FiO/OSA 2013 Ryodai Fushimi

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FIO2013@ORLANDO, FLORIDA Rapporto di partecipazione alla conferenza

Ryota Fushimi, studente del primo anno di master, Laboratorio Tanabe, Scuola Superiore di Scienze e Ingegneria

15 ottobre 2013.

Una parte significativa degli interventi su invito è stata di qualità nettamente superiore a quella degli interventi regolari.
La sezione seguente si concentra sulla ricerca e sulle altre attività che mi hanno particolarmente interessato.

(Coconferenza conferenza plenaria)
John E. Bowers, "Circuiti integrati fotonici e laser al silicio".

È uno dei principali ricercatori sui circuiti ottici Si. Nella sua conferenza, dopo aver illustrato lo stato attuale e il background dei circuiti ottici, ha descritto gli elementi che formano i circuiti. Tra questi, l'accoppiamento di guide d'onda SiN con guide d'onda Si mediante nanotappatura è stato menzionato come un argomento legato alla sua ricerca.
Nel chip IME, uno strato di silice è inserito tra gli strati di Si e SiN, quindi non è possibile fare lo stesso e occorre un accoppiatore a griglia, ma se i due strati sono adiacenti, possono essere uniti mediante nanotappatura.
I nanotapers sono utilizzati nei convertitori spot-size, ecc. ma la ricerca sulla loro progettazione è scarsa. Una ricerca più dettagliata su ciascun elemento è interessante anche per lo sviluppo del campo dei circuiti ottici e riteniamo che i nanotapers siano un buon punto di partenza.

Jared F. Bauters, et.al, "Integrazione di guide d'onda in silice a bassissima perdita con la fotonica del silicio", IEEE Photonics 2012, 27 settembre (2012).
Ascoltando la sessione sui circuiti ottici, è chiaro che la direzione della ricerca sta cambiando dalla ricerca di dati di punta alla costruzione di sistemi pratici. Mentre si va verso l'industrializzazione (in primis delle interconnessioni ottiche), non sappiamo se sfruttare al massimo le IME e diventare fabless, o se concentrarci sulla velocità e accumulare know-how per conto nostro, ma crediamo che solo attraverso la sperimentazione la nostra ricerca sarà riconosciuta a livello mondiale.

(LTu2G.2)
Jonathan C. Knight, "I pezzi buoni delle fibre microstrutturate".

La fibra cava è una fibra con una struttura cava. La caratteristica di questa fibra è che può guidare la luce del medio infrarosso, che non verrebbe trasmessa, o piuttosto assorbita, dalle normali fibre ottiche. Può persino propagare la luce del laser CO2 con una lunghezza d'onda di 10,6 μm. Questo è più sicuro rispetto all'utilizzo di specchi o altri mezzi per attraversare lo spazio. Sebbene sia pericoloso se le fibre vengono danneggiate, questa ricerca ha diverse possibili applicazioni industriali.

Fei Yu, et.al, "Fibre a nucleo cavo di silice a bassa perdita per la regione spettrale di 3-4 μm", Opt. Express 20, 11153-11158 ( 2012)
Introduzione generale alla sessione sui cristalli fotonici.
I risonatori nanobeam sono stati spesso discussi nelle sessioni sui cristalli fotonici. Lo scopo principale era l'applicazione di sensori, ma la facilità di progettazione, con la semplice variazione lineare del raggio, può aver contribuito a questa tendenza. Sono stati presentati anche alcuni risonatori a fessura.

(FW4E.2) J. Burr, et.al. "Risonanze giganti di onde lente in guide d'onda ottiche periodiche accoppiate al silicio".

(FW4E.5) S. Makino, et.al, "Structural Dependence of Nonlinear Characteristics in Coupled Resonator Optical Waveguides Based on cavità nanobeam scanalate".

L'attrattiva di questo risonatore è il suo volume di modo estremamente ridotto: il volume di modo effettivo del risonatore L3 è di circa 0,75, mentre quello del risonatore a fessura è addirittura di 0,1. Miller ha anche affermato che i risonatori a Q moderato e V molto piccolo sono necessari per realizzare elementi ottici paragonabili ai punti quantici nei dispositivi elettronici. A mio parere, questo è un dispositivo realistico. A mio avviso, le strutture con piccoli volumi di modo, come i risonatori a fessura con valori Q moderati, piuttosto che i risonatori PhC con valori Q più elevati, saranno fondamentali per realizzare elementi realistici in futuro. I plasmoni hanno un piccolo volume di modo, ma la frequenza di risonanza non è facile da controllare, quindi la soluzione realistica potrebbe essere un risonatore PhC.