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Vorentwicklung eines optischen vertikalen Koppelmechanismus zur passiven, automatisierbaren Aufbau- und Verbindungstechnik von photonischen Bauteilen

Zur Adressierung der immer größer werdenden Daten­menge, die in Datenzentren verarbeitet werden muss, sind Fortschritte im Bereich der photonischen Aufbau­technik erforderlich. Das sogenannte co-packaging ist hierbei ein vielversprechender Lösungsansatz. Eine Herausforderung hierbei ist die optische Ankopplung von Glasfasern und photonischen Chips (PICs) an den Interposer, welcher als Brücke fungiert, um mehrere optische und mikroelektronische Bauelemente auf kleinem Raum miteinander zu verbinden. Eine Automa­tisierung ist aufgrund der hohen Justagegenauigkeit schwer umsetzbar. Dies steht der Skalierung des Prozesses entgegen.

Das Konzept GISC (gradient index surface coupling) zielt darauf ab, ein neues Kopplungsprinzip zwischen in Glas eingebetteten Lichtwellenleitern einerseits und Glasfa­sern und photonischen Chips andererseits an der Glasoberfläche zu entwickeln. Dafür nutzt es das Funktionsprinzip von Gradienten-Index-Linsen, um eine Ankopplung an der Oberfläche der Glas-Boards zu ermöglichen, ohne dass dabei die Oberfläche bearbeitet werden muss. Das Konzept soll höhere Toleranzen bei der Platzierung der angekoppelten Bauteile ermögli­chen, sodass eine automatische Bestückung erfolgen kann. Die Ankopplung von Glasfasern oder Chips kann dabei nach verschiedenen Konzepten erfolgen, welche im Vorhaben getestet werden sollen.