Journal Club
FY2021.
- Mo 27. Dez, 12:20 (40 Min.).
- Online
- Ayata Nakajima
- Japanische Zeitschrift für angewandte Physik 59, 060903 (2020).
- Zhizhou Lu, Yang Wang, Bailing Zhao, Mulong Liu und Weiqiang Wang
Präsentation :
- Dienstag, 21. Dezember, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Sugawara Sosejin.
- Natur *582*, 46-49 (2020)
- Ofer Kfir, Hugo Lourenço-Martins, Gero Storeck, Murat Sivis, Tyler R. Harvey, Tobias J. Kippenberg, Armin Feist & Claus Ropers
Präsentation :
Freie Elektronenstrahlen sind vielseitige Sonden zur Untersuchung von Mikrostruktur und Zusammensetzung. Die Wechselwirkung von Elektronen und Photonen hat in den letzten zehn Jahren zu bedeutenden Entwicklungen bei Bildgebungsverfahren und 4D-Mikroskopietechniken geführt. Elektronenstrahlen sind jedoch in der Regel nur schwach an Licht gekoppelt, und für die Kontrolle und den Nachweis von Elektronen sind stärkere Wechselwirkungen erforderlich.
In dieser Studie wird ein Flüstergalerieresonator verwendet, um den freien Elektronenstrahl mit der Resonatormode zu koppeln.
Dadurch wird die spektrale Breite der sich ausbreitenden Elektronen erfolgreich auf 700 Elektronenvolt erweitert.
- Mo 13. Dez, 12:20 (40 Min.).
- Online
- Ryo Kanno
- Nature Communication 12, 6650(2021).
- C. Xiang, J. Guo, W. Jin, L. Wu, J. Peters, W. Xie, L. Chang, B. Shen, H. Wang, Q. Yang, D. Kinghorn, M. Paniccia, K. J. Vahala, P. A. Morton & J. E. Bowers
Präsentation :
Optische integrierte Schaltungen haben in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da sie kostengünstig sind und die Herstellung von optischen Elementen in Chipgröße ermöglichen. Unter diesen sind Laser ein wichtiges Element in optischen integrierten Schaltungen und wurden vor kurzem durch mehrschichtige heterogene Integration vollständig in SiN-Wellenleiter integriert. Bei Telekommunikationswellenlängen, auf die sich die Photonik-Anwendungen konzentrieren, gibt es jedoch noch keine Laser mit hoher Ausbeute und hoher Ausgangsleistung, da die Modenübergangsverluste groß sind, die Resonatoren nicht optimal gestaltet sind und die Herstellungsprozesse komplex sind. In diesem Papier wird diese
Die Autoren berichten über einen SiN-Hochleistungslaser mit einer Ausgangsleistung von einigen zehn Milliwatt und einer fundamentalen Linienbreite von weniger als einem kHz, der über einen SiN-Wellenleiter betrieben wird und die im vorherigen Abschnitt beschriebenen Probleme löst.
- Dienstag, 7. Dezember, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Kogure Souma
- Optica 8, 771-779 (2021).
- Miles H. Anderson, Romain Bouchand, Junqiu Liu, Wenle Weng, Ewelina Obrzud, Tobias Herr, und Tobias J. Kippenberg
Präsentation :
Solitonenkämme haben als kompakte optische Frequenzkamm-Lichtquelle Aufmerksamkeit erregt, aber ihre geringe Umwandlungseffizienz ist ein Problem. In dieser Arbeit wird ein hocheffizienter und breitbandiger Solitonenkamm durch gepulste Anregung eines Siliziumnitridresonators mit geringer Dispersion realisiert. Der Einfluss des Jitters des Anregungslichts auf den Solitonenkamm wird quantitativ aufgeklärt.
- Dienstag, 30. November, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Hayao Tasaka
- Peng Xing, George F. R. Chen, Hongwei Gao, Anuradha M. Agarwal, Lionel C. Kimerling, Dawn T. H. Tan
Präsentation :
Das Papier zeigt, dass ein Frequenzkamm aus Mikrokavitäten, die von einem einzigen Laser angeregt werden, für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit dem IMDD-Schema verwendet wird: 30 Gb/s NRZ-Modulationsschema und 60 Gb/s PAM4-Modulationsschema mit 120 Gb/s bzw. 240 Gb/s Datenübertragung über 2 km optische Die Datenraten übersteigen die in den PSM4- (Parallel Single Mode) und CWDM4- (Course Wavelength Division Multiplex) Multi-Source-Vereinbarungen angegebenen erreichbaren Entfernungen, Single-Lane-Datenraten und aggregierten Datenraten. Die extrem niedrige Verlustleistung von 0,1 dB im Vergleich zur Back-to-Back-Charakterisierung zeigt außerdem, dass die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit einem CMOS-kompatiblen Mikroresonator-Frequenzkamm eine praktikable Technologie für die kosten- und stromsensible Transceiver-Industrie in Rechenzentren ist. Die Technologie hat sich in der kosten- und stromsensiblen Transceiver-Industrie für Rechenzentren als praktikabel erwiesen.
- Mo 22. Nov 12:20 (40 Min.).
- Online
- Takumasa KODAMA
- Wissenschaft, 373, 1133-1137, September (2021).
- Qinghua Song, Mutasem Odeh, Jesús Zúñiga-Pérez, Boubacar Kanté, Patrice Genevet
Präsentation :
Metasurfaces sind künstliche Materialien, die aus nanostrukturierten Sub-Wellenlängen-Arrays bestehen und ein vielseitiges Wellenfront-Engineering als Werkzeug zur Phasenkontrolle ermöglichen. In dieser Arbeit wird ein neuartiger Mechanismus der Phasenkontrolle demonstriert, der die topologischen Eigenschaften in der Nähe der Singularität von nicht-hermitischen Metasurfaces ausnutzt.
- Dienstag, 16. November, 12:20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Koshiro Wada
- Optics Letters 46, 4650-4653 (2021).
- K. Larson, A. Hammond, C. Carver, D. Anderson, M. Viglione, M. Boaks, G. Nordin, und R. M. Camacho
Präsentation :
Mit Hilfe von 3D-gedruckten mikrofluidischen Chips, die einem optischen Schaltkreis direkt überlagert werden, wurde eine Methode zur Abstimmung der Resonanzfrequenz von Silizium-Mikroringresonatoren ohne Energieverbrauch demonstriert. In den Experimenten wurden unterschiedliche Konzentrationen von NaCl-Lösungen verwendet, z. B. wurden bei NaCl-Konzentrationen von etwa 10% Resonanzfrequenzverschiebungen oberhalb des freien Spektralbereichs erzielt.
- Dienstag, 9. November, 12:20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Yube Kouki.
- Wissenschaft Vol. 372, Ausgabe 6537, S. 72-76 (2021).
- ShiqiXia, DimitriosKaltsas, DaohongSong, IoannisKomis, JingjunXu, Alexander Szameit, HrvojeBuljan, Konstantinos G. Makris, ZhigangChen
Präsentation :
Die Kontrolle der topologischen Eigenschaften physikalischer Systeme ist von grundlegender Bedeutung für die Entwicklung defektresistenter Geräte und Technologien. In diesem Beitrag wird eine photonische Plattform vorgeschlagen, deren grundlegende Dynamik durch das Zusammenspiel von Topologie, Unschärfe und Nichtlinearität gesteuert und abgestimmt wird. Die nichtlineare Kontrolle der Paritäts-Zeit-Symmetrie und die Wiederherstellung oder Zerstörung nicht-hermitscher topologischer Zustände durch Nichtlinearität werden anhand von photonischen Gittern mit lasergeschriebenen Wellenleitern demonstriert, die kontinuierlich ('Gewinn') oder geteilt ('Verlust') und an Grenzflächendefekte gekoppelt sind. Solche Konzepte lassen sich auf eine breite Palette nicht-hermitscher Systeme mit intensitätsabhängigen Gewinnen und Verlusten anwenden und eröffnen so die Möglichkeit neuer Ansätze zur Lichtmanipulation.
- Dienstag, 3. November, 12:20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Nagashima, Keigo
- Optica Vol. 8, Ausgabe 10, S. 1328-1333 (2021).
- Haoqin Deng und Mercedeh Khajavikhan
Präsentation :
Optische neuronale Netze (ONNs) werden mit kaskadierten Mach-Zehnder-Interferometern (MZIs) implementiert und sind eine potenzielle Alternative zu herkömmlicher Deep-Learning-Hardware; ONNs erreichen eine hohe Energieeffizienz und Rechengeschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen neuronalen Netzen, aber benötigen aber aufgrund der MZI eine große Stellfläche. In diesem Beitrag wird dieses Problem neu gelöst, indem anstelle von MZI ein Koppler mit Paritäts-Zeit-Symmetrie verwendet wird, und es wird die Möglichkeit vorgeschlagen, ONN-Implementierungen im Vergleich zu MZI noch schneller und mit geringerem Energieverbrauch durchzuführen.
- Dienstag, 26. Oktober, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Shota Soda
- J. Lightwave Technol. 39, 3511-3520 (2021).
- Zhe Kang, Kun Zhu, Xianting Zhang, Shaokang Wang, Feng Li, Jinhui Yuan, P. K. A. Wai, und Sailing He
Präsentation :
Dissipative Cur-Solitonen, modengekoppelte Pulse, die in Mikrokavitäten erzeugt werden, haben eine Vielzahl von potenziellen Anwendungen in der Kommunikation und Spektroskopie. Es ist jedoch nach wie vor schwierig, den fundamentalen Solitonzustand deterministisch zu erzeugen. In dieser Studie zeigen wir theoretisch, dass es möglich ist, nicht nur den fundamentalen Solitonenzustand, sondern auch multiple Solitonenzustände und Solitonenkristallzustände deterministisch zu entwickeln, indem man kontinuierlich hochenergetische Pulsauslöser auf eine externe, kontinuierliche Pumpe anwendet. Diese Methode hat das Potenzial für eine schlüsselfertige Solitonenerzeugung, da die Pumpfrequenz der kontinuierlichen Welle nicht abgetastet werden muss.
- Dienstag, 19. Oktober, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Hayao Tasaka
- Journal of Lightwave Technology Vol. 39, Ausgabe 13, S. 4367-4373
- Mikael Mazur, Myoung-Gyun Suh, Attila Fülöp, Jochen Schröder, Victor Torres-Company, Magnus Karlsson, KerryJ. Vahala, und PeterA. Andrekson
Präsentation :
Mit einem Soliton-Mikrocomputer wurde ein 52-Leitungs-Superkanal realisiert, der eine spektrale Effizienz von 10 bit/s/Hz bei 80 km Übertragung und 6 it/s/Hz bei 2100 km Übertragung erreicht. Die Durchführbarkeit und die Vorteile der Erzeugung breitbandiger Wellenformen direkt vom Ausgang eines mikroskaligen Geräts bei Symbolraten nahe der Wiederholrate des Kammes wurden demonstriert.
- Mo 27. Sept. 12:20 (40 Min.).
- Online
- Takumasa KODAMA
- Nature Photonics, VOL 84, 12, FEBRUAR 2018, 84-90
- Mooseok Jang
Präsentation :
In den letzten Jahren hat die Wellenfrontmodellierung mit Hilfe von Streukörpern optische Manipulationen ermöglicht, die über die konventionelle Optik hinausgehen, z. B. die Fokussierung von Sub-Wellenlängen ohne Aberrationen. Allerdings ist eine Input-Output-Messung des Streuers erforderlich, und die Messung stellt eine Hürde für den praktischen Einsatz dar. Der Inhalt dieses Papiers überwindet diese Herausforderung durch die Verwendung von zufälligen Metasurfaces, deren Design im Voraus bekannt ist. Darüber hinaus wird durch die Verwendung von Metaoberflächen die Bildgebung auf ein Sichtfeld von etwa 8 mm mit einem hochaperturigen Fokus erweitert.
- Dienstag, 21. September, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Koshiro Wada
- Optics Express Vol. 24, Issue 18, pp. 20400-20412 (2016).
- Christopher G. Baker, Christiaan Bekker, David L. McAuslan, Eoin Sheridan, und Warwick P. Bowen
Präsentation :
Es wird über ein optisches MEMS auf der Basis von SiO2-Mikrotoroidresonatoren berichtet. Die schnelle Abstimmung der Resonanzmoden durch "kapazitive Abstimmung" wurde mit einem WGM-Resonator mit strukturierten Elektroden erreicht. Eine solche Abstimmung ermöglicht eine effiziente Frequenzumwandlung von Radiofrequenzen in optische Frequenzen und Anwendungen wie optische Schalter.
- Mittwoch, 15. September, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Yube Kouki.
- Abstimmbare Quanteninterferenz unter Verwendung einer topologischen Quelle für ununterscheidbare Photonenpaare.
- Nature Photonics 15, 542-548 (2021).
- Sunil Mittal, Venkata Vikram Orre, Elizabeth A. Goldschmidt & Mohammad Hafezi
Präsentation :
Quantenlichtquellen, insbesondere korrelierte Photonenpaare, die in allen Freiheitsgraden ununterscheidbar sind, sind von grundlegender Bedeutung für optische Quantenberechnungen und -simulationen. Solche Lichtquellen wurden vor kurzem mit Hilfe integrierter Photonik realisiert, aber ihre Abhängigkeit von einem einzigen Bauteil, z. B. einem Ringresonator, schränkt ihre Fähigkeit ein, die spektrale und zeitliche Korrelation zwischen den erzeugten Photonen einzustellen. In dieser Studie wird eine abstimmbare Quelle ununterscheidbarer Photonenpaare durch spontane Vier-Wellen-Mischung mit zwei Pumpen in einem topologischen System realisiert, das aus einem zweidimensionalen Array-Resonator besteht. In dieser Studie wurde die spektrale Bandbreite durch Ausnutzung der linearen Dispersion der topologischen Randzustände (um einen Faktor von etwa 3,5) und die Quanteninterferenz zwischen den erzeugten Photonen durch Anpassung der beiden Pumpfrequenzen abgestimmt. Außerdem wurde die Energie-Zeit-Verschränkung nachgewiesen und die topologische Robustheit der Quelle durch numerische Simulationen bestätigt. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten zu abstimmbaren frequenzgemultiplexten Quantenlichtquellen für die Realisierung der optischen Quantentechnologie führen.
- Donnerstag, 9. September, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Nagashima, Keigo
- Nature Photonics Bd. 15, S. 608-613 (2021).
- Guan Gui, Nathan J. Brooks, Henry C. Kapteyn, Margaret M. Murnane & Chen-Ting Liao
Präsentation :
Licht mit Raum-Zeit-Orbital-Drehimpuls (ST-OAM) ist ein kürzlich entdeckter Typ eines strukturierten, lokalisierten elektromagnetischen Feldes mit einer spiralförmigen Phasenstruktur in der Raum-Zeit und einem transversalen, intrinsischen Bahndrehimpuls. In diesem Beitrag wird die Erzeugung und Charakterisierung der zweiten Harmonischen von ST-OAM-Pulsen vorgestellt. Die Experimente deuten auch auf eine allgemeine ST-OAM-Nichtlinearität hin, analog zum Bahndrehimpuls des herkömmlichen Lichts.
- Dienstag, 31. August, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Shota Soda
- Phys. Rev. A 103, 053522 - Veröffentlicht am 26. Mai 2021
- Baijun Li, Şahin K. Özdemir, Xun-Wei Xu, Lin Zhang, Le-Man Kuang, und Hui Jing
Präsentation :
In dieser Studie wird die nicht-reziproke Kontrolle von dissipativen Cur-Solitonen mit Hilfe einer rotierenden Mikrokavität durchgeführt. Die fehlende Reziprozität ist hier auf den optischen Sagnac-Fizeau-Widerstandseffekt zurückzuführen, der für Licht, das sich in der Drehrichtung des Resonators ausbreitet, und für Licht, das sich in der entgegengesetzten Richtung ausbreitet, unterschiedliche Soliton-Zustände erzeugt. Dieses Ergebnis ist ein vielversprechender Weg zu optischen Isolatoren auf Solitonenbasis und zur Einwegkommunikation mit Solitonen.
- 16 Aug (Mo) 12:20 (40 Min.)
- Online
- Ayata Nakajima
- Optics Express 29(12), 18095-18107(2021).
- Mulong Liu, Huimin Huang, Zhizhou Lu, Yuanyuan Wang, Yanan Cai, und Wei Zhao
Präsentation :
In dieser Arbeit wird die Erzeugung von atmenden Dunkelpulsen und Raman-Kerr-Kämmen in Silizium-Mikrokavitäten unter dem Einfluss von induzierter Raman-Streuung und Dispersion höherer Ordnung theoretisch untersucht. Dunkelpulse gibt es nur in Mikrokavitäten mit einem relativ großen FSR im Vergleich zur Raman-Verstärkungslinienbreite. Die durch Dispersion höherer Ordnung induzierten Dunkelpulse hängen hauptsächlich von der Amplitude und dem Vorzeichen des Dispersionskoeffizienten dritter Ordnung ab, und ihre Eigenschaften werden auch durch den Raman-unterstützten Vier-Wellen-Mischprozess beeinflusst. Die Kenntnis ihrer Existenz wird dazu beitragen, die Instabilitäten im Zusammenhang mit der Bildung von Raman-Kerr-Kämmen in Mikrokavitäten mit normaler Dispersion besser zu verstehen und diese Instabilitäten bei praktischen Anwendungen zu vermeiden. Darüber hinaus ermöglichen breitbandige MIR-Mikrokämme, die durch dispersive Wellen erzeugt werden, eine größere Freiheit bei der Herstellung von Resonatoren und der Erfassung von Frequenzkämmen auf Plattformen, auf denen die normale Dispersion vorherrscht.
- Donnerstag, 12. August, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Sugawara Sosejin.
- Licht: Wissenschaft und Anwendungen (2020) 9:9
- Mengjie Yu, Yoshitomo Okawachi, Rebecca Cheng, Cheng Wang , Mian Zhang, Alexander L. Gaeta und Marko Lončar
Präsentation :
Lithiumniobat (LN) hat einen großen nichtlinearen optischen Koeffizienten zweiter und dritter Ordnung und wurde bereits in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Die Wechselwirkung zwischen dem Raman-Effekt und anderen nichtlinearen optischen Effekten in LN ist jedoch noch nicht gut untersucht worden. In dieser Arbeit wird der Raman-Effekt für LN-basierte Mikrokavitäten untersucht. Optische Kercombs, die durch nichtlineare optische Effekte erzeugt werden, werden generiert und der Einfluss des Raman-Effekts auf die optische Kercomb-Erzeugung wird bewertet.
- Montag, 26. Juli, 12:20 Uhr (40 Min.).
- Online
- Ryo Kanno
- Nature Photonics 15,311-318(2021)
- Ryohei Morita, Takuya Inoue, Menaka De Zoysa, Kenji Ishizaki und Susumu Noda
Präsentation :
Ein photonischer Kristalllaser (oder photonischer oberflächenemittierender Kristalllaser (PCSEL)) mit zweidimensional angeordneten Verstärkungs- und Verlustabschnitten, wobei der Verlustabschnitt aus sättigbaren Absorbern besteht, die einen Kurzpulsbetrieb mit hoher Spitzenleistung (zehn bis hundert Watt oder mehr) bei geringen Kosten und kompakter Bauweise ermöglichen, was bei herkömmlichen Halbleiterlasern schwierig ist. PCSEL)) vorgeschlagen. Das Verstärkungs- und Verlustverhalten des PCSEL wurde unter Berücksichtigung der Wechselwirkung zwischen Ladungsträgern und Photonen analysiert und ausgelegt, und es wurde gezeigt, dass die Struktur in der Praxis einen stabilen Kurzpulsbetrieb mit hoher Spitzenleistung ermöglicht.
- Dienstag, 20. Juli, 12.20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Kogure Souma
- Wissenschaft 373, 99-103 (2021).
- Chao Xiang, Junqiu Liu, Joel Guo, Lin Chang, Rui Ning Wang, Wenle Weng, Jonathan Peters, Weiqiang Xie, Zeyu Zhang, Johann Riemensberger, Jennifer Selvidge, Tobias J. Kippenberg, und John E. Bowers
Präsentation :
Schlüsselfertige Solitonen, bei denen ein Solitonenkamm einfach durch Anlegen eines elektrischen Stroms erzeugt werden kann, sorgten für großes Aufsehen, als sie letztes Jahr in Nature veröffentlicht wurden. Durch die direkte Kopplung eines mikrooptischen Resonators an einen Halbleiterlaser und die Induzierung einer Selbstinjektionsverriegelung wird der Laser automatisch neu eingestellt, so dass keine komplexen Mechanismen zur Steuerung der Wellenlänge des Lasers erforderlich sind. Durch die Herstellung des Halbleiterlasers und des Siliziumnitrid-Resonators auf demselben Substrat, die zuvor auf separaten Chips hergestellt worden waren, ist es gelungen, das schlüsselfertige Soliton weiter zu integrieren, was es der praktischen Anwendung als Multi-Wellenlängen-Lichtquelle deutlich näher bringt.
- Mittwoch, 14. Juli, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Hayao Tasaka
- Photonics 2020, 7(3), 72
- Elena A. Anashkina, Maria P. Marisova, Alexey V. Andrianov, Rinat A. Akhmedzhanov, Rihards Murnieks, Mikhail D. Tokman, Laura Skladova, Ivan V. Oladyshkin , Toms Salgals, Ilya Lyashuk, Arseniy Sorokin, Sandis Spolitis,Gerd Leuchs und Vjaceslavs Bobrovs
Präsentation :
Optische Frequenzkämme, die auf WGM-Mikrokavitäten basieren, haben ein großes Potenzial zur Erzielung einer hohen Spektrums- und Energieeffizienz in WDM-Übertragungssystemen. Die Kommunikationsanwendungen von Siliziumdioxid-Mikrokugeln sind jedoch nur wenig untersucht worden. In dieser Arbeit wird ein optischer 200-GHz-Frequenzkamm mit Siliziumdioxid-Mikrokugeln numerisch untersucht und optimiert und seine Implementierung in einem vierkanaligen WDM-Übertragungssystem simuliert.
- Dienstag, 6. Juli, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Takumasa KODAMA
- Nature Photonics Band 15, Seiten 287-296 (2021)
- Ahmed H. Dorrah, Noah A. Rubin, Aun Zaidi, Michele Tamagnone & Federico Capasso
Präsentation :
Die Polarisationskontrolle ist eine sehr wichtige Technologie mit vielen Anwendungsmöglichkeiten. Die bestehenden Polarisationsoptiken können jedoch nur die Polarisation in einer einzigen transversalen Ebene beeinflussen. In dieser Arbeit wird eine neuartige Metasurface vorgeschlagen, die unabhängig von der einfallenden Polarisation ist und eine beliebige Polarisationsantwort entlang der Ausbreitungsrichtung liefert. Diese Technik ermöglicht mehr Freiheit bei der Gestaltung von Metasurfaces und kann die Verwendung von Metasurfaces in mehr Situationen erweitern.
- Freitag, 2. Juli, 12:20 Uhr (40 Minuten)
- Online
- Koshiro Wada
- Wissenschaftliche Berichte, Band 6, Artikel-Nummer: 27200 (2016).
- Shancheng Yang, Van Duong Ta, Yue Wang, Rui Chen, Tingchao He, Hilmi Volkan Demir & Handong Sun
Präsentation :
Die Herstellung optischer Geräte mit Flüssigkeiten hat als faszinierendes Forschungsgebiet viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Die Frequenzabstimmung solcher optischer Geräte durch eine rekonfigurierbare Formsteuerung wurde aufgrund der inhärenten Eigenschaften von Flüssigkeiten als schwierig angesehen. In dieser Arbeit wurde ein WGM-Mikrolaser, der vollständig aus Flüssigkeit auf der Oberfläche einer wässrigen Lösung besteht, mit Hilfe eines Tintenstrahlverfahrens hergestellt. Die Oberflächenspannung zwischen der wässrigen Lösung und dem WGM-Mikrolaser wurde mit Hilfe eines Tensids kontrolliert, um die Frequenz des Lasers erfolgreich abzustimmen und gleichzeitig die rekonfigurierbare Geometrie beizubehalten. Diese Technik wurde auch zum Aufspüren wasserlöslicher organischer Verbindungen verwendet. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse auch in der Flüssigkeitssensorik und der Biosensorik auf mikroskopischer Ebene Anwendung finden werden.
- Dienstag, 22. Juni, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Yube Kouki.
- Wissenschaft Vol. 370, Ausgabe 6523, S. 1460-1463 (2020).
- Han-Sen Zhong, Hui Wang, Yu-HaoDeng, Ming-Cheng Chen, Li-Chao Peng, Yi-Han Luo, Jian Qin, Dian Wu, Xing Ding, Yi Hu, Peng Hu, Xiao-Yan Yang, Wei-Jun Zhang, HaoLi, YuxuanLi, Xiao Jiang, Lin Gan, GuangwenYang, LixingYou, Zhen Wang, Li Li, Nai-Le Liu, Chao-Yang Lu, Jian-Wei Pan
Präsentation :
Quantencomputer können bestimmte Berechnungen durchführen, die für klassische Computer als zu schwerfällig gelten. In dieser Studie wurden 50 nicht identifizierbare gequetschte Einzelmodenzustände in ein 100-Moden-Ultra-Low-Loss-Interferometer mit voller Konnektivität und Zufallsmatrizen eingegeben und mit 100 hocheffizienten Einzelphotonendetektoren abgetastet. Die Dimension des Ausgangszustandsraums beträgt 10^30 und die Abtastrate ist 10^14 schneller als bei der Verwendung eines modernen Supercomputers, mit Ergebnissen.
- Mittwoch, 16. Juni, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Nagashima, Keigo
- Optica Vol. 8, Ausgabe 3, S. 415-421 (2021).
- Arkadev Roy, Saman Jahani, Qiushi Guo, Avik Dutt, Shanhui Fan, Mohammad-Ali Miri, und Alireza Marandi
Präsentation :
Nichthermitische Systeme mit außergewöhnlichen Punkten (EPOs) haben das Potenzial, viele besondere Phänomene in einer Vielzahl von Bereichen hervorzurufen, die von Photonik, Akustik, Optik und Elektronik bis hin zur Atomphysik reichen. In diesem Beitrag wird ein Nicht-Hermite-System mit gekoppelten optisch-parametrischen Oszillatoren (OPOs) vorgestellt und seine Vorteile gegenüber herkömmlichen Nicht-Hermite-Systemen, die von der Verstärkung und den Verlusten des Lasers abhängen, werden hervorgehoben. Insbesondere wird das Brechen der spektralen Paritätssymmetrie durch zwei gekoppelte OPOs gezeigt und der EP zwischen ihrem entarteten und nicht entarteten Betrieb vorgestellt.
- Mittwoch, 9. Juni, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Shota Soda
- Phys. Rev. Lett. 126, 063901 (2021).
- Yan Bai, Menghua Zhang, Qi Shi, Shulin Ding, Yingchun Qin, Zhenda Xie, Xiaoshun Jiang, und Min Xiao
Präsentation :
Ein Brillouin-Laser wird durch induzierte Brillouin-Streuung in einem mikrooptischen Resonator erzeugt, und ein dissipatives Kerr-Soliton wird in demselben Resonator mit dem Brillouin-Laser als Anregungslicht erzeugt.
Bei dieser Technik ist das Eingangslicht in Bezug auf die Resonanzfrequenz blau verstimmt und der Brillouin-Laser kann rot verstimmt erzeugt werden, so dass ein einzelnes Soliton mit einem einfachen Wellenlängen-Sweep durch den Laser-Piezo erreicht werden kann. Aufgrund der extrem schmalen Linienbreite und der rauscharmen Eigenschaften des erzeugten Brillouin-Lasers weisen die beobachteten Solitonen außerdem schmale Kammlinien und stabile Wiederholraten auf.
- Dienstag, 1. Juni, 12:20 Uhr (40 Min.).
- Online
- Tsunaya Tanaka
- J. Opt. Soc. Am. B, 38 (3), 914-921 (2021).
- Reinhard Karembera, Ketshabile Nfanyana, und Tim Gibbon
Präsentation :
In den Funkzugangsnetzen der fünften Generation (5G) wird eine bessere Leistung in Bezug auf Datenrate, Stromverbrauch und Bandbreite erwartet, und dies ist keine Ausnahme für passive optische Netze (PONs) in 5G.
Diese Studie demonstriert die fehlerfreie gleichzeitige Übertragung von Daten und Taktsignalen mit Hilfe eines optischen Frequenzkamms, der durch Verstärkungsumschaltung eines oberflächenemittierenden Lasers mit vertikalem Resonator (VCSEL) erzeugt wird. Es ist für die nächste Generation von passiven optischen Netzwerksystemen mit Wellenlängenmultiplex (WDM-PON) vorgesehen. In zukünftigen WDM-PONs, die eine erhöhte Kanalkapazität und eine strenge Verzögerungsüberwachung erfordern, legen die Ergebnisse dieser Studie nahe, dass ein optischer Frequenzkamm auf VCSEL-Basis als Lichtquelle verwendet werden kann, mit der sich einfache und energiesparende Netzwerke realisieren lassen.
- Mittwoch, 19. Mai, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Ayata Nakajima
- Phys.Rev.A 103(2),23502 (2021).
- T.Huang, J.Pan, Z.Cheng, G.Xu, Z.Wu, T.Du, S.Zeng, und P.P.Shum
Präsentation :
Soliton-Kristalle, die aus gleichmäßig verteilten Zeitpulsen bestehen, sind ein wirksames Mittel, um ultrahohe Wiederholraten zu erreichen. In dieser Arbeit wird die Erzeugung von Soliton-Kristallen in Gegenwart nichtlinearer Modenkopplung untersucht. Es wird gezeigt, dass perfekte Solitonenkristalle unter den Bedingungen einer geeigneten Wellenvektor-Fehlanpassung und nichtlinearer Kopplungskoeffizienten zuverlässig realisiert werden können.
- Dienstag, 11. Mai, 12.20 Uhr (40 Minuten).
- Online
- Ryo Kanno
- MDPI Photonics 2021, 8, 79.
- Siwei Sun, Ying Chen, Yu Sun, Fengman Liu und Liqiang Cao
Präsentation :
In dieser Studie wird ein neuartiger Faserspitzen-Kantenkoppler mit großen Modengrößen für dünne Silizium-Photodraht-Wellenleiter vorgeschlagen. Die Kantenkopplerstruktur ist eine Multiplexstruktur, die aus mehreren Siliziumnitridschichten, die in einen oberen SiO2-Mantel eingebettet sind, einem gekrümmten Wellenleiter und zwei SSC-Abschnitten (Spot Size Converter) besteht. Der Kantenkoppler wurde für SMF-28-Fasern mit einem Modenfelddurchmesser (MFD) von 8,2 µm bei einer Wellenlänge von 1550 nm und einem Gesamtkopplungsverhältnis von 90 % konzipiert.
- Donnerstag, 6. Mai, 12:20 Uhr (40 Min.).
- Online
- Sugawara Sosejin.
- Natur 591, 54-60 (2021).
- J. M. Arrazola, V. Bergholm, K. Brádler, T. R. Bromley, M. J. Collins, I. Dhand, A. Fumagalli, T. Gerrits, A. Goussev, L. G. Helt, J. Hundal, T. Isacsson, R. B. Israel, J. Izaac, S. Jahangiri, R. Janik, N. Killoran, S. P. Kumar, J. Lavoie, A. E. Lita, D. H. Mahler, M. Menotti, B. Morrison, S. W. Nam, L. Neuhaus, H. Y. Qi, N. Quesada, A. Repingon, K. K. Sabapathy, M. Schuld, D. Su, J. Swinarton, A. Száva, K. Tan, P. Tan, V. D. Vaidya, Z. Vernon, Z. Zabaneh & Y. Zhang
Präsentation :
Die Entwicklung hin zum praktischen Quantencomputing hat zu einer Vielzahl von programmierbaren Maschinen für die Ausführung von Quantenalgorithmen geführt. In diesem Beitrag wird ein System vorgestellt, das die integrierte Nanophotonik-Technologie nutzt, um Multiphotonen-Quantenschaltungen auszuführen.
- Montag, 26. April, 12:20 Uhr (40 Min.).
- Online
- Kogure Souma
- Nature Communications 12, 1442 (2021).
- Qi-Fan Yang, Qing-Xin Ji, Lue Wu, Boqiang Shen, Heming Wang, Chengying Bao, Zhiquan Yuan, und Kerry Vahala
Präsentation :
Wenn ein Solitonenkamm, der auf einem mikrooptischen Resonator erzeugt wird, von einem Photodetektor erfasst wird, kann ein HF-Signal von einigen zehn bis einigen hundert GHz erzeugt werden, je nach Wiederholungsrate. Solche HF-Signale weisen Phasenrauscheigenschaften auf, die denen von Signalgeneratoren überlegen sind, und werden daher voraussichtlich eine HF-Signalquelle der nächsten Generation sein. In diesem Beitrag werden die Faktoren des Phasenrauschens durch numerische Berechnungen und empirische Experimente geklärt, um eine höhere Leistung zu erzielen.
Wir werden Sie regelmäßig über die anstehenden Veranstaltungen informieren.
Jeder kann sich anmelden.
Dies ist eine offene Vortragsreihe, die im Tanabe Photonic Structures Laboratory stattfindet. Studenten ab der Postgraduiertenstufe erhalten einen Überblick über Arbeiten aus dem Bereich der Optik und verwandter Technologien wie Photonik, Werkstoffe, Biowissenschaften usw. und können diese auf leicht verständliche Weise erklären.
Die Teilnahme an den Vorlesungen ist kostenlos, sowohl auf dem Campus als auch außerhalb. Die Konferenz wird regelmäßig stattfinden. Wenn Sie also an einem der Themen interessiert sind, kommen Sie bitte vorbei. Sie brauchen sich nicht anzumelden, aber wenn Sie sich im Voraus mit uns in Verbindung setzen, werden wir die Unterlagen für Sie vorbereiten.
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