PONyDAC II (Präziser Optischer Nyquist-Puls-Synthesizer DAC)

Photonische Digital-Analog-Wandler (DACs) ermöglichen Bandbreiten, die weit jenseits der Bandbreite von elektronischen DACs liegen. Im Projekt PONyDAC wird ein neuartiger photonischer DAC untersucht, der PONyDAC (Precise Optical Sinc-shaped Nyquist Pulse Synthesizer DAC), der eine präzise Nyquist-Pulse-Synthese mit einem parallel-zeitversetzten DAC-Konzept verbindet. Das Konzept ist kompatibel mit der Integration in Siliziumphotonik-Technologie und ermöglicht Bandbreiten weit oberhalb der Bandbreite von elektronischen DACs, sowie oberhalb der Bandbreite der verwendeten Mach-Zehnder Modulatoren. Basierend auf den Ergebnissen der ersten Phase des PONyDAC-Projekts, soll in der zweiten Phase von PONyDAC a) ein monolitisch-integrierter PONyDAC-Chip in einer fortschrittlichen, photonischen Silizium-Germanium BiCMOS-Technologie entwickelt und messtechnisch validiert werden. Der single-chip PONyDAC soll mehr als 100 GHz Samplingrate arbeiten und eine optische Bandbreite von mehr als 100 GHz erreichen. Des Weiteren soll b) eine neue Methode zur elektronisch-photonischen Arbiträrsignalerzeugung (sampling-points-to-analog conversion (SPAC)) untersucht und demonstriert werden. Schließlich soll c) das Potential von extrem breitbandigen Dünnfilm-Lithiumniobat-Modulatoren in Lithium-Niobat-on-Insulator-Technologie (LNOI) für PONyDAC und SPAC erforscht werden. LNOI-Modulatoren können in Siliziumphotonik-Technologie integriert werden und erreichen wesentlich höhere Bandbreiten als konventionelle Modulatoren in Silizium. Mit breitbandigen LNOI-Modulatoren können in Zukunft photonische DACs mit mehreren 100 GHz Bandbreite in Siliziumphotonik-Technologie realisiert werden.