Descrizione del progetto
Sfruttare la fotonica integrata non lineare con l'innovazione del fosfuro di gallio
La luce a bassa intensità attraversa i materiali senza modificarne le proprietà e senza interazione di onde. La luce ad alta intensità, come quella del laser, può modificare le proprietà dei materiali in modo tale che le onde luminose interagiscano, scambiando quantità di moto ed energia, e che emergano delle non linearità. I sistemi di ottica non lineare sono essenzialmente degli ingombranti dispositivi da tavolo. Sfruttare i materiali non lineari in un chip fotonico integrato richiede un’enorme riduzione del volume. Il progetto Pandora, finanziato dal CER, affronterà questo problema utilizzando l’ingegneria dei modelli di orientamento per aumentare le non linearità intrinseche del materiale altamente non lineare, il fosfuro di gallio (GaP), modellando al contempo il cristallo risultante per ottenere una forma altamente compatta. Questo potrebbe aprire la strada a dispositivi fotonici integrati non lineari utilizzando il singolo materiale GaP.
Obiettivo
Nonlinear optics is a thriving research field with numerous practical applications in advanced laser sources, all-optical frequency conversion, optical computing, generation of entangled pairs and quantum cryptography, supercontinuum and terahertz-radiation generation. Traditionally reserved to bulk, tabletop optical systems increasing drive in the photonics community to scale these applications to fit on a chip. The main bottleneck in the convergence of nonlinear optics and integrated photonics is that the volume of nonlinear crystals needs to be reduced by at least a factor 7.
Achieving such a volume reduction requires a major scientific breakthrough. The PANDORA project tackles this issue with the following combination: (a) a material with a high nonlinear figure of merit -- gallium phosphide (GaP); (b) apply orientation patterning to engineer and exalt the intrinsic nonlinear properties of GaP; (c) shape the resulting crystal -- OP-GaP -- into guiding structures that allow ultimate compactness.
The cornerstone of the project is a recent result obtained by the PI and his team, showing that OP-GaP waveguides have the potential to outperform all existing nonlinear crystals with a form factor compatible with photonic integration. The PANDORA project proposes to build upon this result and draw out the full potential of OP-GaP as a single material platform for integrated nonlinear optics.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
75794 Paris
Francia