Laser-Architekturen zur Nutzbarmachung des Terahertz-Frequenzbereichs für die 6G-Kommunikation
Der Mobilfunk der sechsten Generation (6G) wird gänzlich neue Anwendungsszenarien in der Industrie, der Medizintechnik und dem alltäglichen Leben möglich machen. Damit einher gehen neue Anforderungen an die Latenz oder die übertragbare Datenrate, welche von aktuellen Kommunikationssystemen nicht erfüllt werden können. Eine vielversprechende technologische Lösung, um höchste Datenraten zu ermöglichen, ist die Erschließung neuer Frequenzen bis in den Terahertzbereich (THz). Für die Entwicklung von 6G ist es daher wichtig, THz-Sendequellen zu entwickeln, die über eine hohe Signalgüte verfügen und einen möglichst großen Frequenzbereich abdecken. Dieses Ziel kann künftig durch die Integration von optischen Technologien und Elektronik erreicht werden. Bei einer erfolgreichen Entwicklung sind derartige THz-Komponenten auch über den Kommunikationssektor hinaus einsetzbar, da sie neben der Datenübertragung auch in der Sensorik oder der Bildgebung Anwendung finden.
Im Projekt 6G-ADLANTIK werden Komponenten für den THz-Frequenzbereich basierend auf einer photonisch-elektronischen Integration entwickelt. Es sollen Signalquellen und Detektoren entstehen, die nahezu den gesamten angestrebten Frequenzbereich des 6G-Mobilfunks abdecken. Hierfür ist geplant, stabilisierte Lasersysteme und optische Frequenzkämme zu entwickeln und aus diesen Komponenten THz-Signalquellen aufzubauen. In einem weiteren Schritt werden innovative Wellenleiterstrukturen für den avisierten Frequenzbereich entworfen und gefertigt. Diese Wellenleiter werden dann mit den photonischen Komponenten zu Sende- und Empfängereinheiten integriert. Abschließend sollen die einzelnen Bauteile für die Demonstration eines hochleistungsfähigen Funkübertragungssystems zusammengeführt werden.
Die Integration von Photonik in die Kommunikationstechnologie eröffnet weitreichende Möglichkeiten für 6G-Systeme. Die entwickelten Komponenten können nicht nur für die schnelle Datenübertragung verwendet werden, sondern auch für innovative Messtechnik. Eine derartige THz-Messtechnik ermöglicht es, Bauteile und Konzepte neuartiger 6G-Systeme präzise zu charakterisieren und Leistungsparameter zu optimieren. Damit kann der gesamte Mobilfunksektor von den Entwicklungen des Projekts profitieren. Durch die Bereitstellung der THz-Komponenten am Standort Deutschland leistet das Projekt einen wertvollen Beitrag zur technologischen Souveränität in Deutschland und dem europäischen Wirtschaftsraum.