In PhotonICSWARM zal ik de silicium-fotonica-technologie gebruiken om universele, programmeerbare optische chips te bouwen die steunen op topologieën van gedistribueerde golfgeleidercircuits die worden bestuurd door gedistribueerde besturingsalgoritmen. In siliciumfotonica worden optische signalen getransporteerd langs golfgeleiders op fotonische geïntegreerde schakelingen en verwerkt door elementen die specifieke golflengten filteren of signalen moduleren. Silicium-fotonica is de keuzetechnologie voor highspeed-communicatieverbindingen, maar ook voor verschillende soorten sensoren. Fotonische circuits zijn echter nog steeds erg eenvoudig in vergelijking met de hedendaagse elektronica, omdat ze connectiviteitstoepassingen gebruiken waarbij licht een enkel pad volgt. De optische chipconcepten die ik in PhotonICSWARM voorstel, vertrekken vanuit radicaal verschillende topologieën, die 1-2 orden van grootte schaalbaarheid in complexiteit mogelijk maken. Ze zijn gebaseerd op nauw met elkaar verbonden, gedistribueerde optische signaalpaden. Deze hoge connectiviteit zal veel complexere optische functies mogelijk maken en om dit te realiseren zal ik adaptieve, gedistribueerde besturingsalgoritmen toepassen. Ik zal verschillende optische golfgeleiderconcepten onderzoeken: golfgeleideraas, gefaseerde arrays, rooster van resonatoren, laterale lekkage en 2-D holografische roosters. Deze zullen worden gefabriceerd op bestaande geavanceerde technologieplatforms, dus PhotonICSWARM zal eerder draaien rond de theorie, simulatie, ontwerp en karakteriseringmethodieken. Met deze verdeelde fotonische circuits zal ik programmeerbare fotonica creëren die voor veel toepassingen kan worden toegepast, als het optische equivalent van elektronische veldprogrammeerbare poortarrays (FPGA). Ze kunnen on-chip parallelle optische signaalverwerking mogelijk maken voor patroonherkenning of real-time encryptie van high-bitrate optische datastromen. Programmeerbare circuits kunnen de onderzoekscyclus versnellen, waardoor er veel minder tijd nodig is om nieuwe fotonische chipconcepten te testen en na verloop van tijd geïntegreerde fotonica toegankelijk maken voor de 'Maker-community'.