MONOLOP
Monolithisch integrierte ultra-schmalbandige und weit abstimmbare Hochleistungs-Laserlichtquellen auf der Basis von 1,55 µm Quantenpunktmaterial.
In zukünftigen optischen Kommunikationsnetzen werden verstärkt kohärente Übertragungsverfahren eingesetzt, um die spektrale Informationsdichte zu steigern, d.h. mehr Bits pro Hertz Bandbreite übertragen zu können. Ein Schlüsselbauelement dazu sind schmalbandige Laserlichtquellen, die als abstimmbarer Lokaloszillator für die Referenzsignalerzeugung zur Datenrückgewinnung notwendig sind. Die momentan verfügbare Linienbreite, Ausgangsleistung und Abstimmbereich in kostengünstigen halbleiterbasierenden Laserlichtquellen limitiert die Übertragungskapazität.
Im Rahmen dieses Teilvorhabens MONOLOP sollen neuartige Laserlichtquellen entwickelt werden, die als Lokaloszillator in der kohärenten Kommunikationstechnik der nächsten Generation eingesetzt werden sollen. Hierbei werden erstmals bei 1,55 µm emittierenden und auf InP-Substrat basierenden Quantenpunktmaterialien eingesetzt. Damit erwartet man bereits auf der Materialseite durch einen stark reduzierten Linienverbreiterungsfaktor (a-Faktor) eine bis zu einer Größenordnung reduzierte Linienbreite. Damit besteht prinzipiell die Möglichkeit die Linienbreite von aktuell eingesetzten DFB-Lasern, die im Bereich von 1-2 MHz liegen, in den Bereich von 100 kHz zu drücken.
Die zu entwickelnde Laserlichtquelle im Rahmen des Teilvorhabens MONOLOP zeichnet sich aus durch einen monolithischen Ansatz, bei dem ein Abstimmbereich von mindestens 1530 - 1570 nm (C+ Band), eine optische Ausgangleistung von mehr als 20 dBm und eine Linienbreite zwischen 100 - 500 kHz erzielt werden soll. Hierbei kommt ein Laserarray-Ansatz zur Anwendung mit thermisch und elektronisch abstimmbarer Wellenlänge, integriertem Koppler und breitbandigen Quantenpunktverstärker. Insbesondere der innovative Ansatz der Integration eines Quantenpunkt-SOAs, der bei Verwendung eines Quantenpunktmaterials für die Laserlichtquelle relativ einfach zu realisieren ist, verspricht weitere Vorteile in Hinblick auf wellenlängenunabhängige Verstärkung und reduziertem Rauschverhalten.
Das Teilvorhaben MONOLOP ist integriert in das Arbeitspaket 5 ("Abstimmbare cw-Laseraufbauten") des Querschnittprojektes "Optische Komponenten" des Verbundprojektes "SASER".