The institute
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

  • Prix de la meilleure thèse en génie électrique décerné à Amine MIRA

    Lors de la Conférence des Jeunes Chercheurs en Génie Electrique, Amine Mira a obtenu le prix de la meilleure thèse ayant trait aux applications industrielles.

    Read more
  • École thématique (EFTS) «Temps−Fréquence et Applications»

    Le Département Temps−Fréquence de FEMTO−ST et le réseau LABEX FIRST−TF organisent une École thématique CNRS European Frequency and Time Seminar (EFTS) du 26 au 30 août 2013.

    Read more
  • FEMTO-ST présent sur le salon EPMT - EPHJ

    FEMTO-ST participera du 11 au 14 juin 2013 au salon international EPMT, consacré à l'ensemble des microtechnologies.

    Read more
  • Romain Martinenghi et Émeline Saint Ellier lauréats du Prix A'Doc 2013

    Romain Martinenghi (optique) et Émeline Saint Ellier (énergie) sont lauréats du Prix A'Doc 2013 de l'Université de Franche-Comté.

    Read more
  • TEMIS SCIENCES : Visite chantier J-365 jours

    Le bâtiment de recherche dédié à l'institut FEMTO-ST, en cours de construction au cœur la technopole TEMIS à Besançon, sera livré d'ici un an. A cette occasion, une visite chantier rassemblant les partenaires a lieu mercredi 29 mai et marquera l'entrée du projet dans sa dernière ligne droite.

    Read more
  • Séminaires d'un chercheur NASA

    Abhinav Saxena, chercheur au sein du Prognostics Center of Excellence de la NASA assurera trois séminaires du 03 au 17 juin.

    Read more
  • Des biopuces pour percer les mécanismes de développement des cancers

    Une avancée majeure dans la compréhension des mécanismes de développement de nouvelles tumeurs lors de traitements par chimiothérapies a été obtenue récemment par l’équipe du Pr. François Ghiringhelli (Inserm Avenir, CGFL, Dijon) appuyé par le potentiel biopuce à résonance des plasmons de surface (SPR) développé au sein du département Micro Nano Sciences et Systèmes de FEMTO-ST (Bruchard et al., Nature Med, Jan 2013)

    Read more
  • Réunion de lancement du projet Interreg « Maintenance Prédictive des systèmes industriels »

    Le lancement du projet MainPreSI aura lieu le mercredi 22 mai 2013 de 15h00 à 17h00 dans les locaux de l’Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (Besançon)
    Ce projet qui se déroulera sur une période de 30 mois (2013-2015) est une collaboration franco-suisse, mais également un partenariat R&D entre des industriels et des chercheurs issus à la fois de l’institut FEMTO-ST et de l’école polytechnique fédérale de Lausanne.

    Read more
  • Javier Solano obtient le prix Jeune Docteur 2013 de l'Université de Franche-Comté

    Javier Solano, ancien doctorant au Département Energie de l'institut FEMTO-ST, vient d'obtenir le prix Jeune Doctorant 2013 de l'Université de Franche-Comté pour son projet de valorisation dans le domaine de la gestion d'énergie des véhicules hybrides.

    Read more
  • FEMTO-ST porteur de deux CMI de l’Université de Franche-Comté

    FEMTO-ST est le laboratoire principal d’appui de deux Cursus de Master en Ingénierie (CMI)qui viennent d’être labellisés par le réseau FIGURE et seront proposés à la rentrée prochaine par l’Université de Franche-Comté. Il s’agit du CMI « Mécanique-EEA » spécialités « Ingénierie Mécanique pour les Structures Intelligentes » et « Microsystèmes, Instrumentation et Robotique » ainsi que du CMI « Physique-EEA » spécialité « Photonique, micro-nanoteChonolgies et TempS-fréquence.

    Read more