Projekt

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Low-cost in-line telecom channel generator and frequency comb source

Titel Englisch Low-cost in-line telecom channel generator and frequency comb source
Gesuchsteller/in Brasch Victor
Nummer 173775
Förderungsinstrument Bridge - Proof of Concept
Forschungseinrichtung Time & Frequency sector Systems division CSEM SA
Hochschule Swiss Center for Electronics and Microtech. - CSEM
Hauptdisziplin Andere Gebiete der Physik
Beginn/Ende 01.04.2017 - 31.03.2018
Bewilligter Betrag 129'710.00
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Alle Disziplinen (2)

Disziplin
Andere Gebiete der Physik
Mikroelektronik, Optoelektronik

Keywords (5)

Laser; Fiber optics; Optical resonators; Optical data communication; Frequency comb

Lay Summary (Deutsch)

Lead
Laser haben in den letzten fünf Jahrzehnten viele Technologien vorrangebracht und damit weite Bereiche der Gesellschaft beeinflusst. Beispiele dafür sind die Datenspeicherung und Datenübertragung. Angefangen von der CD hin zu den Fasernetzwerken, die das Rückrad des heutigen Internets bilden und inzwischen vielfach bis zum Endkunden in die Wohnung gelegt werden. Aktuelle Entwicklungen hin zu höheren Datenraten und mehr Sensorik stellen weiter wachsende Anforderungen an die Lasertechnologie. In unserem SNF Projekt zielen wir darauf ab, den kommenden Herausforderungen mit kleinen, passiven optischen Resonatoren von hoher Güte zu begegnen. Integriert mit aktiven Laserkomponenten ermöglichen diese Resonatoren die Erzeugung von Frequenzkämmen.
Lay summary

In einem ersten Schritt planen wir, die Technologie der Inline-Faserresonatoren weiter zu entwickeln und als Produkt verfügbar zu machen. Das grundlegende Prinzip dieser Resonatoren wurde am CSEM in Neuenburg entwickelt, an dem momentan auch dieses Bridge Proof of Concept Projekt sein Zuhause hat. Darauf aufbauend ist der nächste Schritt die Integration mit aktiven Laserkomponenten, um die Erzeugung von Frequenzkämmen zu ermöglichen.

Das Alleinstellungsmerkmal von Lasers ist die hohe Qualität ihres Lichtes, welches nur eine Farbe hat aber bei dieser Farbe sehr hell ist. Diese Eigenschaft hat dem Gebiet der Optik viele neue Anwendungsfelder eröffnet. Ein Beispiel ist die CD, welche Dank des Lasers optisch ausgelesen werden kann im Gegensatz zum mechanischen Abtasten der Schallplatte. Das heutige Internet mit seinen riesigen Datenströmen wäre ohne Laser und die darauf aufbauende effiziente optische Datenübertragung nicht denkbar. Im Gegensatz zu konventionellen Lasern haben Frequenzkämme nicht nur eine Farbe sondern einen sehr genau definierten Satz von Farben. Dies ermöglicht es zum Beispiel, viele Daten in verschiedenen Farben gleichzeitig zu übermitteln und damit die Geschwindigkeit des Internets weiter zu steigern.

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 13.03.2017

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Zusammenarbeit

Gruppe / Person Land
Formen der Zusammenarbeit
Steve Lecomte, Tobias Herr Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Forschungsinfrastrukturen

Wissenschaftliche Veranstaltungen

Aktiver Beitrag

Titel Art des Beitrags Titel des Artikels oder Beitrages Datum Ort Beteiligte Personen
Photonics West 2018 Vortrag im Rahmen einer Tagung Temporal cavity solitons in synchronously driven Fabry-Perot microresonators (Invited Paper) 27.01.2018 San Francisco, Vereinigte Staaten von Amerika Brasch Victor;


Abstract

Within our proposed development we will optimize the fabrication of the fiber microresonator design developed at CSEM for commercial use and develop an in-line optical channel generator and frequency comb source based on this microresonator technology. This development will be a direct application of the scientific results on dissipative Kerr solitons obtained during the PhD thesis of the applicant. It will be based on dissipative Kerr solitons to generate the ultrafast pulse train with a repetition rate of 10 to 25 GHz required for the channel generator. Thanks to the in-line, optical fiber-based design of the microresonator, we can pursue an all-fiber approach. This gives us a significant competitive advantage over other microresonator and laser platforms as we fully benefit from the mature fiber optics technology. This allows for a product which is compact, cost-efficient and robust and which can be easily integrated into existing instruments and infrastructure. The targeted ultrafast OEM channel generator and frequency comb source has various applications as it represents a broad frequency comb with a large line spacing due to the high repetition rate. Our main target markets for this source are optical data transmission and optical sensing. Both markets are growing and would benefit substantially from the proposed in-line frequency comb source. We also target the sensor market with the MVP of our efforts, which is the fiber-coupled and temperature stabilized microresonator itself. This packaged microresonator will be developed within the first step of this Bridge proposal. In a second step we will work on the active part of the channel generator. For this we will first investigate different pump laser technologies and then work on their integration in order to build the full in-line channel generator as a frequency comb and pulsed light source. We expect that we will have a well developed MVP and a proof of concept demonstrator of the channel generator by the end of the project.
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