CLEO : 2015 Kou Yoshiki.

 [STu1I.4] Commutateur Kerr tout-optique sur puce à faible puissance avec microcavité en silice

J'ai donné une présentation dans la session "Optique non linéaire" le matin du 12. Ma présentation portait sur la commutation optique utilisant l'effet Kerr optique dans les résonateurs silicatroïdes. En plus de ma présentation, il y avait beaucoup d'autres présentations utilisant des résonateurs micro-optiques dans cette session. Cependant, la plupart d'entre elles étaient liées à la conversion de longueur d'onde et au peigne de Kerr optique, et il n'y a pas eu de présentations sur les applications dans le domaine temporel comme la mienne. Au cours de la même session, des présentations ont été faites par des groupes distingués tels que le groupe Purdue univ./Weiner, le groupe Conrnell univ./Gaeta et le groupe Caltech/Vahala. Il y a également eu de nombreuses présentations de recherche de haute qualité, telles que "Brillouin-scattering-induced transparency and non-reciprocal light storage" qui a été récemment publié dans Nature Communications. Il y a également eu de nombreuses présentations de grande qualité.

Ma présentation était la quatrième de la session et commençait à 8h45, juste à temps pour une foule nombreuse. En fait, cette session était si dense qu'il n'y avait que des places debout, en partie à cause des nombreuses présentations de haut niveau sur les communications. Les questions suivantes ont été posées lors de la session de questions-réponses.

• Quelle est la largeur de temps de l'impulsion lumineuse contrôlée dans laquelle les effets thermiques deviennent apparents ?
• Une méthode est-elle utilisée pour stabiliser la longueur d'onde de résonance ?
• Quelle est la relation entre le mode utilisé et la puissance optique de commande requise pour le commutateur (puisque différents modes nécessitent différents volumes de mode) ?
• Qu'est-ce qui limite la vitesse de l'interrupteur ?
• L'intervalle de temps des impulsions d'entrée est-il déterminé en tenant compte du FSR du résonateur ?

J'ai pu répondre aux questions (1) à (4) sans délai car il s'agissait de questions supposées (je pense), mais je n'ai pas pu répondre à la question (5) car je ne comprenais ni l'anglais ni le contenu. Avec le recul, je constate que la question portait sur la FSR et les intervalles de temps, et je devine donc que l'auteur de la question a dû confondre cette recherche avec celle sur le carcom optique, mais à l'époque, je ne pouvais pas penser aussi loin. J'aimerais être plus diligent la prochaine fois en répondant à la question, en tenant compte de l'intention de l'auteur de la question.

3. sur les présentations qui ont retenu notre attention

 [SM1l.4] Analyseur de spectre optique intégré sur puce en bande C utilisant un résonateur à double anneau.

Étude d'une fonction de rechange sur une puce de silicium. Les composantes de longueur d'onde sont résolues à l'aide de microréseaux de silicium couplés avec des FSR légèrement différents. Comme les FSR sont légèrement différents, la lumière ne peut être transmise qu'à partir d'une paire de pics avec des longueurs d'onde correspondantes. Le réglage thermique de la longueur d'onde de résonance de l'un des microréseaux modifie la paire de modes avec des longueurs d'onde de résonance correspondantes, ce qui permet de balayer les longueurs d'onde. Le point essentiel est que la longueur d'onde peut être balayée de manière significative en modifiant légèrement la longueur d'onde de résonance de l'un des micro-anneaux. Ce dispositif est doté d'un modulateur Mach-Zehnder intégré dans le port d'entrée pour permettre la détection par verrouillage, ainsi que d'un photodétecteur intégré. Ce dispositif présente l'inconvénient de ne pas pouvoir augmenter beaucoup la résolution de la longueur d'onde en raison de l'utilisation d'un microring, mais il était intéressant dans la mesure où les dispositifs fins mentionnés ci-dessus ont été réalisés.

[STu1I.3] Mélange à quatre ondes hautement efficace dans un nanoguide d'ondes en AlGaAs-On-Insulator (AlGaAsOI) (Université technique du Danemark).

Lors de l'utilisation de phénomènes optiques non linéaires dans le silicium, la génération de porteurs par absorption à deux photons est toujours un problème (à moins que l'extraction de porteurs ne soit utilisée). Ces dernières années, le SiN et le a-Si:H ont été étudiés comme matériaux de substitution au silicium. Cependant, bien que le SiN ait une large bande interdite, sa non-linéarité est inférieure à celle du silicium. Bien que le a-Si:H présente une non-linéarité supérieure à celle du silicium, il ne peut pas supprimer complètement la génération de porteurs par absorption à deux photons. D'autre part, l'AlGaAs utilisé dans cette étude présente une non-linéarité plus élevée que le silicium, et en même temps, la bande interdite peut être contrôlée par la concentration en Al. L'efficacité de conversion de longueur d'onde de l'AlGaAs a été améliorée en concevant la structure du guide d'ondes.

[FTu4B.8] Contrôle de la mécanique des nanotubes de carbone avec des microcavités optiques (Lipson, Cornell univ.).

Résonateur libre en nitrure de silicium (Q=5×10⁶Les CNTs vibrent thermiquement et l'amplitude de la vibration est aussi grande que pm. Par conséquent, en les rapprochant du résonateur, les déplacements infimes des NTC dus à leurs vibrations mécaniques peuvent être détectés par la sortie du résonateur. Les NTC sont amenés mécaniquement à proximité du résonateur à l'aide d'un gabarit. Graphene Electro-optic Modulator), commençant clairement à se tourner vers les matériaux à base de carbone.

[SM3O.1] Interactions d'acides nucléiques uniques surveillées par des biocapteurs optiques à microcavité (Vollmer, MPI).

Conférence invitée par Vollmer. Les deux points principaux de cette présentation sont les suivants. Tout d'abord, comme cela a été discuté lors de l'atelier organisé à Keio l'année dernière, des prismes sont utilisés pour l'accouplement au lieu de cônes. Ceci est dû à sa grande stabilité mécanique. En outre, nous utilisons des microsphères au lieu de tores pour faciliter le couplage prismatique. Un autre point est l'utilisation de microparticules plasmoniques pour améliorer le champ électrique et augmenter la sensibilité. Comme nous le verrons plus loin, la tendance récente en matière de détection à l'aide de micro-résonateurs optiques semble être la combinaison des plasmons, de l'optomécanique et de l'optofluidique pour obtenir une sensibilité et une fonctionnalité plus élevées.

[AW3K.1] Oscillateurs optomécaniques couplés à des fluides (H. Tang, Yale Univ.).

[AW3K.2] Capteurs microfluidiques opto-mécaniques à résonateur annulaire sensibles à la surface (X. Fan, Michigan Univ.).

Le principe de la détection avec l'Optomécanique est très simple : un petit résonateur optique + Optomécanique + Optofluidique. Lorsque certaines particules adhèrent au résonateur, la masse effective du résonateur change et la fréquence de résonance mécanique se déplace. Le décalage de fréquence mécanique peut être observé en injectant une lumière continue dans le résonateur et en résolvant la fréquence de la lumière de sortie avec un spectromètre RF. Cette méthode présente un avantage par rapport aux méthodes de détection classiques utilisant les changements d'indice de réfraction, car elle permet de mesurer le "poids".

Le premier utilise un résonateur à disque en SiN intégré à un guide d'ondes. L'eau est transparente à la lumière visible, mais le Si est opaque. Le résonateur a donc apparemment été fabriqué en utilisant du SiN, qui est transparent dans la gamme de la lumière visible. La mesure dans un liquide est réalisée en fabriquant un chemin d'écoulement, mais l'amortissement causé par le liquide est un problème. En liquide, le Q_MegaOn dit que l'amortissement est réduit à environ ~1. Dans cette étude, l'amortissement dans le liquide est annulé en amplifiant les oscillations optomécaniques avec une lumière de puissance suffisamment élevée. Par conséquent, le Q_MegaUne valeur de ~12, qui est extrêmement élevée pour un liquide, a été obtenue. L'entrée et la sortie de la lumière sont effectuées à l'aide d'un coupleur à réseau.

Ce dernier est un résonateur creux en forme de bouteille de silice (similaire à OIST ?). Ce dernier utilise un résonateur creux en forme de bouteille de silice (similaire à OIST ?). Celui-ci possède un canal d'écoulement dans la bouteille de silice, de sorte que le cône n'est pas mouillé par le liquide. Dans cette étude, la cible de mesure est une solution d'HF, et la modification de la masse effective due au raclage par l'HF de la paroi interne de la bouteille de silice est observée.

[STu2I.3] Mélange à quatre ondes en cascade dans des microrésonateurs en silicium sur saphir à λ=4,5 μm (Loncar, Harvard Univ.).

[SW4F.2] Génération d'un peigne de fréquence Kerr par laser à cascade quantique (Kippenberg, EPFL).

Enfin, j'aimerais vous présenter quelques exposés relatifs aux peignes pour voitures, bien qu'il ne s'agisse pas d'un domaine qui m'est très familier. Les deux études ci-dessus ont tenté de générer des peignes dans l'infrarouge moyen en utilisant le QCL comme source de lumière, ce qui est utile pour la détection car les lignes d'absorption de divers gaz existent dans la région de l'infrarouge moyen. Le premier (Harvard) a tenté de générer des peignes en utilisant des microréseaux en Si fabriqués sur du saphir. La raison de la croissance sur du saphir au lieu de la silice est que la silice a une absorption dans l'infrarouge moyen. D'autre part, le dernier (EPFL) utilise un résonateur MgF2 comme dans le peigne de bandes de longueurs d'onde de télécommunication, mais le cône de silice, qui a une absorption dans l'infrarouge moyen, ne peut pas être utilisé pour le couplage, donc une fibre conique a été fabriquée à partir d'une fibre de chalcogénure. Le couplage des prismes aurait été une option, mais n'y avait-il pas de matériau pour les prismes qui soit transparent dans le Mid-IR ? Dans tous les cas, un certain type de dispositif est probablement nécessaire pour produire des peignes dans le Mid-IR.