مؤتمر IEEE للضوئيات توموهيرو تيتسوموتو
الأبحاث
تقرير المشاركة في مؤتمر IEEE للفوتونيات 2014
توموهيرو تيتسوموتو، طالب ماجستير في السنة الثانية، مختبر تانابي
بما أنني شاركت في مؤتمر IEEE للضوئيات 2014، أود أن أقدم لكم لمحة عامة عن أنشطتي.
[نظرة عامة على الجمعية]
مؤتمر IEEE Photonics هو مؤتمر بحثي حول الأجهزة والأنظمة المتعلقة بضوئيات السيليكون برعاية IEEE في الولايات المتحدة. هذا العام، كان هناك العديد من التقارير عن الأبحاث المتعلقة بالتجاويف الدقيقة، وتمكنت من الاستماع إلى باحثين مشهورين أعرف أسمائهم، بما في ذلك فاهالا. لاحظ أن العديد من العروض البحثية تمت دعوتها للمتحدثين. ومما سمعته، فإن CLEO هو مكان للاستماع إلى العروض التقديمية المتنوعة وجمع المعلومات، في حين أن OSA وIPC لهذا العام يتم وضعهما بطريقة ما كأماكن للاستماع إلى المحادثات الشاملة والدراسة. لم يكن حجم المؤتمر كبيرًا إلى هذا الحد، وكان المكان عبارة عن جزء من طابق واحد من فندق، وكان هناك حوالي 200 إلى 300 مشارك (تقدير تيسوموتو)، مما أعطى الانطباع بأن الباحثين في مجالات متشابهة إلى حد ما قد اجتمعوا معًا. ولذلك، كثيرا ما أقابل الناس. أعتقد أنه مؤتمر جيد لتكوين معارف جديدة. لقد تعرفت شخصيًا على أحد الطلاب من مختبر وينر في جامعة بوردو الذي طرح عليّ أسئلة بعد العرض الذي قدمته (كان دائمًا ينظر حوله ليرى ما إذا كان هناك أي شخص يريد التحدث إليه، قائلاً: "أنا أبحث عن شخص ما". ) بالمناسبة، كنت صديقًا لشاب من جامعة بوردو التقيت به في مؤتمر أكاديمي سابق. سيكون من الممتع زيادة معارفك، لذلك أعتقد أنها فكرة جيدة أن تقوم بتكوين صداقات بنشاط.
هناك فواكه متاحة، لكني لست متأكدًا مما إذا كانت صالحة للأكل.
[حول العرض التقديمي الخاص بي]
لقد قمت بمراجعة المواد والمخطوطة وتدربت حتى اللحظة الأخيرة للعرض التقديمي. على الرغم من أنني حفظت معظم المخطوطة عن ظهر قلب، إلا أنني أدركت أثناء التدريب بعد وصولي إلى الموقع أنه لن يكون من الممكن ملاءمتها لوقت العرض. وفي يوم العرض التقديمي، تمكنت من إكماله في الوقت المحدد وحققت حوالي 70 نقطة. أعتقد أنني تمكنت الآن من الإعلان عن نتيجة النجاح. بعد العرض، تلقينا ثلاثة أسئلة (سرعة التشغيل، سبب استخدام مرنان لتحويل المسار البصري، وما هي القوة المستخدمة). كان السؤال في الأساس يتعلق بتصميم بحثي، لذا أود في المستقبل أن أكون حريصًا على جعل موضوعات التصميم المعقدة (العديد من البراعة) أسهل للفهم. كما أن السؤال الثالث حول نوع القوة المستخدمة كان سؤالاً مثيرًا للتفكير بالنسبة لي، حيث اعتقدت أنه في مجال الميكانيكا الضوئية، يمكنك نقل نوع القوة من خلال الحديث عن قوة الإشعاع البصري. صحيح أن ضغط الإشعاع البصري الذي أستخدمه في تصميم هذا البحث هو قوة جاذبة، ومن الصعب التفكير فيه بنفس طريقة ضغط الإشعاع الذي يحدث عندما يضرب الضوء جسمًا ما. أنا شخصيا أعتقد أن هناك إمكانات مشابهة للجاذبية، وأنا أفهم أن هيكل الرنان لديه قوة تعمل عليه، والتي تسحب الضوء إلى الداخل إلى حالة تكون فيها الطاقة منخفضة (الطول الموجي الرنيني قصير). . ومع ذلك، لا أعرف ما إذا كان هذا الفهم دقيقًا، وهناك أوقات يتم فيها استخدام كلمات مثل الضغط الإشعاعي والقوة البصرية بشكل غير صحيح، لذلك أود تعميق فهمي حتى أتمكن من تقديم تفسيرات دقيقة في المستقبل.
[مقدمة موضوعات البحث]
كما ذكرنا سابقًا، كان هناك العديد من التقارير المتعلقة بالتجاويف الدقيقة في هذا المؤتمر، لذلك كان هناك العديد من المواضيع التي كنت على دراية بها. كانت هناك عروض تقديمية حول SNAP قدمها أوباتا واستشعار السوائل بواسطة الميكانيكا الضوئية قدمها كوباياشي، الذي كان مسؤولاً عن الدعم في Spring Coro. بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من الباحثين الذين استخدموا IMEC للبحث في الهياكل التي يصعب تصنيعها، مثل المواد الخارقة ومحولات الحجم الموضعي، وأصبحت عقبات التصنيع أقل بفضل انتشار المسابك وتحسين الدقة.
أدناه، أود أن أقدم بعض العروض التي لفتت انتباهي بشكل خاص في هذا المؤتمر.
[TuF3.1: X. Jiang وآخرون، تجاويف دقيقة فائقة الجودة ذات انبعاث اتجاهي عالي]العرض الذي قدمته مجموعة البروفيسور شياو من جامعة بكين. كنت أعلم أن جعل الشكل الحلقي بيضاويًا سيسمح بإدخال وإخراج مكاني اتجاهي، لكن هذه المرة سمعت مرة أخرى القصة بالتفصيل حول هذا المبدأ. يبدو أن الفوضى موجودة على مستوى عميق، ولكن في النهاية يبدو أنها تخلق بنية حلقية لا تلبي جزئيًا حالة الانعكاس الداخلي الكلي. ومع ذلك، فإننا نتفاجأ بالمستوى العالي من دقة التصنيع. هل يمكن التحكم في الطول الموجي الرنيني للحلقة بدقة عالية من خلال الرجوع إليه؟ أعتقد أن هذه تقنية ضرورية للتغليف. تتمثل ميزة الاقتران المكاني في أن قيمة الاقتران Q تصبح مستقرة، ويبدو أنهم يحاولون الاستفادة من ذلك لتحقيق استشعار فائق الدقة من خلال توسيع الوضع بدلاً من تقسيم الوضع لطيف الرنين. لقد استمعت إليها مرة أخرى واعتقدت أنها منطقية.
[WH.4.3: ب. أونر وآخرون، انتشار النطاق العريض في اتجاه واحد عبر أدلة موجية عازلة ذات مؤشر فعال غير متساوي]
قصة عن التحليل العددي لعازل مزود ببنية مقياس تداخل من نوع MZI. أود أن أقدمه لأن المبدأ بسيط. على سبيل المثال، تكوين الجهاز هو كما يلي. يمتد دليل موجي واحد من اليسار وهو مصمم بحيث يمكن للوضع الأساسي فقط الانتشار. يتسع هذا تدريجيًا كلما اتجه إلى اليمين، وعندما يصل إلى عرض يسمح بانتشار وضع الترتيب الثاني، ينقسم الدليل الموجي إلى قسمين. الدليلان الموجيان لهما عرض مختلف. يتم توصيل أدلة الموجات المنفصلة على الجانب الأيمن بدليل موجة يمكن من خلاله نشر وضعين، الترتيب الأول والثاني.
يمتلك الدليلان الموجيان عرضًا مختلفًا وبالتالي ثوابت انتشار مختلفة، ويتم ضبطهما على طول يعكس الطور تمامًا بمقدار π. لذلك، عندما يتم إعادة دمج مدخلات الضوء إلى دليلين موجيين في وقت واحد، فإنه يشكل وضعًا ذو تناظر فردي من الدرجة الثانية. في هذا الوقت، لا يمكن توجيه إدخال الضوء من اليمين لأنه لا يمكن التحول إلى وضع الترتيب الأول في الطريق إلى الدليل الموجي الأيسر بعد المرور عبر الهيكل المستدق، ولكن لا يمكن توجيه إدخال الضوء من اليسار نشر كوضع التناظر الغريب من الدرجة الثانية. وبهذه الطريقة يتصرف مثل المعزل. عرض الدليلين الموجيين المنقسمين هو نفسه تقريبًا، لذلك يبدو أنه قادر على توسيع نطاق التشغيل.
[WH.4. 4: ر. فان لاير وآخرون، ملاحظة كسب بريلوين قدره 4.4 ديسيبل في سلك فوتوني من السيليكون]
يدور المحتوى حول تشتت Brillouin عالي الكسب المثير حثيًا باستخدام سلك السيليكون. من أجل تقليل فقدان الاهتزاز الميكانيكي، يتم حلق طبقة السيليكا الموجودة أسفل طبقة السيليكون إلى حوالي 10 نانومتر، ومن خلال زيادة مسافة التفاعل بين الفوتونات والفونونات (حوالي بضعة سنتيمترات)، من الممكن الحصول على كسب- وقد تم ذلك بنسبة خسارة تسعة أضعاف الطريقة التقليدية. المفهوم هو تمامًا نفس تصميم الرنانات الضوئية/الصوتية. إذا كان من نوع الدليل الموجي، فيبدو أن نفس الكمية من الموجات الأمامية والموجات الخلفية موجودة في المرنان البصري، لكنني أتساءل عما إذا كان كلا النوعين من ضوء رامان ينبعثان. أيضًا، كان لدي تحيز بأن إثارة تشتت Brillouin لا يمكن رؤيتها بسهولة، ولكن يبدو أنه إذا تم إدخال الضوء بكثافة عالية، فيمكن رؤيته مثل الإثارة غير الخطية الأخرى. اعتقدت أنه سيكون من الممكن إثارة ذلك من خلال النظر بعناية في التصميم. أود التحقق من ذلك لأنه مجال يهمني. تجدر الإشارة إلى أن شيئًا مشابهًا لتوليد أمشاط كير الضوئية بسبب التعديل الميكانيكي البصري الذي تحدثت عنه مع السيد كاتو سابقًا تمت ملاحظته من خلال تشتت Brillouin في Nature Physics 5، 276-280 (2009).
[ملخص/الانطباعات]
هذه المرة، كان هناك العديد من العروض التقديمية المتعلقة بالتجاويف الدقيقة، وتمكنت من الاستماع إلى العديد من العروض التقديمية في مجالات الاهتمام. وعلى وجه الخصوص، في الندوة الخاصة بالميكانيكا البصرية، تمكنت من الحصول على معلومات مفيدة عند النظر في اتجاه بحثي المستقبلي.
ومن ناحية أخرى، على الرغم من عدم ذكر ذلك في النص الرئيسي، فقد تم تذكيري بأهمية إتقان اللغة الإنجليزية. في الأساس، الشعب الياباني فقط هو من لا يستطيع التحدث باللغة الإنجليزية. وفي هذا المؤتمر، تمكنت من الاستماع إلى العروض التقديمية التي قدمها العديد من اليابانيين، لكن بعضهم لم يكن متأكدًا حتى من اللغة الإنجليزية للعروض التقديمية التي أعدوها. وكان من الواضح أن بعض الباحثين كانوا يغادرون المختبر بعد أن رأوهم غير قادرين على التحدث باللغة الإنجليزية، الأمر الذي جعلني أشعر بالقلق بشأن ما إذا كانت اليابان ستكون قادرة على الحفاظ على قدرتها التنافسية الدولية في مجال البحوث وغيرها من المجالات. بالطبع من المهم تحسين جودة بحثك، ولكن من المهم للغاية أيضًا تحسين مهاراتك في اللغة الإنجليزية كوسيلة لتوصيل بحثك والتفاعل مع الباحثين. لقد كنت أتراجع عن دراسة اللغة الإنجليزية حتى قبل المؤتمر، لكنني قررت أنه من الآن فصاعدًا سأمارس الاستماع والتحدث باللغة الإنجليزية بوعي.
العربية 
日本語 
English 
简体中文 
Deutsch 
Français 
한국어 
Español 
Italiano 
Bahasa Indonesia