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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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NanoCrystals in Fibre Lasers

Projektbeschreibung

Nanokristalle könnten die Wellenlängenabdeckung von Faserlasern erweitern

Der Faserlaser ist eine kompakte, energieeffiziente Alternative zum Standard-Festkörperlaser. Er hat eine starke Erfolgsbilanz für leistungsstarke, hochqualitative Laserstrahlen aufgestellt. Die meisten Faserlaser werden aus widerstandsfähigem Quarzglas hergestellt. Ihr Betrieb könnte auf andere Spektralbereiche ausgedehnt werden, indem sie mit Nanokristallen dotiert werden, die für bestimmte Wellenlängen optimiert sind. Das EU-finanzierte Projekt NCLas plant die Entwicklung einer revolutionären Technologie zur Synthese von Gläsern mit funktionellen Nanokristallen. Die Technologie basiert auf einem neuartigen Hybrid-Sinterverfahren, das den Einbau einer Vielzahl von Nanokristallen und funktionalisierenden Gläsern in verschiedenen Formaten für unterschiedliche Anwendungen ermöglicht. Um die Brechungsindizes von Nanokristallen und Glas anzupassen, werden die Forschenden niedrigere Temperaturen als üblich verwenden, spezielle Kern-Schale-Strukturen für Nanokristalle entwickeln und die Glaszusammensetzung anpassen.

Ziel

The NCLas project will introduce and develop a disruptive technology for the synthesis of glasses containing functional nanocrystals (NCs). It is based on a novel hybrid nanosintering process, which allows for the incorporation of a large variety of NCs and functionalization of glasses in different formats for various applications. Previous attempts to either grow NCs inside glass by a glass heat treatment or incorporate NCs during glass formation showed unconvincing results. In our nanosintering process, key enabling steps include reducing the sintering temperature, developing specialized NC core-shell structures and adjusting the glass composition, thus achieving a chemically inert environment and matching the refractive index of NCs and glass. This technology will be exploited to produce low-loss, NC-functionalized glass fibres. Fibre lasers are energy efficient and compact and offer maintenance-free operation, ultra-short pulses, high power, and low noise. Today’s commercial fibre lasers are fabricated from robust, durable silica glass. The operation of oxide fibre lasers can be extended to an enormous spectral range (~400–3000 nm) by doping oxide glasses with laser-active nanocrystals optimized for particular laser wavelengths, thus enabling a huge variety of new applications. We will demonstrate two highly relevant fibre lasers: (i) a Ti3+:sapphire-NC fibre laser tuneable around 800 nm for bio-photonic applications; (ii) a Pr3+:yttria-NC 1300-nm fibre laser enabling a much-awaited wavelength extension in telecommunications and also fitting into one of the biophotonic windows. The high risk of NCLas is mitigated by an interdisciplinary team with demonstrated experience in their fields and highly complementary backgrounds. We will address the project challenges in all its steps, from material synthesis to device demonstration. NCLas makes a significant contribution to Key Enabling Technologies such as Nanotechnology, Photonics and Advanced Materials.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

RIA - Research and Innovation action

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) H2020-FETOPEN-2018-2020

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

LEIBNIZ-INSTITUT FUER PHOTONISCHE TECHNOLOGIEN E.V.
Netto-EU-Beitrag
€ 1 089 750,00
Adresse
Albert Einstein strasse 9
07745 Jena
Deutschland
Region
Thüringen Thüringen Jena, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 1 089 750,00

Beteiligte (5)