Twentenaren combineren silicium en erbium in lichtversterker

Onderzoekers van het Mesa+ Instituut van de Universiteit Twente hebben een primeur: zij maakten een lichtversterkende chip met het zeldzame-aardmetaal erbium als cruciaal ingrediënt. Erbium wordt veel toegepast in glasvezelversterkers, maar het werd nog nooit geïntegreerd in een silicium chip. Het Twentse prototype versterkt 1533-nanometerlicht 2,3 keer bij potentiële snelheden tot 170 Gbit/s.

Het hart van de Twentse chip bestaat uit een silicium lichtgeleider die met een taps toelopend uiteinde een laag met erbium gedoteerd aluminiumoxide penetreert. Daar vindt de lichtversterking plaats. Het erbium neemt energie op van een tweede lichtbron en geeft die weer af in dezelfde fase en richting als het lichtsignaal, waardoor dit in sterkte toeneemt. Dit principe ligt ook ten grondslag aan de laser. Het is dan ook niet verwonderlijk dat de erbiumchip ook als laserbron kan dienen.

Het onderzoek werd uitgevoerd door Laura Agazzi in de groep Integrated Optical Microsystems van hoogleraar Markus Pollnau. Agazzi promoveerde 20 september op haar werk.