Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program – Ideation Fund

This agreement has been amended 1 time(s). The total amended value is $35000 and the end date of this agreements has been modified by 365 days)

Cet accord a été modifié 1 fois. La valeur totale des modifications est de 35 000 dollars. Cet accord a été modifié 1 fois La date de fin du présent accord a été changé de 365 jours.

The progress in silicon photonics research has seen the advent of photonic sensors as a promising technology for its low-cost, small size and robustness. Photonic integrated circuits offer compact and all-in-one optical assembly on a chip the size of a few hundred micrometers and make it an ideal target for portable solutions for use in the field. Conventional light-to-chip coupling is achieved through the use of optical fibers precisely aligned to surface grating couplers on-chip. For a portable, self-contained unit, the delicate hardware must be secured with adhesives and solders that cause mechanical stresses in the chip, leading to false sensor readings and degradation with exposure to the harsh environment of the field. Furthermore, it is often required to place sensors in difficult to reach places. In this project, we will design and characterize novel nanophotonic structures on a silicon chip capable of receiving and transmitting a collimated beam of light for remote, free-space sensing. This will allow placing the sensor device in otherwise difficult to reach locations and remotely interrogate the chip by illuminating its surface with a beam of light.

La recherche sur la photonique au silicium a progressé au point qu’on a vu l’avènement de capteurs photoniques, une technologie prometteuse en raison du faible coût, de la petite taille et de la robustesse des dispositifs. Les circuits photoniques intégrés autorisent un montage optique complet et compact sur une puce d’à peine quelques centaines de micromètres. Ils se prêtent donc à merveille aux solutions portatives utilisées sur le terrain. Le couplage lumière-puce est assuré par des fibres optiques alignées avec précision avec des réseaux optiques à la surface de la puce. Le délicat assemblage est fixé sur l’unité portative autonome avec des adhésifs et des brasures qui exercent une contrainte mécanique sur la puce et peuvent entraîner des lectures erronées ou détériorer le capteur en l’exposant aux conditions ambiantes, sur le terrain. D’autre part, il faut souvent installer le capteur dans des endroits à l’accès difficile. Le projet débouchera sur la conception et la caractérisation de nouvelles nanostructures photoniques sur une puce en silicium. Ces structures capteront et transmettront un faisceau de lumière collimaté pour la télédétection dans un espace découvert. On pourra donc installer le capteur dans des lieux difficiles à atteindre et consulter la puce à distance en en éclairant la surface avec un faisceau lumineux.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators.

À court terme, les résultats prévus sont des collaborations renforcées dans l’ensemble de l’industrie, du milieu universitaire et du gouvernement afin d’appuyer l’excellence en recherche. À moyen terme, les résultats prévus sont le développement de technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs.

The Ideation Fund is intended to encourage, test and validate transformative research ideas generated by teams of NRC scientific personnel and external collaborators with complementary capabilities, acting as a demonstration phase for a continually-evolving suite of research and development (R&D) deliverables at the NRC. The fund supports exploratory research through two mechanisms: the New Beginnings Initiative and the Small Teams Initiative.

Le Fonds d’idéation vise à encourager, à mettre à l’essai et à valider les idées de recherche transformatrice des équipes scientifiques du CNRC et des collaborateurs externes dotés de capacités complémentaires. Il servira ainsi de plateforme de démonstration d’une série de produits livrables en matière de recherche-développement (R-D) en constante évolution au CNRC. Le Fonds appuie la recherche exploratoire au moyen de deux mécanismes : l’Initiative « Nouveaux débuts » et l’Initiative « Petites équipes ».