نادي المجلة 2012 | مجموعة تانابي للبنية الضوئية

نادي المجلة

حسب السنة (أبريل - ديسمبر)

السنة المالية 2012.

مقدم من.

تعد الثنائيات الضوئية (العوازل الضوئية) أجهزة مهمة للغاية عندما يتم تصنيع الدوائر البصرية من خلال دمج العناصر البصرية. يجب أن تُصنع الثنائيات الضوئية التي يمكن دمجها في الدوائر البصرية على ركائز Si باستخدام عملية COMS وأن يكون حجم الجهاز صغيرًا، ولكن لم تكن هناك دراسات عن الثنائيات الضوئية التي تفي بهذه الشروط. في ظل هذه الخلفية، تصف هذه الورقة البحثية صمامًا ثنائيًا بصريًا قائمًا على مرنان حلقي دقيق يمكن تصنيعه على Si باستخدام عملية CMOS.
سيركز نادي المجلة هذا على مبدأ تشغيل الصمامات الثنائية الضوئية المذكورة في هذه الورقة البحثية.

مقدم من.

من أجل معالجة المعلومات الكمية، يلزم وجود مصدر فوتون يمكنه إنتاج فوتونات مفردة بشكل مستقر. وفي السنوات الأخيرة، اجتذب التلألؤ من المراكز الضوئية غير المتضامة في الماس الانتباه في السنوات الأخيرة كمصدر مستقر لفوتون واحد في درجة حرارة الغرفة. وقد تبين أيضاً أن الجمع بين البلازمونات والتلألؤ من المراكز الفوتونية غير المتضامة يمكن أن يعزز توليد الفوتون الأحادي.
تشير الورقة البحثية المقدمة هنا إلى تصنيع جهاز قادر على توليد الفوتون الأحادي بكفاءة أكبر من خلال إنشاء هيكل أسطواني يحتوي على مراكز الفوتون الأحادي على ركيزة من الماس وتطبيق طلاء فضي عليه. ويتيح النهج التنازلي المستخدم إنتاج مصادر أحادية الفوتون بكميات كبيرة، ويمثل هذا البحث نقطة انطلاق لتجارب واسعة النطاق باستخدام مصادر أحادية الفوتون في المستقبل.
الكلمة الرئيسية؛ مركز سعة النيتروجين، البلازمون، الفوتون الأحادي، بصريات الكوامتوم

مقدم من.

الهدف النهائي في التحكم في الضوء هو استخدام فوتونات مفردة. ومع ذلك، فإن التأثيرات الضوئية غير الخطية للفوتونات المفردة صغيرة جداً لدرجة أن تحقيقها يمثل تحدياً. وقد تم تحقيق هذا النوع من الأبحاث في تجويف QEDs، ولكن لم يتم تطوير طريقة عملية وقوية حتى الآن.

تقترح الورقة البحثية المقدمة هنا ترانزستور ضوئي أحادي الفوتون على أسلاك نانوية بأحجام أقل من حد الحيود، باستخدام خصائص البلازمونات السطحية. يتم شرح المحتوى بالكامل من خلال عمليات المحاكاة وسيتم تطويره بشكل أكبر من خلال دمجه مع نظام التجويف التقليدي QED.

الكلمة الرئيسية؛ البلازمون السطحي، الفوتون الأحادي الفوتون، بصريات الكامتوم

مقدم من.

من المعروف على نطاق واسع أنه "لا يمكن تجاوز سرعة الضوء"، ولكن هذا صحيح في الفراغ وفي مادة واحدة. باستخدام مفهوم سرعة المجموعة، من الممكن اشتقاق قيمة للسرعة الأسرع من سرعة الضوء. في هذه الورقة البحثية، أُجريت تجربة لإنشاء نبضة ضوئية تنتشر أسرع من سرعة الضوء، تسمى "الضوء السريع"، ونقل المعلومات الرقمية "1 أو 0" باستخدام هذه النبضة. وتمت مقارنة إرسال المعلومات بسرعة الضوء مع إرسال المعلومات بسرعة 'الضوء السريع'، وتم إثبات المشكلة التي تمت مناقشتها منذ الستينيات، وهي أنه لا يمكن تجاوز سرعة الضوء حتى في 'نقل المعلومات'، بشكل تجريبي.
في نادي المجلة هذا، أود التركيز على مفهوم "الضوء السريع" والتقنيات التجريبية.

مقدم من.

هناك بلورات ضوئية تتفوق في قدرتها على حصر الضوء ودمجه في مرنانات ضوئية دقيقة. ومع ذلك، فإن عدم توافق هذه الرنانات مع الألياف الضوئية يجعل من الصعب توصيلها بأجهزة أخرى. نقدم في هذه الورقة البحثية جهازًا يدمج بين بلورة ضوئية وألياف ضوئية من خلال ربط البلورة الضوئية مباشرةً بالألياف الضوئية باستخدام راتنجات الإيبوكسي. ويتكون المحتوى بشكل أساسي من أربعة قياسات بصرية باستخدام هذا الجهاز، حيث يتم دمج النظام البصري الرابع والأخير بالكامل بواسطة الألياف الضوئية.
وسيركز نادي المجلة على طرق التصنيع والقياسات البصرية للأجهزة، وكذلك على كيفية تطور هذه الأجهزة في المستقبل.

مقدم من.

اجتذبت تقنية جعل الأجسام غير مرئية، والمعروفة باسم "الإخفاء"، الكثير من الاهتمام في السنوات الأخيرة. يتيح استخدام البنى ذات الأحجام الأصغر من الطول الموجي إمكانية تصميم توزيع معامل الانكسار بحرية، ونتيجة لذلك، التلاعب بحرية بمسار انتشار الأشعة الضوئية. في هذه الورقة البحثية، تم التحقق تجريبياً من الحجب في المجال البصري باستخدام هياكل مجهرية على السيليكون.
سيركز نادي المجلة على تقدم تكنولوجيا التخفي ومبادئها.

مقدم من.

تحقيق الاحتجاز الذري على سطح الألياف الضوئية المدببة.
تُستخدم المصائد الذرية باستخدام الليزر على نطاق واسع. المصائد الذرية ضرورية لرصد واستخدام التأثيرات الكمية. وقد كان من الصعب توصيل المصائد الذرية باستخدام الألياف الضوئية لأنها مجوفة من الداخل وتوضع الذرات فيها. في هذه الورقة البحثية، نجحنا في محاصرة ذرات السيزيوم في مجال متباعد باستخدام ألياف ضوئية مدببة. من خلال تعديل الطول الموجي وشدة مدخلات الليزر إلى الألياف البصرية المستدقة، تم توليد مصيدة محتملة بالقرب من سطح الألياف، حيث تم احتجاز ما يقرب من 2000 ذرة سيزيوم.
في نادي المجلة، سيتم شرح تقنية الاصطياد البصري بالتفصيل.

مقدم من.

الاقتران الكمي المترابط بين أنماط المذبذب الميكانيكي والمرنان الضوئي في الآونة الأخيرة، جرت محاولات لاقتران الضوء وأنماط الاهتزاز الميكانيكية باستخدام مرنانات ضوئية متناهية الصغر، والتي تحصر الضوء في مساحة صغيرة جدًا. وهذا اقتران مترابط يُستخدم فيه الضغط الإشعاعي للضوء لإثارة الاهتزازات الميكانيكية، والتي بدورها تثير الضوء من الاهتزازات الميكانيكية. في حين أنه في السابق تم تحقيق اقتران مترابط فقط بين الموجات الدقيقة والاهتزازات الميكانيكية، فإننا نهدف في هذه الورقة إلى اقتران مترابط بين الضوء والاهتزازات الميكانيكية على المستوى الكمي. تُظهر النتائج التجريبية أن الإثارة بنبضات ضوئية كلاسيكية ضعيفة تؤدي إلى تبادل الطاقة بين الضوء والذبذبات الميكانيكية الدقيقة على مستوى متوسط أقل من كم واحد في المجال الزمني.
في نادي المجلة هذا، أودّ أن أتحدث في هذا النادي عن EIT وOMIT، مع التركيز على تقاطعهما.

مقدم من.

لطالما اعتُبرت الدوائر الكمية القائمة على البصريات المكانية إشكالية بسبب عدم استقرار تداخلها وتعقيد تعديلها. وعلى هذه الخلفية، في هذه الدراسة، تم تصنيع بوابة CNOT، وهي إحدى البوابات الأساسية للحاسوب الكمي، على شريحة سيليكون باستخدام عمليات أشباه الموصلات الحالية. من المتوقع أن يساهم هذا العمل ليس فقط في تثبيت تداخل الفوتونات ولكن أيضًا في تصغير وتكامل الدوائر الكمية.
سيركز نادي المجلة هذا على الأساسيات، مثل الخلفية التاريخية لتحقيق بوابات CNOT مع الفوتونات ومبدأ تشغيل البوابات.

مقدم من.

اقتران مترابط كمي بين المذبذبات الميكانيكية وأنماط المرنان البصري.
في السنوات الأخيرة، جرت محاولات في السنوات الأخيرة لاقتران أنماط الاهتزازات الضوئية والميكانيكية باستخدام مرنانات ضوئية دقيقة تحصر الضوء في مساحة صغيرة جدًا. هذا اقتران مترابط يُستخدم فيه الضغط الإشعاعي للضوء لإثارة الاهتزازات الميكانيكية، والتي بدورها تثير الضوء من الاهتزازات الميكانيكية. في حين أنه في السابق تم تحقيق اقتران مترابط فقط بين الموجات الدقيقة والاهتزازات الميكانيكية، فإننا نهدف في هذه الورقة إلى اقتران مترابط بين الضوء والاهتزازات الميكانيكية على المستوى الكمي. تُظهر التجارب أن الإثارة باستخدام نبضات ضوئية كلاسيكية ضعيفة تؤدي إلى تبادل الطاقة بين الضوء والذبذبات الميكانيكية الدقيقة على مستوى أقل من كم واحد في المتوسط في المجال الزمني.
نود في نادي المجلة هذا أن نشرح المفاهيم الأساسية لهذا المجال، المسمى بميكانيكا البصريات، وما تم إنجازه في هذه التجربة والآفاق المستقبلية.

مقدم من.

تقدم هذه الورقة البحثية ورقة عن الطلاء الحساس للضغط (PSP)، وهي تقنية تم تطويرها مؤخرًا لقياس الضغط على أسطح الطائرات، وتستخدم بشكل رئيسي في تجارب أنفاق الرياح. يتم إجراء القياس السطحي التقليدي عن طريق عمل العديد من الثقوب (فتحات الضغط) في سطح النموذج وتوصيل الأنابيب الممتدة من هذه الثقوب. ويتميز ذلك بالسماح بقياس السطح بدلاً من القياس النقطي التقليدي. في هذه الورقة البحثية، نقدم تقريرًا عن النتائج التي تم الحصول عليها خلال رحلة جوية بين مطار سينداي وفوكوشيما بعد رش جهاز PSP على أجنحة طائرة بيتشكرافت 65. قررت تقديم هذه الورقة لأنني أشارك حاليًا في فترة تدريب في وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA). لذلك، أود أن أتحدث قليلاً عن جاكسا أيضاً.

مقدم من.

في الدوائر الضوئية التي تستخدم البلازمونات السطحية المستقطبة (SPPs)، كان من الصعب زيادة كفاءة توطين وكشف البلازمونات السطحية المستقطبة (SPPs) في نفس الوقت. في هذه الدراسة، تم اقتراح طريقة جديدة للكشف عن SPP تعتمد على اقتران المجال القريب بين البلازمونات و FETs ذات الأسلاك النانوية. كفاءة الكشف عن 10% عالية على الرغم من الحجم النانوي، ويمكن أيضًا تضخيم الإشارة للكشف. في هذا العرض التقديمي، سيتم شرح مبدأ ومزايا استخدام البلازمونات مع التركيز بشكل خاص.

مقدم من.

في هذه الورقة، نقدم في هذه الورقة البحثية تحقيق طاقة عالية تصل إلى 110 كلفن في الليزر باستخدام YAGs الخزفية، وهو ما يعادل YAG أحادية البلورة. من حيث المبدأ، السيراميك غير مناسب للبلورات الأحادية، ولكن تم تحقيق هذه النتيجة بسبب حقيقة أن طريقة تصنيع البلورة الواحدة لم يتم تأسيسها بالكامل بعد وبسبب التحسينات في عملية تصنيع السيراميك. ستركز المحاضرة على مقارنة أداء وجوانب إنتاج أجهزة الليزر وأجهزة الليزر YAG السيراميكية وأجهزة الليزر أحادية البلورة.

مقدم من.

بسبب مبدأ عدم اليقين، من المستحيل من حيث المبدأ رصد مسار فوتون واحد يمر عبر شق مزدوج. ومع ذلك، نجحنا في هذه الورقة في رصد متوسط مسار الفوتون باستخدام طريقة تسمى "القياس الضعيف". في هذا العرض، سيتم التركيز بشكل خاص على المبدأ والطريقة التجريبية المستخدمة.

سيتم إصدار إعلانات منتظمة عن الحدث.
يمكن لأي شخص التسجيل.

ما هو نادي المجلة؟
هذه سلسلة محاضرات مفتوحة تُعقد في مختبر تانابي للهياكل الضوئية. يقوم الطلاب من مستوى الدراسات العليا وما فوقها باستعراض الأبحاث المتعلقة بالبصريات والتقنيات ذات الصلة، مثل الضوئيات والمواد والعلوم البيولوجية وما إلى ذلك، وشرحها بطريقة سهلة الفهم.

حول التدقيق
يمكن حضور المحاضرات مجاناً سواء كنت داخل الحرم الجامعي أو خارجه. سيُعقد المؤتمر بشكل منتظم، لذا إذا كنت مهتمًا بأي من المواضيع، يرجى الحضور. لا يُشترط تقديم إشعار للحضور، ولكن إذا اتصلت بنا مسبقًا، سنقوم بإعداد المواد لك.

الإعلان عن الحدث.
يتم تنظيم نادي المجلة على موقعنا الإلكتروني وقائمتنا البريدية. إذا اشتركت في القائمة البريدية، ستتلقى دعوات دورية عبر البريد الإلكتروني لحضور الاجتماعات.

للتسجيل، أرسل بريداً إلكترونياً فارغاً إلى عنوان البريد الإلكتروني أدناه.