Nun zielt das EU-finanzierte Projekt "Modular CMOS photonic integrated micro-gyroscope" (MERMIG) darauf ab, Platz für zusätzliche Satellitennutzlast zu schaffen, indem der sperrige und schwere Faserkreisel, ein Gyroskop mit Glasfaser, ersetzt wird. An seiner Stelle bauen die sechs MERMIG-Partner aus Hochschule und Industrie ein Mikro-Gyroskop, das weniger als 1 kg wiegen und kleiner als ein paar Kubikzentimeter sein wird.
Für diese neue Generation von Mikro-Gyroskopen, welche in der rauen Umgebung von Satelliten in der geostationären Umlaufbahn bestehen können, werden sie den Einsatz der neuesten Fortschritte in Sachen Silizium-Nanophotonik erkunden. Im Einzelnen wird CMOS-Technologie (komplementäre Metalloxidhalbleiter), die zum Integrieren elektronischer und optischer Elemente auf dem selben Chip eingesetzt wird, mit Nano-Imprint-Lithografie kombiniert.
Die MERMIG-Partner passen beide Technologien an Weltraumsensorsysteme an. Sämtliche wichtige Funktionen eines Sensors auf Basis eines optischen Hohlraums wurden in einen photonischen Siliziumchip von 4,84 mm x 1 mm integriert. Innerhalb des nächsten Berichtszeitraums wird der Chip weiterentwickelt, um Raman-Laser zu demonstrieren.
Außerdem bauten die MERMIG-Projektmitglieder einen 1 550 nm-Laser, der eine Lichtleistung von bis zu 150 mW mit einem Steuerstrom von etwa 1 A bereitstellen kann. Der durch Nano-Prägelithografie hergestellte Laser wird durch einen Verstärker auf Glasfaserbasis ergänzt, der die Ausgangsleistung verbessert. Innerhalb einer Master-Oszillator-Leistungsverstärker-Konfiguration ist der Laser zusammen mit dem Verstärker zur Dreiachsenerfassung und für verschiedene Raumfahrtanwendungen geeignet.
Das zu dem Signal hinzukommende Hochfrequenzrauschen ist derart geringfügig, dass das neue Mikro-Gyroskop sowohl für die Telekommunikation als auch für wissenschaftliche Satelliten geeignet sein wird. Andererseits wird es auch den strengen Massebeschränkungen von Rovern genügen, die bei Planetenerkundungsmissionen eingesetzt werden. Die photonischen Gyroskop-Schaltkreise können in großen Mengen zu niedrigen Kosten hergestellt werden, was der europäischen Raumfahrtindustrie spannende Aussichten verschafft.