Description du projet
Guidage de la lumière et acheminement des signaux dans des matériaux anisotropes
La lumière transporte à la fois un moment angulaire orbital et un moment angulaire de spin liés respectivement à la rotation et à la polarisation du front d’onde. Ces qualités, par ailleurs indépendantes, sont couplées par l’interaction spin-orbite de la lumière dans certaines géométries nanoscopiques et à de petites échelles de longueur. Le projet SPINONICS, financé par l’UE, prévoit de développer de nouveaux dispositifs photoniques intégrés qui utilisent l’interaction spin-orbite de la lumière dans des matériaux anisotropes. Les nouveaux dispositifs, tels que les coupleurs directionnels de phase et les routeurs dépendant de la polarisation, moduleront la phase géométrique du faisceau optique. L’accent sera mis sur les cristaux liquides dont l’axe optique peut être facilement adapté pour obtenir les modèles transversaux souhaités. Dans l’ensemble, le projet dévoilera de nouveaux dispositifs optiques intégrés linéaires et non linéaires qui permettent le guidage de la lumière et le routage des signaux dans des milieux anisotropes structurés.
Objectif
In recent years several breakthrough have been achieved in wavefront shaping owing to the technological advances in metasurface fabrication. This has led to the whole new field of planar optics wherein the phase and polarization of the beam can be modified due to the Geometric Phase associated with the inhomogeneous distribution of the individual nanostructures. Several novel devices have been proposed, but all these devices work mainly in the plane-wave approximation, i.e. propagation length is much shorter than the Rayleigh length. However many of the integrated photonic devices, including the fundamental component, a waveguide works at lengths much larger than the Rayleigh length. This Project aims to study novel integrated photonic devices based on spin-orbit interactions in anisotropic materials with an inhomogeneous distribution of optic axis resulting in Pancharatnam-Berry Phase (PBP). Tailoring the PBP it is possible to guide light in the absence of any gradient in refractive index, the latter conventionally employed in standard photonic waveguides. In this Project novel integrated photonic components and devices with new functionalities based on PBP will be developed, e.g directional couplers, polarization-dependent routers, PBP based resonators, fully exploiting the vectorial nature of light by coupling its spin and angular momenta. The Project will mainly focus on liquid crystals where the optic axis can be easily tailored to obtain the desired transverse patterns. However, other materials like structured photopolymer, structured vertical cavity surface emitting laser will also be considered. In the nonlinear regime light itself writes an inhomogeneous distribution of the optic axis resulting in dynamic integrated devices which will be then polymerized to freeze them permanently. Summarizing, the Project will disclose new scenarios for linear and nonlinear integrated optics and enable light guiding and signal routing in structured anisotropic media.
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/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesoptiquephysique des lasers
- ingénierie et technologieingénierie des materiauxcristal liquide
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2019
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
07743 JENA
Allemagne