Descrizione del progetto
Nuove tecniche di elaborazione ottica per un’immaginografia e una metrologia rivoluzionarie
Un nuovo, promettente ambito di ricerca che unisce l’ottica non lineare ultraveloce all’immaginografia computazionale è all’orizzonte. Combinando componenti integrati e di fibra ottica, sarà possibile esplorare nuove dinamiche non lineari multimodali e dipendenti dall’input attraverso schemi dedicati di apprendimento automatico. È questo l’obiettivo del progetto STREAMLINE, finanziato dall’UE, che costituisce un programma multidisciplinare ambizioso per ampliare lo sviluppo di fonti fotoniche intelligenti. I sistemi fotonici di oggi fanno principalmente affidamento su complessi processi ottici non lineari alla base di applicazioni impegnative che coprono lo sviluppo di sorgenti luminose, la metrologia e l’immaginografia avanzati. Tuttavia, i modi per controllare i fenomeni e le interazioni non lineari sono piuttosto ristretti, mentre raggiungere la configurazione ideale per una specifica applicazione può essere difficoltoso. STREAMLINE cambierà questa situazione attraverso tecniche di elaborazione ottica rivoluzionarie in grado di consentire approcci innovativi di immaginografia e metrologia.
Obiettivo
Modern photonic systems increasingly rely on complex nonlinear optical processes at the foundation of demanding applications spanning advanced light source development, metrology and imaging. Importantly, current flagship imaging systems are based on nonlinear light-matter interactions provided by specialized lasers requiring complex operation and lacking tunability: means of controlling nonlinear phenomena and interactions are restricted, and reaching the ideal settings for a specific application can prove extremely challenging.
In this context, optical excitations can be inefficient (with e.g. excessive power or spectral coverage) and versatile means to drive coherent control of light properties are highly sought-after, for they provide the main building blocks for advanced imaging techniques. However, such control is currently constrained to few degrees of freedom provided by complex components ultimately hindering the accessible optical parameter space.
The realization of versatile, efficient and practical optical sources in compact forms would thus represent a fundamental revolution.
STREAMLINE constitutes an ambitious multidisciplinary program aiming to push forwards the development of 'smart photonic sources' for the creation of a promising new research field merging ultrafast nonlinear optics and computational imaging. The envisioned architecture, combining integrated and fibered components, will explore new multimode and input-dependent nonlinear dynamics via dedicated machine-learning schemes.
Together with suitable monitoring techniques, fully reconfigurable and tailored optical wavepackets (with ‘on-demand’ spectral, temporal and spatial properties), will be exploited towards disruptive nonlinear imaging and metrology techniques. Besides providing user-friendly operation with improved performances, blueprint dynamical imaging with custom light-matter interactions will unlock access to novel deep-learning strategies towards biological sample histology.
Campo scientifico
- social sciencespolitical sciencespolitical transitionsrevolutions
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learningdeep learning
- natural sciencesbiological scienceshistology
- natural sciencesphysical sciencesopticsnonlinear optics
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physics
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
75794 Paris
Francia