Thèmes de recherche

Circuits intégrés optiques en silicium avec cristaux photoniques.

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cristal photoniqueindique le mot ou l'expression à définirCristaux artificiels pour les longueurs d'onde de la lumièreDe la même manière que les cristaux semi-conducteurs ont une bande interdite pour les électrons, les cristaux photoniques peuvent avoir une bande interdite pour la lumière s'ils sont fabriqués à l'aide de techniques de microfabrication. La bande interdite de la lumière peut être utilisée pourLa lumière peut être fortement confinée dans la puce ou la vitesse de la lumière peut être ralentie.... Il est également de taille extrêmement réduite.Circuit intégré optiqueIl s'agit de l'un des principaux candidats à la

Les cristaux photoniques sontsiliciumCette technologie est souvent réalisée à partir de silicium (Si), qui correspond bien aux tops actuels des circuits intégrés, et devrait conduire à la réalisation de circuits intégrés hybrides basés sur l'optique et l'électronique. Ce domaine, également connu sous le nom de photonique au silicium, est un domaine dans lequel les forces de la lumière et de l'électricité sont intégrées sur une seule puce, tout en séparant les forces de la lumière et de l'électricité.Circuits de traitement du signal à haute performance et à faible puissanceon peut s'attendre à ce qu'il soit réalisé.

Cristaux photoniques et circuits intégrés photoniques en silicium.
Cristaux photoniques et circuits intégrés photoniques en silicium.

Les résonateurs micro-optiques à haute performance dans des cristaux photoniques de silicium, les commutateurs tout-optique, les modulateurs électro-optiques, les photodétecteurs et les diviseurs d'ondes optiques, qui sont les prochains éléments clés des circuits optiques, ont été développés les uns après les autres.

  • Points technologiques.

La visualisation du comportement de la lumière nécessite des techniques d'analyse du champ électromagnétique qui résolvent les équations de Maxwell à l'aide d'une technique connue sous le nom de FDTD. Cela nécessiteCalculé à l'aide d'ordinateurs massivement parallèles.Des compétences en programmation sont également requises. Une fois le code du programme achevé, l'analyse ne consiste pas seulement à modifier le modèle, mais exige aussi de la créativité et de l'ingéniosité chaque fois que le sujet change.

bien équipéRésonateur micro-optique à cristaux photoniqueset dans quelle combinaison de combinaisons il est possible de réaliser des circuits optiques qui fonctionnent même avec des erreurs de fabrication. En raison du degré élevé de liberté dans la conception des cristaux photoniques, il existe de nombreuses combinaisons différentes, et seules l'expérience et une étude approfondie de l'ingénierie des ondes lumineuses permettront de déterminer laquelle de ces combinaisons doit être choisie.

Filtres de multiplexage en longueur d'onde à cristaux photoniques fabriqués et leurs caractéristiques.
Formation d'un réseau de silice par la méthode sol-gel appelée TEOS.

Le silicium est un excellent matériau, mais ses performances sont connues pour être inférieures à celles des semi-conducteurs III-V sur de nombreux points. Il y a un large éventail de questions à prendre en compte, notamment les performances, le coût et les défis technologiques, comme la question de savoir s'il faut tout réaliser en silicium, viser une intégration hybride avec différents matériaux aux bons endroits, ou adopter une approche complètement différente.

  • projet de recherche

Ces recherches sont menées en collaboration avec des instituts de recherche nationaux tels que l'Institut national des technologies de l'information et des communications (NICT) et l'Institut national des sciences et technologies industrielles avancées (AIST), qui disposent d'une technologie avancée en matière de processus de nanofabrication.Depuis 2019, les étudiants travaillent au NICT pendant leur séjour. Ils font fonctionner les équipements et fabriquent eux-mêmes les dispositifs. Nous utilisons également des fonderies de photonique au silicium à l'étranger avec des chercheurs d'autres universités. Par le passé, nous avons également collaboré avec le laboratoire de recherche fondamentale sur la physique des solides de NTT, l'ancienne maison du professeur Tanabe.

Les éléments peuvent également être fabriqués dans la salle blanche du consortium de quatre universités à Shin-Kawasaki. Ainsi, la recherche est menée par différents moyens, soit en fabriquant nous-mêmes les éléments, soit en collaborant avec des institutions de recherche externes.

En outre, la technologie des circuits intégrés optiques à base de silicium serait compatible avec les ordinateurs quantiques. Elle pourrait donc être utilisée comme plateforme commune pour la recherche classique et quantique.

《 Mot clé 》

Photonique au silicium / Calcul parallèle / FDTD / Cristaux photoniques / Circuits intégrés optiques / Calcul quantique / Traitement des signaux optiques à faible puissance
Le laboratoire Tanabe encourage activement la recherche collaborative.
Projets de recherche et collaborations

Liste des sujets de recherche

Pour les étudiants
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  • Session d'information sur les laboratoires pour les assignés de 2024

Des séances d'information sur les laboratoires sont organisées pour les étudiants affectés en 2024. Les étudiants sont libres d'aller et venir dans les laboratoires ouverts. Des séances d'information individuelles sont également disponibles à tout moment.

<Actuellement détenu>

  • Lundi 23 octobre, 16h30 - Séance d'information 1 (Lieu : Bldg 14, 2F DS43)
  • 27 Oct (Mon) 18:00 - 2ème session d'information (Lieu : Bldg 14, 2F DR8)
  • 2 Nov (Thu) 16:30 - 3ème session d'information (Lieu : Bldg 14, 2F DR7)
  • Visites de laboratoires et laboratoires ouverts (si nécessaire)

Séances d'information individuelles et visites de laboratoires

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