Ultraschnelle Spin-Laser für die nächste Generation der optischen Datenübertragung (PDF)

Es ist zweifelhaft, ob die in Server-Zentren für die optische Datenkommunikation eingesetzten konventionellen vertikal-emittierenden Halbleiter-Laser (VCSEL) die steigenden Anforderungen an die Modulationsgeschwindigkeit und Energieeffizienz in Zukunft erfüllen können. Eine Alternative stellen Spin-VCSEL dar, welche das Potenzial haben, mithilfe von Polarisationsmodulation konventionelle intensitätsmodulierte Laser sowohl um eine Grössenordnung bei der Modulationsgeschwindigkeit zu übertreffen als auch im Energieverbrauch zu unterbieten. Markus Lindemann beschreibt die physikalischen Grundlagen des Spin-VCSELs und erarbeitet einen Vergleich zwischen konventionellem VCSEL und Spin-VCSEL. Anhand detailliert beschriebener Experimente und Simulationen demonstriert er das Potenzial des Spin-VCSELs. Er erläutert zusätzlich ein Konzept für eine effiziente elektrische Spin-Injektion für zukünftige Kommunikationssysteme.

Der Inhalt

• Grundlagen zum Spin-VCSEL
• Polarisationsdynamik
• Datenübertragung
• Spin-VCSEL für die Anwendung

Die Zielgruppen

Dozierende, Studierende sowie Praktikerinnen und Praktiker in den Bereichen Photonik, Optische Kommunikationstechnik, Optoelektronik, Elektrotechnik, Spintronik, Physik

Der Autor

Markus Lindemann beschäftigt sich am Lehrstuhl für Photonik und Terahertztechnologie an der Ruhr-Universität Bochum mit der Polarisationsdynamik von Spin-VCSEL und ihrer anwendungsorientierten Weiterentwicklung.