Projekt

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Affordable optical frequency combs for metrology, spectroscopy, and sensing

Gesuchsteller/in Gürel Kutan
Nummer 175199
Förderungsinstrument Bridge - Proof of Concept
Forschungseinrichtung Institut de Physique Université de Neuchâtel
Hochschule Universität Neuenburg - NE
Hauptdisziplin Andere Gebiete der Physik
Beginn/Ende 01.09.2017 - 31.08.2018
Bewilligter Betrag 129'960.00
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Keywords (3)

frequency comb; fiber laser; gas detection

Lay Summary (Deutsch)

Lead
Frequenzkämme bieten einzigartige Möglichkeiten in Anwendungsgebieten der Metrologie, Spektroskopie und Sensing. Die Marktgröße der Gasdetektion beträgt derzeit 361 Millionen Dollar und sieht einen beeindruckenden Anstieg von rund 50% pro Jahr vor. Es gibt eine starke Nachfrage nach günstigen Gasdetektoren für die Erfassung von Abgasbelastung, Luftverschmutzung durch toxische Gase sowie menschliche Atemanalyse für die frühzeitige Erkennung von Krankheiten. Ziel dieses Projekts ist es, den günstigen Frequenzkamm zu entwickeln, der in diesen Anwendungen eingesetzt werden kann.
Lay summary

Ziel dieses Projekts ist es, die kompakte, günstige, ultrastabile Frequenzkammquelle auf Basis der Faserlasertechnologie zu entwickeln. Der entwickelte Prototyp umfasst alle notwendigen Optiken sowie die Ansteuerungselektronik, welche für die Metrologie und Gasdetektion abgestimmt ist. Es wird ein benutzerfreundlicher Betrieb mit Bedienung auf Knopfdruck angestrebt. Der Prototyp wird auf kurzfristige und langfristige Stabilität getestet. Der Prototyp wird in einer Anwendung aktiv getestet. Detaillierte Marktforschung wird durchgeführt und Kooperationen werden mit potenziellen zukünftigen Kunden gebildet. Prototypen werden potentiellen Kunden zur Verfügung gestellt um durch deren Feedback das Produkt auf die spezifischen Anwendungen anzupassen.

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 23.07.2017

Lay Summary (Englisch)

Lead
Frequency combs provide unique opportunities in metrology, spectroscopy and sensing applications. The market size of gas detection is currently 361 million $ and is seeing an impressive growth of around 50% every year. There is strong demand for affordable gas detectors for detection of pollution dispersion, toxic gases for homeland security and chemical leaks, and human breath analysis for early illness detection. The aim of the project is to develop an affordable frequency comb that can be used in these applications.
Lay summary
The aim of the project is to develop compact, affordable, ultrastable frequency comb source based on fiber laser technology. The developed prototype will include all necessary optics and electronics, ready to be used for metrology and gas detection. It will be user friendly with turn key operation. The prototype will be tested for short term and long term stability. The prototype will be actively tested in an application. Detailed market research will be conducted and collaborations will be formed with potential future customers. Prototypes will be sent around for promotion and obtaining feedback.
Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 23.07.2017

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Abstract

Optical frequency combs are essentially a combination of millions of lasers with different colors, propagating all together. They look like the teeth of a 'comb', each representing a frequency, hence the name 'Frequency comb'. The first demonstration of this optical tool was honoured with the Nobel Prize in Physics in 2005. These frequency combs provide unique opportunities in metrology, spectroscopy and sensing applications.However, there is a huge challenge for market penetration: with costs easily reaching more than 100,000 €, the required lasers are too expensive for most real-world applications and OEM integration. One of the Nobel prize laureates has patented the key technique for stabilization. His co-owned company Menlo Systems, Germany, has currently dominant market control, preventing competitor companies from entering in for many years. There are many potential applications set forth to use this optical tool, waiting for an affordable solution to take the next steps.We developed a method allowing a new way of stabilizing frequency combs. The new method allows for a frequency comb with better performance in terms of noise and higher stability. With Bridge - Proof of Principle, a suitable prototype will be developed allowing us to enter the market.
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