CLEO 2014 Ryodai Fushimi

Forschung

CLEO : Beteiligungsbericht 2014

Ryota Fushimi, Masterstudent im 2. Jahr, Tanabe-Labor

Nachstehend ein Bericht über die Teilnahme an der CLEO: 2014 (San Jose, CA, USA, 8.6.-13.6.).

Er hielt zwei Posterpräsentationen: eine über optische Logikgatter ("Robustheit skalierbarer optischer Logikgatter") und die andere über die Berechnung des Q-Faktors durch Simulation photonischer Kristallresonatoren ("Schnelle und genaue Berechnung des Q-Faktors eines 2D-Hohlraums aus photonischem Kristall"). ("Schnelle und genaue Berechnung des Q-Faktors eines 2D-Hohlraums aus photonischen Kristallen"). In der Präsentation über logische Gatter gab es viele Fragen zu Schaltsystemen. Die Berechnung des Q-Faktors war von besonderem Interesse für diejenigen, die auf photonische Kristalle spezialisiert sind.

Im folgenden Abschnitt werden einige der Vorträge vorgestellt, die für die Zuhörer von Interesse waren, sowie diejenigen, die von Forschern in Bereichen gehalten wurden, die ihrem eigenen Labor nahe stehen.

1.JTu4A.92, M. Minkov und V. Savona, "Designspezifische globale Optimierung einer Vielzahl von photonischen Kristallkavitäten".
SM4M.2, Y.lai, et al, "L3 Photonic Crystal Nanocavities with Measured Q-factor Exceeding One Million".
Der Zweck des Algorithmus zur Berechnung des Q-Wertes ist derselbe, und obwohl die Methode schwierig ist, wird der Zeitaufwand erheblich reduziert, und sogar die Optimierung, Erstellung und Messung werden durchgeführt.
In der ersten Präsentation wurde gezeigt, dass der höchste theoretische Q-Wert durch die Optimierung von Strukturen wie L3-Resonatoren mit der Methode der schnellen Q-Wert-Erfassung erzielt wurde. Bei der zweiten Präsentation handelte es sich um eine gemeinsame Forschung mit einer anderen Gruppe, bei der die optimierte Struktur tatsächlich geschaffen und der höchste experimentelle Q-Wert erzielt wurde. Diese Ergebnisse wurden bereits in Nature's Scientific Reports veröffentlicht.In Zukunft wollen wir die Geschwindigkeit unserer Forschung erhöhen und Ergebnisse produzieren.

1.JTu4A.79, S. M. Lo, et al, "Photonic Crystal Microring Resonator based Sensors".
Die photonische Bandlücke entsteht durch periodisches Öffnen von Leerstellen in den mikroskopisch kleinen photonischen Kristallen, wodurch das bei Sensoranwendungen häufig auftretende Problem, dass die Verschiebung aufgrund der großen Anzahl stehender Moden schwer zu verfolgen ist, durch Begrenzung der Moden gelöst wird. Darüber hinaus wird die Oberfläche durch das Öffnen der Leerstellen erheblich vergrößert, was eine empfindlichere Sensorik ermöglicht.

1.SM3G.1, J. K. Poon, et al, "Breaking the Conventional Limitations of Microrings".
Bei seinen Forschungen zu Logikgattern hat er numerisch gezeigt, dass Resonanzwellenlängenverschiebungen und Änderungen der Kopplungsstärke, die durch Herstellungsfehler verursacht werden, fatale Auswirkungen auf das System haben. Dieser Vortrag beschreibt einen Entwurf zur Verringerung des Herstellungsfehlers und ein Modulationsschema, das den Kompromiss zwischen Bandbreite und Modulationsgeschwindigkeit aufhebt, der bei der Modulation mit Resonatoren immer ein Problem darstellt. Insbesondere wird die Kopplung zwischen dem Ring und dem Wellenleiter gleichzeitig in einer geraden Linie durchgeführt, und die Breite des Wellenleiters wird vergrößert, wenn sich der Ring krümmt, wodurch die Auswirkungen auf die internen Moden für eine leichte Breitenunschärfe reduziert werden. Die Modulationsmethode besteht nicht in der Änderung der Resonanzwellenlänge, sondern in der Modulation der Kopplungsstärke.
Da die Lücke zwischen der Resonatorforschung und den industriellen Anwendungen zunehmend erkannt wird, ist zu hoffen, dass mehr derartige Forschungsarbeiten durchgeführt werden.

1.FTh1K.5, H. Li und M. Li, "Torsional Cavity Optomechanical Nano-Seesaw System".
Der Strahl hat eine wippende Struktur mit zwei Nanostrahl-Resonatoren, die nur von einem Punkt getragen werden: Wenn die Energien in den beiden Resonatoren unterschiedlich sind, kommt es zu einer mechanischen Verformung und der Strahl kippt. Durch die Kippung des Strahls ändern sich auch die Resonanzwellenlänge und der Zustand im Inneren des Resonators. Mit anderen Worten, es handelt sich um eine Kopplung von Licht und Maschine (Optomechanik). Die Struktur ist ebenfalls interessant, aber in dieser Präsentation wurde klassifiziert, wie die optischen und mechanischen Resonatoren gekoppelt sind, und diese Forschung wurde als Kopplung eines unabhängigen optischen Resonators mit einem mechanischen Resonator eingestuft. Als zukünftige Entwicklung wird eine Struktur angestrebt, bei der der mechanische Resonator die unabhängigen optischen Resonatoren, die in einem Array wie ein Knoten angeordnet sind, miteinander verbindet.

1.JTh5B.3, Y. Shen, et al, "Optical Broadband Angular Selectivity".
Wellenlängenselektive Materialien sind allgegenwärtig, darunter auch Buntglas, und zu den polarisationsabhängigen Materialien gehören Flüssigkristalle. Bislang wurden jedoch noch keine winkelabhängigen Folien vorgeschlagen. In dieser Präsentation wird der Brewster-Winkel, ein allseits bekanntes Phänomen, verwendet, um dies zu realisieren. Durch die Gestaltung des Brechungsindex und der Dicke haben wir eine Folie geschaffen, die sichtbares Licht nur unter einem bestimmten Einfallswinkel durchlässt. Die Theorie ist einfach, aber es handelt sich um eine Forschung, an die noch niemand gedacht hat, und sie wurde in Science veröffentlicht. Es war eine Erinnerung daran, dass interessante Forschung immer noch auf der Ebene der Lehrbücher stattfindet.