i-FPS - Kompakte, performante und hochintegrierte Faint Pulse Source bei 850 nm
Projektzeitraum: 02/2022 – 12/2024
Finanzierung: Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit dem ProjektträgerDeutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Raumfahrtmanagement (DLR)
Ziel des Gesamtvorhabens ist die Realisierung einer kompakten Photonenquelle mit abgeschwächten Pulsen, einer sogenannten Faint Pulse Source (FPS), für die Erzeugung von Quantenschlüsseln mit hoher Schlüsselrate in der satellitenbasierten Kommunikation. Die zu entwickelnde FPS-Architektur soll eine neue Generation einer FPS ermöglichen, die sich durch GHz-Photonenraten, Kompaktheit, Skalierbarkeit und hohe Schlüsselraten unter allen sicherheitsrelevanten Gesichtspunkten auszeichnet.
Die Forschungsziele fokussieren sich auf die Elektronikentwicklung und HF-taugliche Modulintegration einer FPS, die den Anforderungen für Satellitenanwendungen gerecht wird. Zentrale Fragestellungen sind neben der Realisierung der hochfrequenten Ansteuerelektronik der VCSEL-Dioden mechanische bzw. thermomechanische Robustheit sowie Miniaturisierung und Gewichtsminimierung.
Zur Lösung der komplexen Aufgabenstellung für die Hardwareplattform wird auf eine entwickelte und verifizierte Mehrlagenkeramiktechnologie aufgesetzt. Die Ansteuerung der VCSEL-Dioden soll auf einer schnellen FPGA-Plattform realisiert werden.
An dem Verbundprojekt sind folgende Partner beteiligt:
- Fraunhofer Forschungsinstitut für Optik und Feinmechanik (IOF)
- Fachgebiet Elektroniktechnologie (ET) im IMN MacroNano® der TU Ilmenau
- Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik (HMT) im IMN MacroNano® der TU Ilmenau
- Institut für Halbleiteroptik und Funktionelle Grenzflächen, Universität Stuttgart
