Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/fr/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique capteurs
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métalloïde
- sciences naturelles sciences physiques optique physique des lasers
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
ERC-2013-ADG
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Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Institution d’accueil
100 44 Stockholm
Suède
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.