KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2024
Autor(en) Jan Dumke
Titel Exploring the Heat and Pull Method for Fabricating Adiabatic Couplers
KIP-Nummer HD-KIP 24-77
KIP-Gruppe(n) F31
Dokumentart Bachelorarbeit
Abstract (de)

Quantencomputer auf Basis integrierter photonischer Plattformen benötigen oft eine Möglichkeit, Photonen verlustfrei zwischen der integrierten photonischen Plattform und faser-gekoppelten externen Geräten oder anderen photonischen Plattformen zu transferieren. In dieser Arbeit wird ein Aufbau konstruiert, um Fasern so zu modifizieren, dass sie eine adiabatische Modenkopplung in freistehende Wellenleiterstrukturen auf einem Chip ermöglichen. Der Aufbau wurde aus dem Paper von Hauer et al. 2014 nachgebaut. Um eine eektive Kopplung zu erreichen, zeigen Simulationen, dass der Durchmesser der Faser im Idealfall auf Submikrometerwerte reduziert werden muss. Dies wird durch eine Heiz- und Zugmethode mit einem Wasserstobrenner als Wärmequelle erreicht. Auf diese Weise konnten zuverlässig Fasern im 1μm-Bereich und gelegentlich mit Durchmessern bis zu etwa 300nm erzeugt werden. Im Laufe dieser Arbeit wurde das genutzte Verfahren verbessert und am Ende als Ergebnis vorgestellt.

Abstract (en)

Quantum computers based on integrated photonic platforms often require a lossless way to transfer photons between the integrated photonic platform and fiber-coupled external devices or other photonic platforms. In this thesis a setup is constructed to modify bers such that they express adiabatic mode coupling into free standing wave-guide structures on a chip. The setup is recreated from Hauer et al. 2014. To achieve eective coupling simulations show that the diameter of the ber has to be reduced to ideally sub-micrometer values. This is achieved using a heat and pull method with an hydrogen torch as a heat source. Employing this procedure it was possible to reliably create bers in the 1μm range and occasionally with diameters down to around 300nm. Over the course of creating this thesis the procedure used was optimized and is presented as a result.

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