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3D integrated photonic nanostructures with Giant optical nonlinearity

Projektbeschreibung

3D-Druck nichtlinearer Polymere für volloptische Photonik-Chiplets

Mit volloptischer Signalverarbeitung ist im Vergleich zu den heutigen Hybrid-Glasfaserverbindungen, die nach wie vor auf Elektronik angewiesen sind, die eine stromhungrige optisch-elektrische Umwandlung erfordert, eine deutliche Verbesserung der Bandbreite, der Geschwindigkeit und des Energieverbrauchs zu bewirken. Nichtlineare optische Funktionen bilden den aktuellen Stolperstein, da sie ein geeignetes Medium für eine effiziente Photonen-Photonen-Wechselwirkung mit großer Nichtlinearität dritter Ordnung, hoher Geschwindigkeit, einfacher Verarbeitbarkeit und Integration in 2D- und 3D-Strukturen erfordern. Das Team des ERC-finanzierten Projekts 3DnanoGiant verfolgt das Ziel, diesen Bedarf mit neuen nichtlinearen Photonikmaterialien zu decken, die in heterogene funktionale Plattformen bzw. „Chiplets“ integrierbar sind. Das Team wird die enorme optische Nichtlinearität von Flüssigkristallen und die neuartige 3D-Nanostrukturierung nutzen und damit die Grundlage für optische nichtlineare Funktionen in Photonikplattformen mit Geometrien von 2D bis 3D+1 schaffen.

Ziel

Photonics has a major impact on technological innovations and can revolutionize the field of computing and data processing due to its high bandwidth, speed, and low power consumption. This has already happened for data communication via fiber-optic connections, while light processing in embedded systems is still performed by electronics via power-hungry optical-electrical conversion.

The future development of integrated photonics is then waiting for new integrable materials that can advance the functionality of photonic chips towards all-optical signal processing at very low light intensities. While linear operations and parallel matrix multiplication can be efficiently performed by light, nonlinear optical functions are notoriously difficult to implement because they require a suitable medium for efficient photon-photon interaction. Currently, there is a lack of materials with large third-order nonlinearity, high speed and easy processability and integration in 2D and 3D structures.

3DnanoGiant aims to develop new nonlinear photonic materials that can be integrated into heterogeneous functional platforms or chiplets. To this end, I will exploit the giant optical nonlinearity of liquid crystals (ten orders of magnitude larger than that of silicon), for new formulations and lithographic strategies by which the liquid crystals will be confined in a printable nano-porous polymer network. Their 3D nanopatterning will enable the production of multidimensional hybrid nonlinear photonic devices, from all-optical 2D logic gates and ultrafast nonlinear activation functions to self-oscillating 3D photonic crystals. In parallel, the propagation, interaction and polymerization of solitons in a 3D(+1) space will lay the foundation for a new unsupervised bottom-up 3D printing technology.
The goals of 3DnanoGiant will redefine the state-of-the-art in integrated nonlinear photonics with practical and versatile heterogeneous chip for fast and energy-efficient optical processing.

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: Das European Science Vocabulary.

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Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

ISTITUTO NAZIONALE DI RICERCA METROLOGICA
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 172 500,00
Adresse
STRADA DELLE CACCE 91
10135 Torino
Italien

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Region
Nord-Ovest Piemonte Torino
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 172 500,00

Begünstigte (3)

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