Klub Jurnal 2017 | Kelompok Struktur Fotonik Tanabe

Klub Jurnal

Berdasarkan tahun (Apr-Des)

Tahun fiskal 2017.

Dipersembahkan oleh.

Silikon adalah bahan yang sangat baik untuk mikroelektronika dan fotonik terintegrasi, tetapi teknologi untuk litografi struktur 3D secara langsung ke chip silikon belum tersedia.
Kami telah mendemonstrasikan penggunaan laser untuk membuat struktur tiga dimensi yang rumit dengan titik-titik berukuran 1 µm dan struktur batang dengan panjang yang berubah-ubah sebagai unit dasar. Silikon yang diubah dengan laser tidak hanya dapat membentuk berbagai elemen optik di dalam chip, tetapi juga dapat diukir secara kimiawi untuk membentuk struktur tiga dimensi yang berubah-ubah.

Dipersembahkan oleh.

Untuk tujuan reproduksi warna skala nano untuk kisaran luas palet warna yang jelas, sifat-sifat nanodisk silikon dibandingkan dengan sifat-sifat elemen plasmon aluminium dan perak. Berbagai sifat logam dan resonator dielektrik ini disorot di bawah berbagai kondisi geometris dan penyinaran, yang mengarah ke optimalisasi susunan nanodisk silikon untuk menghasilkan fitur warna resolusi tinggi dan replika lukisan milimeter.

Dipersembahkan oleh.

Dalam penelitian ini, konversi momentum optik pita lebar didemonstrasikan dengan menggunakan resonator mikro-optik asimetris tertentu. Lintasan yang kacau dari input cahaya ke resonator menghasilkan penggabungan yang efisien antara berbagai mode galeri berbisik dalam beberapa pikodetik. Kami juga melaporkan keberhasilan pembangkitan generasi harmonik ketiga dengan efisiensi tiga kali lipat lebih tinggi daripada sistem konvensional yang menggunakan konversi momentum tersebut.

Dipersembahkan oleh.

Struktur penyerapan sempurna cahaya sub-panjang gelombang berdasarkan graphene monolayer telah dianalisis dan ditunjukkan secara eksperimental. Mekanisme penyerapan sempurna disebabkan oleh penggabungan kritis dengan mode pandu gelombang dua dimensi. Puncak penyerapan dengan FWHM 18 nm pada panjang gelombang 1526,5 nm dan tingkat penyerapan melebihi 991 TP3T ditunjukkan, sesuai dengan hasil dari struktur fabrikasi (jarak periode 1230 nm) dan simulasi. Selain itu, parameter geometris struktur dan efek sudut datangnya cahaya dianalisis dengan simulasi. Struktur penyerapan yang disajikan di sini memiliki potensi besar dalam penelitian saat ini sehubungan dengan desain fotodetektor dan modulator optik.

Dipersembahkan oleh.

Warna struktural memiliki potensi untuk menggantikan oksida logam beracun dan pigmen organik sintetis serta memungkinkan produksi spektrum yang tidak memudar tanpa menggunakan pewarna. Namun demikian, masih ada tantangan penting dalam mencapai kontras yang diperlukan untuk berbagai macam warna dan proses yang kompatibel dengan aplikasi industri. Dalam penelitian ini, kami menyajikan solusi mudah untuk menciptakan warna struktural yang terinspirasi oleh bulu burung. Kami mendesain nanopartikel inti-cangkang dengan inti melanin yang sangat bias dan cangkang silika yang bias rendah. Desain partikel nano ini dilakukan dengan menggunakan metode domain waktu beda hingga. Partikel nano ini dirakit sendiri dengan menggunakan proses emulsi terbalik satu pot, menghasilkan agregat partikel yang cerah dan tidak kabur. Kombinasi dari hanya dua bahan - melanin sintetis dan silika - dapat menghasilkan spektrum warna yang lengkap. Agregat ini dapat ditambahkan secara langsung ke cat, plastik dan pelapis, dan juga dapat digunakan dalam tinta dan kosmetik yang tahan UV.

Dipersembahkan oleh.

Dalam penelitian ini, pembangkitan carcombs optik dan soliton dicapai dengan eksitasi dengan kereta pulsa, bukan cahaya CW. Soliton dibangkitkan dengan eksitasi pada frekuensi pengulangan yang dekat dengan FSR pusat pompa resonator. Soliton terkunci pada pulsa eksitasi, sehingga frekuensi pengulangan soliton dan frekuensi offset amplop pembawa dapat dikontrol secara optik dengan menyetel pulsa eksitasi. Keuntungannya adalah pembangkitan soliton dimungkinkan pada daya yang lebih rendah (daya rata-rata) daripada dalam kasus eksitasi optik CW dan pembangkitan soliton tunggal atau ganda dapat dikontrol secara deterministik dengan menyetel pulsa eksitasi.

Dipersembahkan oleh.

Kawat nano semikonduktor senyawa III-V seperti GaAs memiliki aplikasi potensial dalam fotodetektor, laser dan sensor, dll. Karena celah pita dapat dikontrol dengan mengubah struktur kristal, seperti tipe WZ atau ZB, teknik observasi diperlukan untuk menentukan struktur kristal perangkat yang dibuat. Dalam penelitian ini, struktur kristal ditentukan dengan memetakan distribusi intensitas dari ketergantungan polarisasi generasi harmonik kedua. Tidak seperti metode konvensional, metode pengamatan ini tidak merusak dan dapat dioperasikan pada suhu kamar dan di lingkungan udara.

Dipersembahkan oleh.

Soliton optik yang dihasilkan dengan menggunakan resonator mikro-optik sangat bermanfaat untuk komunikasi koheren optik berskala besar. Kapasitas komunikasi lebih dari 50 terabit per detik telah dicapai dengan memodulasi sinyal pada setiap pembawa sisir soliton spektral yang rendah kebisingan, halus dan broadband yang dihasilkan oleh sumber cahaya yang terus menerus. Kelayakan penggunaan sisir soliton untuk penerimaan yang koheren juga ditunjukkan. Pekerjaan ini menunjukkan kemungkinan mengganti susunan laser CW yang digunakan dalam WDM dengan resonator mikro-optik dalam chip.

Dipersembahkan oleh.

Bahan getar yang dapat menyesuaikan bentuknya dalam menanggapi rangsangan eksternal sangat menarik untuk aplikasi baru dalam bidang kedokteran dan robotika. Sebagai contoh, jaringan kristal cair dapat diprogram untuk berubah bentuk menjadi bentuk yang berbeda yang disebabkan oleh rangsangan, misalnya sebagai respons terhadap cahaya. Penggabungan molekul azobenzena ke dalam film polimer kristal cair sering kali membuat film menjadi responsif terhadap foto, tetapi dalam banyak kasus hanya respons pembengkokan film yang telah dipelajari dan relaksasi setelah fotoisomerisasi jauh lebih lambat. Dalam penelitian ini, kami melaporkan fabrikasi membran polimer fotoaktif yang menunjukkan gelombang mekanik kontinu, makroskopik dan terarah di bawah iradiasi cahaya konstan dan menggerakkan loop umpan balik dengan perisai diri, dengan memasukkan turunan azobenzena ke dalam jaringan kristal cair dengan relaksasi termal yang cepat dari bentuk cis ke trans. .

Dipersembahkan oleh.

Kontrol sangat cepat dari keadaan polarisasi cahaya dapat mengarah ke berbagai aplikasi dalam optik, kimia dan biologi. Namun, elemen polarisasi konvensional seperti polarisator dan pelat retardasi bersifat statis atau memiliki kecepatan peralihan yang lambat, yaitu hanya gigahertz. Dalam penelitian ini, kami telah menggunakan kadmium oksida (CdO) yang didoping indium dengan mobilitas tinggi sebagai bahan plasmonik gerbang untuk mewujudkan penyerap sempurna tipe-Beleman Q tinggi pada panjang gelombang 2,08 µm. Pemompaan optik celah-subband menyebabkan pergeseran merah yang kuat dari resonansi penyerapan sempurna karena peningkatan sementara dalam massa elektron efektif rata-rata ansambel CdO. Hal ini menyebabkan perubahan pantulan absolut pada polarisasi-p dari 1,0% menjadi 86,3%. Kami menggabungkan modulasi yang sangat tinggi ini dengan selektivitas polarisasi dari penyerap sempurna untuk mendemonstrasikan secara eksperimental polarisator reflektif dengan rasio pemadaman polarisasi 91 yang dapat dinyalakan dan dimatikan dalam waktu 800 fs.

Dipersembahkan oleh.

Teknologi pengenalan suara dan gambar menggunakan pembelajaran mesin dengan jaringan syaraf tiruan baru-baru ini menjadi topik hangat karena kinerjanya yang tinggi, tetapi perangkat keras komputasi yang ada saat ini belum dioptimalkan untuk jaringan syaraf, sehingga belum dapat melakukan perhitungan secara efisien. Dalam penelitian ini, jaringan saraf tiruan yang seluruhnya berbasiskan arsitektur baru diusulkan, dan ditunjukkan bahwa pengenalan vokal sebenarnya dapat dilakukan dengan menggunakan prosesor optik yang dapat dikontrol oleh program.

Dipersembahkan oleh.

Energi surya adalah bentuk representatif dari energi terbarukan yang diharapkan dapat menggantikan energi fosil, dan penyimpanannya diharapkan dapat digunakan pada perangkat yang dapat dikenakan dan aplikasi lainnya. Baru-baru ini, penyimpanan energi menggunakan elektroda graphene yang dibuat dengan pemrosesan laser telah diteliti, tetapi kinerjanya tidak memadai dibandingkan dengan baterai konvensional. Dalam penelitian ini, struktur daun pakis, yang menyimpan energi secara efisien, diaplikasikan pada elektroda graphene, sehingga menghasilkan penyimpanan densitas energi yang kira-kira 30 kali lebih tinggi daripada penelitian sebelumnya.

Dipersembahkan oleh.

Tabung nano karbon memiliki segudang struktur dalam hal diameter dan susunan karbon, dan sifat-sifatnya seperti sifat semikonduktor dan fotoresponsif sangat berbeda, tergantung pada strukturnya. Meskipun ada permintaan yang kuat untuk metode untuk mensintesis tabung nano karbon dengan struktur tunggal tertentu, metode saat ini hanya memungkinkan tabung nano karbon dengan berbagai struktur untuk disintesis secara bersamaan, sehingga hanya dapat diperoleh sebagai campuran, dan tidak ada metode yang telah ditetapkan untuk memisahkan tabung nano karbon dengan struktur tunggal dari campuran. Belum ada metode yang ditetapkan untuk memisahkan tabung nano karbon dengan struktur tunggal dari campuran. Untuk mengatasi masalah ini, metode pemanjangan tabung nano karbon dari molekul templat menjadi tabung nano karbon berstruktur tunggal diharapkan dapat dilakukan, dan dalam penelitian ini kami berhasil untuk pertama kalinya dalam mensintesis nanobelt karbon yang dapat digunakan sebagai molekul templat.

Dipersembahkan oleh.

Polarisasi adalah salah satu sifat utama cahaya, dan keadaan "statis" (semua keadaan polarisasi terjadi dengan probabilitas yang sama) dan "dinamis" (tidak ada korelasi sama sekali antara polarisasi foton yang berdekatan dalam waktu) yang tidak terpolarisasi. Sumber foton tunggal yang "dinamis" (tidak ada korelasi antara polarisasi foton yang berdekatan dalam waktu) dan "tidak terpolarisasi" (tidak ada korelasi antara polarisasi foton yang berdekatan dalam waktu) diharapkan dapat digunakan untuk menguji generator bilangan acak berbasis cahaya, kriptografi kuantum, dan masalah mendasar dalam mekanika kuantum. Meskipun keadaan tak terpolarisasi statis telah dievaluasi sejauh ini, keadaan tak terpolarisasi dinamis belum. Dalam penelitian ini, kami mengusulkan sebuah metode untuk mengevaluasi keadaan tak terpolarisasi dinamis dan menunjukkan bahwa foton tunggal yang dihasilkan oleh pusat kekosongan nitrogen (pusat NV) dalam berlian bersifat tak terpolarisasi secara statis dan dinamis.

Dipersembahkan oleh.

Sensor serat optik dispersif yang menggunakan efek Brillouin dapat mendeteksi perubahan regangan dan suhu dengan resolusi spasial beberapa sentimeter pada jarak jauh beberapa puluh kilometer, dan diharapkan dapat digunakan untuk menentukan kondisi penuaan pada struktur berskala besar seperti bendungan dan jembatan. Dalam penelitian ini, metode sapuan dalam analisis domain waktu optik Brillouin (BOTDA) yang berbeda dari metode biasa untuk menekan degradasi cahaya pompa dan berhasil mengindera satu juta plot dengan resolusi spasial 1 cm sepanjang 10 km dalam waktu kurang dari 20 menit waktu pengukuran.

Dipersembahkan oleh.

Kaca adalah salah satu bahan berkinerja tinggi terpenting yang digunakan dalam penelitian ilmiah, industri dan masyarakat, tetapi terkenal karena sulit dibentuk, membutuhkan proses peleburan dan pengecoran suhu tinggi dan penggunaan bahan kimia beracun. Oleh karena itu, teknik manufaktur modern seperti pencetakan tiga dimensi (3D) belum diterapkan pada kaca. Dalam penelitian ini, bagian kaca silika yang menyatu secara transparan dengan resolusi puluhan mikrometer diproduksi oleh printer 3D stereolitografik dengan menggunakan nanokomposit untuk pengecoran. Proses ini menggunakan nanokomposit silika pengawet ringan, yang dicetak 3D dan diubah menjadi kaca silika leburan berkualitas tinggi dengan perlakuan panas. Kaca silika leburan yang dicetak tidak berpori, menunjukkan transmisi cahaya yang mirip dengan kaca silika leburan yang tersedia secara komersial dan memiliki permukaan yang halus dengan kekasaran beberapa nanometer. Gelas berwarna juga dapat diproduksi dengan menambahkan garam logam.

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.