PECS XII Tomohiro Tetsumoto

2016-01-18 2022-09-24 miyahara

Forschung

PECS XII-Rückgabebericht

Tomohiro Tetsumoto

Termine: 17. bis 21. Juli 2016.
Ort: Universität von York, York, UK

1. Überblick über die Konferenz

　Vom 17. bis 21. Juli nahm ich an der PECS XII teil, die an der Universität von York im Vereinigten Königreich stattfand (Abb. 1). Wie der Name Photonic and Electromagnetic Crystal Structures schon sagt, wird diese Konferenz alle zwei Jahre an einem anderen Ort abgehalten. Die nächste Konferenz wird von M. Loncar ausgerichtet und findet in der Nähe der Harvard University in Boston statt. Es war eine Konferenz auf sehr hohem Niveau mit Spitzenforschern aus der ganzen Welt (die meisten Leute, die mir einfielen, waren dort, die auf dem Gebiet der photonischen Kristalle forschen). https://www.york.ac.uk/physics/pecs-xii/technicalprogram/fullprogram/ An der Konferenz nahmen auch große Namen wie E. Yablonovitch, J. Pendry und F. Cappasso (via Skype) teil. (Es waren auch große Namen wie E. Yablonovitch, J. Pendry und F. Cappasso (via Skype) anwesend). Die einzige Enttäuschung bei den Vorträgen war die Absage der Painter-Präsentation. Stattdessen wurde vom Sponsor, Nat. Photonics, ein Vortrag über zehn Jahre Nat. Photonics gehalten, und die Eröffnungsfolie zeigte Dr. Tanabes Präsentation der weltweit ersten 10⁶Es wurde eine Arbeit über photonische Kristallresonatoren vorgestellt, die die

Eine Besonderheit der Konferenz waren die Diskussionsrunden. Die diskutierten Themen waren: "Warum tritt die π/2-Verschiebung auf, wenn Licht in den Resonator eintritt? Warum tritt die π/2-Verschiebung auf, wenn Licht in den Resonator eintritt? Der Moderator, T. Krauss, hatte die Sache gut im Griff, und die Diskussionen waren bis zu einem gewissen Grad lebhaft, auch wenn sie manchmal abschweiften. Ich hatte den Eindruck, dass die Teilnehmer überall ein ähnliches Bewusstsein für die Problematik hatten. Einige der oben genannten Fragen wurden auch innerhalb des Tanabe-Labors aufgeworfen. Es war interessant, die Meinungen anderer Leute zu diesen gemeinsamen Problemen zu hören. Ich fand, es war ein guter Versuch.

Ich spürte auch die hohe Forschungsstärke japanischer Forschungsgruppen auf dem Gebiet der photonischen Kristalle. Im Gegensatz zum Bereich der WGM-Resonatoren, wo es fast keine japanischen Forscher gibt, gibt es im Bereich der photonischen Kristalle viele führende Forschungsgruppen, darunter das Noda-Labor, das im Bereich der photonischen Kristalle Pionierarbeit für verschiedene Anwendungen auf der Grundlage der Technologie zur Herstellung von Resonatoren mit ultrahoher Güte leistet, das Baba-Labor für langsames Licht und hochempfindliche Biosensorik, das Notomi-Labor von NTT für optische Signalverarbeitung und das Arakawa-Iwamoto-Labor für Quantenoptik. Das Arakawa-Iwamoto-Labor der Universität Tokio ist eine führende Forschungsgruppe auf dem Gebiet der Quantenoptik. Andererseits scheinen andere Gruppen der japanischen Gruppe zu folgen und ihre Forschung auf andere Bereiche wie Plasmonen und Metamaterialien zu lenken, anstatt mit ihnen zu konkurrieren. Dies ist eine weise Entscheidung auf dem Gebiet der photonischen Kristalle, wo sich Anwendungen nur langsam herausbilden. Die Kosten für photonische Kristalle sind so niedrig, dass man nicht weiß, ob sie eingesetzt werden können oder nicht, auch wenn für ihre Herstellung eine hohe Technologie erforderlich ist. Ich habe den Eindruck, dass sich in letzter Zeit viele Möglichkeiten für Anwendungen von photonischen Kristallen ergeben haben, andernfalls wäre die japanische Gruppe in Bezug auf Anwendungen vielleicht ins Hintertreffen geraten. Wir waren der Meinung, dass eine kontinuierliche Teilnahme an akademischen Gesellschaften und die Berücksichtigung von Forschungsrichtungen wichtig sind, um zu vermeiden, dass wir uns in Forschungsbereichen isolieren und zurückbleiben, wenn neue Bereiche entstehen. Das Tanabe-Labor an der Keio-Universität ist in der Industrie kaum bekannt, so dass wir die Notwendigkeit sahen, Forschungsergebnisse zu verbreiten, die Auswirkungen haben.

2. über ihre eigene Präsentation

Diesmal wurde eine Posterpräsentation über den isolierten Modus der gekoppelten Resonatorbildung mit fasergekoppelten photonischen Kristallresonatoren gehalten. Der Vortrag wurde vor weniger als zehn Personen gehalten, von denen viele verschiedene Hintergründe im Bereich der photonischen Kristalle hatten und Fragen zu grundlegenden Themen wie dem Prinzip der Resonatorbildung stellten. Andererseits stellten diejenigen, die sich auf das Gebiet spezialisiert haben, Fragen zu zukünftigen Richtungen, und obwohl ich sagte, dass ich Experimente zur optischen Signalverarbeitung durchführen werde, besteht der einzige funktionelle Vorteil gegenüber bestehenden Geräten darin, dass es nur einen sehr geringen Einfügungsverlust gibt. Um diesen Vorteil zu nutzen, möchten wir die Kopplung mit Geräten auf anderen Plattformen wie Toroiden und Anwendungen im Bereich der Quantenoptik als eine vielversprechende Richtung in Betracht ziehen.

3. Einführung in das Thema

T. Cunningham,. et al.. Photonic Crystal Enhanced Microscopy for Cell Membrane Imaging and Digital Resolution Biomolecular Sensing".

Zellbildgebung durch koevolutive Wellenlängenänderungen stehender Wellen in Gitterstrukturen. Zelluläre Veränderungen wie Tumorinvasion, Stammzelldifferenzierung, Zelltod und Krebsmetastasierung treten auf, wenn Zellen an dünne Filme geheftet (oder kultiviert) werden. Um diese Veränderungen im Detail zu beobachten, sind Methoden erforderlich, die die Anforderungen an Markierungsfreiheit, Quantifizierbarkeit, hohe räumliche Auflösung und Langzeitverfügbarkeit erfüllen. In dieser Studie haben wir gezeigt, dass eine Zellabbildung, die die oben genannten Anforderungen erfüllt, möglich ist, indem Zellen an ein Gitter aus Polymer und ITO angeheftet werden, basierend auf Änderungen der lokalen Resonanzwellenlänge des zellbefestigten Bereichs. Das Tanabe-Labor interessierte sich einst für den Zellzyklus, aber zu dieser Zeit gab es weltweit vielversprechende Werkzeuge für diesen Zweck. Ich wurde daran erinnert, wie wichtig es ist, seinen Horizont zu erweitern, indem man verwandte Forschungen untersucht und an Konferenzen teilnimmt.

A. Schulz,. et al.. "Photonische Kristallwellenleiter in einem Kagome-Gitter".

W1-Wellenleiter, bei denen eine Linie der periodischen Struktur eines Dreiecksgitters gefüllt ist, werden hauptsächlich für die langsame Lichterzeugung mit photonischen Kristallwellenleitern verwendet. W1-Wellenleiter müssen jedoch für den Betrieb an der Bandkante ausgelegt werden, wo Dispersion und Verluste hoch sind, und selbst bei Optimierung ist der Gruppenbrechungsindex auf etwa 150 begrenzt. Diese Studie zeigt, dass langsames Licht mit einem Gruppenbrechungsindex von über 150 außerhalb der Bandkante durch die Verwendung eines photonischen Kristallwellenleiters mit einer Kagome-Gitterstruktur erreicht werden kann (die numerische Analyse zeigt einen Gruppenbrechungsindex von über 10.000). Die Defekte oberhalb und unterhalb des Wellenleiters verhalten sich wie koppelnde Resonatoren und es wird langsames Licht realisiert. Der Gruppenbrechungsindex wurde experimentell gemessen, und die Leistung war vergleichbar mit der von bestehenden Geräten. Ich hatte den Eindruck, dass Kagome-Gitter häufig in photonischen Kristallfasern eingesetzt werden, aber ich hatte nie daran gedacht, sie als Wellenleiter zu verwenden. Nach dem, was ich gehört habe, gibt es viele Vorteile bei langsamem Licht, so dass es vielleicht in naher Zukunft einen Bericht geben wird, der hohe Leistungen zeigt.