Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Multifunctional Cavity Mirrors for Next-Generation Ultra-Stable Lasers

Opis projektu

Kompaktowe, ultrastabilne wnęki laserowe o wielu długościach fali

Wnęki optyczne (laserowe), zwane również rezonatorami optycznymi, to niezbędne elementy prawie wszystkich laserów. Lustra tworzą „wnękę”, w której światło z podtrzymywanymi oscylacjami jest wykorzystywane jako źródło wiązki. Ultrastabilne wnęki laserowe (USLC) cechują bardzo stabilne częstotliwości światła laserowego. Coraz częściej są też stosowane w laboratoriach fizyki atomowej i molekularnej. Opracowanie kompaktowych układów USLC o wielu długościach fali miałoby duże znaczenie dla wysoce precyzyjnych zastosowań, w tym czujników kwantowych, spektroskopii, metrologii i obliczeń kwantowych. Finansowany przez ERBN projekt MightyMirrors ma na celu umożliwienie tego poprzez integrację niskoszumowych meta-urządzeń z wielowarstwowymi fotonicznymi układami scalonymi w celu wytworzenia wielofunkcyjnych luster wnękowych. Rozwiązanie to zostanie połączone ze złożonymi geometriami rezonatorów. Ramy modelowania teoretycznego oraz materiały o wysokim współczynniku załamania światła pomogą w tych staraniach.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TECHNISCHE UNIVERSITAET BRAUNSCHWEIG
Wkład UE netto
€ 1 972 500,00
Adres
UNIVERSITAETSPLATZ 2
38106 Braunschweig
Niemcy
Region
Niedersachsen Braunschweig Braunschweig, Kreisfreie Stadt
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 972 500,00

Beneficjenci (1)