Daniele Melati

Portrait
Daniele Melati a obtenu son doctorat au Politecnico di Milano (Italie) où il a travaillé sur le développement des process design kits pour la conception photonique dans le contexte des technologies d’intégration génériques, avec un accent particulier sur la modélisation des effets distribués de la rugosité du guide d’ondes et sur le développement de circuits photoniques reconfigurables. Au cours de son doctorat, il a également été chercheur invité à l’Université de Technologie d’Eindhoven. Il a rejoint ensuite le Conseil National de Recherches du Canada à titre d’Attaché de Recherche. Pendant cette période, il a eu la possibilité de concentrer ses intérêts dans les approches de conception avancées en étudiant l’utilisation des techniques de machine learning pour le développement des dispositifs photoniques complexes. Il a également commencé ses travaux sur les dispositifs intégrés pour l’optique en espace libre avec la démonstration des antennes en silicium et des réseaux de phase.

En 2020, il a rejoint le Centre de Nanoscience et Nanotechnologie (C2N, CNRS/Université Paris- Saclay/Université Paris Cité) où il explore actuellement les potentialités de inverse design, optimisation et machine learning pour développer des dispositifs basés sur les métamatériaux pour des applications dans le proche et le moyen infrarouge. Ses intérêts de recherche sont en particulier liés à l’étude des métasurfaces optiques pour le contrôle des faisceaux optiques en espace libre et leur intégration avec les dispositifs photoniques, qui est l’objet de son projet ERC-StG BEAMS.

Projet BEAMS

Plateforme d’intégration photonique multicouche pour l’optique en espace libre
Multilayer photonic integration platform for free space optics

Le projet explore une nouvelle classe de dispositifs et de circuits photoniques en silicium dans une technologie d'intégration tridimensionnelle pour la génération, le contrôle et la réception de faisceaux lasers en espace libre. Cette recherche est motivée par l'importance croissante des applications de communication, de détection et d'imagerie exploitant les faisceaux optiques en espace libre et leurs besoins de dispositifs compacts et flexibles. L'idée originale du projet BEAMS est de surmonter les limitations de solutions intégrées actuellement disponibles en développant des réseaux d'antennes multicouches, des métasurfaces et des outils de machine learning. Ce concept permettra d’atteindre des performances inégalées en termes de taille d'ouverture, d'efficacité, de bande passante, de flexibilité de contrôle et de puissance consumée. Le projet BEAMS permettra le développement de dispositifs photoniques intégrés pour les applications à longue portée et à large bande passante en l’espace libre. Exploitant ces nouvelles capacités, le projet démontrera en particulier des dispositifs photoniques innovants pour les communications optiques avec plusieurs canaux en longueur d'onde. Le projet BEAMS combinera les domaines de la photonique intégrée et en espace libre, ouvrant pléthore de nouvelles possibilités ayant un grand impact pour la science et pour la société.