PIERS 2023 Ryo Kanno.
Forschung
Bericht über die Teilnahme an PIERS 2023
3. Juli - 6. Juli, Kongresszentrum Prag, Prag, Tschechische Republik
Doktorandenkurs Ryo Kanno
1. teilnehmende Konferenzen
Konferenz: PhotonIcs und Elektromagnetik-Forschungssymposium 2023
Termine: 3. Juli 2023 - 6. Juli 2023
Ort: Kongresszentrum Prag, Prag, Tschechische Republik
2. über PIERS2023
Es handelte sich um eine internationale Konferenz, die von der Tschechischen Technischen Universität in Prag, der Zhejiang-Universität und der Elektromagnetik-Akademie der Zhejiang-Universität organisiert wurde. Da die Konferenz von der Zhejiang-Universität ausgerichtet wurde, waren viele Asiaten anwesend, und man konnte viele bekannte Japaner sehen. Was die Konferenz anbelangt, so gab es neben der Nanophotonik auch viele andere Themen, wie z. B. Quantenoptik und Mikrowellen, und viele der Themen waren dem Publikum nicht bekannt. Es gab viele eingeladene Redner aus meinem Fachgebiet, und viele der Präsentationen waren sehr umfassend, was für mein Verständnis hilfreich war.
3. die Vorstellung des Berichterstatters
Titel: SiN/Si-Hybridintegration mit Kantenkopplern durch Stumpfkopplung
Moderator: Ryo Sugano
Zugehörigkeit: Keio Universität
Vortrag Nr.: 1P4a (13:30, Mo, 3. Juli)
Optische integrierte Schaltungen wurden in einer Vielzahl von Materialien untersucht, wobei die CMOS-Kompatibilität genutzt wurde, um sie auf die gleiche Weise wie elektrische Schaltungen herzustellen. Silizium (Si) ist ein typisches CMOS-kompatibles Material, und es wurden aktive Bauelemente wie Modulatoren mit PN-Übergängen integriert. Es ist jedoch ein Halbleiter mit indirektem Übergang, was bedeutet, dass Lichtquellen im Telekommunikationswellenlängenbereich nicht hergestellt werden können, und seine Zwei-Photonen-Absorption erschwert die Erzeugung wirksamer nichtlinearer optischer Effekte. Siliziumnitrid (SiN) ist eine Siliziumverbindung, die in letzter Zeit als ein Material Aufmerksamkeit erregt hat, mit dem sich optische Frequenzkämme, d. h. hochrepetitive Lichtquellen mit mehreren Wellenlängen, wirksam erzeugen lassen. Eine wirksame Ausbreitung dieser Materialien ist schwierig, wenn sie nur mit unterschiedlichen Wellenleiterbreiten und Schichtdicken verbunden sind. Daher wurde in dieser Studie die Struktur im Chipquerschnitt in einer invers verjüngten Struktur ausgeführt und die Kopplungseffizienz bei der Stumpfkopplung rechnerisch und experimentell geklärt. Zur Optimierung der invers-konischen Struktur wurden die Finite-Differenzen-Zeitbereich-Methode und die Eigenmoden-Expansionsmethode verwendet. Sowohl der effektive Brechungsindex des Wellenleiters als auch die Modenüberlappung, d. h. die Überlappung der einzelnen Moden, erwiesen sich als wichtig. Die maximale Kopplungseffizienz betrug 96,31 TP3T als Ergebnis der Optimierung der Wellenleiterbreite unter Berücksichtigung der Herstellungsfehler. Die Kopplung, wenn die Lücke zwischen den Chips mit verschiedenen Brechungsindex-angepassten Materialien gefüllt wurde, betrug ebenfalls 96,31 TP3T.
Bei der Berechnung des Wirkungsgrads wurde festgestellt, dass der Kopplungswirkungsgrad bei der Variante mit einem Brechungsindex von 1,7 nicht abnimmt, verglichen mit der Variante mit einem effektiven Brechungsindex. Es wird angenommen, dass dies auf die kürzere optische Weglänge zurückzuführen ist. Diese invers verjüngten Strukturen wurden entworfen und tatsächlich auf SiN/Si gebondet. Die mit einer groben Methode berechnete Kopplungseffizienz betrug 45,91 TP3T und 58,81 TP3T bei Füllung mit brechungsindexangepasstem Material.
4. besuchte Vorträge
Titel: Vielseitige Hohlraumsolitonen für die Erzeugung von Kerr-Frequenzkämmen.
Vorgestellt von Xiaoxiao Xue
Zugehörigkeit: Tsinghua-Universität
Vortrag Nr.: 1A4 (10:30, Mo, 3. Juli)
Eine Studie über die Erzeugung neuer nicht-dissipativer Nyquist-Solitonen, die sich von den herkömmlichen null-dissipativen Solitonen unterscheiden. Dissipative Solitonen haben in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da sie auf der Chip-Skala durch den Einsatz von Resonatoren erzeugt werden können. Die erzeugten konventionellen Solitonen, Dunkelpulse (Platycons), werden durch ein komplexes Gleichgewicht verschiedener Effekte unterstützt, darunter Verstärkung, Verlust, Nichtlinearität und Dispersion.
Das Nyquist-Soliton wurde bereits in einer Reihe von Anwendungen eingesetzt. In dieser Studie wurden nicht-dispersive Nyquist-Solitonen mit einem Faserringresonator erzeugt, der einen programmierbaren Spektralformer und eine Erbium-Verstärkung enthält, um eine beliebige Hohlraumdispersion und Filterung zu erreichen. Dispersionslose Nyquist-Solitonen haben ein flaches Spektrum und eine hohe Umwandlungseffizienz. Außerdem können sie angeregt werden, ohne den chaotischen Bereich zu durchlaufen.
Titel: Heterogen integrierte On-Chip-Laser mit Submikrometer-Wellenlängen für
Quantenanwendungen
Vorgestellt von Nima Nadar
Zugehörigkeit: Nationales Institut für Standards und Technologie
Vortrag Nr.: 1P3 (14:45, Mo, 3. Juli)
Ta2O5 ist ein attraktives Material für verschiedene Anwendungen, da es im Vergleich zu SiN einen geringen thermooptischen Effekt und eine geringe Spannungsverzerrung aufweist. Ta2O5 ist ein attraktives Material für verschiedene Anwendungen, da es nahes UV (380 nm~) durchlassen kann und einen Q-Wert in der sechsten Potenz hat.
Titel: Nanodraht-Photonische-Kristall-Anordnungen für optische Elemente in integrierten photonischen Systemen
Schaltkreise
Vorgestellt von Hans-Peter Wagner
Zugehörigkeit: Universität von Cincinnati
Vortrag Nr.: 1P3 (15:05, Mo, 3. Juli)
Studie über Nanodraht-Photokristalllaser, die in InP, einem III-V-Halbleiter, hergestellt werden. Der Schwellenwert ist niedriger als bei konventionellen Si-Nanodraht-Lasern mit photonischen Kristallen. Aufgrund der hohen Doppelbrechung eignen sie sich für die Herstellung optischer Elemente in Mikrogröße und können als Polarisationswandler und Phasenverzögerungselemente verwendet werden. Darüber hinaus kann eine plasmonische Verstärkung durch Beschichtung mit Gold erreicht werden, was die Möglichkeit vielfältigerer Anwendungen eröffnet.
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