Projektbeschreibung
Wie Kristalle hochempfindliche Nanophotoniksensoren panzern
Elektronenbewegungen ausnutzende Elektronik wird zunehmend in Photonikbauelemente integriert oder sogar durch diese ersetzt. Bei Letzteren kommen die Eigenschaften von Lichtpaketen oder Photonen zur Anwendung. Schwerpunkt der Nanophotonik sind die Wechselwirkungen der Photonen mit nanometerkleinen Strukturen. Dort bietet sich die Möglichkeit, Licht in Sub-Wellenlängenbereichen zu steuern und somit die Mess- und Abbildungsfähigkeiten zu verbessern. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Rahmen des Projekts GRAIL ein dreidimensionales Nanofabrikationsverfahren entwickelt, mit dem hochempfindliche Nanophotoniksensoren in Kristalle eingebettet werden, die rauen Umweltbedingungen standhalten können. Die im Projekt erforschten Nanophotonik-Einzelfrequenzlaser werden in widerstandsfähige Kristalle eingebettet, die in extremen Umgebungen eingesetzt werden können, etwa unter Extremwetterbedingungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel oder in zukünftigen Kernfusionsreaktoren.
Ziel
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.
Wissenschaftliches Gebiet
- 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
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF-EF-ST - Standard EFKoordinator
38200 SAN CRISTOBAL DE LA LAGUNA
Spanien