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Projekt
Technologie zur adaptiven optischen Buskopplung auf dreidimensionalen Strukturen
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Karlheinz Bock
Fachliche Zuordnung
Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
Förderung
Förderung von 2018 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190714407
Im Hinblick auf die stetig steigende Vernetzung (Stichwort: Internet der Dinge, Industrie 4.0) steigen auch die Anforderungen an die Datenübertragung. Aufgrund immer höherer Übertragungsgeschwindigkeiten geraten elektrische Verbindungen zunehmend an ihre Grenzen, besonders im Hinblick auf Bandbreiten-Energie-Effizienz sowie Platzbedarf. Hier können optische Kurzstreckenverbindungen die Lösung sein. Damit diese ihr volles Potential entfalten, ist es jedoch notwendig, Lösungen für die Realisierung optischer Bussysteme in dreidimensionalen Umgebungen zu finden. Während der ersten Förderperiode konnte dazu die prinzipielle Wirkungsweise eines asymmetrischen optischen Buskopplers (engl. AOBC) sowie dessen Eignung für die Datenübertragung auf kurzen Strecken nachgewiesen werden. Dabei konnte eine bidirektionale, unterbrechungsfreie Buskopplung in der Ebene realisiert werden. In der zweiten Förderperiode gilt es zunächst den wissenschaftlichen Erkenntnisstand auf dem Gebiet des AOBC zu erweitern, um ein besseres Verständnis für die Zusammenhänge bei der Kopplung – speziell unter Verwendung gedruckter Wellenleiter – zu erlangen. Das beinhaltet u.a. Indexveränderungen durch Druckbelastung und eventuelle Begünstigung der Kopplung durch einen Reibungseintrag sowie eine gezielte Strukturierung der Koppeloberflächen. Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll grundlegend erforscht werden, wie es möglich ist, elektro-optische Bauteile auf dreidimensionalen Oberflächen funktional mit einem optischen Bus zu verbinden. Dabei soll in gewissen Grenzen unabhängig von der Krümmung der Oberfläche stets ein robustes Koppelresultat erzielt werden. Hierbei wird besonders auf eine SMT-Kompatibilität der Koppeltechnologie geachtet, um bei der Montage beispielsweise auf Flip-Chip Prozesse zurückgreifen zu können. Damit soll das Durchsetzungsvermögen optischer Technologien gegenüber ihren elektrischen Pendants deutlich gesteigert werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
