ISBN 9783843926720

978-3-8439-2672-0, Reihe Ingenieurwissenschaften

Timo Lipka
Hydrogenated Amorphous Silicon-on-Insulator Photonics

188 Seiten, Dissertation Technische Universität Hamburg-Harburg (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Abstract:

This thesis reports the fabrication and characterization of CMOS-backend compatible amorphous silicon photonic components and circuits for the application areas of telecommunication, photonic interconnects, and optical sensing. Various passive and active-tunable photonic components like fiber-chip-couplers, low-loss waveguides, resonators, and interferometers with key metrics comparable to SOI are demonstrated. A UV-trimming method which is applicable to compensate fabrication inhomogeneities and allows adjusting athermal photonic components with high spectral accuracy is presented. Optical multiplexers and routers are demonstrated for high data rate transmission systems, whereas a label-free lab-on-chip sensor is realized for novel biosensing systems and medical diagnostics.

Kurzfassung:

Diese Arbeit beschreibt die Herstellung und Charakterisierung von Backend-kompatiblen integriert-optischen Komponenten und Schaltkreisen aus amorphem Silizium für die Anwendungsgebiete der Computertechnologie, Nachrichtentechnik, und die optische Sensorik. Eine Vielzahl passiver und aktiv einstellbarer photonischer Komponenten wie Faser-Chip-Koppler, verlustarme Wellenleiter, Resonatoren, und Interferometer mit dem SOI gleichwertigen optischen Eigenschaften werden vorgestellt. Eine UV-Abstimmungsmethode zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen sowie zur Trimmung von thermisch-kompensierten photonischen Komponenten wird demonstriert. Optische Multiplexer und Router belegen die Eignung für Hochdatenraten-Netzwerke, wohingegen ein markierungsfreier Lab-on-Chip Sensor die Anwendungsmöglichkeiten in der Biosensorik sowie der medizinischen Diagnostik aufzeigt.