Projektbeschreibung
Beschränkungen der Zweikamm-Spektroskopie und -Messung überwinden
Spektroskopie und Messetechnik sind in mehreren Bereichen von zentraler Bedeutung, wobei sie als grundlegende Anwendungen elektromagnetischer Felder dienen. Sie gestatten die Breitbandanalyse der von Materie emittierten und absorbierten Strahlung sowie hochpräzise Entfernungsmessungen, die für die Weltraumforschung von zentraler Bedeutung sind, und sind daher in Gebieten wie der Chemie und Astronomie unverzichtbar. Das Aufkommen der Zweikamm-Spektroskopie hat erhebliche Auswirkungen auf alle damit in Verbindung stehenden Sektoren. In den letzten Jahren sind jedoch ihre Grenzen (insbesondere die Kompromisse zwischen Auflösung und Erfassungszeit) immer deutlicher in Erscheinung getreten. Das Team des ERC-finanzierten Projekts HIGHRES zielt darauf ab, ein bahnbrechendes Verfahren zur Überwindung dieser grundlegenden Einschränkung zu entwickeln, das in der hochauflösenden Spektroskopie oder bei der Langstreckenmessung anwendbar ist. Zu diesem Zweck werden im Rahmen des Projekts eingehend die damit verbundenen Prinzipien erforscht und eine Reihe von Experimenten unter Einsatz einer neuartigen Zweikamm-Quelle durchgeführt.
Ziel
Spectroscopy and metrology are amongst the most important applications of electromagnetic fields
The very fast oscillations of light (up to 200 THz in the infrared) permit very precise distance measurements as well as broadband analysis of radiations emitted and absorbed by matter.
The technologies have evolved tremendously over the years and, at the turn of the century, a ground-breaking technology was proposed. By using two sources of optical pulse trains (corresponding to optical frequency combs in the spectral domain), no moving parts would be required, and much faster measurements could be performed. So-called dual comb spectroscopy and ranging have had a very significant impact on their respective fields and have established capabilities in terms of speed and accuracy that are still relevant today.
Yet some important limitations remain. Most importantly, there is a trade-off between resolution an acquisition time which is currently treated as a fundamental limit of dual comb systems. It prevents these systems from being used for high resolution spectroscopy or long-distance ranging, which are critical for some applications such as gas sensing or large-scale metrology.
In HIGHRES, I propose a novel technique which permits overcoming this fundamental limit. I expect it will improve the current state of the art by as much as three orders of magnitude in terms of resolution (or distance).
We will start by a theoretical analysis of the general principle we propose. We will then build a dual comb source with unprecedented characteristics based on soliton formation in driven fiber resonators. Finally, using this novel source, we will experimentally demonstrate two proof of principle applications which would greatly benefit from this novel technique, namely THz spectroscopy and very long-distance ranging.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
1050 Bruxelles / Brussel
Belgien