Klub Jurnal 2024 | Kelompok Struktur Fotonik Tanabe

Klub Jurnal

Berdasarkan tahun (Apr-Des)

FY2024.

Dipersembahkan oleh.

量子揺らぎは散逸性カー・ソリトンのパルス列にジッターを与え，いくつかのアプリケーションに影響を与える．本論文ではAlGaAsベースの微小共振器を用いてダークパルスを発生させ，その量子デコヒーレンスを計測した．また量子限界コヒーレンスをブライトソリトンと比較した際，ダークパルスの方が優れていることを明確に示した（具体的な数値としてはジッターのスペクトル密度がダークパルスの方が同条件で発生させたブライトソリトンよりも13dB低い．）．本研究は散逸性カー・ソリトンの重要な性能評価を確立するものである．．

Dipersembahkan oleh.

通信帯域で動作するエルビウムイオンドープリチウムニオブ酸（LN）マイクロキャビティレーザーは、最近大きな注目を集めています。しかし、その変換効率とレーザー閾値には、まだ大幅に改善の余地があります。ここでは、紫外線リソグラフィー、アルゴンイオンエッチング、化学機械研磨プロセスを使用して、エルビウム-イッテルビウム共ドープLN薄膜をベースにしたマイクロディスクキャビティを作製しました。エルビウム-イッテルビウム共ドーピングによる利得係数の改善の恩恵を受けて、980 nm帯の光ポンプ下で作製したマイクロディスクで、超低閾値（約1 μW）と高変換効率（1.8 × 10^-3%）のレーザー放射が観測されました。この研究は、LN薄膜レーザーの性能を改善するための効果的な参考資料となります。

Dipersembahkan oleh.

この論文ではWGM微小光共振器において，一方向のポンプを用いて双方向ラマンソリトンコムを，初めて実験的に実証した．ラマン利得の双方向性を考慮した理論モデルを構築し，正常分散領域で駆動するポンプを用い，異常分散領域において発生する，前方・後方伝播ラマンsech²形ソリトンの解析解を見出した．ラマンソリトンは損失とCW波（両方向で等しい）からのラマン増幅，さらに分散とカー効果のバランスによって成り立つのでその安定性についても述べられている．

Dipersembahkan oleh.

本論文は、正常分散を持つ集積Si3N4マイクロ共振器において、レーザー自己注入同期を用いたプラチコンマイクロコム生成を実証しています。これは、従来の分散エンジニアリングを必要とする異常分散ベースのDKSマイクロコム生成とは対照的なアプローチです．論文では、市販のDFBレーザーをSi3N4チップに結合し、レーザー電流を調整するだけで、多様なプラチコン状態を直接生成できることを示しています。自己注入同期により、レーザーは通常は不安定な離調点でロックされ、安定したプラチコン生成が可能になります。プラチコンマイクロコムは、DKSマイクロコムと比較して光スペクトル幅は狭いものの、高いエネルギー変換効率を示し、可視波長域でも利用できる可能性があります。本研究は、自己注入同期を用いることで、プラチコンマイクロコム生成を簡素化し、CMOS互換プラットフォーム上での集積化を促進する道を開くものです．

Dipersembahkan oleh.

安定したTHｚ周波数の高強度な超短パルス列（フェムト秒からピコ秒）の生成は、光と物質の相互作用を研究することや測定，超高速通信のために必要である。固体電気励起レーザでは、短パルスを発生させる主な方法は受動モード同期である。しかし、受動モード同期はテラヘルツ領域ではまだ実現されておらず、過去20年間にわたる長年の目標のひとつとなっている。

Dipersembahkan oleh.

本研究では，狭い線幅と光アイソレーションを兼ね備えた完全オンチップのレーザシステムを実証した．低Qのオンチップレーザーに対して高QのSiN微小リング共振器を用いて自己注入同期（SIL）とアイソレーションを単一のCMOS互換チップ上で組み合わせることにより，高電力でも強力なフィードバックを提供できるデバイスを製造した．このシステムは集積DFBレーザを14dBパッシブにアイソレーションすると同時に，周波数ノイズを25～35dB低減することができ，ターンキーの信頼性で動作する．

Nat. Commun. 15, 7614 (2024).
Markus Ludwig, Furkan Ayhan, Tobias M. Schmidt, Thibault Wildi, Thibault Voumard, Roman Blum, Zhichao Ye, Fuchuan Lei, François Wildi, Francesco Pepe, Mahmoud A. Gaafar, Ewelina Obrzud, Davide Grassani, Olivia Hefti, Sylvain Karlen, Steve Lecomte, François Moreau, Bruno Chazelas, Rico Sottile, Victor Torres Company, Victor Brasch, Luis G. Villanueva, François Bouchy, and Tobias Herr

Dipersembahkan oleh.

宇宙探査における分光測定には正確な周波数の較正が必要であり，光周波数コムはその特徴から周波数のリファレンスとしての利用が期待されている．しかし，一般に短波長側に近づくにつれて材料分散の正常分散性が強まるために，紫外光の帯域においてコムによる周波数較正は困難であった．本研究では，ニオブ酸リチウム(LN)の周期構造の設計によって第四高調波発生を効率よく起こすことで193THz中心のEOコムから800THz前後に広がるUVコムの発生を実証した．さらに，SiN微小共振器を用いたマイクロコムでも同様の高調波発生を実証した．本研究の成果に加え，更なるノイズの低減やスペクトルの整合性の向上を実現することで，通信波長帯のポンプ光から可視光-紫外光間のギャップが無い連続的なスペクトルを得ることができ，紫外線精密分光を実現するための新たな手法の可能性が示される

Dipersembahkan oleh.

この論文では、Kerr マイクロコムを利用したリアルタイムのビデオ画像処理装置を提案しました。提案した画像処理装置は 17 テラビット/秒の処理能力を備えており、約 400,000 のビデオ信号を同時に処理できます。また画像のエッジ検出、エッジ強調、モーションブラーなど 34種類の画像処理機能を同時に実行することが可能です。ビデオ画像処理装置は、RF フォトニックフィルタを基盤として構築されています。本研究では、ソリトン結晶マイクロコムを用いています。このコムは、95 個の波長を生成することで、超並列処理の基盤として機能し、各チャネルは64 ギガボー (ピクセル/秒) の速度で動作します。今後はロボットビジョンや機械学習への応用が期待されています。

Dipersembahkan oleh.

本論文では，誘導ブリルアン散乱(SBS)を利用したマイクロ波フォトニックフィルタを提案した．単一レーザから分けられたポンプ光とプローブ光のサイドバンドを干渉させることでフィルタを実現し，最大100dBの消光比と最大50ns遅延応答を達成した．また，QAM信号を送信し，干渉信号を抑制する効果を確認した．このフィルタは，13dBmの低電力で動作し，複雑なシステム構成が不要であるため，今後のフォトニックフィルタの設計に大きく影響することが期待されている．

Dipersembahkan oleh.

空間系におけるインコヒレントな光ニューラルネットワークアクセラレータを構成した．LED光源と空間光変調器を用いて光による行列積計算を実装し，電気回路と同時に実装することで，活性化関数の実装を含めたニューラルネットの多重化を容易にした． 500kHzの動作速度で原理実証を行い，MNIST分類問題で約92%と高い正答率を示した．また低消費電力性に優れ，商用のGPUに匹敵することができると示した．今後の高速化，大規模化，集積化が見込める．

Dipersembahkan oleh.

本研究では単色のポンプデュアルモードマイクロ共振器を用いた50 GHzデュアルマイクロコム生成の新たなアプローチを実証した．この方法は小型化と統合の実現において大きな可能性を持ち，他の材料プラットフォームにも応用可能である．本研究では数値シミュレーションと実験測定の両方が行われた．TE10モードからの熱効果を活用することで，TE00モードのソリトン存在範囲を1.7 MHzから740 MHzに増加させた．これにより圧電周波数スイープや遅い温度制御を用いたソリトン励起手順が簡素化される．さらに，相互にコヒーレントなソリトン，プライマリーマイクロコムおよび非コヒーレントなソリトン，カオスマイクロコムのデュアルマイクロコムは，スペクトル分析とRFビートノート測定の両方で検証された．．さらに，本研究で提示された方法は，カー・マイクロコム生成におけるマイクロ共振器モードの相互作用メカニズムを研究するための動機付けとして機能する可能性もある．．

Dipersembahkan oleh.

楕円形のマイクロディスクのような変形した微小共振器を用いることは微小共振器レーザにおける自由空間放出の解決策になることはよく知られている．しかしながら共振器を変形させることはQ値を低下させ，結果的に出力を弱くすることに繋がる．この問題を解決するアプローチとして，変形した微小共振器の構造による出力強度への負の影響を補償する高効率のゲイン媒質を使用することがある．本研究では，レーザー利得媒体として優れたレーザー結晶材料Nd:YAGを採用し、軌道長半径15μm、偏心率0.15の楕円マイクロディスクレーザーの作製に成功した。励起光に808nmレーザーを用いることで、スロープ効率1.7％、最大出力58μWという驚異的な自由空間レーザー発振を実現した。本研究は、変形マイクロ共振器レーザーの応用の発展に貢献するものである。

Dipersembahkan oleh.

本研究では，Si上に直接成長させた量子ドットレーザーを用いて，ターンキーで外部共振器同期（ECL）が可能なセルフインジェクションロック（SIL）レーザーのコヒーレンスを実現した．この高性能量子ドット・レーザーは，スケーラブルで低コストのヘテ

ロエピタキシャル集積プラットフォームを提供する．さらに，量子ドットレーザーのカオスフリーな性質は，低Q値の外部共振器を用いたECL下で16Hzのローレンツ線幅を可能にし，従来の量子井戸（QW)レーザーに比べて周波数ノイズをさらに1桁改善する．

Dipersembahkan oleh.

元来，微小共振器を用いたソリトンの発生には非線形効果に釣り合う分散が必要とされてきた．本研究ではこれに代わる新たな手法として，スペクトルフィルタリングによるソリトンの発生について，実験，計算の両面から検討した．結果として，この手法によるソリトンは分散を用いて発生させたソリトンよりスペクトル間隔が密であり，さらにエネルギーがパルス持続時間に制限されないという特徴を持つことが明らかになった．この発見は前例のない特徴を持つ散逸性ソリトンや周波数コムを生成するための新たな手法につながることが期待される.

Dipersembahkan oleh.

無線技術の進展に伴い，レーダー高度計と5Gネットワーク間の干渉など，深刻な電波干渉が懸念されている．モバイルトランシーバーは時間とともに異なる比率で信号を混合するため，従来のデジタル信号処理では高い遅延がボトルネックとなっている．本論文では，この課題を解決するために，システム・オン・チップのフォトニックプロセッサを提案する．このプロセッサはアナログ領域での信号を15ピコ秒以下の低遅延で処理し，電子回路の処理速度を大幅に上回る．さらに，プロセッサを補完するコンパクトなFPGAベースの電子ペリフェラルが，リアルタイムで分離重みを更新し，プロセッサが携帯型デバイスとしての実用性を有する．実験的には，レーダー高度計と移動体通信という2つのシナリオにおいて，伝送エラーの抑制と信号対雑音の維持を実証した．

Dipersembahkan oleh.

本論文では、フォトニック集積回路（PIC）を活用したディープラーニングの行列演算の効率化に向けて、シリコンマイクロリング共振器（MRR）を用いた対称型光学クロスバーアレイを提案し、実証しました。従来の光学アクセラレータでは、非対称構造によって挿入損失に不均衡が生じるという課題がありましたが、本研究ではこれを克服するために対称構造の光学アクセラレータを製作し、性能の改善を図りました。また提案した4×4 MRRクロスバーアレイは、アヤメの花分類タスクにおいて93.3%の精度を達成、誤差逆伝搬法を用いたニューラルネットワークの学習後も91.1%の精度を維持しました。さらに、手書き数字認識タスクでは、9×9 MRRクロスバーアレイを用いた畳み込み演算が高い性能を示し、優れた結果を得ることができました。

Dipersembahkan oleh.

Mode galeri berbisik(WGM)resonansi mikrotoroidalKapal ini adalah sensor biokimia paling sensitif yang pernah ada.1Ini adalah satu,Molekul tunggal dapat dideteksi.Hambatan utama untuk mengeluarkan perangkat ini dari laboratorium adalah,Cahaya keluar ke perangkat ini melalui serat optik yang diruncingkan.ikatan sen. Hal ini membuat lancip menjadi rapuh,Kamera ini mengalami getaran mekanis dan memerlukan pemosisian yang tepat.Dalam studi ini, cahaya disuntikkan ke dalam toroid melalui kopling ruang bebas,Cahaya yang tersebar diamati, sehingga meniadakan kebutuhan akan serat optik.Perangkat cermin mikro digital(DMD)dan kombinasi,Injeksi cahaya dan pengamatan cahaya yang tersebar apabila dikombinasikan dengan objektif jarak jauh,dan pencitraan. Dengan pendekatan ini,Permeabilitas yang diinduksi elektromagnetik dengan kopling tidak langsung di ruang bebas.(EIT)dan Fano Co.cincin bisa diamati. Dengan ini,Hal ini memungkinkan sensitivitas penginderaan yang lebih baik. Juga area kopling efektif yang besar(bukaan diafragma numerik (dalam fotografi)=0.14Diameter dalam~ 10 µm)Oleh,Penentuan posisi yang tepat tidak diperlukan. Sistem ini dan sistemBUNGA (Frequency Locked Whispering Evanescent Resonator).Kombinasi metode,Performa penginderaan diverifikasi dengan melakukan eksperimen penginderaan suhu.Sambil menyesuaikan daya input.BUNGADengan melacak resonansi daridan efek optik non-linear termal. Penelitian ini,WGMmicrotMemperluas implementasi resonator Lloyd ke aplikasi dunia nyata.Kami percaya bahwa ini adalah fondasinya.

Dipersembahkan oleh.

Dalam penelitian ini, puncak boson diperhitungkan dalam resonator mikro-optik silika.Pergeseran frekuensi diri yang diinduksi Raman teoretis dari soliton kursor disipatif dariPenelitian pun dilakukan. Hasilnya.Puncak boson secara signifikan meningkatkan pergeseran frekuensi diri soliton dandaripada pergeseran akibat respons Lorenz untuk durasi denyut nadi tertentu.juga terbukti memberikan kontribusi yang signifikan.Waktu guncangan Raman yang direkonstruksi oleh ini juga relatif lama, sobat.Hasil penelitian menunjukkan bahwa lebar pulsa juga terkait dengan lebar pulsa. Selain itu, juga ditunjukkan bahwaGelombang kontinu di latar belakang yang mengganggu soliton menyebabkan soliton bergeser frekuensi sendiri.Hal ini juga terbukti mengurangi ...Hasil dari pekerjaan teoritis dan simulasi ini adalahEksperimen sebelumnya dalam mikrokontroler soliton kursor berbasis silika.sangat sejalan dengan nilai-nilai ...

Dipersembahkan oleh.

Dalam makalah ini,Yb3 + / Er3 +Pelepasan spontan yang diperkuat dari mikrosfer silika yang ditambahkan bersama.lulusan dari ...(ASE)Eksitasi oleh sumber cahaya.Laser yang disetel telah dipelajari.ASEPenggunaan cahayaMasuk,Klausul kopling rongga mikro dalam proses penyetelan broadband.Menghindari koordinasi kasus yang tidak sinkron,Aplikasi praktis laser yang dapat disetel dengan rongga mikro difasilitasi.Ya.Yb3 + / Er3 +Dalam mikrosfer silika yang didoping bersama, panjang gelombang pusat1μm(di akhir kalimat, nada turun) menunjukkan kesimpulan yang meyakinkanASEKarena sumber cahaya tidak peka terhadap polarisasi, maka1595nm(di akhir kalimat, nada turun) menunjukkan kesimpulan yang meyakinkanLaser mode tunggal yang stabil dihasilkan.Untuk modulasi semua-optik dari mode laser, magnetronFilm tipis tembaga dilapisi dengan sputtering.Kontrol pemanasan mikrosfer dan penyetelan linier mode laser,Dengan insiden film tembaga dari batang mikrosfer.ASEAktual dengan penyerapan cahayaTerungkap. Rentang penyetelan.190 GHztercapai.

Dipersembahkan oleh.

Supercontinuum (SC)Sumber cahaya adalah sumber cahaya berdenyut putih yang koheren dan lebar.Sumber cahaya tunggal mencakup rentang panjang gelombang yang luas dan dapat digunakan untuk analisis spektral danOKT(mengurangi signifikansi atau nilai dari kata sebelumnya) sepertiDimungkinkan untuk menggunakan sistem ini untuk tujuan berikut. Hingga saat ini, belum memungkinkan untukSCPembangkitan sumber cahaya pada umumnya melibatkan penggunaan batuSerat bahasa Inggris digunakan, dan2400nmMencakup panjang gelombang di atasMeskipun mereka tidak bisa.Dalam beberapa tahun terakhir, struktur nano telah memungkinkan indeks bertingkat (MENYERINGAI)Sebuah metode untuk merealisasikan serat telah diusulkan danSerat sekarang dapat dibuat dari bahan dengan non-linearitas yang besar dan bandwidth transmisi yang lebar.Studi ini dilakukan oleh National Institute of Information and Communications Technology (NICT) di Amerika Serikat. Tellurite dalam penelitian ini.MENYERINGAIMembuat serat multimode dan，790 ~ 2900nm(di akhir kalimat, nada turun) menunjukkan kesimpulan yang meyakinkanSCSistem ini berhasil menghasilkan sebuahHasilnya adalah.SCSumber cahaya berenergi rendah,.Ini membuka jalan untuk perpanjangan panjang gelombang ke dalam inframerah.

Dipersembahkan oleh.

lithium niobate(LN)adalah nama yang diberikan kepadaMode ini dapat sangat terbatas pada pandu gelombang skala nano, danPada saat yang sama, nonlinieritas orde dua besar, kontrol dispersi mudah, danFitur unggulan seperti kemungkinan pencocokan fase menggunakan struktur periodik.Platform ini adalah platform yang telah dikembangkan di masa lalu, tetapiDi sisi lain, untuk demonstrasi sisir frekuensi dalam kondisi jalan kecilHal ini belum dijelajahi. Dalam makalah ini, metodeLNBroadband menggunakan kontrol dispersi film tipis.Pembuatan sisir frekuensi optik dengan panjang gelombang pusat1560nmdan780nmDemonstrasi dilakukan di Dalam demonstrasi ini, masing-masing pita panjang gelombang adalah80nm, 12nmbandwidth tercapai.Hasil ini membuka jalan bagi pembangkitan soliton sekunder.

Dipersembahkan oleh.

Generator bit acak digunakan untuk keamanan informasi, kriptografi, danPenting dalam pemodelan dan simulasi stokastik.Saat ini, pembangkitan bit acak melibatkan penggunaanKecepatan dan skalabilitas adalah tantangan. Dalam penelitian ini, kami telah mengembangkanBerdasarkan resonator mikroring tunggal, 100 Tbit/Skema paralel secara masif untuk pembangkitan bit acak ultra-cepat berskala s.Proposal. Ketidakstabilan modulasi (MI) dalam resonator mikro.Dengan menggunakan chaos.com olehRatusan aliran bit acak independen tanpa bias secara bersamaanDimungkinkan untuk menghasilkan Dalam percobaan pembuktian konsep, percobaan2 Tbit/ dengan hanya tujuh garis sisir.Telah ditunjukkan bahwa aliran bit acak dapat dihasilkan dalam waktu lebih dari sKecepatan bit ini didasarkan padaDapat dengan mudah ditingkatkan dengan menambah jumlah kabel com yang digunakan.. Pendekatan yang diambil dalam penelitian ini adalah mengembangkan pendekatan baru untuk komunikasi yang aman dan komputasi berkinerja tinggi.Bi acak pada skala chip dengan kecepatan dan skalabilitas yang sangat baikSistem ini telah mencapai generasi

Dipersembahkan oleh.

Ini menghasilkan soliton tunggal Raman yang terkunci sendiri danMenyetel daya ambang relatif antara OPO dan hamburan Raman yang diinduksi.Oleh,Dinamika spektral yang berbeda dari sisir frekuensi dikarakterisasi.Lebar jalur RF lebar (320 kHz) melalui foton hamburan Ramanse (satuan luas tanah yang setara dengan sepersepuluh tsubo)ch (satuan ukuran panjang linier)2Dimungkinkan untuk menghasilkan sisir Raman yang menyelimuti,Dalam kondisi tertentu, fiturGenerasi spontan dan deterministik secara bersamaan dari soliton tunggal Raman tercapai danSoliton tersebut adalah soliton tunggal yang telah terkunci sendiri oleh soliton tunggal. Soliton tunggal yang terkunci sendiri ini adalah,Dibuat tanpa mekanisme penguncian eksternal danHal ini dipertahankan selama lebih dari dua jam. Juga,Bu membutuhkan FSR yang sesuai untuk pembangkitan SBS dalam ruang mikro.Berbeda dengan soliton lilluan, yang merupakanSoliton Raman tidak memiliki kendala seperti itu.Kemungkinan menghasilkan soliton dengan berbagai tingkat pengulangan.Penelitian ini dilakukan oleh timEksperimen pertama yang menghasilkan soliton Raman tunggal yang terkunci sendiri....

Dipersembahkan oleh.

Mendemonstrasikan OFD (pembagian frekuensi optik) skala chip terintegrasi, sangatKebisingan rendah.
Pembangkitan gelombang milimeter telah tercapai. Dasar pandu gelombang planar dengan volume mode besar.Resonator kumparan dari
Kestabilan fase dipastikan dengan menggunakan resonator mikro berpasangan pandu gelombang, yang dipancarkan oleh resonator mikro berpasangan pandu gelombang.solitonma yang hidup
Pembagian frekuensi dilakukan dari frekuensi gelombang optik ke gelombang milimeter dengan menggunakan icrocom. Yang dihasilkandari sinyal 100 GHz yang
Sebagai derau fasa, gelombang mikro berbasis SiN yang dilaporkan sebelumnya danLebih dari dua kali lipat lebih rendah jika dibandingkan
Tingkat kebisingan adalah -114 dBc/Hz pada frekuensi offset 10 kHz.lonceng tercapai ........
Pembangkitan gelombang milimeter terintegrasi adalah pengaburan sistem komunikasi, radar, dan penginderaan.Ixulu, dan kemudian
Perangkat ini merupakan teknologi yang dapat digunakan untuk laser semikonduktor dan amplifikasi di masa mendatang.Instrumen, detektor foto
Kemungkinan integrasi heterogen dengan klaster diharapkan memiliki berbagai macam aplikasi.

Dipersembahkan oleh.

Generasi soliton Kerr oleh silikon nitrida (SiN) danAlat ini mengintegrasikan modulator silikon (Si), kompensator dispersi dan penerima.Komunikasi WDM melalui serat mode tunggal didemonstrasikan. 1,68 Tbit/ melalui SMF sepanjang 20 km.Selain mencapai kecepatan transmisi 1,5 detik, kompensasi dispersi pada SMF 40 km dikurangi menjadi 1/1 dari transceiver komersial.Berhasil dikurangi menjadi 6. Di masa depan, 10 Tbit/.Potensi untuk mencapai kecepatan data lebih dari 1,5 detik juga ada, danHal ini diharapkan dapat membuat interkoneksi di pusat data menjadi lebih efisien.