Objetivo
This project aims at pushing the limits of optical sensing on a microchip by orders of magnitude, thereby allowing for ultra-high sensitivity in optical detection and enabling first-time-ever demonstrations of several optical sensing principles on a microchip. My idea is based upon our distributed-feedback lasers in rare-earth-ion-doped aluminum oxide waveguides on a silicon chip with ultra-narrow linewidths of 1 kHz, corresponding to Q-factors exceeding 10^11, intra-cavity laser intensities of several watts over a waveguide cross-section of 2 micrometer, and light interaction lengths reaching 20 km. Optical read-out of the laser frequency and linewidth is achieved by frequency down-conversion via detection of the GHz beat signal of two such lasers positioned in the same waveguide or in parallel waveguides on the same microchip.
The sensitivity of optical detection is related to the laser linewidth, interaction length, and transverse mode overlap with the measurand; its potential of optically exciting ions or molecules and its optical trapping force are related to the laser intensity. By applying novel concepts, we will decrease the laser linewidth to 1 Hz (Q-factor > 10^14), thereby also significantly increasing the intra-cavity intensity and light interaction length, simplify the read-out by reducing the line-width separation between two lasers to the MHz regime, and increase the mode interaction with the environment by either increasing its evanescent field or perpendicularly intersecting a nanofluidic channel with the optical waveguide, thereby allowing for unprecedented sensitivity of optical detection on a microchip. We will exploit this dual-wavelength distributed-feedback laser sensor for the first-ever demonstrations of intra-laser-cavity (ILC) optical trapping and detection of nano-sized biological objects in an optofluidic chip, ILC trace-gas detection on a microchip, ILC Raman spectrometry on a microchip, and ILC spectroscopy of single rare-earth ions.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: https://op.europa.eu/es/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ingeniería y tecnología ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la información ingeniería electrónica sensores
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- ciencias naturales ciencias físicas óptica física del láser
- ciencias naturales ciencias físicas óptica espectroscopia
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
ERC-2013-ADG
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Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Institución de acogida
100 44 Stockholm
Suecia
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.