Spektrsopskopi med integrerade optiska frekvenskammar
- Diarienummer
- FID16-0011
- Start- och slutdatum
- 180101-231231
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- RISE Borås
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Optiska frekvenskammar är det mest noggranna verktyg som någonsin utvecklats för optiska precisionsmätningar och är av specifikt intresse för spektroskopiskamätningar av gasmolekyler. Framstegen som gjort tekniken möjlig belönades år 2005 med Nobelpriset i fysik och bara några år senare fanns tekniken kommersiellt tillgänglig. Det krävs dock specialkompetens och regelbunden övervakning för att använda tekniken, vilket är något som begränsat användande av frekvenskammar utanför forskning inom laserområdet. Detta projekt fokuserar på att dramatiskt förenkla användande av frekvenskammar inom spektroskopiska tillämpningar genom att utveckla ett integrerat fotoniksystem som bygger på två frekvenskammar. Doktorandprojektet är organiserad i fyra olika, men nära relaterade arbetspaket. Förutom utveckling av tekniken i sig som leder fram till en konceptdemonstration, finns ett arbetspaket där doktoranden kommer få viktig industriell träning och erfarenhet via ett nära samarbete med svensk industri. Det förslagna projektet bygger på kompletterande expertis från de involverande parterna. Utkomsten av projektet kommer vara utbildningen av en doktorand, samt vetenskapliga resultat som publiceras i ansedda tidskrifter. Doktoranden kommer också verka i internationella nätverk och kommer erhålla en utbildning som kvalificerar kandidaten för fort satt arbete inom både industrin eller akademin.
Populärvetenskaplig beskrivning
En optisk frekvenskam är en avancerad typ av laser som i motsats till konventionella lasrar innehåller många olika färger, eller rättare sagt frekvenser. Även om denna teknik varit tillgänglig länge gjordes det stora framsteget år 2000 då frekvenser kunde stabilisera. Detta har lett till en forskningsrevolution inom optisk mätteknik. Tillämpningsområdena för tekniken är många, och innefattar i praktiken alla områden där högprecisionsmätningar av ljus är viktiga, exempelvis inom laser spektroskopi och kommunikation. Som ett bevis för potentialen i tekniken belönades arbetet med frekvenskammar med 2005 års Nobelpris i fysik. Men trots dessa stora framsteg har frekvenskammar hittills haft ett litet genomslag inom kommersiella applikationer, huvudsakligen pga. att systemen fortfarande är komplexa, dyra och kräver kvalificerade personal för att hantera. I det här projektet är målsättningen att utveckla integrerat system och påvisa möjligheten att göra tekniken tillgänglig och användbar utanför kontrollerade laboratorium. Med en gemensam institutsdoktorand kommer vi att utnyttja de kompletterande kompetenserna som finns på RISE inom fiber baserade frekvenskammar med Chalmers egenutvecklade fotonik-plattform. För att försäkra sig om att utvecklingen i projektet är relevant för industri och applikationer, är en industripartner aktivt kopplad till arbetet. Thorlabs Sweden AB med expertis inom optik, kommer agera rådgivare och värd för doktoranden under delar av andra halvan av projekttiden. Under denna tid är målet att ta fram konkreta riktlinjer för att den utvecklade tekniken ska kunna kommersialiseras för industriella applikationer. Förutom de detaljerade och tekniska målen är målsättningen att projektet ska utbilda en modern och konkurrenskraftig forskare inom ett teknikområde med stora framtidsmöjligheter inom både akademi och industri. Projektet kommer också bidra till att stärka samverkan mellan SP och Chalmers och starkt bidra till att stödja uppbyggnaden av forskning inom området optisk mätteknik och frekvenskammar i Sverige.