Klub Jurnal 2016 | Kelompok Struktur Fotonik Tanabe

Klub Jurnal

Berdasarkan tahun (Apr-Des)

TAHUN BUKU 2016.

Dipersembahkan oleh.

Tidak seperti laser Raman dan Brillouin, laser Lipron dihasilkan oleh pertukaran energi antara cahaya dan gelombang kapiler. Gelombang kapiler melekat pada cairan dan berosilasi menggunakan tegangan permukaan sebagai gaya pemulih. Interaksi antara cahaya dan gelombang kapiler diukur dengan menggunakan mikrodroplet oktan yang terperangkap di dalam air dengan pinset optik sebagai resonator opto-kapiler. Hasilnya menunjukkan bahwa pendinginan opto-kapiler pada suhu kamar menuju kondisi dasar diharapkan.

Dipersembahkan oleh.

Penyetelan terus menerus dari tingkat cahaya yang diperas yang dihasilkan oleh dua resonator cincin silikon nitrida dengan pemanas mikro terintegrasi telah tercapai. Variasi dalam level yang diperas pada kisaran 0,9 dB ~ 3,9 dB diamati dengan memvariasikan status penggandengan dengan pandu gelombang. Hasil ini dapat memainkan peran penting dalam aplikasi di mana tingkat pemerasan yang sesuai diperlukan.

Dipersembahkan oleh.

Teknologi informasi masa depan seperti perekaman data yang sangat cepat, komputasi kuantum, dan spintronika akan membutuhkan kontrol putaran yang sangat cepat oleh cahaya. Pulsa terahertz yang intens dapat berpasangan dengan putaran pada skala energi yang melekat pada eksitasi magnetik. Dalam penelitian ini, kami menyelidiki mekanisme baru untuk kopling terahertz-spin non-linear yang dimediasi oleh dipol listrik, yang jauh lebih kuat daripada kopling Zeeman linear dengan medan magnet terahertz. Kami menunjukkan bahwa eksitasi resonansi terahertz dari transisi orbital elektronik dalam antiferromagnet thulium orthoferrite (TmFeO 3) memodulasi anisotropi magnetik dari spin Fe 3+ yang terurut, menghasilkan osilasi spin yang koheren dengan amplitudo yang besar. Mekanisme ini secara inheren non-linear, dapat dimodulasi dengan pembentukan spektral bentuk gelombang terahertz, dan efisiensinya melebihi torsi Zeeman dengan urutan besarnya. Karena keadaan orbital mendominasi anisotropi magnetik di semua oksida logam transisi, skema kontrol yang ditunjukkan di sini diharapkan dapat diterapkan pada banyak bahan magnetik.

Dipersembahkan oleh.

Sepasang resonator kristal fotonik 1D paralel, satu pasang untuk masing-masing pompa dan cahaya probe, digunakan untuk membuat struktur yang saling memengaruhi melalui osilasi mekanik. Keuntungan dari struktur ini yaitu, jalur optik pompa dan cahaya probe berbeda. Frekuensi osilasi optomekanik yang diamati dari hasil eksperimen sangat sesuai dengan hasil perhitungan FEM. Hasil eksperimen juga telah diperoleh di mana cahaya pompa secara dinamis mengubah spektrum transmisi resonator kristal fotonik yang sesuai dengan cahaya probe, yang diharapkan dapat diterapkan pada osilator.

Dipersembahkan oleh.

Superkontinum dengan pusat 1550 nm dan tersebar lebih dari satu oktaf telah direalisasikan dengan menggunakan pandu gelombang InGaP yang dibuat pada substrat silikon. Keuntungan dari konsumsi daya yang rendah dan area yang kecil dibandingkan dengan penelitian sebelumnya juga berkontribusi pada koherensi yang tinggi dari spektrum yang dihasilkan.

Dipersembahkan oleh.

Sistem resonansi terkopel berbasis kisi Bragg berbasis microring-microring dengan sifat transmisi seperti EIT diusulkan dan didemonstrasikan. Penggabungan antara 'resonator microring' dan 'resonator Fabry-Perot yang terdiri dari pandu gelombang optik kisi Bragg dua bagian' menginduksi spektrum seperti EIT. Sistem ini memiliki konfigurasi sederhana dari resonator microring dan pandu gelombang bus, yang memiliki keunggulan kuat sehubungan dengan kesalahan fabrikasi. Hasilnya menunjukkan tingkat kepunahan (ER) 12 dB, FWHM 0,077 dan nilai Q 20200, sesuai dengan simulasi.

Dipersembahkan oleh.

Konversi dan kontrol frekuensi optik adalah teknologi yang sangat penting untuk banyak aplikasi. Dalam penelitian ini, ditunjukkan bahwa konversi frekuensi melalui osilasi Bloch dapat dilakukan dengan menggunakan resonator cincin yang dimodulasi secara dinamis. Juga ditunjukkan bahwa konversi frekuensi dalam satu arah dapat dilakukan dengan menerapkan modulasi periodik. Hasil ini menunjukkan kemungkinan manipulasi frekuensi optik dengan menggunakan sistem resonator dinamis.

Dipersembahkan oleh.

Teknologi kontrol frekuensi foton tunggal sangat diperlukan untuk komunikasi kuantum, tetapi metode konvensional yang didasarkan pada efek optik non-linear memiliki masalah dengan derau dan bandwidth, sehingga menyulitkan aplikasi praktis. Dalam makalah ini, pengubah frekuensi foton tunggal berdasarkan optomekanika dibuat, dan ditunjukkan bahwa modulasi hingga 150 GHz dapat dicapai dengan efisiensi konversi yang mendekati kesatuan tanpa menambah derau.

Dipersembahkan oleh.

Teleportasi kuantum memungkinkan keadaan kuantum ditransfer dengan setia antara node jarak jauh dalam jaringan, memungkinkan aplikasi pemrosesan informasi yang inovatif. Hal ini telah memotivasi sejumlah besar aktivitas penelitian. Namun, hingga saat ini, eksperimen teleportasi kuantum menggunakan sumber cahaya kuantum independen, pengiriman belitan sebelum pengukuran keadaan lonceng (BSM) dan operasi umpan maju secara bersamaan belum direalisasikan, bahkan di lingkungan laboratorium. Dalam artikel ini, kami membahas tantangan ini dan melaporkan pembangunan jaringan kuantum serat optik sepanjang 30 km yang digunakan di area seluas 12,5 km. Jaringan ini tahan terhadap derau dunia nyata karena metode stabilisasi aktif, yang membuat teleportasi kuantum dapat dilakukan, memenuhi semua faktor secara bersamaan. Baik pengukuran keadaan kuantum dan proses tomografi serta uji hipotesis statistik independen mengkonfirmasi sifat kuantum teleportasi kuantum pada jaringan ini. Eksperimen ini merupakan langkah penting menuju realisasi 'internet kuantum' global di dunia nyata.

Dipersembahkan oleh.

Mode galeri berbisik sulit diterapkan sebagai sumber cahaya terarah, karena simetri rotasinya. Untuk mematahkan simetri rotasi, metode seperti mengubah bentuk resonator telah diusulkan, tetapi metode ini memiliki kelemahan, yaitu, nilai Q resonator sangat berkurang. Makalah ini menyajikan metode untuk merealisasikan pancaran cahaya terarah sekaligus mempertahankan nilai Q dengan menyesuaikan karakteristik mode secara bebas dari mode galeri berbisik dengan menggunakan optik konversi.

Dipersembahkan oleh.

Karena laser cincin memiliki mode searah jarum jam (CW) dan berlawanan arah jarum jam (CCW), terdapat masalah bahwa sinar laser dengan intensitas yang tidak stabil dihasilkan pada kedua arah pada pandu gelombang silikon. Dalam makalah ini, ditunjukkan dengan perhitungan bahwa rasio CW ke CCW dapat dimanipulasi dengan menggunakan struktur laser berbentuk cincin yang terdeformasi secara lokal, dan melalui eksperimen menggunakan laser berbentuk cincin yang benar-benar dibuat, ditunjukkan bahwa sinar laser dengan intensitas yang stabil dapat diperoleh hanya dari satu arah pada pandu gelombang silikon.

Dipersembahkan oleh.

Dalam beberapa tahun terakhir, dinamika fluida optik telah menjadi teknik penting dalam bioanalisis. Khususnya, laser berdasarkan hidrodinamika optik dianggap lebih unggul daripada laser berdasarkan fluoresensi dalam hal sensitivitas dan resolusi pencitraan, tetapi ini adalah area di mana penelitian belum banyak berkembang. Dalam penelitian ini, pewarna inframerah-dekat yang disebut indocyanine green digunakan untuk mencitrakan komponen utama darah manusia. Selain itu, untuk pertama kalinya, indocyanine green digunakan untuk mencitrakan darah manusia.

Dipersembahkan oleh.

Proses pembuatan lensa saat ini membatasi performa optik karena ukuran dan bentuk lensa yang terbatas. Untuk mencapai performa optik dan koreksi aberasi yang tinggi, diperlukan elemen multi-lensa yang berbentuk asferis Timo Gissibl dan rekan-rekannya mencetak sistem multi-lensa dengan ukuran kira-kira 0,1 mm dengan menggunakan sistem penulisan langsung laser femtosecond. Sistem multi-lensa terdiri atas beberapa lensa singlet (lensa tunggal) yang dipadukan ke dalam struktur lensa komposit dalam penyangga seperti wadah, yang dicetak pada kecepatan beberapa sentimeter per detik.

Dipersembahkan oleh.

Jam optik tidak hanya merupakan alat yang ampuh untuk penelitian dasar yang penting, tetapi juga dianggap dapat digunakan untuk mendefinisikan ulang satuan SI 'detik', karena keakuratan dan kestabilannya jauh lebih baik daripada jam atom kaisium. Namun, kendala penting dalam transisi ini adalah tidak dapat diandalkannya jam optik, yang membuat realisasi skala waktu yang berkelanjutan menjadi tidak praktis. Dalam penelitian ini, kami menunjukkan bagaimana situasi ini dapat diatasi dan menunjukkan bahwa skala waktu fotometrik dapat dibuat yang melampaui skala waktu jam pegas atom caesium.

Dipersembahkan oleh.

Filamen laser adalah keadaan stabil yang dihasilkan dari keseimbangan dua efek: konvergensi efek Kerr akibat laser yang intens dan divergensi akibat pembangkitan plasma. Dalam studi ini, filamentasi laser pada laju pengulangan kHz didemonstrasikan untuk pertama kali pada pita inframerah tengah.
Lebih jauh lagi, filamen pada pita inframerah-tengah dianggap berguna untuk mengindera berbagai zat kimia, dan spektroskopi serapan CO2 di atmosfer, telah dikonfirmasi, jadi ini juga dilaporkan.

Dipersembahkan oleh.

Detektor sinar-X berdasarkan kristal tunggal perovskit metilamonium timbal bromida (MAPbBr3) dibuat untuk pertama kalinya. Dosis sinar-X minimum yang dapat dideteksi adalah 0,5 µGy udara s-1, yang empat kali lebih sensitif daripada detektor sinar-X α-Se, yang dikenal sebagai detektor sinar-X yang sangat sensitif. Hasil ini diharapkan berguna dalam inspeksi medis dan keamanan. Fabrikasi detektor akan dibahas dalam presentasi.

Dipersembahkan oleh.

Transformasi Fourier waktu nyata dari sinyal (RTFT) adalah konsep mendasar yang memungkinkan analisis Fourier lebih cepat daripada batas mesin pemrosesan sinyal digital konvensional. Dalam optik, RTFT biasanya digunakan untuk membangkitkan dispersi kecepatan kelompok dalam jumlah besar, di mana penting untuk memetakan spektrum frekuensi sinyal di sepanjang domain waktu. Namun, resolusi frekuensi optik dari teknik ini biasanya terbatas pada gigahertz atau lebih baik, sehingga menghambat aplikasi seperti spektroskopi waktu nyata, deteksi ultra cepat, pencitraan dan penginderaan, dan terutama pembangkitan dan pemrosesan sinyal RF yang dibantu secara optik. Kami telah mengimplementasikan konsep RTFT baru secara eksperimental dengan menggunakan laser umpan balik yang digeser frekuensi dan mencapai resolusi frekuensi sekitar 30 kHz dan produk bandwidth waktu lebih dari 400.

Dipersembahkan oleh.

Gelembung yang dihasilkan oleh filamentasi dalam air menggunakan laser femtosecond memiliki aplikasi potensial seperti pengalihan saluran mikro dan penyortiran sel. Dalam penelitian ini, pergerakan gelembung yang dihasilkan oleh filamentasi secara langsung diamati di bawah mikroskop, dan teramati bahwa gelembung bergerak di sepanjang aliran air yang dihasilkan oleh filamentasi. Sudut antara arah pergerakan gelembung dan arah perambatan laser berubah seiring jarak dari filamen, dan proses konveksi di dalam air yang disebabkan oleh filamentasi diklarifikasi.

Dipersembahkan oleh.

Sebuah platform baru telah dikembangkan yang menggabungkan resonator optomekanis yang menahan cahaya pada panjang gelombang 1550 nm dan fonon pada frekuensi 2,4 GHz dengan pandu gelombang fotonik dan fononik; dengan menggunakan RF dan gelombang cahaya untuk merangsang atau membaca mode mekanis, telah ditunjukkan bahwa mode optik dan Hal ini menunjukkan bahwa sinyal koheren dapat dikonversi antara domain optik, RF dan mekanik dengan menggunakan RF dan gelombang cahaya untuk merangsang atau membaca mode mekanik.

Dipersembahkan oleh.

Beberapa pengukuran paling presisi yang pernah dilakukan, dari spektroskopi domain waktu attosecond hingga pengukuran sisir frekuensi, telah dimungkinkan oleh laser yang dikunci mode. Namun, presisi yang sangat tinggi tersebut menyembunyikan kompleksitas dinamika penguncian mode yang mendasarinya. Kompleksitas ini terutama terlihat jelas dalam kemunculan keadaan terkunci-mode, yang pada dasarnya merupakan transisi tunggal yang tidak berulang. Meskipun banyak detail penguncian mode telah dipahami dengan baik, spektroskopi konvensional tidak dapat menyelesaikan dinamika awal dalam penguncian mode pasif pada skala waktu nanodetik alami dari periode pulsa tunggal. Dalam penelitian ini, kami telah menangkap evolusi spektral yang diselesaikan dengan pulsa dari rangkaian pulsa femtosecond dari fluktuasi awal, yang secara terus menerus direkam selama sekitar 900.000 periode. Kami secara langsung mengamati fenomena kritis pada rentang waktu puluhan hingga ribuan perjalanan pulang pergi, termasuk kemunculan spektrum pita lebar, pergeseran panjang gelombang yang menyertainya, dan dinamika interferensi sementara yang diekspresikan sebagai penguncian mode pulsa tambahan. Hasil penelitian ini, yang dimungkinkan oleh transformasi peregangan waktu, dapat berimplikasi pada desain laser, diagnostik ultra cepat dan optik non-linear.

Dipersembahkan oleh.

Kekacauan yang diciptakan oleh optomekanika yang digabungkan secara nonlinier telah diselidiki. Dua hal utama yang terungkap dari investigasi ini: pertama, bahwa keadaan kacau ditransfer melalui jalur mekanis, dan kedua, bahwa kehadiran keadaan kacau dapat meningkatkan rasio signal-to-noise. Pada hari ini, penjelasan rinci mengenai apa yang kami gunakan dalam penelitian ini yang termasuk dalam kategori resonansi stokastik akan diberikan.

Kami akan menginformasikan kepada Anda secara berkala tentang acara-acara tersebut.
Siapa pun dapat mendaftar.

Apa yang dimaksud dengan Klub Jurnal?
Ini adalah seri kuliah terbuka yang diadakan di Laboratorium Struktur Fotonik Tanabe. Mahasiswa pascasarjana ke atas menelaah makalah yang berkaitan dengan optik dan teknologi terkait, seperti fotonik, material, biosains, dll., dan menjelaskannya dengan cara yang mudah dipahami.

Tentang audit
Kehadirannya gratis, baik di dalam maupun di luar kampus. Konferensi ini akan diadakan secara rutin, jadi jika Anda tertarik dengan salah satu topik, silakan datang dan hadir. Tidak diperlukan pemberitahuan untuk hadir, tetapi jika Anda menghubungi kami terlebih dahulu, kami akan menyiapkan materi untuk Anda.

Pengumuman acara.
Journal Club diselenggarakan di situs web dan milis kami. Jika Anda berlangganan milis, Anda akan menerima undangan email secara berkala untuk menghadiri pertemuan.

Untuk mendaftar, kirimkan email kosong ke alamat email di bawah ini.