Hintergrund
Bei moderner Datenübertragung auf Basis von Lichtsignalen benötigt man wegen der großen Entfernungen optische Verstärker. Eine besonders leistungsfähige Bauform solcher Verstärker nutzt winzige Strukturen im Nanometerbereich, sogenannte Quantenpunkte. Diese können Licht verstärken, wenn sie mit Strom versorgt werden. Bisherige Lösungen waren jedoch in ihrer Effizienz begrenzt, weil die Lichtverstärkung nicht optimal in die gewünschte Richtung gelenkt wurde.
Technische Beschreibung
Mit der vorliegenden Technologie wird das Abstrahlverhalten durch eine Verlängerung der Quantenpunkte in eine bestimmte Richtung präzise im Bauelement ausgerichtet. Dadurch wird die Lichtverstärkung effektiver und besser kontrollierbar. Das Ergebnis ist ein leistungsfähigerer Verstärker, der besonders für schnelle und datenintensive Anwendungen geeignet ist. Die Technologie ermöglicht somit eine deutliche Steigerung der Sättigungsverstärkung bei gleichzeitig exzellenten Hochfrequenzeigenschaften. Dies erlaubt leistungsfähigere, kompaktere oder energieeffizientere optische Verstärkerdesigns innerhalb bestehender III-V-Prozessplattformen.
Anwendungsmöglichkeiten
Die Technologie eignet sich insbesondere für optische Systeme, bei denen hohe Verstärkung, große Sättigungsleistung und kurze Erholungszeiten gefordert sind.
• Hochfrequenz- und Hochbitraten-Optikverstärker
• Verstärkerstufen mit hoher Sättigungsverstärkung
• Anwendungen mit definiertem linearem Verstärkerbereich
• InGaAs-Quantenpunkt-Halbleiterverstärkerstrukturen
Schematische Darstellung des erfindungsge-mäßen Konzepts mit elongierten, gestapelten Quantenpunktsäulen und Strahlverstärkung entlang SVR. Die Diamanten symbolisieren entlang Lv elongierte Quantenpunkte mit Lv/Lq = 1,8–2,4, fluchtend gestapelt zu quanten-mechanisch gekoppelten Quantenpunktsäulen. Die optische Verstärkung erfolgt orthogonal zur Elongationsachse. (© Greif)
