CLEO/Europa-EQEC 2017 Mika Fuchida

CD-7.4 Generación piezoeléctrica de segundos armónicos en un resonador de galería susurrante (Christoph S. Werner, Freiburg Uni.

En esta investigación se fabricó un resonador híbrido de WGM con un elemento piezoeléctrico en su eje, y la longitud de onda de resonancia pudo sintonizarse controlando el radio. El resonador se fabricó perforando primero un agujero de varios mm en una oblea de LiNbO3 mediante procesamiento láser, uniéndolo a un poste piezoeléctrico, montándolo después en un husillo y utilizando el mismo láser para dar forma al borde, seguido de esmerilado y pulido para obtener la forma y superficie finales. El láser es un láser de femtosegundo de 150 fs con una potencia de 1 W y una longitud de onda central de 388 nm, que se ajusta en pasos de 1,2 nm (si la longitud de onda es demasiado corta, la superficie se fundirá demasiado y quedará irregular, lo cual es malo). La anchura del resonador es de sólo 100 µm para un grosor de 250 µm y un diámetro de varios mm, y se obtiene un valor Q de unos 108. La aplicación de un voltaje al elemento piezoeléctrico cambia físicamente la geometría del resonador, lo que permite la sintonización sin saltos de modo de la luz SHG en torno a 520 nm con un intervalo de 28 GHz (intervalo superior al FSR). Este método es superior a la sintonización basada en la temperatura en el sentido de que la velocidad de sintonización es más rápida.

CD-8.3 Laser-Active Whispering-Gallery Resonators as Versatile Platform for Optical ThreeWave Mixing (Simon J. Herr, Freiburg Uni.).

Este trabajo en la sesión oral de CD-7 y las No linealidades en estructuras resonantes del mismo nombre es el primer ejemplo de confirmación simultánea de oscilación láser y procesos no lineales de segundo orden en un único resonador de galería de susurros (WGR). Los microrresonadores ópticos WGM han atraído la atención como fuente de luz de banda ancha por su alta eficiencia y conversión de frecuencias. Sin embargo, los métodos convencionales para generar efectos no lineales requieren el acoplamiento externo de un láser con un ancho de línea estrecho y una longitud de onda sintonizable, lo que impone importantes exigencias técnicas a las aplicaciones del mundo real. En el método demostrado en este estudio, un láser de onda continua de bajo coste (longitud de onda de aproximadamente 820 nm) con un ancho de línea de varios GHz y sin ancho de línea estrecho se acopla primero al WGR como luz de bombeo. Dado que la FSR del resonador también es de varios GHz en este momento, siempre se acopla a un modo con un valor Q de aproximadamente 105 (ancho de línea de varios GHz). Esta luz oscila como un láser dopado con Nd en un modo de ancho de línea estrecho (longitud de onda de unos 1080 nm), y la generación del segundo armónico se produce en el resonador de LiNbO3 dopado con Nd (longitud de onda de unos 540 nm). De este modo, la luz de bombeo necesaria para generar efectos no lineales de segundo orden puede ser suministrada por un láser que oscila en el mismo resonador, lo que simplifica enormemente el sistema y elimina la necesidad de un costoso láser. Además, también se ha confirmado un proceso paramétrico óptico, aunque no se ha demostrado una relación causal en cuanto a si se debe a la luz láser generada en el resonador, y se espera la realización de una fuente de luz autobombeada de banda ancha.

CE-8.6 Obtención de imágenes por generación de segundos armónicos para la caracterización de estructuras cristalinas en nanocables IIIV (Maria Timofeeva, ETH Zurich.)

Esta fue la última presentación de la sesión titulada Óptica no lineal y, aunque no está directamente relacionada con el tema de investigación del laboratorio Tanabe, fue interesante y la comentaré aquí. En una sesión celebrada en una sala más pequeña tras la presentación de Honda, el grupo de Ingo presentó una investigación sobre dispositivos integrados prácticos a temperatura ambiente mediante el crecimiento de una capa de KTN, un material que provoca efectos EO y Kerr superiores a los de LN y otros materiales, sobre MgO. La investigación presentada aquí demuestra un método para obtener imágenes de la estructura cristalina de materiales en los que se produce SHG, sin necesidad de cortar irreversiblemente el material en finas láminas como en TEM. La muestra es un nanocable de GaAs, y se aplica una fuente de luz pulsada de 3,5 mW a 820 nm a toda la muestra para generar la segunda generación armónica, y se adquiere la distribución de intensidad de la luz a 410 nm utilizando una cámara CCD de aumento de imagen electrónica. (2) tensor es conocido para cada uno. Por lo tanto, girando la polarización de la fuente de luz pulsada y obteniendo la distribución de intensidad en coordenadas polares, se puede determinar el tipo de estructura cristalina en el punto de observación, e incluso si se trata de una mezcla, se puede determinar la relación entre ambas. Este método no requiere vacío ni temperaturas ultrabajas, no requiere barrido y no es una inspección destructiva, por lo que se espera que se aplique para inspeccionar si un elemento óptico tiene una estructura cristalina pura o una heteroestructura periódica.