Description du projet
Des cristaux font office d’armure pour des capteurs nanophotoniques très sensibles
Les dispositifs électroniques, qui exploitent le mouvement des électrons, sont de plus en plus souvent complétés, voire remplacés, par des dispositifs photoniques qui exploitent les propriétés des paquets d’énergie lumineuse, ou photons. La nanophotonique se concentre sur les interactions des photons avec des structures de taille nanométrique, et permet de contrôler la lumière dans le régime sub-longueur d’onde pour améliorer les capacités de détection et d’imagerie. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet GRAIL développe un processus de nanofabrication 3D pour intégrer des capteurs nanophotoniques très sensibles dans des cristaux capables de résister à des conditions environnementales hostiles. Les lasers nanophotoniques à fréquence unique du projet seront intégrés à l’intérieur de cristaux résistants pour être utilisés dans des environnements extrêmes, notamment pour les phénomènes météorologiques extrêmes associés au changement climatique, ou les futurs réacteurs à fusion nucléaire.
Objectif
At a time when the climate emergency and an ever growing energy-demanding population are major issues facing the world, it is clearer than ever that new integrated sensing technologies are needed to: (1) locally adapt to climate change (by monitoring and preventing environmental catastrophes) and (2) globally mitigate it (by developing the future greener technologies which will require from advanced self-monitoring system integrated sensors).
State-of-the-art heterogeneous silicon photonics or plasmonics cannot withstand real-world environments and must be carefully protected; this leading to the question: Will it be possible to foresee a nanophotonic technology capable of withstanding extreme environments?
GRAIL will explore a new 3D nanofabrication approach for embedding monolithic nanophotonic sensors inside harsh-environment resistant crystals, such as for example in the protective layer of a smart watch or on unmanned vehicles and remote monitoring systems.
GRAIL is meant to develop novel single-frequency nanophotonic lasers (SFL) for future extreme-environment resistant sensors. This new type of laser will merge for the 1st time concepts from so far disconnected optical fields: photonic crystal fibers, semiconductor lasers, and rare-earth doped solid-state lasers. This leap will be enabled by the 3D-laser nanofabrication process recently discovered by the Host Supervisor, as well as by the expertise of the ER in SFLs for next-generation gravitational-wave detectors. GRAIL will also tackle the transfer of this technology to an award-winning EU-company on ultrafast laser fabrication.
GRAIL will provide a high-quality training to the ER in nanophotonics, 3D-laser nanolithography, IPR & technology transfer whereas the Host will greatly benefit from the creation of a new international research field. The EU Industrial Partner will benefit from acquiring first-hand knowledge on the innovative SFL nanophotonic technology, an its mass-produccion studies.
Champ scientifique
- engineering and technologymaterials engineeringfibers
- engineering and technologynanotechnologynano-processes
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physicsultrafast lasers
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- engineering and technologynanotechnologynanophotonics
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
38200 SAN CRISTOBAL DE LA LAGUNA
Espagne