Opis projektu
Wyższy poziom przetwarzania sygnałów THz
Technologie komunikacji w paśmie terahercowym (THz) budzą dziś spore zainteresowanie, ponieważ są kluczem do powstania innowacyjnych systemów komunikacji bezprzewodowej. Zakres terahercowy ma ogromny, a zarazem niewykorzystany potencjał zastosowania w wielu różnych obszarach, w tym m.in. w komunikacji bezprzewodowej nowej generacji, detekcji, bezpieczeństwie i obrazowaniu medycznym. Celem finansowanego przez UE projektu ELEPHANT będzie odejście od dzisiejszych platform elektroniczno-fotonicznych i utworzenie nowatorskiej zintegrowanej platformy, która pozwoli na swobodne, niskostratne przetwarzanie i przenoszenie częstotliwości THz w układach optycznych, umożliwiając tym samym niskostratne przenoszenie częstotliwości THz na duże dystanse. Uczestnicy projektu będą bazować na przełomowych wynikach wcześniejszych prac dotyczących bloków przetwarzających sygnały fotoniczne za pomocą pasm THz oraz na wykorzystaniu nanoprzewodów fotoniki krzemowej (o długości 10s µm), a także na ostatnim prototypie modulatorów plazmatycznych o największej możliwej dziś szybkości 500 GHz.
Cel
The ELEPHANT project aims at combining the best of four worlds by bringing together the fastest electronics, photonics, plasmonics and antennas to create a novel enabling technology for future THz signal processing.
The THz range has a tremendous untapped potential for a breadth of applications, as next-generation wireless communications, sensing, security, medical imaging, and more. However, efficient transport and processing of THz signals is a major challenge to this date, as at those frequencies electronic circuits are inherently limited by high dispersion and material losses. As a consequence, current approaches still rely on low-efficiency discrete components, which suffer from limited power, high losses and very high costs. While photonics allows low-loss transport of THz frequencies over large distances and broadband processing, today’s electronic-photonic platforms do not offer the required conversion speeds. Current efforts using organic materials have not proven sufficient stability and scalability.
I plan to solve the challenge of THz signal processing by creating a novel integrated THz platform that allows to convert THz signals to the optical domain efficiently and with high fidelity, and to process them using a low-loss photonic processing core with THz bandwidth.
The project fully builds on my cutting-edge results on photonic signal processing blocks with THz bandwidths using compact (10s µm-long) silicon photonics nanowires, and my recent demonstration of plasmonic modulators offering 500 GHz speeds, the fastest to date. I will create novel architectures suitable for analog processing and realize them in a scalable manner on bipolar CMOS platforms, together with THz antennas for wireless interfacing, and high-speed amplifiers to achieve the signal powers needed in real-world applications.
The new platform will impact all the crucial THz fields, and it will be put to the test by creating the first photonic-wireless THz beamforming transceiver.
Dziedzina nauki
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsignal processing
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrymetalloids
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringinformation engineeringtelecommunicationsradio technology
- engineering and technologymedical engineeringdiagnostic imaging
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
10623 Berlin
Niemcy