Analyse de la mémoire optique bistable de Kerr.

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Analyse de la mémoire optique bistable de Kerr.

Pour obtenir une mémoire optique extrêmement efficace sur le plan énergétique

Dans le laboratoire Tanabe, des recherches sont menées sur les commutateurs et les mémoires tout-optiques utilisant des résonateurs optiques. En remplaçant les circuits électriques existants par des circuits optiques à l'aide de ces dispositifs, un traitement du signal économe en énergie pourrait être réalisé à l'avenir. Dans cette étude, une investigation théorique de la mémoire tout-optique utilisant des résonateurs micro-optiques silicatroïdes est réalisée.

Il est bien connu que la mémoire tout-optique peut être réalisée en manipulant dynamiquement l'indice de réfraction dans un résonateur optique. La meilleure façon de manipuler l'indice de réfraction dans un résonateur est d'utiliser l'effet Kerr optique, qui n'implique pas d'absorption optique, mais la modification de l'indice de réfraction provoquée par cet effet est faible, ce qui rend son utilisation difficile.

Dans cette étude, les conditions nécessaires à la réalisation d'une mémoire optique bistable Kerr sur un micro résonateur optique silicatroïde ont été étudiées à l'aide d'une analyse numérique (Fig. 1), qui combine la théorie des modes couplés et la méthode des éléments finis (Fig. 2). Les résultats de l'analyse numérique ont montré que le couplage entre le résonateur et la fibre conique doit être ajusté à une valeur appropriée pour obtenir une mémoire optique bistable Kerr sur un résonateur micro optique silicatroïde, ce qui est une découverte importante pour obtenir une mémoire optique bistable Kerr expérimentalement.

Une partie de cette recherche a été financée par le programme de promotion de la R&D en matière d'information stratégique et de communications (SCOPE). Il a également été soutenu financièrement par la Fondation Canon.

Fig. 1 (a) Modèle de calcul utilisé dans la théorie des modes couplés, couramment utilisée dans l'analyse des entrées et sorties des résonateurs, en supposant des entrées et sorties à 4 ports. (b) Modèle par éléments finis. La carte de couleur montre la distribution de l'intensité lumineuse dans la section transversale du résonateur silicaroïde.

Fig. 2 (a) Phénomènes bistables dus à l'effet Kerr optique. Lorsque le couplage est faible, la forme bistable s'effondre sous l'influence de la chaleur. (b) Fonctionnement d'une mémoire optique bistable Kerr. On peut voir que dans des conditions de couplage faible, la mémoire ne fonctionne pas correctement.

Les résultats sont publiés dans le Journal of the Optical Society of America B 29, 3335-3343 (2012).