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Developement of compact single-cycle light sources

Descrizione del progetto

Fornire impulsi di luce ultracorti nel regime a ciclo diretto

Gli impulsi ottici ultracorti sono strumenti importanti in una vasta gamma di applicazioni. Con lunghezze pari o inferiori a picosecondi, essi consentono misure di frequenza ad alta precisione, analisi dei materiali, procedure mediche e comunicazioni ottiche veloci, tra le altre cose. Il progetto CoSiLiS, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, fornirà impulsi ultracorti nel regime a ciclo diretto, che si riferisce a durate temporali di un solo ciclo (il periodo di oscillazione dell’onda portante ottica). Il progetto ha sfruttato il potenziale delle microcombinazioni di solitoni. I solitoni dissipativi di Kerr si formano in microrisonatori ottici dielettrici ad alto Q che sono guidati coerentemente da un laser a onda continua o da un laser a pompa lungo. Queste sorgenti di luce ultraveloce e a banda larga hanno enormi implicazioni per la spettroscopia nelle scienze biologiche e chimiche.

Obiettivo

The main objective of the CoSiLiS research action is developement and exploitation of light sources delivering ultrashort pulses in the single-cycle regime, i.e. the pulse envelope duration is no longer than a single oscillation of the optical carrier wave. This will be achieved using recently discovered temporal dissipative soliton formation in microresonators with high optical Q-factors and anomalous dispersion. The ultrashort pulse formation is guided by the strong Kerr nonlinearity in tight confinement waveguide structures. Balancing the parametric nonlinear gain and the waveguide loss along with the nonlinear pulse compression and dispersive pulse spreading in the resonator leads to the formation of soliton pulse trains with repetition rates in the microwave to terahertz spectral region. Advanced dispersion engineering techniques, such as hybrid strip-slot waveguides will be implemented to generate fully coherent pulse trains with super-octave spectral bandwidth directly from a continous-wave laser in the integrated photonics platform and compress them to pulse durations equivalent a single optical cycle of the carrier wave. Such ultrafast and broadband light sources bear tremendous application potential in biological and chemical spectroscopy applications.

Furthermore, the proposed research action aims to bridge the topical fields of attosecond science and integrated photonics by providing sources of ultrafast phase controlled photonic waveforms capable of initiating and probing dynamics on the one-femtosecond timescale of its asymetric electric field crests. As a proof-of-principle experiment we intend to measure light-field driven electric currents at microwave repetition rates using an integrated photonics source.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2018

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Coordinatore

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Contributo netto dell'UE
€ 191 149,44
Indirizzo
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 Lausanne
Svizzera
Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 191 149,44