CLEO/Europe-EQEC 2017 Mika Fuchida

CD-7.4 Piezo-Tunable Second-Harmonic-Generation in a Whispering-Gallery Resonator (Christoph S. Werner, Freiburg Uni.

Dans cette recherche, un résonateur hybride composé d'un WGM et d'un élément piézo sur son axe a été fabriqué, et la longueur d'onde de résonance a pu être réglée en contrôlant le rayon. Le résonateur a été fabriqué en perçant d'abord un trou de plusieurs mm dans une plaquette de LiNbO3 par traitement laser, en le collant à un poteau piézoélectrique, puis en le montant sur une broche et en utilisant le même laser pour façonner le bord, suivi d'un meulage et d'un polissage pour obtenir la forme et la surface finales. Le laser est un laser femtoseconde de 150 fs d'une puissance de 1 W et d'une longueur d'onde centrale de 388 nm, qui est ajustée par pas de 1,2 nm (si la longueur d'onde est trop courte, la surface fondra trop et deviendra inégale, ce qui est mauvais). La largeur du résonateur n'est que de 100 µm pour une épaisseur de 250 µm et un diamètre de plusieurs mm, et une valeur Q d'environ 108 est obtenue. L'application d'une tension à l'élément piézoélectrique modifie physiquement la géométrie du résonateur, ce qui permet d'accorder sans saut de mode la lumière SHG autour de 520 nm avec une portée de 28 GHz (portée dépassant le RSF). Cette méthode est supérieure à l'accord basé sur la température car la vitesse d'accord est plus rapide.

CD-8.3 Résonateurs de galerie de chuchotement à action laser comme plate-forme polyvalente pour le mélange optique à trois ondes (Simon J. Herr, Freiburg Uni.).

Ce travail réalisé dans le cadre de la session orale du CD-7 et des Nonlinearities in resonant structures du même nom est le premier exemple de confirmation simultanée de l'oscillation laser et des processus non linéaires de second ordre dans un seul résonateur à galerie de chuchotement (WGR). Les micro-résonateurs optiques WGM ont attiré l'attention en tant que source de lumière à large bande en raison de leur efficacité élevée et de leur conversion de fréquence. Cependant, les méthodes conventionnelles de génération d'effets non linéaires nécessitent le couplage externe d'un laser à largeur de raie étroite et à longueur d'onde accordable, ce qui impose des exigences techniques importantes aux applications du monde réel. Dans la méthode démontrée dans cette étude, un laser CW bon marché (longueur d'onde d'environ 820 nm) avec une largeur de raie de plusieurs GHz et sans largeur de raie étroite est d'abord couplé au WGR en tant que lumière de pompe. Comme le RSF du résonateur est également de plusieurs GHz à ce moment-là, il se couple toujours à un mode avec une valeur Q d'environ 105 (largeur de raie de plusieurs GHz). Cette lumière oscille comme un laser dopé au Nd dans un mode à largeur de raie étroite (longueur d'onde d'environ 1080 nm), et la génération de seconde harmonique se produit dans le résonateur LiNbO3 dopé au Nd (longueur d'onde d'environ 540 nm). De cette manière, la lumière de pompe nécessaire pour générer des effets non linéaires de second ordre peut être fournie par un laser oscillant dans le même résonateur, ce qui simplifie grandement le système et élimine le besoin d'un laser coûteux. En outre, un processus paramétrique optique a également été confirmé, bien qu'aucune relation de cause à effet n'ait été démontrée quant à savoir s'il est dû à la lumière laser générée dans le résonateur, et la réalisation d'une source de lumière à large bande auto-pompée est attendue.

CE-8.6 Imagerie par génération de seconde harmonique pour la caractérisation de la structure cristalline dans les nanofils IIIV (Maria Timofeeva, ETH Zurich.)

Il s'agissait de la dernière présentation de la session intitulée "Optique non linéaire" et, bien qu'elle ne soit pas directement liée au thème de recherche du laboratoire Tanabe, elle était intéressante et je vais en parler ici. Dans une session tenue dans une salle plus petite derrière la présentation de Honda, le groupe d'Ingo a présenté des recherches sur des dispositifs intégrés pratiques à température ambiante en faisant croître une couche de KTN, un matériau qui provoque des effets EO et Kerr plus importants que le LN et d'autres matériaux, sur du MgO. La recherche présentée ici démontre une méthode d'imagerie de la structure cristalline des matériaux dans lesquels se produit la SHG, sans qu'il soit nécessaire de couper irréversiblement le matériau en tranches minces comme dans le cas de la TEM. L'échantillon est un nanofil de GaAs, et une source de lumière pulsée de 3,5 mW à 820 nm est appliquée à l'ensemble de l'échantillon pour générer une seconde harmonique, et la distribution de l'intensité de la lumière à 410 nm est acquise à l'aide d'une caméra CCD à grossissement d'image électronique. (2) Le tenseur est connu pour chacun d'eux. Par conséquent, en tournant la polarisation de la source de lumière pulsée et en obtenant la distribution d'intensité en coordonnées polaires, le type de structure cristalline au point d'observation peut être déterminé, et même s'il s'agit d'un mélange, le rapport des deux peut être déterminé. Cette méthode ne nécessite pas de vide ou de température ultra-basse, ne nécessite pas de balayage et n'est pas un contrôle destructif. Elle devrait donc être appliquée pour vérifier si un élément optique possède une structure cristalline pure ou une hétérostructure périodique.