IWAM2013 Takumi Kato y Ryusuke Saito

...Biosensores con microcavidades ópticas, F. Vollmer.
La detección mediante microrresonadores ópticos está pasando de la fase de medición de partículas individuales a la siguiente. En la dirección de la medición de partículas individuales, las técnicas de "mejora del plasmón", como "aumentar la sensibilidad aplicando un revestimiento metálico (core-shell) al resonador WGM" y "aumentar la sensibilidad induciendo localmente la resonancia del plasmón acercando un trozo de metal al resonador WGM", han alcanzado un umbral bastante bajo. El valor umbral se ha alcanzado a un nivel considerablemente bajo mediante métodos de "mejora del plasmón", como "aumentar la sensibilidad por concha" y "provocar localmente la resonancia plasmónica colocando una tira metálica cerca del resonador WGM". También se cree que el uso de acoplamientos prismáticos en lugar de fibras cónicas ha aumentado la calidad y estabilidad de esta detección. La siguiente dirección es la "nanotecnología del ADN", que puede ser capaz de detectar las interacciones del ADN. Aprovechando el hecho de que combinaciones como A-T G-C están fuertemente unidas, se espera que el ADN monocatenario se recubra previamente sobre microesferas y que el espectro de resonancia cambie cuando se adhiera ADN que se una exactamente a las microesferas.
ref: F. Vollmer et al, "Label-free detection with high-Q microcavities: a review of biosensing mechanisms for integrated devices. Nanophotonics 1, 267(2012).

Composite microcavities and their applications in thermal sensing and Raman lasing, Bei-Bei Li, Peking Univ.
El índice de refracción de los silicatroides aumenta cuando se calientan debido al efecto termo-óptico: un aumento de 1°C cambia el índice de refracción en un factor de 1. El recubrimiento de los toroides de sílice con PMDS altera este coeficiente termoóptico y hace que el índice de refracción sea más sensible al calor, lo que permite utilizarlos para la detección térmica. El recubrimiento se completa aplicando una gota de agua a la fibra cónica y acercándola al toroide. Las vibraciones moleculares de la sílice y el PMDS son diferentes, por lo que se observaron emisiones Raman distintas. El grado de la emisión parece ser de aproximadamente 1,5 grados.
ref: Bei-Bei Li et al, "Low-threshold Raman laser from an on-chip, high-Q, polymer-coated microcavity," Opt. Lett. 38,. 1802(2013)

Detección de nanopartículas individuales y lentivirus mediante resonancia de microcavidad, Linbo Shao, Pekín.
Las nanopartículas se detectan mediante silicatroides recubiertos de PDMS. Los métodos convencionales se han basado en la medición de la cantidad de desplazamiento de la longitud de onda de resonancia (desplazamiento de la longitud de onda) y la cantidad de cambio en la división de modos (división de modos), pero su inconveniente es que son ruidosos y es difícil mostrar un valor constante a lo largo del tiempo. Por ello, se está intentando utilizar el método de medición del cambio del valor Q debido a la adhesión de partículas (mode broading). Este método es muy robusto a lo largo del tiempo. El valor Q del valor Q es de aproximadamente 1,5 grados.

Conversión óptica de longitud de onda mediante modo oscuro optomecánico, Chunfua Dong
Es bien sabido que la OMIT se observa debido al fuerte acoplamiento entre las resonancias de las vibraciones ópticas y mecánicas; las vibraciones mecánicas que causan la OMIT se clasifican como modo brillante. Se trata de vibraciones inducidas directamente por la luz. Por el contrario, las vibraciones mecánicas del modo Oscuro no causan OMIT. La ventaja es que no están directamente acopladas a la luz y, por tanto, pueden almacenar información de forma más estable. Estos experimentos se han realizado con microesferas de sílice. Han demostrado que se puede llevar a cabo la conversión de longitudes de onda, y han llegado al punto de competir con el grupo de Painter. Este trabajo parece haber aparecido más o menos al mismo tiempo que el artículo de Painter en Nat. Comm. (Painter fue el primero).
ref: Chunhua Dong et al, "Optomechanical Dark Mode", Science 338, 1609 (2012).

Enfriamiento dinámico disipativo de un resonador mecánico en optomecánica fuertemente acoplada, Youg-Chun Liu, Peking
Refrigeración por láser de resonadores silicatroides mediante vibración mecánica. La refrigeración por láser de resonadores microópticos (en la figura sólo se irradia A) tiene un límite de temperatura de refrigeración elevado debido a la retroacción y al calentamiento por intercambio. Añadiendo un láser inductor del enfriamiento (E en el diagrama), el límite de enfriamiento puede reducirse dinámicamente en varios órdenes de magnitud.
ref: Yong-Chun Liu et al, "Dynamic Dissipative Cooling of a Mechanical Resonator in Strong Coupling Optomechanics", Phy. Rev. Lett. 110, 153606(2013).

Un konb de sintonización de dispersión para oscilaciones paramétricas de mezcla de cuatro ondas basado en resonadores de microburbujas, Ming Li
La estructura de la botella se fabrica con capilares de sílice. Se trata, por tanto, de un microrresonador óptico con estructura hueca. La dispersión puede controlarse mediante el grosor y la forma de la parte de sílice, y esto es lo que se ha conseguido. Además, se afirmó que es posible un mayor control sustituyendo la sustancia de la estructura hueca por un gas o un líquido. Se generó un FWM, pero no se había logrado un peine óptico de banda ancha.
Me informaron de que el FWM y la dispersión Raman se producen incluso a valores Q relativamente bajos cuando se utiliza un láser de ns.
ref: Ming Li et al, "Kerr parametric oscillations and frequency comb generation from dispersion compensated silica micro-bubble compensated dispersion resonators", Optics Express 21, 16908(2013).

Ultrahigh-Q deformed microtoroids and their applications, Xue-Feng Jiang, Pekín.
Cuando los silicatroides se distorsionan adecuadamente, su pérdida de radiación es direccional. Esto se utiliza para realizar el acoplamiento en espacio libre. Dicen que si la deformación es inferior a 15%, el acoplamiento se mantiene. El toroide de sílice se fabrica en dos pasos: se corta con XeF2, se convierte en toroide por reflujo láser y se vuelve a cortar con XeF2. La distorsión se debe al patrón fotolitográfico.　Básicamente, la investigación se centra en el aspecto de la detección. El acoplamiento en el espacio libre es sencillo y estable, pero no muy eficaz.
Se trata de una estructura asimétrica y muy asociada al caos. También se habló de que las longitudes de onda de resonancia se desplazan debido al acoplamiento con el caos, pero no se comprendió bien.
ref: Xue-Feng Jiang et al, "Highly Unidirectional Emission and Ultralow-Threshold Lasing from On-Chip Ultrahigh-Q Microcavities. Mater. 24, (2012).

Microcavidades ópticas de alta calidad en chip fabricadas mediante mecanizado por láser de femtosegundo, Jintian Lin.
La irradiación con láser de femtosegundo modifica las propiedades físicas de la sílice y acelera la velocidad de grabado frente al grabado con HF. De este modo pueden fabricarse discos de sílice que, a continuación, pueden someterse a reflujo para producir silicatroides. Este método se caracteriza por la posibilidad de obtener estructuras tridimensionales y una gama más amplia de materiales: también se fabricaron estructuras toroidales en Nd:vidrio, y también se midió el láser. El equipo de investigación no parecía disponer de un buen entorno para las mediciones, por lo que se pensó que era mucho mayor en la realidad.
ref: Jintian Lin et al, "On-chip three-dimensional high-Q microcavities fabricated by femtosecond laser direct writing. Optics Express 20, 10212(2012).