Journal Club 2012 | Grupo de estructuras fotónicas de Tanabe

Club de la revista

Por año (abril-diciembre)

EJERCICIO 2012.

Presentación :

Los diodos ópticos (aislantes ópticos) son dispositivos muy importantes cuando se fabrican circuitos ópticos combinando elementos ópticos. Los diodos ópticos que pueden incorporarse a los circuitos ópticos deben fabricarse en sustratos de Si mediante el proceso COMS y tener un tamaño de dispositivo pequeño, pero no se han realizado estudios sobre diodos ópticos que cumplan estas condiciones. En este contexto, este artículo describe un diodo óptico basado en un micro resonador anular que puede fabricarse en Si mediante un proceso CMOS.
Este Journal club se centrará en el principio de funcionamiento de los fotodiodos descritos en este artículo.

Presentación :

Para el procesamiento de la información cuántica, se necesita una fuente de fotones que pueda producir fotones individuales de forma estable. En los últimos años, la luminiscencia de los centros NV del diamante ha atraído la atención como fuente estable de un solo fotón a temperatura ambiente. También se ha demostrado que la combinación de plasmones con la luminiscencia de los centros NV puede mejorar la generación de un solo fotón.
El artículo que se presenta aquí informa de la fabricación de un dispositivo capaz de generar un solo fotón de forma más eficiente mediante la creación de una estructura cilíndrica que contiene centros NV en un sustrato de diamante y la aplicación de un recubrimiento de plata sobre el mismo. El enfoque descendente utilizado permite la producción en masa de fuentes monofotónicas, y esta investigación es un peldaño para los experimentos a gran escala que utilicen fuentes monofotónicas en el futuro.
Palabra clave; centro de vacancia de nitrógeno, plasmón, fotón único, óptica de quamtum

Presentación :

El objetivo final del control de la luz es utilizar fotones individuales. Sin embargo, los efectos ópticos no lineales de los fotones individuales son tan pequeños que su realización es un reto. Este tipo de investigación se ha llevado a cabo en los QED de cavidad, pero todavía no se ha desarrollado ningún método práctico y robusto.

El trabajo que aquí se presenta propone un transistor óptico monofotónico sobre nanocables con tamaños inferiores al límite de difracción, utilizando las propiedades de los plasmones de superficie. El contenido se explica en su totalidad por medio de simulaciones y se desarrollará aún más combinándolo con el sistema QED convencional de la cavidad.

Palabra clave; plasmón de superficie, monofotón, óptica de quamtum

Presentación :

Es de sobra conocido que "la velocidad de la luz no puede ser superada", pero esto es cierto en el vacío y en una única sustancia. Utilizando el concepto de velocidad de grupo, es posible obtener un valor para la velocidad superior a la de la luz. En este trabajo se realizó un experimento para crear un pulso de luz que se propaga más rápido que la velocidad de la luz, llamado "luz rápida", y transmitir información digital "1 o 0" utilizando este pulso. Se comparó la transmisión de información a la velocidad de la luz con la de la "luz rápida", y se demostró experimentalmente el problema, discutido desde los años 60, de que la velocidad de la luz no puede superarse ni siquiera en la "transmisión de información".
En este Journal club, me gustaría centrarme en el concepto de "luz rápida" y en las técnicas experimentales.

Presentación :

Hay cristales fotónicos que destacan por su capacidad de confinar e integrar la luz en resonadores microópticos. Sin embargo, la incompatibilidad de estos resonadores con las fibras ópticas dificulta su conexión con otros dispositivos. En este trabajo, presentamos un dispositivo que integra un cristal fotónico y una fibra óptica mediante la unión directa del cristal fotónico a la fibra óptica utilizando resina epoxi. El contenido consiste principalmente en cuatro mediciones ópticas con este dispositivo, donde el cuarto y último sistema óptico está totalmente integrado por una fibra óptica.
El Journal Club se centrará en los métodos de fabricación y las mediciones ópticas de los dispositivos, así como en la evolución de los mismos en el futuro.

Presentación :

La técnica de hacer invisibles los objetos, conocida como "cloaking", ha atraído mucha atención en los últimos años. El uso de estructuras con tamaños inferiores a una longitud de onda permite diseñar libremente la distribución del índice de refracción y, en consecuencia, manipular libremente la trayectoria de propagación de los rayos de luz. En este trabajo, se ha verificado con éxito la ocultación en el dominio óptico utilizando microestructuras sobre silicio.
El Journal Club se centrará en los avances de la tecnología de camuflaje y sus principios.

Presentación :

Realización del atrapamiento atómico en la superficie de fibras ópticas cónicas.
El uso de trampas atómicas mediante láser está muy extendido. Las trampas atómicas son esenciales para la observación y el uso de los efectos cuánticos. Las trampas atómicas que utilizan fibras ópticas han sido difíciles de conectar porque están huecas por dentro y los átomos se colocan en ellas. En este trabajo, hemos conseguido atrapar átomos de cesio en un campo evanescente utilizando una fibra óptica cónica. Ajustando la longitud de onda y la intensidad de la entrada del láser a la fibra óptica cónica, se generó una trampa de potencial cerca de la superficie de la fibra, en la que quedaron atrapados aproximadamente 2000 átomos de cesio.
En el Journal Club se explicará en detalle la técnica de captura óptica.

Presentación :

Acoplamiento coherente cuántico entre modos de osciladores mecánicos y resonadores ópticos Recientemente se ha intentado acoplar los modos de vibración de la luz y los mecánicos utilizando micro-resonadores ópticos, que confinan la luz en un espacio muy reducido. Se trata de un acoplamiento coherente en el que la presión de radiación de la luz se utiliza para excitar vibraciones mecánicas, que a su vez excitan la luz de las vibraciones mecánicas. Mientras que anteriormente sólo se había logrado el acoplamiento coherente de microondas y vibraciones mecánicas, en este trabajo se pretende el acoplamiento coherente de luz y vibraciones mecánicas a nivel cuántico. Los resultados experimentales muestran que la excitación con pulsos débiles de luz clásica conduce a un intercambio de energía entre la luz y los osciladores micromecánicos a un nivel de media inferior a un quantum en el dominio del tiempo.
En este Journal club, me gustaría hablar de EIT y OMIT, con énfasis en el anit-crossing.

Presentación :

Los circuitos cuánticos basados en la óptica espacial se han considerado tradicionalmente problemáticos debido a la inestabilidad de su interferencia y a la complejidad de su ajuste. En este contexto, en este estudio se fabricó una puerta CNOT, una de las puertas básicas de los ordenadores cuánticos, en un chip de Si utilizando los procesos de semiconductores existentes. Se espera que esta investigación contribuya no sólo a la estabilización de la interferencia de fotones, sino también a la miniaturización e integración de los circuitos cuánticos.
Este Journal club se centrará en los fundamentos, como los antecedentes históricos de la realización de puertas CNOT con fotones y el principio de funcionamiento de las puertas.

Presentación :

Acoplamiento coherente cuántico entre osciladores mecánicos y modos de resonadores ópticos.
En los últimos años se ha intentado acoplar los modos de vibración de la luz y la mecánica mediante micro-resonadores ópticos que confinan la luz en un espacio muy reducido. Se trata de un acoplamiento coherente en el que la presión de radiación de la luz se utiliza para excitar vibraciones mecánicas, que a su vez excitan la luz de las vibraciones mecánicas. Mientras que anteriormente sólo se había logrado el acoplamiento coherente de microondas y vibraciones mecánicas, en este trabajo se pretende el acoplamiento coherente de luz y vibraciones mecánicas a nivel cuántico. Los experimentos demuestran que la excitación con pulsos débiles de luz clásica conduce a un intercambio de energía entre la luz y los osciladores micromecánicos a un nivel inferior a un quantum de media en el dominio del tiempo.
En este Journal club nos gustaría explicar los conceptos básicos de este campo, llamado opto-mecánica, lo que se ha conseguido en este experimento y las perspectivas de futuro.

Presentación :

Este artículo presenta un trabajo sobre la pintura sensible a la presión (PSP), una tecnología recientemente desarrollada para medir la presión en las superficies de las aeronaves, utilizada principalmente en los experimentos en el túnel de viento. La medición convencional de la superficie se lleva a cabo haciendo numerosos agujeros (agujeros de presión) en la superficie del modelo y conectando los tubos que salen de estos agujeros. También tiene la ventaja de poder medir superficies en lugar de las mediciones puntuales convencionales. En este informe, después de rociar el PSP en las alas de un avión Beechcraft 65, la aeronave voló entre el aeropuerto de Sendai y Fukushima, y se informó de los resultados obtenidos durante el vuelo. Decidí presentar este trabajo porque actualmente estoy participando en unas prácticas en la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). Por ello, me gustaría hablar también un poco de JAXA.

Presentación :

En los circuitos ópticos que utilizan polaritones de plasmón superficial (SPP), ha sido difícil aumentar simultáneamente la eficacia de localización y detección de los SPP. En este estudio se propone un nuevo método de detección de SPP basado en el acoplamiento de campo cercano entre plasmones y FETs de nanoalambre. La eficacia de detección del 10% es alta a pesar de su nano tamaño, y la señal también puede ser amplificada para su detección. En esta presentación se explicará el principio y las ventajas de la utilización de los plasmones con especial énfasis.

Presentación :

En este trabajo, presentamos la consecución de una alta potencia de 110 K en un láser que utiliza YAGs cerámicos, lo que equivale a un YAG monocristalino. En principio, las cerámicas no son adecuadas para los monocristales, pero este resultado se ha conseguido gracias a que el método de fabricación de monocristales no se ha establecido completamente y a las mejoras en el proceso de fabricación de cerámicas. La conferencia se centrará en la comparación de los aspectos de rendimiento y producción de los láseres y dispositivos cerámicos y de YAG monocristalino.

Presentación :

Debido al principio de incertidumbre, en principio es imposible observar la trayectoria de un solo fotón que pasa por una doble rendija. Sin embargo, en este trabajo hemos conseguido observar la trayectoria media de los fotones mediante un método denominado "medición débil". En esta presentación se hará especial hincapié en el principio y el método experimental utilizados.

Le informaremos periódicamente de los acontecimientos.
Cualquiera puede inscribirse.

¿Qué es el Journal Club?
Se trata de una serie de conferencias abiertas que se celebran en el Laboratorio de Estructuras Fotónicas de Tanabe. Los estudiantes del nivel de posgrado y superior estudian los trabajos relacionados con la óptica y las tecnologías relacionadas, como la fotónica, los materiales, la biociencia, etc., y los explican de forma fácil de entender.

Sobre la auditoría
La asistencia a las conferencias es gratuita, tanto si se encuentra dentro como fuera del campus. La conferencia se celebrará periódicamente, así que si está interesado en alguno de los temas, no dude en acudir. No es necesario avisar para asistir, pero si se pone en contacto con nosotros con antelación, le prepararemos el material.

Anuncio del evento.
El Journal Club se organiza a través de nuestra página web y nuestra lista de correo. Si se suscribe a la lista de correo, recibirá periódicamente invitaciones por correo electrónico a las reuniones.

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