Projektbeschreibung
Fano-Resonanzen für die Kommunikationsgeräte der Zukunft nutzen
Die für die Datenübermittlung weltweit verbrauchte Menge an Energie nimmt stetig zu. Technologien, die sich auf die Photonik stützen und mit äußerst hohen Datenraten bei extrem niedrigem Energieverbrauch pro Bit arbeiten, könnten dabei helfen, unserem wachsenden Energiebedarf auf nachhaltige Art und Weise zu begegnen. Allerdings ist es nicht möglich, derzeit gebräuchliche Bauelementestrukturen einfach für die nächste Generation integrierter Bauelemente zu verkleinern. Das EU-finanzierte Projekt FANO bietet eine neue Klasse von Vorrichtungen, die die Fano-Resonanzen nutzen, um einen neuartigen integrierten Spiegel zu schaffen. Es hat sich zum Ziel gesetzt, unter Verwendung dieser Technologie einen Laser mit einer viel größeren Modulationsbandbreite als herkömmliche Laser, einen Nanolaser mit einer wesentlich geringeren Linienbreite als derzeit verfügbare Laser mit nanophotonischem Resonator sowie einen Schalter, der mit Energien im Femtojoule-Bereich arbeitet und verstärkend wirkt, zu präsentieren. Diese Vorrichtungen werden optische Hochgeschwindigkeitsverbindungen und -netzwerke zwischen und innerhalb von Chips ermöglichen.
Ziel
A new class of devices exploiting Fano resonances and with important applications in information technology is suggested. Typically, the resonance of a system is described by a frequency and a lifetime, leading to a Lorentzian lineshape function. If the system instead involves interference between a discrete resonance and a continuum, a Fano lineshape appears with fundamentally different characteristics. Here, the Fano resonance is used to make a novel integrated mirror, enabling realization of Fano lasers, Fano switches and quantum Fano devices. These devices challenge well-accepted paradigms for photonic devices. The goals of the project are to demonstrate a laser with modulation bandwidth greatly exceeding all existing lasers; a nanolaser with linewidth three orders of magnitude smaller than existing nanocavity lasers; and a switch that operates at femtojoule energies and provides gain. Such devices are important for realizing high-speed optical interconnects and networks between and within chips. An increasing fraction of the global energy consumption is being used for data communication, and photonics operating at very high data rates with ultra-low energy per bit has been identified as a key technology to enable a sustainable growth of capacity demands. Existing device designs, however, cannot just be scaled down to reach the goals for next-generation integrated devices. The Fano mirror will also be used to demonstrate control at the single-photon level, which will enable high-quality on-demand single-photon sources, which are much demanded devices in photonic quantum technology. These devices all rely on the unique properties of the Fano mirror, which provides a new resource for ultrafast dynamic control, noise suppression and ultra-low energy operation. Using photonic crystal technology the project will achieve its goals in a concerted effort involving development of new theory, new nanofabrication techniques and advanced experiments.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-ADG
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