- Institute: Institut für Quantenoptik, Hannover
- Principle Investigators: Priv.-Doz. Dr. Ayhan Demircan, Prof. Uwe Morgner
- Researcher: Dr. Ihar Babushkin, Dr. Surajit Bose, Stephanie Willms
Die Silizium-Photonik als relativ junges Forschungsgebiet hat sich nachweislich zu einer bahnbrechenden Schlüsseltechnologie entwickelt, die weit über integrierte elektro-optische Technologien hinausgeht und großes Potenzial für voll-optische Systeme zeigt. In diesem Projekt befassen wir uns mit der Entwicklung, dem Test und der Anwendung von schnellen und genauen pseudospektralen Methoden zur Lösung der verallgemeinerten nichtlinearen Schrödinger-Gleichung, die die Pulsausbreitung in einem Silizium-Wellenleiter beschreibt. Die numerische Integration erfolgt durch eine Kombination aus einer Split-Step-Methode zusammen mit einem Runge-Kutta-Schema. Das Ausbreitungsmodell umfasst Dispersion, Kerr-Nonlinearität, Zwei-Photonen-Absorption, Frei-Träger-Absorption, Frei-Träger-Dispersion und Kreuz-Absorptionsmodulation. Zusätzlich soll ein erweitertes Modell abgeleitet werden, das die direkte Beschreibung des elektrischen Feldes über die übliche langsam variierende Hüllennäherung hinaus erlaubt. Auf der Basis dieser Modelle und Simulationswerkzeuge werden spezifische, in der nichtlinearen Faseroptik auftretende Effekte auf die Siliziumtechnologie übertragen und untersucht. Ein besonderes Augenmerk wird dabei auf die komplexe Dynamik bei der Erzeugung von Superkontinuumsspektren und ultrakurzen optischen Pulsen gelegt.
