Descrizione del progetto
Vederci blu: verso una nuova tecnologia laser che sfrutta i metamateriali bidimensionali
La manipolazione, il controllo e il rilevamento dell’interazione della luce con la materia si pongono alla base di numerose tecnologie, molte delle quali si fondano sui laser. I laser a cavità verticale a emissione superficiale sono laser semiconduttori che si basano sui pozzi quantici per fornire emissioni luminose potenti perpendicolari alla superficie dei wafer, a differenza dei laser a emissione di bordi o dei diodi a emissione luminosa che emettono rispettivamente dai lati o dai lati e dalla parte superiore. Questi laser dispongono di proprietà optoelettroniche uniche e si avvalgono della tecnologia consolidata di fabbricazione dei wafer per la produzione a basso costo su larga scala. Tuttavia, si è rivelato impegnativo ampliarne la gamma spettrale alla gamma dei blu e degli ultravioletti. Grazie al sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto MetaVCSEL sta elaborando la tecnologia per raggiungere questo obiettivo tramite la modellazione del fascio su chip basata sull’integrazione di metamateriali bidimensionali innovativi.
Obiettivo
Vertical cavity surface-emitting lasers (VCSELs) play a key role in the development of modern optoelectronic technologies, thanks to their unique characteristics such as low power consumption, high modulation speed, and large-scale two-dimensional array capability. To further expand the spectral range of VCSELs from the red/near-infrared region down to the blue/UV region is attracting significant interest. This will lead to versatile applications in for example retinal scanning displays, visible light communications, chemical sensing, and sterilization of viruses and bacteria. However, blue/UV VCSELs are suffering from poor beam quality and unstable polarization property due to the lack of effective beam shaping solutions. The recent advances in two-dimensional metamaterials, also known as metasurfaces, open new perspectives for the manipulation of light properties, including amplitude, phase, and polarization with exceptional subwavelength spatial resolution. In particular, the ultra-thin, flat, and compact characteristics of metasurfaces greatly facilitate their integration with semiconductor laser for the development of a miniaturized laser system with a controllable optical wavefront. Seizing on the timely opportunities provided by the latest metasurface technologies, this project aims to develop the very first solution for on-chip beam-shaping blue/UV VCSELs by exploiting metasurface optoelectronic integration, which will unlock the potential to tailor both the phase and polarization properties of blue/UV lasers at an ultra-compact wafer-level. This will give rise to high beam quality lasers with small divergence angle and vector lasers in the blue/UV regime, paying their way toward real-world applications.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
412 96 Goteborg
Svezia