Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

This project exploits machine learning algorithms in the design of the next generation photonic circuits with enhanced performance. Taking the approach further, machine learning is also exploited in creating a digital twin of silicon photonic fabrication, so that fabrication induced variations can be accurately captured and pre-emptively corrected. Photonic integrated circuits render optical system ideas more practical with increased performance along with reduced size and cost. Silicon photonics, in particular, exploiting the ubiquitous microelectronic miniaturization infrastructure, enables complex optical modules that can be fit into an iPhone, with applications from optical and quantum communications to medical diagnostics. Future applications demand further size reduction and increased functionality. Among the major challenges to achieving these goals, one is to create optical functionalities beyond classical optics. Another is the miniaturization leads to variability in their performance after fabrication.

Ce projet utilise des algorithmes d’apprentissage machine pour mettre au point des circuits photoniques à performance supérieure de la prochaine génération. Pour pousser l’approche encore plus loin, nous tirons parti de l’apprentissage machine en recourant au jumelage numérique de composants photoniques au silicium afin de pouvoir détecter précisément et corriger à l’avance les variations induites par la fabrication. Les circuits photoniques intégrés renforcent l’utilité des systèmes optiques en rehaussant leur performance tout en réduisant la taille et le coût. La photonique fondée sur le silicium, en particulier, exploite l’infrastructure de miniaturisation microélectronique omniprésente pour créer des modules optiques complexes capables d’être intégrés dans un iPhone et servir dans diverses applications allant des communications optiques et quantiques à l’établissement de diagnostics médicaux. Les applications de l’avenir exigeront une réduction supplémentaire de la taille des dispositifs et une multiplication de leurs fonctions. La création de fonctionnalités optiques supérieures aux optiques traditionnelles compte parmi les principaux défis à relever pour réaliser ces objectifs. La variabilité de la performance induite par la miniaturisation en est un autre.

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. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.