Tunable Photonic Crystal Devices

Nichtlineare optische Polymere mit großem Pockelskoeffizienten bieten die Möglichkeit, elektrooptische Modulatoren mit geringen Modulationsspannungen zu realisieren. In dieser Arbeit wurden polymerbasierte photonische Kristalle untersucht, sowie die maximal erzielbaren Güten von Mikrokavitäten in Materialen mit geringem Brechungsindexkontrast beurteilt. Des Weiteren wurden Konzepte für resonante photonische Kristalle in Silicon-on-Insulator gefüllt mit elektrooptischen Polymeren entwickelt. Die Verbindung dieser Materialien ermöglicht Modulatoren mit Mikrometerabmessungen und sehr hohen Bandbreiten. Es wurden Modulatoren hergestellt, optisch charakterisiert und elektrooptische Modulation mit 40 GHz Bandbreite gezeigt.

Description

Nonlinear optical polymers with large Pockels coefficients have the potential to achieve electro-optic modulators at very low driving voltages. In this thesis polymer based photonic crystals were investigated and the maximum achievable quality factors of microcavities in low refractive index contrast materials are evaluated. Concepts were developed to use resonant photonic crystal structures in Silicon-on-Insulator infiltrated with electro-optically active polymers. The conjunction of these materials enables micrometer sized devices with very high modulation speeds. Modulator devices were fabricated, optically characterized and electro-optic modulation with 40 GHz bandwidth demonstrated.