Analyse eines optischen bistabilen Kerr-Speichers.

Im Tanabe-Labor wird an volloptischen Schaltern und Speichern unter Verwendung optischer Resonatoren geforscht. Durch den Ersatz bestehender elektrischer Schaltungen durch optische Schaltungen mit diesen Geräten könnte in Zukunft eine energiesparende Signalverarbeitung erreicht werden. In dieser Studie wird eine theoretische Untersuchung des volloptischen Speichers unter Verwendung von mikrooptischen Resonatoren aus Silikatroiden durchgeführt.

Es ist bekannt, dass ein rein optisches Gedächtnis durch dynamische Manipulation des Brechungsindexes in einem optischen Resonator realisiert werden kann. Der beste energiesparende Weg, den Brechungsindex in einem Resonator zu manipulieren, ist die Nutzung des optischen Kerr-Effekts, bei dem keine optische Absorption stattfindet, aber die durch diesen Effekt hervorgerufene Änderung des Brechungsindex ist gering, was seine Nutzung erschwert.

In dieser Studie wurden die Bedingungen für die Realisierung eines optischen bistabilen Kerr-Speichers auf einem mikrooptischen Silikatroid-Resonator mit Hilfe einer numerischen Analyse untersucht (Abb. 1), die die Theorie der gekoppelten Moden und die Finite-Elemente-Methode kombiniert (Abb. 2). Die Ergebnisse der numerischen Analyse zeigten, dass die Kopplung zwischen dem Resonator und der sich verjüngenden Faser auf einen angemessenen Wert eingestellt werden muss, um einen optischen bistabilen Kerr-Speicher auf einem mikrooptischen Resonator aus Silikatroiden zu erhalten, was eine wichtige Erkenntnis für die experimentelle Erlangung eines optischen bistabilen Kerr-Speichers ist.

Ein Teil dieser Forschung wurde durch das Programm zur Förderung von Forschung und Entwicklung im Bereich der strategischen Information und Kommunikation (SCOPE) finanziert. Es wurde auch von der Canon Foundation finanziell unterstützt.