Fabricación de micro resonadores ópticos mediante técnicas de crecimiento de cristales.

En el Laboratorio Tanabe se fabrican micro-resonadores ópticos mediante técnicas de crecimiento de cristales. Hasta ahora, los resonadores se han fabricado con silicio y sílice, pero recientemente los materiales de cristal dieléctrico han atraído la atención. Esto se debe a que los resonadores microópticos fabricados con materiales cristalinos pueden realizar la modulación y el confinamiento óptico de alto rendimiento utilizando efectos electroópticos, y se espera que contribuyan al desarrollo de la investigación sobre el procesamiento de señales ópticas y el procesamiento de información cuántica de alta eficacia. En este estudio, se fabricaron resonadores microópticos utilizando una técnica de crecimiento de cristales denominada crecimiento de pedestal calentado por láser (LHPG).

El método LHPG se desarrolló con el fin de producir un láser de fibra, y el punto clave de la técnica ha sido cómo producir una varilla de cristal con un diámetro suave y uniforme. Sin embargo, hemos conseguido fabricar una parte de la varilla que cambia de diámetro y confina la luz cambiando la velocidad de arrastre del cristal en el centro de la varilla. Este es el primer intento mundial de fabricar un micro-resonador óptico por el método LHPG. (Fig. 1)

En este estudio, se fabricó un micro-resonador óptico de alto rendimiento con un valor Q de 1,6×104, que representa el rendimiento de confinamiento de la luz, utilizando zafiro (Fig. 2). En el futuro, planeamos mejorar aún más el rendimiento reduciendo el volumen del modo y la rugosidad de la superficie.

Parte de esta investigación ha sido financiada por el Programa de Fomento de la I+D en Información y Comunicaciones Estratégicas (SCOPE). La investigación también contó con el apoyo financiero del Fondo de Investigación Científica y Tecnológica (2560018) y del Programa de Promoción de Proyectos de Investigación de Nueva Generación de la Universidad de Keio.