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FEMTO's news

Artificial intelligence for next-generation ultrafast photonics

How can machine learning and associated methods improve the development of next-generation laser sources and revolutionize applications where ultrafast light plays a central role?

Answer in a review article published in the prestigious journal Nature Photonics involving several members of FEMTO-ST!

The laser celebrates its 60th anniversary this year, and is considered one of the defining inventions of the 20th century.  The laser has not only created an entirely new field of photonic science, but has also led to the development of light sources producing powerful ultrafast pulses that are used in areas essential to society such as medical treatments, biological imaging, communications, and industry.

Surprisingly, however, ultrafast lasers are largely designed and operated using techniques that are little changed from when they were first developed decades ago.  This naturally leads to performance tradeoffs and limitations for applications which require light with precisely tailored characteristics.  Fortunately, an avenue to overcome this bottleneck has recently appeared by combining the latest advances in ultrafast photonics with the powerful tools of artificial intelligence and machine learning. However, although artificial intelligence is now ubiquitous in many areas of science and engineering, its uptake in ultrafast photonics has been limited because it has been unclear exactly how best it can be used to drive future research.

Work appearing recently in the prestigious journal Nature Photonics has now tackled this problem directly.  Written by an international group of scientists, the review article provides a comprehensive overview of how machine learning and associated methods can be applied to both improve developments in next-generation laser sources, and revolutionize applications where ultrafast light plays a central role. 

A unique feature of the review is a series of tutorial elements aimed particularly at non-specialists and students.  The authors are well-known pioneers in diverse fields of nonlinear dynamics, ultrafast optics and machine learning, and they attempt also to provide a roadmap for the future.

One of the authors Professor Dudley from the CNRS Institut FEMTO-ST and the Université Bourgogne Franche-Comté states: “It is our hope that this timely review will remove a lot of the mystery associated with machine learning for workers in ultrafast photonics.  We anticipate that it will stimulate new studies in this field to ensure that the future of ultrafast laser science is as exciting as the last 60 years”.  

This work falls within a broader range of activities at the Institut FEMTO-ST developing photonic artificial intelligence hardware and applying smart techniques to the analysis of optical propagation and systems.  This work is also a key priority theme of the I-SITE national Excellence Initiative and the International Graduate School EIPHI of the Université Bourgogne Franche-Comté

https://doi.org/10.1038/s41566-020-00716-4

Contact : John Dudley

  • Journée de présentation du réseau national des grandes centrales de technologie

    La journée annuelle de présentation du réseau Renatec-Leti se déroule jeudi 20 mars dans chacune des 7 centrales du réseau national RTB. Elle permet de faire le lien entre ceux qui ont des besoins dans le domaine des micro et nanotechnologies (académiques, industriels, PME, start-up) et les ressources technologiques disponibles au sein de ces centrales réparties sur l’ensemble du territoire.
    A Besançon, cette journée est organisée par l’institut FEMTO-ST et se déroule de 10h à 16h dans ses locaux et à la maison des microtechniques.

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  • Le plein d'hydrogène

    Alors que le problème du rejet des particules fines par les voitures diesel est au cœur des débats, l'utilisation de l'hydrogène comme combustible est une alternative sérieuse et intéressante.
    Mais il reste des freins au développement de l'hydrogène, notamment son stockage. Un stockage qui doit être sûr, fiable, avec des réservoirs qui puissent se remplir et se vider assez vite. À l'Institut FEMTO-ST, David Chapelle et Ali Haidar Zeaiter étudient le stockage de l'hydrogène dans les alliages solides.

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  • Voyage au centre d'une fibre optique

    Tous les ans, des millions de kilomètres de fibres optiques sont installés dans le monde. Ces longs cheveux de verre permettent de transmettre de très grandes quantités d'informations sous forme de lumière.
    Jean-Charles Beugnot, chercheur à l'Institut FEMTO-ST, utilise les fibres optiques de façon un peu différente. Il modifie les propriétés de la lumière, comme sa couleur. L'un de ses objectifs est de mettre au point des réseaux optiques, plus rapides et plus économiques en énergie.

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  • Premier rotor nanométrique sur une surface de silicium

    Le groupe Nanoscience de FEMTO-ST, en collaboration avec le CEMES à Toulouse, a réussi à mettre au point le premier rotor nanométrique sur une surface de silicium. La rotation du nano-rotor est induite par la température et elle est observée par microscopie à effet tunnel à température ambiante. Ces résultats sont publiés dans la revue ChemPhysChem. L’éditeur a choisi d’illustrer la couverture intérieure de son numéro de février par une vue artistique représentant la rotation des molécules sur la surface.

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  • Journée du réseau national des grandes centrales de micro et nanofabrication

    Une journée nationale d’information et d’échange se déroulera le 20 mars prochain, en parallèle dans chacune des grandes centrales du réseau RTB. A Besançon, elle aura lieu de 10h à 16h au sein de la centrale de technologie de FEMTO-ST située à Temis Innovation –Maison des Microtechniques

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  • 3ème édition du séminaire croisé LMB/ FEMTO-ST

    La troisième édition du séminaire croisé entre le Laboratoire de Mathématiques de Besançon et l'institut FEMTO-ST se déroulera le mardi 18 février prochain dans les locaux de l'UFR-ST

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  • Inauguration plateforme µROBOTEX

    Dans le cadre de la semaine européenne de la robotique, FEMTO-ST inaugure lundi 25 novembre à 10h dans les locaux de l’ENSMM (Besançon), sa nouvelle plateforme dédiée au développement de projets sur la manipulation et l’assemblage automatisé de micro/nano-composants.
    Ouverte aux partenaires académiques et industriels, cette plateforme de tout premier plan international est aujourd’hui opérationnelle.

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  • François Bastien auteur de : Sciences exactes ? Les limites de la science

    Physicien de formation, François Bastien a enseigné dans de nombreux domaines : mathématiques, électricité, optique, thermodynamique, physique des vibrations, physique des capteurs, acoustique des solides, informatique, électronique numérique et électrotechnique.

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  • Electrochemical Components, un ouvrage co-écrit par Marie-Cécile Pera et Daniel Hissel

    Nos besoins en objets électriques nomades sont croissants, et ceci dans une gamme étendue de puissance, allant du téléphone portable au véhicule électrique.
    Cet ouvrage s’intéresse aux moyens de stockage communément utilisés dans des systèmes hybrides, pour des applications stationnaires ou transport. Il s’appuie sur des principes de base de l’électrochimie accessibles avec un bagage minimal de culture scientifique.

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  • HAPTIQUE : 1er Forum international sur les propriétés sensorielles et tactiles des matériaux

    Les 29 et 30 octobre 2013 se tiendra, dans les locaux de l’ENSMM, le premier forum international Haptique qui a pour objectif de faire le point sur les propriétés sensorielles et tactiles des matériaux.

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