SPIE Photonics West 2016 Tomohiro Tetsumoto

[9759-7] Ultraschnelle Spektroskopie der dritten Harmonischen an einzelnen Nanoantennen, die mittels Helium-Ionen-Lithographie hergestellt wurden

Der Inhalt des Vortrags wurde in der Sitzung über FIB-Bearbeitungstechnologie vorgestellt. Der Forschungshintergrund war die Notwendigkeit, optische Moden in einem ultrakleinen Volumen zu lokalisieren, um ultraschnelle optische Transistoren zu realisieren. In diesem Vortrag wurde die FIB mit He+-Ionen vorgestellt. Bei der konventionellen FIB erfolgt die Bearbeitung durch Beschuss der Struktur mit Ga+-Ionen, aber durch die Verwendung von He+-Ionen kann die Zerstörung an der Oberfläche der Struktur auf ein Minimum reduziert werden. In der Präsentation wurde eine erstaunliche Nanogap-Antenne mit einer Spaltlänge von 6 nm vorgestellt (Abb. 2(a)). Die mit He+-Ionen hergestellte Antenne zeigte eine höhere Nichtlinearität (Abb. 2(b)) und eine bessere Polarisationsabhängigkeit als die mit Ga+-Ionen hergestellte Antenne (Spalt = 20 nm). Mikroskopie GmbH und der Universität Bielefeld. Die Beziehung ist sowohl für die Universität als auch für das Unternehmen von Vorteil, da die entwickelte Spitzentechnologie effektiv für die Grundlagenforschung an der Universität genutzt wird und die gewonnenen Erkenntnisse unmittelbar an die Unternehmensseite zurückfließen.

Die Sitzung zeigte auch einige allgemeine Stärken und Schwächen von FIB: FIB ist eine einfache Methode, da sie keine Lithografie erfordert und direkt Muster erzeugen kann, was eine hochpräzise Mikrofertigung ermöglicht. Andererseits ist es nicht sehr gut geeignet, großflächige Muster zu graben, und es gibt Probleme wie das Fehlen einer glatten Naht an den Musterverbindungen und lange Ziehzeiten. Obwohl wir in der Regel eine fertige und schöne Struktur sehen, müssen die Auswirkungen der Ionenstreuung berücksichtigt und die Auswirkungen der Elektrifizierung des Substrats entfernt werden. Insgesamt hatte man den Eindruck, dass die Technologie immer noch mehr auf Forschung und Entwicklung als auf die Industrie ausgerichtet ist, da sie sich nach wie vor für die Metallbearbeitung mit feinen Mustern wie die Plasmonenforschung eignet.

[9759-14] Aufbau und Mikrostrukturierung für multifunktionale Faser-Mantel-Photonik und Labor-in-Faser

Präsentation der Universität von Toronto, Kanada. Die Präsentation beschreibt die Herstellung von Wellenleitern, Flüssigkeitskanälen und verschiedenen anderen optischen Elementen in optischen Fasern durch Femtosekundenlaserlithographie. Die Bearbeitung von Glas mit Hilfe von Femtolasern ist ein bekanntes Thema, aber dies ist das erste Mal, dass ich von einer Präsentation dieser Art gehört habe, die verschiedene Elemente wie in diesem Fall integriert. In der Präsentation wurden interessante Anwendungen wie die Erfassung der Faserform vorgestellt (Opt. Express, 21(20), 24076-24086 (2013). Ich war beeindruckt von der Tatsache, dass die Technologie auf vielfältige Weise genutzt werden kann, wenn sie beherrscht wird. Tatsächlich scheinen sie aktiv mit Unternehmen zusammenzuarbeiten, und Oz Optics (ein VOA-Unternehmen) ist einer der Mitautoren des folgenden Artikels.

[9742-34] Integrierte nanophotonische Bauelemente für optische Verbindungen

Abb. 4(a) zeigt den Aufbau der Vorrichtung, die aus einem Hohlleiter und einem seitlich gekoppelten Ringresonator mit acht seitlich gekoppelten Hohlleitern mit demselben Kopplungskoeffizienten besteht. Es gibt einen Ringresonator, der seitlich an einen Wellenleiter gekoppelt ist, in dem sich acht seitlich gekoppelte Wellenleiter mit demselben Kopplungskoeffizienten befinden; an den Enden der acht Wellenleiter in der Nähe des Zentrums sind Gitter angebracht, und das in diese Wellenleiter eintretende Licht wird schließlich in das räumliche System gekoppelt. Das Licht, das vom Ringresonator in die acht Wellenleiter eintritt, wird an verschiedenen Positionen eingekoppelt und hat unterschiedliche Phasenbeziehungen, so dass das in den Raum abgestrahlte Licht zu deren Supermoden wird und einen Drehimpuls hat. Licht mit Bahndrehimpuls (optical orbital angular momentum: OAM) hat zahlreiche Eigenzustände, die zur Erhöhung der Informationskapazität der Datenkommunikation genutzt werden können. Die Präsentation zeigte, dass die Form des OAM-Strahls, der von jeder Mode des Ringresonators ausgesendet wird, unterschiedlich ist (Abb. 4(b)) und dass die Form des OAM-Strahls experimentell durch die Verwendung eines Phasenschiebers gesteuert werden konnte (Wissenschaftliche Berichte 5, 10958 (2015).) Die Verwendung von IMEs für die Herstellung wird erwähnt (das Papier scheint die Verwendung von IMEs für dieses Element nicht zu erwähnen, so dass es für andere Geräte sein kann).