IWAM2013 Takumi Kato dan Ryusuke Saito
Penelitian
Laporan partisipasi Konferensi Lokakarya Internasional tentang Rongga Mikro Asimetris dan Aplikasinya (IWAM)
Laboratorium Tanabe Takumi Kato, Ryusuke Saito
2 - 5 Agustus 2013.
Pada FiO2013 (Frontier in Optics), 6-10 Oktober di Orlando, Florida.
Presentasi poster diberikan dan banyak presentasi penelitian yang dihadiri.
[Ringkasan].
IWAM adalah pertemuan penelitian profesional, yang hanya mengumpulkan penelitian di bidang periferal resonator optik mikro di bawah panggilan kelompok Xiao dari Universitas Peking, dan tidak hanya presentasi berkualitas tinggi dari Universitas Peking, tetapi juga penelitian terkait yang sangat baik dari daerah lain di Tiongkok juga dikumpulkan. Meskipun hanya berlangsung selama dua hari, kami dapat mendengarkan dan mendiskusikan lebih dari sepuluh presentasi. Selain presentasi mahasiswa, partisipasi para ahli terkemuka di bidangnya, seperti kuliah utama Prof. F. Vollmer tentang penginderaan resonator mikro-optik dan kuliah Prof. D. dari mahasiswa Xue-Feng jiang dan Bei-Bei Li. Saya sangat beruntung dapat berpartisipasi dalam upaya lanjutan dari para mahasiswa untuk mengambil inisiatif dan secara aktif mengorganisir sebuah kelompok penelitian. Jika ada kesempatan di masa depan, saya merasa akan lebih baik jika Laboratorium Tanabe juga dapat mengorganisir sebuah kelompok penelitian yang dipimpin oleh mahasiswa, dengan mengundang mahasiswa dan profesor dari universitas lain dan universitas asing. Presentasi kami memiliki keterkaitan dengan penelitian yang sedang dilakukan di Peking Univ. di bidang rongga cacat dan penginderaan, sehingga kami menerima banyak pertanyaan aktif pada sesi tersebut.

[Survei tren penelitian].
... Biosensing dengan mikrokavitas optik, F. Vollmer.
Penginderaan dengan menggunakan resonator optik mikro bergerak dari tahap pengukuran partikel tunggal ke tahap berikutnya. Dalam arah pengukuran partikel tunggal, teknik "peningkatan plasmon", seperti "meningkatkan sensitivitas dengan menerapkan lapisan logam (inti-cangkang) pada resonator WGM" dan "meningkatkan sensitivitas dengan menginduksi resonansi plasmon secara lokal dengan mendekatkan sepotong logam ke resonator WGM", telah mencapai ambang batas yang cukup rendah. Nilai ambang batas telah dicapai ke tingkat yang sangat rendah dengan metode "peningkatan plasmon" seperti "meningkatkan sensitivitas dengan cangkang" dan "secara lokal menyebabkan resonansi plasmon dengan menempatkan strip logam dekat dengan resonator WGM. Penggunaan kopling prismatik alih-alih serat runcing juga dianggap telah meningkatkan kualitas dan stabilitas penginderaan ini. Arah selanjutnya adalah "nanoteknologi DNA", yang mungkin dapat mendeteksi interaksi DNA. Dengan menggunakan fakta bahwa kombinasi seperti A-T G-C sangat terkait, diharapkan DNA untai tunggal akan dilapisi pada mikrosfer terlebih dahulu dan spektrum resonansi akan berubah ketika DNA yang berikatan persis dengan mikrosfer dilekatkan.
ref: F. Vollmer et al, "Deteksi bebas label dengan mikrokavitas Q tinggi: tinjauan mekanisme biosensing untuk perangkat terintegrasi. ," Nanophotonics 1, 267 (2012).
Rongga mikro komposit dan aplikasinya dalam penginderaan termal dan pemancaran Raman, Bei-Bei Li, Universitas Peking.
Indeks refraktif silicatroid meningkat apabila dipanaskan akibat efek termo-optik: peningkatan 1°C mengubah indeks refraktif dengan faktor 1. Pelapisan toroid silika dengan PMDS mengubah koefisien termo-optik ini dan membuat indeks refraktif lebih peka terhadap panas, sehingga dapat digunakan untuk penginderaan termal. Pelapisan selesai dengan menerapkan setetes air ke serat runcing dan mendekatkannya ke toroid. Getaran molekul silika dan PMDS berbeda, sehingga emisi Raman yang berbeda diamati. Derajat emisi tampaknya sekitar 1,5 derajat.
ref: Bei-Bei Li et al, "Laser Raman ambang batas rendah dari mikroviliaritas berlapis polimer on-chip, Q tinggi," Opt. Lett. 38,. 1802(2013)
Deteksi nanopartikel tunggal dan Lentivirus menggunakan resonansi resonansi mikrovibrasi, Linbo Shao, Peking.
Nanopartikel dideteksi oleh silikatroid berlapis PDMS. Metode konvensional didasarkan pada pengukuran jumlah pergeseran panjang gelombang resonansi (pergeseran panjang gelombang) dan jumlah perubahan pemisahan mode (mode splitting), tetapi kekurangannya adalah, metode ini berisik, dan sulit untuk menunjukkan nilai yang konstan dari waktu ke waktu. Oleh karena itu, metode pengukuran perubahan nilai Q akibat adhesi partikulat (pelebaran modus) sedang dicoba. Metode ini sangat kuat dari waktu ke waktu. Nilai Q dari nilai Q adalah sekitar 1,5 derajat.
Konversi panjang gelombang optik melalui mode gelap optomekanis, Chunfua Dong
Telah diketahui bahwa OMIT teramati karena adanya penggabungan yang kuat antara resonansi getaran optik dan mekanis; getaran mekanis yang menyebabkan OMIT diklasifikasikan sebagai mode Terang. Ini adalah getaran yang diinduksi secara langsung oleh cahaya. Sebaliknya, getaran mekanis dalam mode Gelap tidak menyebabkan OMIT. Keuntungannya adalah bahwa mereka tidak secara langsung digabungkan ke cahaya dan karena itu dapat menyimpan informasi dengan lebih stabil. Eksperimen ini dipelajari dengan menggunakan mikrosfer silika. Mereka telah menunjukkan bahwa konversi panjang gelombang dapat dilakukan, dan telah mencapai titik di mana mereka bersaing dengan kelompok Painter. Karya ini tampaknya muncul pada waktu yang hampir bersamaan dengan makalah Nat. Comm. karya Painter (Painter lebih dulu).
ref: Chunhua Dong et al, "Optomechanical Dark Mode," Science 338, 1609 (2012).
Pendinginan disipatif dinamis dari resonator mekanis dalam optomekanika yang digabungkan dengan kuat, Youg-Chun Liu, Peking
Pendinginan laser resonator silicatroid menggunakan getaran mekanis. Pendinginan laser pada resonator mikro-optik (hanya A pada gambar yang disinari) memiliki batas suhu pendinginan yang tinggi akibat aksi balik dan pemanasan pertukaran. Dengan menambahkan laser pemicu pendinginan (E pada diagram), batas pendinginan dapat diturunkan secara dinamis dengan beberapa kali lipat.
ref: Yong-Chun Liu dkk, "Pendinginan Disipatif Dinamis dari Resonator Mekanis dalam Optomekanik Kopling Kuat," Phy. Rev. Lett. 110, 153606 (2013).
Konb penyetelan dispersi untuk osilasi parametrik pencampuran empat gelombang berdasarkan resonator gelembung mikro, Ming Li
Struktur botol dibuat dengan menggunakan kapiler silika. Oleh karena itu, ini adalah resonator optik mikro dengan struktur berongga. Dispersi dapat dikontrol oleh ketebalan dan bentuk bagian silika, dan hal ini sudah tercapai. Lebih jauh lagi, dinyatakan bahwa kontrol lebih lanjut dapat dilakukan dengan mengganti substansi dalam struktur berongga dengan gas atau cairan. FWM sesungguhnya sudah dihasilkan, tetapi sisir optik pita lebar belum tercapai.
Saya diberitahu bahwa hamburan FWM dan Raman terjadi, bahkan pada nilai Q yang relatif rendah apabila menggunakan laser ns.
ref: Ming Li et al, "Osilasi parametrik Kerr dan pembangkitan sisir frekuensi dari gelembung mikro silika yang dikompensasi dispersi resonator," Optics Express 21, 16908 (2013).
Mikrotoroid terdeformasi Ultrahigh-Q dan aplikasinya, Xue-Feng Jiang, Peking.
Apabila silikatroid terdistorsi secara tepat, kehilangan radiasinya terarah. Hal ini digunakan untuk mewujudkan kopling ruang bebas. Mereka mengatakan bahwa jika deformasi kurang dari 15%, kopling dipertahankan. Toroid silika dibuat dalam dua langkah: dipotong dengan XeF2, setelah dibuat menjadi toroid dengan laser reflow, dan kemudian dipotong lagi dengan XeF2. Distorsi disebabkan oleh pola fotolitografi. Pada dasarnya, penelitian ini untuk aspek penginderaan. Kopling ruang bebas sederhana dan stabil, tetapi tidak terlalu efisien.
Penelitian ini adalah struktur asimetris dan sangat terkait dengan kekacauan. Juga dibahas bahwa panjang gelombang resonansi bergeser karena penggabungan dengan kekacauan, tetapi hal ini tidak dipahami dengan baik.
ref: Xue-Feng Jiang dkk, "Emisi Sangat Searah dan Pelaseran Ambang Batas Ultralow dari Mikrokavitas Ultrahigh-Q On-Chip. ," Adv. Mater. 24, (2012).
Rongga mikro optik on-chip Q tinggi yang dibuat oleh pemesinan laser femtosecond, Jintian Lin.
Iradiasi laser femtosecond memodifikasi sifat fisik silika dan mempercepat laju etsa terhadap etsa HF. Hal ini dapat digunakan untuk membuat disk silika, yang kemudian dapat dialirkan kembali untuk menghasilkan silicatroid. Metode ini dicirikan oleh kemungkinan struktur tiga dimensi dan rentang bahan yang lebih luas: struktur toroid juga dibuat dalam Nd: kaca, dan pengiluminasian juga diukur. Tim peneliti tampaknya tidak memiliki lingkungan yang baik untuk pengukuran, sehingga diperkirakan jauh lebih tinggi pada kenyataannya.
ref: Jintian Lin et al, "Mikrokavitas Q tinggi tiga dimensi on-chip yang dibuat dengan penulisan langsung laser femtosecond. ," Optics Express 20, 10212 (2012).
- Kategori
- 国際会議報告