Project

Geïntegreerde fotonica voor UV resonant Raman spectroscopie

Code
3G033722
Looptijd
01-01-2022 → 31-12-2025
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Promotor-woordvoerder
Onderzoeksdisciplines
  • Natural sciences
    • Photonics, optoelectronics and optical communications
    • Optical physics not elsewhere classified
  • Engineering and technology
    • Nanofabrication, growth and self assembly
    • Nanophotonics
    • Biosensors
Trefwoorden
UV-geïntegreerde fotonica optische biosensoren licht-materie interactie in optische golfgeleiders
 
Projectomschrijving

Dit project beoogt om fotonische chip-gebaseerde Raman-sensoren te ontwikkelen met een ongeëvenaarde detectielimiet voor biologische moleculen in complex oplossingen. Dergelijke sensoren zijn cruciaal voor het detecteren van specifieke moleculen of pathogenen in het milieu, of in het menselijk lichaam. Vanwege hun potentieel voor fabricage op grote schaal en aan lage kost kunnen on-chip Raman-sensoren een grote maatschappelijke impact hebben voor de volksgezondheid. Het originele aan het voorstel is dat we voor dit doel monomodale golfgeleiders met lage verliezen zullen ontwikkelen in het ultraviolette (UV-C) spectrale domein. Hiermee denken we een fundamenteel momenteel probleem te kunnen oplossen dat momenteel de gevoeligheid van on-chip Raman-sensoren beperkt. Ze zullen on-chip resonant Raman-spectroscopie implementeren, die ten minste drie grootteordes efficiënter is dan standaard Raman spectroscopie in het nabije infrarood. De golfgeleiders zullen gemaakt worden van amorf aluminiumoxide en van kristallijn diamant, materialen die beide transparant zijn in het UVC spectrale domein. Onderzoek van de kristallijne en amorfe fasen zal ons toelaten om de fundamentele achtergrondruis bij on-chip Raman-sensoren beter te begrijpen, waardoor we de detectielimiet zullen kunnen verbeteren. We verwachten aan te kunnen tonen dat kristallijn diamant amorf materiaal overtreft qua detectielimiet en zullen hiermee aminozuren, nucleïnezuren en antibiotica beter kunnen detecteren.