Temas de investigación

Circuitos ópticos integrados de silicio con cristales fotónicos.

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cristal fotónicoindica la palabra o frase que se está definiendoCristales artificiales para las longitudes de onda de la luzDel mismo modo que los cristales semiconductores tienen un bandgap para los electrones, los cristales fotónicos pueden tener un bandgap para la luz si se fabrican con técnicas de microfabricación. La brecha de banda de la luz puede utilizarse paraLa luz puede ser fuertemente confinada dentro del chip o la velocidad de la luz puede ser reducida... Además, su tamaño es extremadamente pequeño.Circuito integrado ópticoEs uno de los principales candidatos a la

Los cristales fotónicos sonsilicioLa tecnología suele estar hecha de silicio (Si), que se adapta bien a los topes actuales de los circuitos integrados, y se espera que conduzca a la realización de circuitos integrados híbridos basados en la óptica y la electrónica. Este campo, también conocido como fotónica del silicio, es un campo en el que se integran las fuerzas de la luz y la electricidad en un solo chip, a la vez que se separan las fuerzas de la luz y la electricidad.Circuitos de procesamiento de señales de alto rendimiento y bajo consumose puede esperar que se realice.

Cristales fotónicos y circuitos integrados fotónicos de silicio.
Cristales fotónicos y circuitos integrados fotónicos de silicio.

Se ha llevado a cabo el desarrollo de resonadores microópticos de alto rendimiento en cristales fotónicos de silicio, interruptores totalmente ópticos, moduladores electroópticos, fotodetectores y divisores de ondas ópticas, que son los próximos elementos clave de los circuitos ópticos.

  • Puntos de tecnología.

La visualización del comportamiento de la luz requiere técnicas de análisis del campo electromagnético que resuelvan las ecuaciones de Maxwell mediante una técnica conocida como FDTD. Esto requiereCalculado mediante ordenadores masivamente paralelos.También se requieren conocimientos de programación. Una vez completado el código del programa, el análisis no es sólo cuestión de cambiar el modelo, sino que requiere creatividad e ingenio cada vez que el tema cambia.

bien equipadoResonador microóptico de cristal fotónicoy en qué combinaciones se pueden fabricar circuitos ópticos que funcionen a pesar de los errores de fabricación. Debido al alto grado de libertad en el diseño de los cristales fotónicos, existen muchas combinaciones diferentes, y sólo la experiencia y una profunda consideración de la ingeniería de ondas luminosas revelarán cuál de ellas debe elegirse.

Fabricación de filtros de multiplexación de longitud de onda de cristal fotónico y sus características.
Formación de redes de sílice mediante un método sol-gel denominado TEOS.

El silicio es un material excelente, pero se sabe que su rendimiento es inferior en muchos aspectos en comparación con los semiconductores III-V. Hay que tener en cuenta toda una serie de cuestiones, como el rendimiento, el coste y los retos tecnológicos, como por ejemplo si hay que realizarlo todo en silicio, buscar la integración híbrida con diferentes materiales en los lugares adecuados o adoptar un enfoque completamente diferente.

  • proyecto de investigación

Esta investigación se lleva a cabo en colaboración con institutos de investigación nacionales como el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST), que cuentan con tecnología avanzada de procesos de nanofabricación.Desde 2019, los estudiantes trabajan en el NICT mientras están destinados allí. En realidad, manejan el equipo y fabrican los dispositivos ellos mismos. También utilizamos fundiciones fotónicas de silicio en el extranjero con investigadores de otras universidades. En el pasado, también colaboramos con el Laboratorio de Investigación Básica de Física del Estado Sólido de NTT, la antigua casa del profesor Tanabe.

Los elementos también pueden fabricarse en la sala blanca del consorcio de cuatro universidades en Shin-Kawasaki. Así, la investigación se lleva a cabo a través de varios canales, ya sea fabricando los elementos nosotros mismos o en colaboración con instituciones de investigación externas.

Además, se dice que la tecnología de circuitos integrados ópticos basados en silicio es compatible con los ordenadores cuánticos, por lo que tiene el potencial de ser utilizada como plataforma común para la investigación clásica y cuántica.

《 Palabra clave 》

Fotónica de silicio / Computación paralela / FDTD / Cristales fotónicos / Circuitos ópticos integrados / Computación cuántica / Procesamiento de señales ópticas de baja potencia
El Laboratorio Tanabe promueve activamente la investigación en colaboración.
Proyectos de investigación y colaboraciones

Lista de temas de investigación

Para los estudiantes
  • ¿Cuál es la formación del profesor Tanabe?
  • Sobre la investigación del Laboratorio Tanabe
  • Hay que verlo. Vídeo de introducción al laboratorio
  • Profundice en el laboratorio TANABE.
  • Te da una buena idea de cómo es el laboratorio.
  • Reuniones informativas de laboratorio para los asignados de 2024.

Las sesiones informativas de laboratorio se llevan a cabo para los estudiantes asignados en 2024. Los laboratorios abiertos son libres de entrar y salir cuando quieran. Las sesiones informativas individuales también están disponibles en cualquier momento.

<Retenido actualmente>

  • Lunes 23 de octubre, 16:30 - Sesión informativa 1 (Lugar: Edificio 14, 2F DS43)
  • 27 oct (lun) 18:00 - 2ª sesión informativa (Lugar: Edif. 14, 2F DR8)
  • 2 nov (jue) 16:30 - 3ª sesión informativa (Lugar: Edificio 14, 2F DR7)
  • Visitas a laboratorios y laboratorios abiertos (según sea necesario)

Sesiones informativas individuales y visitas al laboratorio

Vea el laboratorio en acción
Las sesiones informativas individuales y las visitas al laboratorio se realizan en persona. Visite el campus de Yagami y vea el equipo experimental del laboratorio. Puede enviarnos un correo electrónico o rellenar el siguiente formulario.