KIP-Veröffentlichungen

In Quantencomputern dienen integrierte optische Systeme der skalierbaren und präzisen Adressierung individueller Qubits durch lokale Laserpulse. In dieser Thesis wird ein optischer Freistrahl-Aufbau vorgestellt und umgesetzt, dessen Aufgabe die Charakterisierung integrierter Elektro-optischer Modulator Schaltungen ist. Die primäre Funktion des Aufbaus besteht darin, das Licht eines Freistrahl-Lasers der Wellenlänge 317nm in ein integriertes Kontrollmodul ein- und wieder auszukoppeln. Unter Ausnutzung des theoretischen Konzepts eines Gauß-Strahls wird die Propagation eines Lasers im freien Raum vorausgesagt, um die passenden optischen Komponenten auszusuchen. Die Propagations-bestimmenden Parameter des verwendeten Lasers werden durch die knife-edge Methode vermessen. Die E zienz der verwendeten optischen Komponenten wird bestimmt. Eine Methode für das Ein- und Auskoppeln des Freistrahls in einen integrierten Wellenleiter wird ermittelt und erklärt. Der Ein?uss der Polarisation des eingekoppelten Lichts und der Breite des Wellenleiters auf die Kopplungs-Effzienz wird untersucht. Zuletzt wird die durch einen S-förmigen Wellenleiter von 20µm Breite und 200nm Höhe transmittierte optische Leistung gemessen, welche einer Kopplungs-Effzienz von 24dB entspricht.

In Quantum computers, integrated photonic devices allow for scalable, high precision control of laser pulses for addressing individual qubits. In this thesis, a setup is proposed and build for the characterisation of integrated electro-optical modulator circuits. The primary function is the coupling of a free-space laser at a wavelength of 317nm into and out of an integrated control module. Using the theoretical concept of a Gaussian beam, the propagation of a laser in free-space is predicted in order to choose suitable optical components for the setup. The parameters determining the propagation of the used laser are measured in means of the knife-edge method. The efficiency of the used components is determined. A technique for coupling the laser beam into and out of an integrated waveguide is derived and explained. The in?uence of the polarisation of the coupled light and the waveguide width on the coupling efficiency is studied. Finally, the amount of power transmitted through a S bend waveguide of 20µm width and 200nm height is measured, revealing a coupling efficiency of 24dB.