Fabrication de micro-résonateurs optiques à l'aide de techniques de croissance cristalline.

Dans le laboratoire Tanabe, des micro-résonateurs optiques sont fabriqués à l'aide de techniques de croissance cristalline. Jusqu'à présent, les résonateurs ont été fabriqués en utilisant du silicium et de la silice, mais récemment, les matériaux cristallins diélectriques ont attiré l'attention. En effet, les résonateurs micro-optiques fabriqués à partir de matériaux cristallins peuvent réaliser une modulation et un confinement optique de haute performance en utilisant des effets électro-optiques, et devraient contribuer à l'amélioration de l'efficacité du traitement des signaux optiques et au développement de la recherche sur le traitement de l'information quantique. Dans cette étude, des résonateurs micro-optiques ont été fabriqués à l'aide d'une technique de croissance cristalline appelée " laser heated pedestal growth " (LHPG).

La méthode LHPG a été développée dans le but de produire un laser à fibre, et le point clé de la technique a été de savoir comment produire une barre de cristal avec un diamètre lisse et uniforme. Cependant, nous avons réussi à fabriquer une partie de la tige qui change de diamètre et confine la lumière en modifiant la vitesse de traction du cristal au milieu de la tige. Il s'agit de la première tentative mondiale de fabrication d'un micro-résonateur optique par la méthode LHPG. (Fig. 1)

Dans cette étude, un micro-résonateur optique haute performance avec une valeur Q de 1,6×104, qui représente la performance de confinement de la lumière, a été fabriqué en utilisant du saphir (Fig. 2). À l'avenir, nous prévoyons d'améliorer encore les performances en réduisant le volume du mode et la rugosité de surface.

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). Cette recherche a également bénéficié du soutien financier de la subvention pour la recherche scientifique et technologique (2560018) et du programme de promotion des projets de recherche de la prochaine génération de l'université de Keio.