CLEO: 2015 Kou Yoshiki.

 [STu1I.4] Interruptor Kerr totalmente óptico de bajo consumo en el chip con microcavidad de sílice

El día 12 por la mañana hice una presentación en la sesión "Óptica no lineal". Mi presentación fue sobre la conmutación óptica mediante el efecto Kerr en resonadores de silicato. Además de mi presentación, en esta sesión hubo muchas otras presentaciones en las que se utilizaron microrresonadores ópticos. Sin embargo, la mayoría de ellas estaban relacionadas con la conversión de longitudes de onda y el peine óptico de Kerr, y no hubo presentaciones sobre aplicaciones en el dominio del tiempo como la mía. En la misma sesión, hubo presentaciones de distinguidos grupos como el de la univ. Purdue /Weiner, el de la univ. Conrnell /Gaeta y el de Caltech/Vahala. También hubo muchas presentaciones de investigación de gran calidad, como la de "Transparencia inducida por dispersión de Brillouin y almacenamiento de luz no recíproco", que se publicó recientemente en Nature Communications. También hubo muchas presentaciones de gran calidad.

Mi presentación fue la cuarta de la sesión, que comenzó a las 8:45, justo a tiempo para una gran multitud. De hecho, esta sesión estuvo tan concurrida que hubo un público de pie, en parte debido a las numerosas presentaciones de alto nivel relacionadas con las comunicaciones. Durante la sesión de preguntas y respuestas se formularon las siguientes.

• ¿Cuál es la amplitud de tiempo del pulso de luz controlado en el que se manifiestan los efectos térmicos?
• ¿Se utiliza algún método para estabilizar la longitud de onda de la resonancia?
• ¿Cuál es la relación entre el modo utilizado y la potencia óptica de control necesaria para el conmutador (ya que los diferentes modos requieren diferentes volúmenes de modo)?
• ¿Qué limita la velocidad del interruptor?
• ¿Se determina el intervalo de tiempo de los pulsos de entrada teniendo en cuenta la FSR del resonador?

Pude responder sin demora a (1) a (4) porque eran preguntas asumidas (creo), pero no pude responder a (5) porque no entendí ni el inglés ni el contenido. Mirando hacia atrás, la pregunta se refería a la FSR y a los intervalos de tiempo, por lo que puedo suponer que el autor de la pregunta debió confundirla con la investigación sobre el carcom óptico, pero en aquel momento no podía pensar con tanta antelación. Me gustaría ser más diligente a la hora de responder a la pregunta la próxima vez, teniendo en cuenta la intención del preguntante.

3. sobre las presentaciones que nos llamaron la atención

 [SM1l.4] Analizador de espectro óptico en banda C integrado mediante un resonador de doble anillo.

Estudio de una función de repuesto en un chip de silicio. Los componentes de longitud de onda se resuelven utilizando microrrelieves de silicio acoplados con FSR ligeramente diferentes; como los FSR son ligeramente diferentes, la luz sólo puede transmitirse básicamente desde un par de picos con longitudes de onda coincidentes. La sintonización térmica de la longitud de onda de resonancia de uno de los microespejos cambia el par de modos con longitudes de onda de resonancia coincidentes, lo que permite barrer las longitudes de onda. El punto clave es que la longitud de onda puede barrerse significativamente cambiando ligeramente la longitud de onda de resonancia de uno de los microanillos. Este dispositivo tiene un modulador Mach-Zehnder incorporado en el puerto de entrada para permitir la detección lock-in, y también tiene un fotodetector incorporado. El dispositivo tiene la desventaja de que la resolución de la longitud de onda no puede aumentarse mucho debido al uso de un microrrelieve, pero fue interesante en cuanto a que se hicieron los dispositivos finos mencionados anteriormente.

[STu1I.3] Mezcla de cuatro ondas altamente eficiente en una nanoguía de AlGaAs-On-Insulator (AlGaAsOI) (Universidad Técnica de Dinamarca).

Cuando se utilizan fenómenos ópticos no lineales en el silicio, la generación de portadores por absorción de dos fotones es siempre un problema (a menos que se utilice la extracción de portadores). En los últimos años, se han estudiado el SiN y el a-Si:H como materiales alternativos al silicio. Sin embargo, aunque el SiN tiene una amplia brecha de banda, su no linealidad es menor que la del silicio. Aunque a-Si:H tiene una mayor no linealidad que el silicio, no puede suprimir completamente la generación de portadores por absorción de dos fotones. Por otra parte, el AlGaAs utilizado en este estudio tiene mayor no linealidad que el silicio y, al mismo tiempo, la brecha de banda puede ser controlada por la concentración de Al. La eficiencia de conversión de longitudes de onda de AlGaAs se ha mejorado mediante el diseño de la estructura de guía de ondas.

[FTu4B.8] Control de la mecánica de los nanotubos de carbono con microcavidades ópticas (Lipson, Cornell univ.).

Resonador autónomo de nitruro de silicio (Q=5×10⁶Los CNT vibran térmicamente y la amplitud de la vibración es tan grande como pm. Por lo tanto, al acercarlos al resonador, los diminutos desplazamientos de los CNT debidos a sus vibraciones mecánicas pueden detectarse a través de la salida del resonador. Los CNT se acercan mecánicamente al resonador mediante una plantilla. Modulador electroóptico de grafeno), empezando claramente a adentrarse en los materiales basados en el carbono.

[SM3O.1] Interacciones de ácidos nucleicos individuales monitorizadas con biosensores de microcavidades ópticas (Vollmer, MPI).

Charla invitada por Vollmer. Los puntos principales de esta presentación son los dos siguientes. En primer lugar, como se discutió en el taller celebrado en Keio el año pasado, se utilizan prismas para el acoplamiento en lugar de conos. Esto se debe a su gran estabilidad mecánica. Además, utilizamos microesferas en lugar de toroides para facilitar el acoplamiento prismático. Otro punto es el uso de micropartículas plasmónicas para mejorar el campo eléctrico y aumentar la sensibilidad. Como se describirá más adelante, la tendencia reciente en la detección mediante microrresonadores ópticos parece ser la combinación de plasmones, Optomecánica y Optofluídica para lograr una mayor sensibilidad y funcionalidad.

[AW3K.1] Osciladores optomecánicos acoplados a fluidos (H. Tang, Yale Univ.).

[AW3K.2] Sensores optomecánicos de resonancia anular sensibles a la superficie (X. Fan, Michigan Univ.).

El principio de la detección con Optomecánica es muy sencillo: un pequeño resonador óptico + Optomecánica + Optofluídica. Cuando algunas partículas se adhieren al resonador, la masa efectiva del mismo cambia y la frecuencia de resonancia mecánica se desplaza. El desplazamiento de la frecuencia mecánica puede verse inyectando luz CW en el resonador y resolviendo la frecuencia de la luz de salida con un espectrómetro de RF. Este método tiene una ventaja sobre los métodos de detección convencionales que utilizan los cambios del índice de refracción, ya que puede medir el "peso".

El primero utiliza un resonador de disco de SiN integrado en una guía de ondas. El agua es transparente a la luz visible, pero el Si es opaco. Por ello, el resonador se fabricó aparentemente con SiN, que es transparente en el rango de la luz visible. La medición en líquido se lleva a cabo fabricando una vía de flujo, pero la amortiguación causada por el líquido es un problema. En líquido, el Q_MegaSe dice que la amortiguación se reduce a aproximadamente ~1. En este estudio, la amortiguación en el líquido se anula amplificando las oscilaciones optomecánicas con luz de potencia suficientemente alta. Como resultado, el Q_MegaSe obtuvo un valor de ~12, que es extremadamente alto para el líquido. La entrada y salida de luz se realiza mediante un acoplador de rejilla.

Este último es un resonador de botella de sílice hueca (¿parecido al OIST?). Este último utiliza un resonador de botella de sílice hueca (¿parecido al OIST?). Este tiene un canal en la botella de sílice, por lo que el cono no tiene que ser mojado por el líquido. En este estudio, el objetivo de la medición es una solución de HF, y se observa el cambio en la masa efectiva debido al raspado de HF en la pared interior de la botella de sílice.

[STu2I.3] Mezcla de cuatro ondas en cascada en microresonadores de silicio sobre zafiro a λ=4,5 μm (Loncar, Harvard Univ.).

[SW4F.2] Generación de combos de frecuencias Kerr basados en láseres de cascada cuántica (Kippenberg, EPFL).

Por último, me gustaría presentar algunas ponencias relacionadas con los peines para coches, aunque no es un campo con el que esté muy familiarizado. Los dos estudios anteriores intentaron generar peines en el infrarrojo medio utilizando el QCL como fuente de luz, lo que resulta útil para la detección porque en la región del infrarrojo medio existen líneas de absorción de varios gases. El primero (Harvard) intentó generar un peine utilizando microrrelieves de Si fabricados sobre zafiro. La razón para cultivar en zafiro en lugar de sílice es que la sílice tiene absorción en el infrarrojo medio. Por otro lado, este último (EPFL) utiliza un resonador de MgF2 como en el peine de banda de longitud de onda de telecomunicaciones, pero el cono de sílice, que tiene absorción en el IR medio, no puede utilizarse para el acoplamiento, por lo que se fabricó una fibra cónica de fibra de calcogenuro. El acoplamiento de prismas habría sido una opción, pero ¿no había ningún material para los prismas que fuera transparente en el infrarrojo medio? En cualquier caso, es probable que sea necesario algún tipo de dispositivo para producir peines en el infrarrojo medio.