Opis projektu
Polarytony międzypasmowe przełomem w optoelektronice
Optoelektronika to dziedzina łącząca elektronikę z oddziaływaniami między światłem i materią, której osiągnięcia pozwalają na rozwój sektorów komunikacji optycznej, oświetlenia, czujników optycznych i ogniw fotowoltaicznych. Większość urządzeń optoelektronicznych opiera się na tak zwanym oddziaływaniu słabym między światłem i materią. Silne oddziaływanie może prowadzić do powstawania polarytonów wnękowych – częściowych wzbudzeń światła i materii. W półprzewodnikach polarytony ekscytonowe należą do najczęściej badanych silnie sprzężonych układów, a badania te doprowadziły do odkrycia nowego rodzaju wzbudzenia – polarytonów międzypasmowych. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu MIR-BOSE ma na celu wykazanie ich potencjału dzięki opracowaniu zupełnie nowych urządzeń optoelektronicznych działających w średniej i dalekiej podczerwieni opartych na polarytonach międzypasmowych i kondensacie Bosego-Einsteina.
Cel
Optoelectronic devices typically operate in the weak coupling regime between light and matter, for example in conventional lasers relying on population inversion to achieve optical gain. Recently there has been a surge of interest in quantum systems operating instead in the strong coupling regime, when the coupling strength of the light-matter interaction is so strong that new states – cavity polaritons – are created, that are partially light, partially material excitation. In semiconductors, exciton-polaritons have been the most widely studied type of strongly coupled system. Recently a new phenomenon has been realized exploiting intersubband transitions. The resulting excitations are called intersubband polaritons, and they have two remarkable properties: (i) a bosonic character that is maintained up to high carrier densities since they are not restricted by the Mott transition limit; (ii) large Rabi splittings. Although the scientific community has explored the basic science of intersubband polaritons, their potential for future and innovative optoelectronic devices has been entirely untapped.
The MIR-BOSE project will realize this potential, and demonstrate disruptive optoelectronic devices operating in the strong coupling regime between light and matter. We will demonstrate the first bosonic lasers operating in the mid-IR and THz ranges of the electromagnetic spectrum. Laser action here does not rely on population inversion, so we will achieve temperature independent operation and high powers. We will demonstrate a new concept of inverse-Q-switching leading to the generation of high power pulses in the mid-IR, overcoming severe bottlenecks in current technology. Finally, we will demonstrate non-classical/quantum light sources and devices, generating squeezed states of light in the mid-IR/THz spectral range for quantum optics. These new sources will have a major impact on several technologies and applications, being advantageous compared to current solutions.
Dziedzina nauki
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicsoptoelectronics
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physicsultrafast lasers
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssemiconductivity
- natural sciencesphysical sciencesquantum physicsquantum optics
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physicspulsed lasers
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-1-2016-2017
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
91190 Gif-Sur-Yvette
Francja