منظمة كليو 2023 جوكي كاوانيشي

2023-06-02 2024-01-23 ماتسوياماهاياتو

الأبحاث

تقرير المشاركة في مشروع كليو 2023

7 مايو - 12 مايو، مركز المؤتمرات، سان خوسيه، الولايات المتحدة الأمريكية

أستاذ معين خصيصاساتوشي كاوانيشي

1. نظرة عامة.

انعقد المؤتمر الدولي لليزر والبصريات الكهربائية (CLEO) وجهاً لوجه لأول مرة منذ ثلاث سنوات، برعاية الجمعية الفيزيائية الأمريكية (APS)، وجمعية الضوئيات IEEE، والجمعية البصرية الأمريكية ( أوبتيكا).

وفي 7 مايو، وهو اليوم الأول للمؤتمر، أقيمت فعالية خاصة للتدريب على تصميم ومحاكاة الدوائر الضوئية المتكاملة. بالإضافة إلى ذلك، تم عقد دورات قصيرة (19 دورة) في الفترة من 7 إلى 9 مايو لشرح مجالات الليزر والكهروضوئيات. كما أقيم معرض في الفترة من 9 إلى 11 مايو.
سيتم تقسيم الجلسة الفنية إلى 18 جلسة، حيث تعقد المحاضرات من الساعة 8:00 صباحًا حتى 6:00 مساءً وسيتم عرض أحدث نتائج الأبحاث في جلسة ما بعد الموعد النهائي (3 جلسات) من الساعة 7:00 مساءً حتى 9:00 مساءً. في 11 مايو، قبل يوم من اليوم الأخير).
أدناه، سنقدم بشكل رئيسي تقريرًا عن المحاضرات المتعلقة بالمحتوى البحثي للمشاركين من المؤتمر.

2. الحديث العام

JTu1A.1 التحكم الفائق في الضوء باستخدام الأسطح الضوئية (أندريا ألو، جامعة مدينة نيويورك للعلوم المتقدمة
مركز الأبحاث، الولايات المتحدة)

إن تكوين بنية محددة على سطح مادة مثل العازل الكهربائي يجعل من الممكن توليد خصائص بصرية جديدة. هنا، تم تقديم مبادئ وتطبيقات الأسطح الخارقة.

JTu1A.2 الأدوار العاجلة للبصريات والضوئيات في الصحة العالمية وتغير المناخ (توماس باير، جامعة ستانفورد، الولايات المتحدة)

تم بذل الجهود لمعالجة التغير البيئي والصحة العالمية باستخدام التكنولوجيا البصرية. منذ عام 1988، عندما تم استخدام الليزر لأول مرة لقياس سمك الأنهار الجليدية، تم تقديم تطبيقات للتغير البيئي العالمي والصحة (تشخيص السرطان؟).
على وجه الخصوص، قيل أن تقنية LIDAR فعالة.

JTu1A.3 الليزر فائق السرعة إلى DEI: رحلة مدتها 40 عامًا (أورسولا كيلر، ETH زيوريخ، سويسرا)

ألقت باحثة سويسرية محاضرة انتقادية للغاية من وجهة نظر أنثوية حول التفاوت في معاملة الرجل والمرأة في مجال البحث. وكانت هذه هي المرة الأولى التي أعلم فيها أن هناك تفاوتًا في معاملة الرجال والنساء في سويسرا أيضًا.

JW1A.1 الديناميكا الحرارية والضوء (شانهوي فان، جامعة ستانفورد، الولايات المتحدة)

تم تقديم العلاقة مع الضوء من منظور الديناميكا الحرارية. وتم تقديم أمثلة مثل توليد الطاقة على مدار 24 ساعة باستخدام الخلايا الشمسية.

JW1A.2 قياس الأنظمة الكمومية الضوئية (كريستين سيلبرهورن، جامعة بادربورن، ألمانيا)

تم تقديم دراسات تجريبية لأنظمة الكم الفوتون متعددة الأبعاد المستقبلية القائمة على البصريات المتكاملة والهندسة الطيفية الزمنية.

JW1A.3 إضفاء الطابع الديمقراطي على الضوئيات غير الخطية (ألكسندر جايتا، جامعة كولومبيا، الولايات المتحدة)

تم تقديم التقدم الذي تم إحرازه على مدار العشرين عامًا الماضية في توليد اللاخطيات عند مستوى القدرة بالمللي واط باستخدام البصريات القائمة على الرقاقة. تم تقديم تردد السيارة كوم.

3. تقديم المراسل

وقد قدم المقررون تقاريرهم خلال جلسة الساعة الرابعة مساء يوم 9 مايو، اليوم الثالث للمؤتمر (Stu4G.2). كان المكان عبارة عن غرفة تتسع لحوالي 150 شخصًا، وعلى الرغم من أنها كانت الجلسة الأخيرة في فترة ما بعد الظهر، إلا أن حوالي 40 شخصًا حضروا للاستماع.
في هذا المؤتمر، سنقوم بمضاعفة طيف المشط الناتج عن جهاز MgF2 عبر ألياف تجارية ذهابًا وإيابًا بطول 9 كيلومترات مثبتة بين Yagami وShin-Kawasaki، ثم قطع طيف واحد باستخدام مرشح وترميزه.
لقد أبلغنا بشكل أساسي عن نتائج تجربة الشخصية التي قامت بقياس خصائص معدل الخطأ. الأسئلة والأجوبة هي كما يلي.
Q1: أظهرت التجارب الأولية أن سرعة الإشارة يجب أن تكون أقل من FSR حتى تتمكن من إجراء إرسال خالٍ من الأخطاء.
ومع ذلك، لماذا كان من الممكن الإرسال بسرعة Gbit/s 10، مثل FSR، في الإرسال الميداني؟
A1: لأنه تم استخدام مرنان بتردد FSR قدره 20 جيجا هرتز للإرسال الميداني. (وهذا ينطبق على التجارب الأولية والتجارب الميدانية.
(كان ينبغي توحيدها).
(تم طرح الأسئلة التالية بعد الجلسة)
س2: كيف يمكن التقريب بين مرنان MgF2 والألياف المدببة؟
ج2: نحن نبذل جهودًا مختلفة مثل إجراء الاتصال مرة واحدة ثم إطلاقه.
س3: كم من الوقت يستمر كوم؟
ج3: اتخذنا تدابير مثل منع الرياح والاهتزازات لتثبيت النظام لعدة ساعات. (قيل لي أن هذا رائع)
س 4: هل تم تعديل طيف المشط بأكمله في وقت واحد؟
ج4: هذا صحيح في هذه التجربة.

4. إعلانات بارزة

المتعلقة بالإرسال

وتضمنت الجلسة التي قدمها المحاضر (Stu4G) محاضرات تتعلق بالإرسال قصير المدى.

STU4G.1 (النقاش المدعو) تنسيقات التعديل المتقدمة للأنظمة قصيرة المدى (Xi Chen، Nokia Bell Labs، الولايات المتحدة)

لقد قدمنا تعديل النطاق الجانبي الفردي، ومستقبل Stokes، وطرق التشكيل المتداخل للموجة الحاملة الفردية كتنسيقات إشارة للإرسال لمسافات قصيرة.

STU4G.3 معادلة الرموز المتعددة القائمة على الحوسبة في الخزان لنقل PAM 4 قصير المدى
(يفيني أوسادشوك، الجامعة التقنية في الدنمارك، الدنمارك)

أبلغت الجامعة التقنية في الدنمارك عن تجربة إرسال PAM4 بقدرة 32 جيجا بايت باستخدام التقطيع الطيفي وحوسبة الخزان. وقد تبين أنه يمكن تقليل تعقيد الإخراج عن طريق زيادة عدد الرموز إلى 17.

STU4G.4 عرض توضيحي لناقل الحركة المتماسك المضخم WDM بطول 100 كيلومتر (ناتسوبا تايجنوي، مركز أبحاث الإلكترونيات الضوئية، المملكة المتحدة)

أبلغت جامعة ساوثامبتون بالمملكة المتحدة عن تجربة إرسال WDM بطول 100 كيلومتر باستخدام PSK متعدد الاستقطاب ذو 4 مستويات في النطاق O. تم استخدام مضخم الألياف المخدر بالبزموت كمضخم بصري. تدعي الشركة أنها حققت معدل خطأ في الكود أقل من حد FEC.

STU4G.5 إرسال WDM متماسك ذاتي الاستقطاب المتعامد بطول 100 كم باستخدام بنية SOA المكبوتة غير الخطية (Weihao Li، جامعة Huazhong للعلوم والتكنولوجيا، الصين)

أبلغت مجموعة في جامعة Huazhong في الصين عن تجربة إرسال WDM متماسكة ذات استقطاب متعامد ذات 4 قنوات بسرعة 800 جيجابت/ثانية باستخدام مضخم بصري لأشباه الموصلات مع كسب صغير يعتمد على الاستقطاب. ومع ذلك، يتم توفير المذبذب المحلي على الجانب المستقبل من جانب الإرسال.

SM2I.1 احصل على YDFA عريض النطاق مسطح لنقل البيانات بطول 1 ميكرومتر (يونجمين جونج، جامعة ساوثهامبتون، المملكة المتحدة)

أفادت مجموعة من جامعة ساوثهامبتون بالمملكة المتحدة عن مكافأة YDFA ثابتة. يتم استخدام مرشح تسطيح الكسب بين YDFAs لقمع تقلبات الكسب إلى 1 ديسيبل أو أقل. وفي المحاضرة، قدم أيضًا تقريرًا عن تجربة نقل الطول الموجي 1 ميكرومتر باستخدام ألياف أساسية مجوفة بطول 2.2 كيلومتر.

ذات الصلة بالميكروكوم

تم عقد جلستين متعلقتين بشركة Microcom في 11 مايو (STh1J، STh3J). تقديم التقارير الرئيسية.

STh1J.2 أدلة موجية ثنائية الطبقة منخفضة الضغط LPCVD-PECVD SiN لتوليد مشط تردد كير (كارل ماكنولتي، جامعة كولومبيا، الولايات المتحدة)

قامت مجموعة من جامعة كولومبيا في الولايات المتحدة بإنشاء حلقة ميكروية مصنوعة من طبقتين من CVD من SiN وأبلغت عن حدوث أمشاط. تم إثارة الرنان الذي تم إنشاؤه عند 1548 نانومتر و125 ميجاوات، وتم الإبلاغ عن توليد مشط في نطاق الطول الموجي 300 نانومتر.

STh3J.3 نقل البيانات البصرية باستخدام الدوائر الضوئية متعددة الأوضاع المصنوعة من السيليكون ذات التصميم العكسي والأمشاط الدقيقة المسطحة طيفيًا (كيول يانغ، جامعة ستانفورد، الولايات المتحدة)

أبلغت مجموعة من جامعة ستانفورد في الولايات المتحدة عن تجربة إرسال WDM عن طريق توليد مشط من خلال الجمع بين جهاز تعدد الإرسال تم تصنيعه باستخدام طريقة تسمى التصميم العكسي والمرنان الصغير. تم تحقيق قدرة نقل إجمالية تبلغ 1.76 تيرابت/ثانية من خلال الجمع بين هذا الجهاز والمشط الناتج عن المرنان الصغير Si3N4، وقدرة نقل إجمالية تبلغ 1.12 تيرابت/ثانية من خلال الجمع بين المشط الناتج عن المرنان الصغير Ta2O5.

جلسة الملصقات
عُقدت جلسات الملصقات في الفترة من 9 إلى 11 مايو ظهرًا، حيث تم تقديم 160 عرضًا للملصقات يوم 9 مايو، و153 عرضًا للملصقات يوم 10 مايو، و142 عرضًا للملصقات يوم 11 مايو.
في عرض الملصق، اقتصر المحتوى المتعلق بالإرسال على النظام اللاسلكي التالي (JTh2A).

JTh2A.101 أنظمة الألياف اللاسلكية 5G NR مع نظام الاستقطاب المزدوج والبصريات أحادية الناقل
التعديل (هسو هونغ هوانغ، جامعة تايبيه الوطنية للتكنولوجيا، تايوان)

قمنا في هذا العرض بعرض نتائج التعديل البصري أحادي الموجة مع الاستقطاب المزدوج، والذي سيحقق أهداف أنظمة الألياف اللاسلكية الجديدة في عصر 5G.

جلسة ما بعد الموعد النهائي
عُقدت جلسة ما بعد الموعد النهائي من الساعة 7:00 مساءً يوم 11 مايو، وتضمنت 23 عرضًا تقديميًا مقسمة إلى ثلاثة أماكن. ومن بين هذه العروض، تم تقديم الأوراق المتعلقة بالإرسال في الجلسة الثالثة (ما بعد الموعد النهائي III)، والتي أود أن أقدمها.

STh5C.7 أول عرض توضيحي لمعدل Mach-Zehnder الهجين العضوي من السيليكون المبرد (SOH) بجهد كهربائي أقل من 1 فولت (أدريان شوارزنبرجر، معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT)، ألمانيا)

أبلغت مجموعة في KIT في ألمانيا عن مُعدِّل Mach-Zehnder ذو الجهد المنخفض للقيادة مع بنية هجينة من السيليكون والمواد العضوية. يتم عرض عرض مقطعي للمغير في . تعتمد المادة العضوية المستخدمة على البيركينامين. على الرغم من أنه يعمل في درجات حرارة منخفضة للغاية (11K)، إلا أنه يدعي أن جهد نصف الموجة عند طول موجة يبلغ 1532 نانومتر هو 0.9 فولت، وهو أدنى مستوى تم الإبلاغ عنه حتى الآن. نقوم بالإبلاغ عن تجارب الإرسال والاستقبال الداخلي لإشارات PAM4 بسعة 70 جيجابايت باستخدام هذا المشكل.

STh5C.8 توليد وقياس الشكل الموجي البصري التعسفي (OAWG/OAWM) مما يتيح نقل 320 جيجا بايت 32QAM (Huanfa Peng، KIT، ألمانيا)

بعد العرض التقديمي أعلاه، قدمت مجموعة من KIT في ألمانيا تقريرًا عن توليد شكل موجة بصرية عشوائيًا (OAWG) وقياس شكل موجة بصرية عشوائية (OAWM) باستخدام أمشاط بصرية. تم إنشاء إشارة 16QAM سعة 320 جيجابايت وإرسالها عبر ألياف طولها 87 كيلومترًا، واستقبلتها OAWM، وتم قياس معدل خطأ البتات، مما أدى إلى تحقيق خصائص أقل من حد FEC.

المعرض
أقيم معرض هذا العام في النصف الخلفي من المكان الذي انعقدت فيه الجلسة العامة، وكان عدد العارضين أقل مما كنت عليه عندما حضرت سابقًا. من بينها، يحتوي Aerodiode (www.aerodiode.com) على مجموعة من المعدات المتعلقة بالليزر مثل 520 نانومتر - 1650 نانومتر LDs، و1310 نانومتر و1550 نانومتر، ومُعدِّلات SOA التي كنت أقوم بها.

5. ملخص وآفاق المستقبل

على الرغم من أنها كانت أول CLEO منذ ست سنوات، إلا أنها كانت أيضًا المرة الأولى منذ ثلاث سنوات التي تُعقد فيها محاضرة وجهًا لوجه، وبدا المشاركون سعداء. وآمل أن تستمر اللقاءات المباشرة في المستقبل.
من المقرر عقد CLEO2024 القادم في شارلوت بولاية نورث كارولينا في الفترة من 5 إلى 10 مايو.

تصنيفات
: 国際会議報告

منظمة كليو 2023 جوكي كاوانيشي

منظمة كليو 2023 ريكو إيمامورا

سيتم عرض ثلاثة مشاريع بحثية في مؤتمر CLEO Europe