Description du projet
Un laser multicolore se fixe sur les signaux d’intérêt à haute vitesse, le tout sur une puce photonique
La gamme de fréquences dite sub-terahertz est d’une importance capitale pour les applications en plein essor des communications sans fil à haut débit, des radars, de la télédétection et de l’imagerie biomédicale et de sécurité. Avec l’explosion des circuits intégrés photoniques (PIC), le potentiel des dispositifs sur puce sub-THz est énorme, mais leur adoption se heurte à certains défis importants. Le projet COLOR-UP, financé par l’UE, prévoit de surmonter l’un de ces obstacles grâce à l’utilisation innovante de lasers multicolores pour fournir des filtres de fréquence sur puce fonctionnant dans la gamme souhaitée et au-delà. Ils seront présentés dans un PIC conçu pour émettre de la lumière dans la gamme de fréquences des télécommunications.
Objectif
MicroWave Photonics (MWP) has been delivering on-chip devices with outstanding performances to answer the demand of Information and Communication Technologies for always faster, more efficient and more compact systems. Yet, some stringent limitations form a roadblock for disruptive specifications: for instance, on-chip MWP frequency filters hardly perform beyond 60 GHz, whereas the technology and applications require frequencies in the sub-THz range from 100 GHz to several THz. This frequency band will directly support future ultra-fast telecom systems, but also sensing techniques such as THz spectroscopy e.g. for food contaminant detection or mm-precision RADARs for robotic systems.
With COLOR'UP, my goal is to remove this frequency roadblock by exploring and implementing on-chip a radically new concept exploiting the nonlinear dynamics of multi-colour lasers. These lasers naturally generate a set of sharp beat-notes in the sub-THz range corresponding to the frequency separation between the different wavelengths. Injecting an optical beam in a multi-colour laser with a modulation at well-chosen frequencies can lead to injection-locking of all wavelengths simultaneously. Spectral components that are not matching the beat-notes will however not be picked up and will be filtered out in the laser output.
In this project, I will demonstrate that this effect can be exploited to create all-optical on-chip MWP bandpass filters with the capability to cover the entire sub-THz range from tens of GHz, up to a few THz. My goals are four-fold: (1) design and realize multi-colour lasers with tailored spectra to achieve filtering at precise frequencies (2) study the underlying filtering mechanism to optimize the filter performances (3) develop on-chip control techniques based on optical feedback to control the filter properties (4) make a Proof-of-Concept demonstration of the filter on an InP photonic integrated circuit emitting in the telecom band, around the 1.55 um wavelength
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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- ingénierie et technologieingénierie des materiauxcouleurs
- sciences naturellessciences physiquesoptiquespectroscopie
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-STG
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ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
1050 Bruxelles / Brussel
Belgique