Projektbeschreibung
Kompakte, ultra-stabile Laserhohlräume mit mehreren Wellenlängen
Optische (Laser-)Hohlräume, auch optische Resonatoren genannt, sind wesentliche Bestandteile fast aller Laser. Spiegel bilden einen „Hohlraum“, in dem das in Schwingung gehaltene Licht als Strahlenquelle dient. Ultrastabile Laserhohlräume (USLC, ultra-stable laser cavities) verfügen über hochstabile Laserlichtfrequenzen und werden zunehmend in Laboratorien der Atom- und Molekularphysik eingesetzt. Die Entwicklung kompakter USLC mit mehreren Wellenlängen hätte erhebliche Auswirkungen auf Hochpräzisionsanwendungen wie Quantensensorik, Spektroskopie, Metrologie und Quantencomputer. Das soll im ERC-finanzierten Projekt MightyMirrors durch die Integration rauscharmer Meta-Geräte mit mehrschichtigen integrierten photonischen Schaltungen zur Herstellung multifunktionaler Hohlraumspiegel Realität werden. Diese werden in komplexe Resonatorgeometrien integriert. Die Arbeit beruht auf theoretischen Modellierungsrahmen und Materialien mit hohem Brechungsindex.
Ziel
Ultra-stable laser cavities (USLCs) lie at the heart of humankind’s most precise measurement instruments. Developing compact, multi-wavelength, USLCs will greatly benefit applications such as quantum sensing, spectroscopy, metrology, and quantum computing.
In this research program, I propose to explore novel versatile cavity mirrors by integrating low-noise meta-devices with multi-layer photonic integrated circuits into complex laser resonator geometries. I envisage a fully integrated USLC by incorporating all necessary sensors, modulators, and input-output optics within the mirror substrate. Innovative laser resonator topologies will allow for pushing the stability limits into new regimes and gaining access to novel application fields of optical cavities.
We have recently demonstrated an optical cavity incorporating an ultra-low-noise meta-mirror with an unprecedented cavity finesse of >11,500. These developments are possible thanks to our theoretical framework to model thermal noise processes in arbitrary optical systems. High-refractive index materials, like silicon, diamond, silicon nitride, and aluminum oxide, are ideal for realizing low-noise meta-devices and integrated photonic circuits.
The enormous conceptual and technological challenges lie in simultaneously controlling many properties (optical, optomechanical, thermal) in complex photonic configurations incorporating different materials and addressing various temperature ranges and multiple wavelengths within a single miniaturized cavity.
Through its research program, the MightyMirror project will enable a symbiosis of integrated photonics and free-space cavities, opening many new possibilities with a large impact on fundamental and applied science as well as on society.
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.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Sensoren optische Sensoren
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien nanostrukturierte Massenmaterialien
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanophotonik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-COG
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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.
38106 BRAUNSCHWEIG
Deutschland
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.