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Circuiti integrati ottici al silicio con cristalli fotonici.

  • Contenuti

cristallo fotonicoindica la parola o la frase da definireCristalli artificiali per le lunghezze d'onda della luceCome i cristalli semiconduttori hanno un bandgap per gli elettroni, anche i cristalli fotonici possono avere un bandgap per la luce se realizzati con tecniche di microfabbricazione. Il band gap per la luce può essere utilizzato perLa luce può essere fortemente confinata all'interno del chip o la velocità della luce può essere rallentata.... Inoltre, le sue dimensioni sono estremamente ridotte.Circuito integrato otticoÈ uno dei principali candidati per il

I cristalli fotonici sonosilicioLa tecnologia è spesso realizzata in silicio (Si), che si sposa bene con gli attuali top IC, e si prevede che porterà alla realizzazione di circuiti integrati ibridi che utilizzano luce ed elettroni. Questo campo, noto anche come fotonica del silicio, è un campo in cui i punti di forza della luce e dell'elettricità sono integrati in un unico chip, separando allo stesso tempo i punti di forza della luce e dell'elettricità.Circuiti di elaborazione del segnale ad alte prestazioni e bassa potenzasi può prevedere che si realizzi.

Cristalli fotonici e circuiti integrati fotonici al silicio.
Cristalli fotonici e circuiti integrati fotonici al silicio.

Lo sviluppo di risonatori micro-ottici ad alte prestazioni in cristalli fotonici di silicio, interruttori completamente ottici, modulatori elettro-ottici, fotorivelatori e divisori d'onda ottici, che sono i prossimi elementi chiave dei circuiti ottici, è stato portato avanti uno dopo l'altro.

  • Punti tecnologici.

La visualizzazione del comportamento della luce richiede tecniche di analisi del campo elettromagnetico che risolvono le equazioni di Maxwell con una tecnica nota come FDTD. Ciò richiedeCalcolato utilizzando computer paralleli di massa.Sono necessarie anche competenze di programmazione. Una volta completato il codice del programma, l'analisi non si limita a modificare il modello, ma richiede anche creatività e ingegno ogni volta che il soggetto cambia.

ben attrezzatoRisonatore micro-ottico a cristallo fotonicoe in quale combinazione di combinazioni si possono realizzare circuiti ottici che funzionano anche con errori di fabbricazione. A causa dell'elevato grado di libertà nella progettazione dei cristalli fotonici, esistono molte combinazioni diverse e solo l'esperienza e l'esame approfondito dell'ingegneria delle onde luminose riveleranno quale di queste debba essere scelta.

Filtri di multiplazione di lunghezza d'onda in cristallo fotonico fabbricati e loro caratteristiche.
Formazione di una rete di silice con un metodo sol-gel chiamato TEOS.

Il silicio è un materiale eccellente, ma le sue prestazioni sono notoriamente inferiori sotto molti aspetti rispetto ai semiconduttori III-V. Vi è un'ampia gamma di questioni da considerare, tra cui le prestazioni, i costi e le sfide tecnologiche, come ad esempio se realizzare tutto in silicio, puntare a un'integrazione ibrida con materiali diversi nei punti giusti o adottare un approccio completamente diverso.

  • progetto di ricerca

Questa ricerca è svolta in collaborazione con istituti di ricerca nazionali come il National Institute of Information and Communications Technology (NICT) e il National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), che dispongono di tecnologie avanzate per i processi di nanofabbricazione. Dal 2019, gli studenti lavorano presso il NICT mentre sono di stanza lì. Gli studenti lavorano presso il NICT durante la loro permanenza in loco, gestendo le attrezzature e fabbricando i dispositivi in prima persona. Utilizziamo anche fonderie di silicio fotonico all'estero con ricercatori di altre università. In passato, abbiamo collaborato anche con il NTT Basic Research Laboratory for Solid State Physics, la vecchia casa del professor Tanabe.

Gli elementi possono essere fabbricati anche nella camera bianca del consorzio di quattro università di Shin-Kawasaki. In questo modo, la ricerca viene condotta attraverso diversi canali, sia fabbricando gli elementi in proprio sia in collaborazione con istituti di ricerca esterni.

Inoltre, la tecnologia dei circuiti ottici integrati basati sul silicio sembra essere compatibile con i computer quantistici, per cui può essere utilizzata come piattaforma comune per la ricerca classica e quantistica.

《 Parola chiave 》

Fotonica del silicio / Calcolo parallelo / FDTD / Cristalli fotonici / Circuiti ottici integrati / Computer quantistici / Elaborazione del segnale ottico a bassa potenza
Il Laboratorio Tanabe promuove attivamente la ricerca collaborativa.
Progetti di ricerca e collaborazioni

Elenco dei temi di ricerca

Per gli studenti
  • Qual è il percorso di studi del professor Tanabe?
  • Informazioni sulla ricerca del Laboratorio Tanabe
  • Da vedere! Video di introduzione al laboratorio
  • Scavare più a fondo Laboratorio TANABE.
  • Dà una buona idea dell'atmosfera che si respira in laboratorio!
  • Sessione informativa di laboratorio per gli assegnatari 2024

Le sessioni informative sui laboratori si tengono per gli studenti assegnati nel 2024. I laboratori aperti sono liberi di entrare e uscire a piacimento. Sono disponibili anche sessioni informative individuali in qualsiasi momento.

＜開催中＞

  • Lunedì 23 ottobre, ore 16:30 - Sessione informativa 1 (Sede: Bldg 14, 2F DS43)
  • 27 ottobre (lunedì) 18:00 - Seconda sessione informativa (sede: Bldg 14, 2F DR8)
  • 2 Nov (Gio) 16:30 - 3a sessione informativa (Sede: Bldg 14, 2F DR7)
  • Visite ai laboratori e laboratori aperti (se necessario)

Sessioni informative individuali e visite ai laboratori

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Le sessioni informative individuali e le visite ai laboratori si svolgono di persona. Visitate il Campus Yagami e scoprite le attrezzature sperimentali del laboratorio. Potete inviarci un'e-mail o compilare il modulo sottostante.