Journal Club 2023 | Gruppo di struttura fotonica Tanabe

Club del giornale

Per anno (aprile-dicembre)

＜Sessione di ascolto del "Journal Club".

ANNO FISCALE 2023.

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La transizione al caos è onnipresente nei sistemi non lineari, dalla dinamica dei fluidi ai circuiti superconduttori fino agli organismi biologici. I sistemi ottici portati fuori dall'equilibrio, come i laser e la generazione di supercontinuum, presentano stati caotici di luce con fluttuazioni sia in ampiezza che in frequenza. Il caos spazio-temporale si verifica anche nei sistemi fotonici a onde continue guidati da chip. Tali stati di instabilità di modulazione sono stati generalmente Dimostriamo che gli stati di instabilità di modulazione incoerenti e caotici sono stati generalmente considerati poco pratici per le applicazioni, a differenza delle loro controparti a stato di luce coerente, che includono gli stati di solitone o di impulso scuro. Dimostriamo che gli stati incoerenti e caotici della luce in un microresonatore ottico possono essere sfruttati per implementare una misurazione laser coerente massicciamente parallela, senza ambiguità e senza interferenze. Dimostriamo che gli stati incoerenti e caotici della luce in un microresonatore ottico possono essere sfruttati per implementare un raggio laser coerente massivo in parallelo, senza ambiguità e senza interferenze, utilizzando la modulazione intrinseca casuale di ampiezza e fase delle linee caotiche del pettine. Utilizziamo 40 linee distinte di un microresonatore a pettine di frequenza che opera nel regime di instabilità della modulazione. Ciascuna linea ha una larghezza di banda di rumore di >1 GHz, il che comporta una notevole riduzione del rumore di fondo. Ogni linea ha un'ampiezza di banda di rumore di >1 GHz, che supera di gran lunga l'ampiezza di linea della cavità e consente di recuperare la distanza di oggetti con una risoluzione su scala centimetrica. Il nostro approccio utilizza uno degli stati microcombinati più accessibili e offre, a differenza degli stati dissipativi dei solitoni di Kerr, un'elevata conversione. Il nostro approccio utilizza uno degli stati microcombinati più accessibili e offre - a differenza degli stati dissipativi dei solitoni di Kerr - un'elevata efficienza di conversione, oltre a spettri ottici piatti, e allevia la necessità di complesse routine di inizializzazione del laser. In un'ottica più ampia, sistemi ottici simili in grado di In un'ottica più ampia, sistemi ottici simili capaci di dinamiche caotiche potrebbero essere applicati al ranging ottico a modulazione casuale, alla comunicazione a spettro diffuso, alla crittografia ottica e alla generazione di numeri casuali. generazione di numeri casuali.

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I recenti sviluppi nella fotonica topologica hanno favorito la visione di guide d'onda protette dalla retrodiffusione realizzate in materiale topologico modalità di interfaccia, ma sorprendentemente le misurazioni delle loro perdite di propagazione Questo lavoro riporta le misurazioni delle perdite in regime di luce lenta delle guide d'onda topologiche valley-hall e non trovano alcuna indicazioni di protezione topologica contro il backscattering su sistemi ubiquitari Essi rilevano che le perdite di propagazione sono dovute a Localizzazione di Anderson causata da disturbi nel cristallo fotonico, anche con Alcuni dei più bassi livelli di disordine realizzati finora nella fotonica del silicio. che solleva interrogativi fondamentali sul valore reale del sperano che questo lavoro possa motivare l'adozione di misure di protezione nella fotonica reciproca. Ulteriori ricerche per valutare la robustezza rispetto a un disturbo del mondo reale.

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I solitoni di Kerr dissipativi (DKS) possono verificarsi quando il laser è detonato in rosso e la potenza della linea di pettine è tanto più elevata quanto maggiore è il detuning. Tuttavia, maggiore è il detuning del laser, più debole è l'accoppiamento con il risonatore, con conseguente diminuzione dell'efficienza di conversione della pompa CW in comb. Gli stati di microcombinazione diversi dal DKS, come i rotoli di Turing, i cristalli di solitoni e gli impulsi scuri, hanno un'efficienza di conversione superiore al DKS, ma il numero di linee di pettine e la larghezza di banda sono limitati. In questo studio, è stato introdotto uno spostamento della risonanza della pompa mediante un sistema di risonatori accoppiati per dimostrare un DKS altamente efficiente nel regime di dispersione anomala. Con questo sistema, si è scoperto che i laser CW sono in grado di avviare processi DKS affidabili nel detuning blu e sono stati dimostrati spettri DKS uniformi con un'efficienza di conversione massima di 541 TP3T. Si tratta della più alta efficienza di conversione ottenuta per un singolo solitone con pompaggio CW.

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L'effetto dell'assorbimento saturabile degli strati di grafene sul mode-locking passivo dei laser a fibra drogati con erbio è stato studiato sperimentalmente: sono stati fabbricati campioni di assorbitori saturabili di grafene esfoliati meccanicamente che vanno da uno a sei strati e caratterizzati con precisione mediante spettroscopia Raman e profili di banda 2D. L'incorporazione di questo campione in un laser a fibra come assorbitore saturabile (SA) ha dato luogo a prestazioni in mode-lock con una larghezza d'impulso di 670-780 fs e una larghezza di banda di 3,8-4,6 nm. Il meccanismo di attivazione del mode-locking nel grafene mono e bilayer è stato trovato passare da un mode-lock non auto-iniziato a un mode-lock auto-iniziato. Questo è fortemente influenzato dalla velocità della risposta di assorbimento saturabile, che dipende dal numero di strati di grafene.

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È molto importante studiare il jitter temporale dei microcomputer a solitoni. In questo caso, un sistema non
Realizzazione di microcavità ottiche in silice con rapporto di estinzione costantemente uniforme e assenza di interazione di modo.
I risonatori WGM sono stati. Sulla base di questo risonatore WGM perfetto, è possibile rilevare la frequenza di ripetizione dei solitoni a pettine mediante rilevamento ottico.
Rumore di fase bassissimo (-83 dBc/Hz@100 Hz; -112 dBc/Hz@1 kHz; -133
È stato dimostrato che è possibile generare microonde in banda K (dBc/Hz @ 10 kHz). Inoltre, la diffusione Raman
e le emissioni di onde dispersive sono fortemente limitate, con conseguente ampia presenza di solitoni a bassissimo jitter temporale.
È stato dimostrato che ha un raggio d'azione. Questa ricerca fornisce un percorso per la generazione di microonde fotoniche a basso rumore.
Mostra la strada verso il regno quantistico dei microcomputer a solitoni.

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In questo lavoro, è stato progettato un oscillatore laser in fibra di itterbio a dispersione normale per fornire impulsi di picosecondi continuamente sintonizzabili sia nella lunghezza d'onda centrale che nella larghezza dell'impulso. Il sistema eroga impulsi auto-modulati a una potenza media fino a 25 W. Genera impulsi laser a picosecondi a una frequenza di ripetizione di 78 MHz e la lunghezza d'onda centrale e la larghezza dell'impulso sono sintonizzabili tra 1010 nm e 1060 nm.

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Polarizzazione diversa da quella utilizzata per la generazione di solitoni, in un risonatore di nitruro di silicio (SiN).
La modalità di raffreddamento (cooling-mode) del laser di pompa viene utilizzata per ottenere effetti termo-ottici con l'ingresso di un solo laser di pompa.
Le fluttuazioni causate dal solitone vengono superate e si può accedere al solitone. In questo articolo, questa tecnica
Viene misurato il rumore di fase del solitone generato con il metodo e l'effetto del modo di raffreddamento
È stata dimostrata una riduzione del rumore dovuto al calore.

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Nell'ultimo decennio, i risonatori ottici passivi e non lineari sono emersi come un nuovo metodo per la generazione di impulsi ottici ultracorti e dei corrispondenti pettini di frequenza a banda larga. Questo studio esplora nuovi metodi per generare impulsi ultracorti utilizzando risonatori PASSIVI. Utilizzando l'amplificazione Raman non lineare specifica della silice, sono stati generati in modo decisivo solitoni dissipativi a basso rumore con durata ben inferiore a 100 fs tramite impulsi a fase bloccata del risonatore generati in fibre ottiche commerciali standard. È stata esplorata la fisica del nuovo stato dissipativo dei solitoni Raman e sono state identificate le leggi di scala che regolano le proprietà dell'impulso, consentendo di scalare liberamente la frequenza di ripetizione in uscita senza influire sulla durata del solitone. Il metodo consente di ottenere gli impulsi più brevi mai generati in una fibra ottica commerciale (attiva o passiva) e ha il potenziale per essere trasferito a formati su scala di chip utilizzando le microcavità di silice a dispersione esistenti.

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Il caos ottico è fondamentale per diverse applicazioni come la comunicazione privata, la crittografia, il rilevamento anti-interferenza e l'apprendimento per rinforzo. Le microcombs caotiche sono emerse come fonti promettenti per la generazione di caos ottico massivo. In questo studio, presentiamo un sistema massicciamente parallelo In questo studio, presentiamo un caos parallelo di massa basato su microcombs caotiche e piattaforme AlGaAsOI ad alta linearità. Mostriamo inoltre l'applicazione del nostro approccio Dimostriamo inoltre l'applicazione del nostro approccio dimostrando un generatore di bit casuali integrato a 15 canali con una velocità di canale di 20 Gbps utilizzando chip fotonici in silicio. Il nostro lavoro apre nuove possibilità per l'elaborazione delle informazioni basata sul caos Il nostro lavoro apre nuove possibilità per i sistemi di elaborazione delle informazioni basati sul caos che utilizzano la fotonica integrata, e potenzialmente può rivoluzionare l'attuale architettura di comunicazione, rilevamento e calcolo.

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Questo lavoro propone una nuova guida d'onda a cristallo fotonico a doppio modo che realizza l'eccitazione risonante diretta in piano dei QD incorporati. Il dispositivo si basa su un design a due modalità della guida d'onda, che consente di sfruttare una modalità per l'eccitazione del QD e l'altra modalità per la raccolta dei singoli raggi emessi. Grazie a un'adeguata ingegnerizzazione della struttura a banda fotonica, l'efficienza di raccolta dei singoli fotoni è pari a β > 0,95, insieme a un'efficienza di raccolta dei singoli fotoni pari a 0,95. Il dispositivo ha un ingombro compatto di ∼50 μm2 e permetterebbe un'eccitazione stabile e scalabile di stabile e scalabile di emettitori multipli per applicazioni quantistiche multifotoniche.

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I microcombs a solitoni sono molto promettenti come tecnologia di generazione a microonde a basso rumore derivata dalla fotonica, ma la frequenza di ripetizione del microcombs è fondamentalmente determinata dalle dimensioni del risonatore, il che limita la sintonizzazione a banda larga e veloce della frequenza mediante sintonizzazione termica e della frequenza di pompa. In questo studio è stato dimostrato un microcombinato di solitoni a microonde con una rapida sintonizzazione della frequenza di ripetizione utilizzando una nuova configurazione del dispositivo. Il risonatore utilizzato è un risonatore ad anello LiNbO3 e, incorporando modulatori elettro-ottici lungo la guida d'onda dell'anello, la larghezza di banda di 75 MHz è stata modulata con successo a 5,0x10^14 Hz/s, ottenendo una velocità di modulazione di diversi ordini di grandezza superiore alle tecniche convenzionali. Si prevede che il dispositivo possa essere applicato a molte applicazioni, tra cui la misurazione della frequenza, la sintesi di frequenza, il LiDAR, il rilevamento e le comunicazioni.

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I risonatori micro-ottici sono piattaforme promettenti per interazioni luce-materiale altamente efficienti. Negli ultimi anni, la combinazione di risonatori micro-ottici su scala nanometrica e materiali 2D ha ulteriormente arricchito l'optoelettronica nelle geometrie dei risonatori micro-ottici, stimolando una vasta gamma di progressi nei laser, nei convertitori non lineari, nei modulatori e nei sensori. Qui presentiamo un concetto compatto di risonanza a doppio laser in fibre di grafene con risonatore microottico. Alimentate da una singola pompa da 980 nm, vengono generate linee laser polarizzate ortogonalmente con una coppia di degenerazioni che rompono il modo; le due linee laser generano una nota di battimento eterodina a 118,96 MHz, con un rumore di frequenza fino a 200 Hz^2/Hz con un offset di 1 MHz, nel vuoto. È stata osservata una larghezza di linea di 930 Hz. Questo strumento compatto consente la rilevazione in linea e senza etichetta di gas ammoniaca ad alta risoluzione, con un limite di rilevazione a livello di singolo pmol/L.

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In questo articolo viene proposta e dimostrata numericamente una sorgente di solitoni Raman a banda larga e sintonizzabile sulla lunghezza d'onda, basata su una guida d'onda As2Se3. La guida d'onda di ingresso presenta una dispersione anomala nella banda del vicino infrarosso, consentendo così di ottenere una sorgente luminosa di 1,96 μm per l'eccitazione di solitoni Raman self-frequency shift (SSFS). La guida d'onda di uscita presenta un'ampia dispersione anomala e un buon confinamento dei modi nella banda dell'infrarosso medio, supportando così ulteriori processi SSFS. Su questa piattaforma on-chip sono state teoricamente realizzate sorgenti di luce Raman sintonizzabili su lunghezze d'onda di 2,29-4,57 μm. Questo studio presenta una strategia semplice e di facile attuazione per estendere l'intervallo di sintonizzazione della sorgente luminosa. La sorgente luminosa sintonizzabile sulla lunghezza d'onda proposta ha un grande potenziale nelle applicazioni di spettroscopia integrata, rilevamento di gas e LiDAR.

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La portante ad alta frequenza, le onde terahertz (THz), hanno una larghezza di banda molto ampia e sono quindi adatte a velocità di trasmissione elevate.
Questo è essenziale per la trasmissione wireless del sistema wireless. Per consentire la modulazione multilivello, la fase
La stabilizzazione è estremamente importante e le tecniche di stabilizzazione di fase che utilizzano l'interferometria Mach-Zehnder sono state sviluppate in precedenza.
L'onda è stata generata. Tuttavia, in questo metodo, quando si generano onde THz a modulazione di fase, il modulatore di fase
aveva il problema di influenzare il sistema di stabilizzazione di fase. Abbiamo pertanto sviluppato un sistema di generazione di onde THz
È stato ideato un nuovo approccio di stabilizzazione di fase che utilizza onde luminose in direzione opposta allo stelo. Il risultato.
Di conseguenza, è stata dimostrata la trasmissione senza errori a frequenze di modulazione superiori a 3 Gbit/s.

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È stato dimostrato un efficiente laser in fibra drogato da 1,7-μm Tm con un risonatore incorporato in una cavità laser in fibra risonante a 1560-nm erbio/itterbio ed è stato sviluppato un modello di equazione di velocità per ottimizzare la lunghezza della fibra e l'accoppiamento di uscita al fine di ottenere la potenza di uscita desiderata. Gli esperimenti hanno mostrato una potenza di uscita massima di 1,13 W a 1720 nm con una potenza di pompa a diodo di 10 W a 976 nm, che è risultata ben correlata con la modellizzazione. L'efficienza della pendenza dalla pompa a diodi multimodale a 976 nm all'uscita a 1720 nm è stata del 13,5%, mentre l'efficienza della pendenza alla potenza della pompa di avvio a 1560 nm ha raggiunto il 62,5%. Un elevato rapporto segnale/rumore di oltre 65 dB è stato ottenuto utilizzando fibre corte drogate con Tm per ridurre al minimo il riassorbimento del segnale. Sono state inoltre discusse ulteriori prospettive di scalabilità della potenza basate sul modello sviluppato.

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L'ottica piatta ha dimostrato grandi progressi nella miniaturizzazione di elementi ottici convenzionali e ingombranti grazie ai recenti sviluppi nella progettazione di metasuperfici. Le applicazioni specifiche di questi progetti includono la differenziazione spaziale e la compressione dello spazio libero. In questo lavoro, introduciamo un sensore indipendente dalla polarizzazione. In questo lavoro, introduciamo una struttura di metasuperficie indipendente dalla polarizzazione progettando risonanze guidate con curvature di banda degenerate in una lastra di cristallo fotonico. Il nostro dispositivo è in grado di eseguire sia la compressione dello spazio libero che la differenziazione spaziale quando viene utilizzato a diverse frequenze a incidenza normale. Questo lavoro dimostra la promessa dell'ingegneria della dispersione nella progettazione di metasuperfici per creare dispositivi ultrasottili con funzionalità indipendenti dalla polarizzazione.

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Viene proposto un nuovo metodo per generare solitoni singoli in risonatori SiN. Il metodo del laser ausiliario pompa due risonanze e compensa termicamente una di esse, ma questo metodo è inefficiente perché le due risonanze sono separate da un FSR, che richiede una pompa e un laser separati. Nel presente studio è stato progettato un risonatore a due modalità e, utilizzando due risonanze con frequenze di risonanza molto vicine, è stato possibile generare un solitone con un solo laser di pompa.

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La comunicazione ottica del caos e la distribuzione delle chiavi sono state ampiamente dimostrate con vantaggi ad alta velocità, ma solo all'interno dell'area metropolitana. Per i requisiti di trasmissione sicura del collegamento in fibra backbone, la soglia critica è la realizzazione di una sincronizzazione del caos a lungo raggio. In questa sede proponiamo e dimostriamo uno schema di sincronizzazione del caos a lungo raggio utilizzando la trasmissione a relè in fibra con amplificazione ibrida di un amplificatore in fibra drogata di erbio (EDFA) e di un amplificatore Raman in fibra distribuito (DFRA). Gli esperimenti e le simulazioni mostrano che l'amplificazione ibrida estende la distanza di trasmissione della fedeltà al caos grazie al basso rumore del DFRA. Vengono studiate le ottimizzazioni delle condizioni del relè ibrido, tra cui Una sincronizzazione caotica di 1040 km con un coefficiente di sincronizzazione superiore a 0,90 è un esperimento. Il coefficiente di sincronizzazione superiore a 0,90 è stato ottenuto sperimentalmente, il che è alla base della comunicazione ottica caotica orientata alla rete dorsale e della distribuzione delle chiavi. .

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I filtri fotonici integrati a microonde (IMPF) sono dotati di banda larga e di un'elevata capacità di riOffre prestazioni superiori in termini, ad esempio, di configurabilità. Tuttavia, i metodi convenzionaliAl fine di ottenere un'elevata riconfigurabilità del metodo, strutture di sistema complesse eÈ necessario adottare il metodo di modulazione, che comporta un pesante onere per il consumo di energia e il controllo.Il risultato di questa ricerca è lo sviluppo di un nuovo sistema fotonico su una piattaforma fotonica al silicio. In questo studio, su una piattaforma fotonica in silicioper dimostrare un IMPF a banda larga e altamente riconfigurabile, con BPF eImplementa la funzionalità commutabile di entrambi i BSF e dispone di un'ampia gamma di frequenze ((fino a 30 GHz), elevato rapporto di reiezione (circa 60 dB a BSF) e alta risoluzione spettrale (220 MHz). È stata inoltre verificata la praticità dell'IMPF proposto.A tal fine, sono stati condotti esperimenti di selettività dei canali veloci e diEsperimenti di soppressione delle forti interferenze. Alta risoluzione, ...Gli IMPF, con le loro prestazioni superiori, come la riconfigurabilità, sono una parte fondamentale delle comunicazioni 6G.Il nuovo sistema elimina i colli di bottiglia nelle applicazioni a microonde e a onde millimetriche.Il nuovo sistema sarà importante per la realizzazione del progetto di

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Gli elementi selettivi di polarizzazione possono controllare la polarizzazione del sistema ottico.La polarizzazione del sistema ottico è controllata da un singolo strato di microsfere di silice. Abbiamo utilizzato microsfere e monostrati di silice per regolare la polarizzazione del sistema ottico.Sono state sviluppate strutture ibride compatte basate sul grafene.. Il principio di questo funzionamento è la galleria dei sussurri (WG) TE-mo.del grafene combinato con microsfere di silice attraverso i modi Do e TM.Assorbimento dipendente dalla polarizzazione. La distribuzione del campo elettrico e lo stato di polarizzazione dei modi risonanti della microsfera sono diversi.La distanza tra le microsfere e il grafene determina pertanto laÈ possibile variare il valore Q e la lunghezza d'onda di risonanza dei modi TE e TM.La modalità WG del WG può realizzare modifiche diverse in ciascuna di queste modalità.Riducendo la distanza del gap da 2,2 µm a 0,3 µm si ottengono modi di polarizzazione risonanti nella direzione di polarizzazione a 90° e nella direzione di polarizzazione a 0°.È stato raggiunto un rapporto di estinzione della polarizzazione di 11 dB tra i modi di polarizzazione risonanti dell'elemento selettivo di polarizzazione. Questo risultato è coerente con l'elemento selettivo di polarizzazione ad alte prestazioniUna piattaforma fotonica attraente ed efficace per realizzare laper fornire un ........

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con differenze pseudo-incrociate, con certezza.2Osservazione della produzione di solitoni.

Solitoni di Kerr dissipativi in micro risonatori (DKS(vedi ancheSi tratta di una diminuzione che si prevede avrà una varietà di applicazioni.DKSTra gli Stati, ilsingoloDKSDoppio.DKS，I cristalli solitari perfetti sono.Possono essere identificati semplicemente dallo spettro ottico. In particolare, il doppioDKSLo stato del2A causa della natura dell'interferenza degli impulsi, la recente ricostruzione diradiofrequenza (RF)phiSono state proposte applicazioni luterane. Tuttavia, le doppie convenzionaliDKSselvaggioNel metodo di formatura, ilDKSIl problema delle variazioni stocastiche degli angoli relativi diC'era un ........ In questo articolo.97 GHz(alla fine della frase, con tono calante) indica una conclusione fiduciosanitruro di silicio (SiN)Nei micro risonatori, ilDoppio con angoli relativi fissi grazie al sistema a doppia pompa.DKSindica l'oggetto del desiderio, del gradimento, dell'odio, ecc.È stato dimostrato un metodo per generarli in modo affidabile. È stato inoltre dimostrato come gli angoli relativi di solitoni eAMuno sconosciutoa causa diCWe di chiarire la relazione tra background eDKSdadoFornisce nuove conoscenze in materia di namica.

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Pompa laterale multipunto 2,825 µm ad alta densità el.Le proprietà termiche e di potenza di un laser in fibra di fluoruro drogato con bium sono state studiate mediante simulazione numerica. Lucidato.Accoppiatori a pompa laterale in fibra di fluoruro drogato di erbio.I laser in fibra di fluoruro drogato di erbio a quattro punti (o a sei punti) utilizzati sono ciascunoLa potenza della pompa è di 100 W (o 75 W) a 981 nm, avviata a 100 W (o 75 W).Sono state raggiunte potenze di uscita laser superiori a W. D'altra parte, l'aumento della temperatura del nucleo del chip della fibra di guadagno è inferiore a 1 K, il che consente un funzionamento stabile del reticolo di Bragg in fibra altamente riflettente ad alta potenza.È possibile utilizzare quanto segue. Multipoint side-pumped a fibra otticaIl processo di preparazione delle testate con rivestimenti e accoppiatori efficaci è stato completato.Quando sarà maturo, il sistema proposto di pompa laterale a più punti di fluoruro aggiunto di erbio faI laser Iber hanno una certa fattibilità e, in teoria, una gestione termica efficace.Questo potrebbe aprire la strada allo sviluppo di laser in fibra a medio infrarosso da 100 W con

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Per distribuire gli spettrometri su piattaforme mobili, spettrometri compattiSono necessari nuovi concetti per lo sviluppo di strumenti. Forte dipendenza dalla lunghezza d'ondaCombinando un elemento con una funzione di diffusione del punto che ne esibisce la proprietà e un computer.Il concetto di "spettrometro computazionale" è una buona soluzione per questo nuovo concetto. Meta-opteIl pixel è progettato per manipolare la funzione di diffusione del punto ed è fortemente dipendente dalla lunghezza d'onda.Esistenza. Meta-ottica in cui la point spread function disegna una doppia elica.Progettando e registrando la dipendenza dalla lunghezza d'onda della funzione di diffusione del punto, lo spettroIl nuovo sistema consente di ricostruire la Nella regione dell'infrarosso è stata raggiunta una risoluzione di circa 3,5 nm.

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I progressi della fotonica integrata hanno portato allo sviluppo di generatori a pettine a banda larga altamente stabili e compatti per una varietà di applicazioni, tra cui comunicazioni, misurazione della distanza, spettroscopia, misurazione della frequenza, calcolo ottico e informazione quantistica. I pettini di frequenza ottici a banda larga sono generati in una cavità elettro-ottica in cui la luce passa attraverso un modulatore di fase più volte e circola in una cavità ottica. Tuttavia, gli attuali pettini di frequenza elettro-ottici a banda larga sono limitati dalla loro bassa efficienza di conversione. In questo studio è stato dimostrato un pettine di frequenza elettro-ottico integrato con un'efficienza di conversione di 301 TP3T e un intervallo ottico di 132 nm, utilizzando una piattaforma di risonatori di accoppiamento a film sottile a base di niobato di litio. Inoltre, sfruttando l'elevata efficienza, il dispositivo può fungere da sorgente di impulsi a femtosecondi on-chip (larghezza di impulso di 336 fs), importante per applicazioni quali l'ottica non lineare, il rilevamento e il calcolo.

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Previsto l'utilizzo nella guida automatizzataRilevamento della luce e raggio (LiDAR)Di seguito è riportato un esempio tradizionale diUtilizzo di una sorgente di luce pulsataTempo di volo (TOF)sistemae sorgenti luminose a cinguettio.frequenza-.modulata ad onde continue (FMCW)Esistono metodi come. Tuttavia, ilLiDARCon la diffusione di(1) utilizzando una banda di lunghezze d'onda prossime aLiDARDegradazione dell'accuratezza dovuta a segnali misti tra loro eIl verificarsi di incidenti a causa di ciò è preoccupante. Pertanto, è necessarioUtilizza un microcomputer altamente caotico come sorgente di luce e unCorrelazione di forme d'onda caotiche nel tempo per una resistenza pratica alle interferenze.LiDARè stato sviluppato e viene qui presentato.

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I laser visibili compatti a larghezza di linea ridotta sono componenti fondamentali per il rilevamento ottico, la metrologia e le comunicazioni, nonché per la precisione dei sistemi atomici e di misura. Con una larghezza di banda di emissione che si avvicina a un ottavo, i laser in zaffiro drogato al titanio (Ti:Sa) sono strumenti fondamentali per la produzione di materiali solidi. Con un'ampiezza di banda di emissione prossima all'ottava, i laser in zaffiro drogato con titanio (Ti:Sa) sono strumenti fondamentali per la produzione di laser allo stato solido nelle bande del visibile e del vicino infrarosso. In questo lavoro presentiamo un laser Ti:Sa integrato in circuiti fotonici che In questo articolo presentiamo un laser Ti:Sa integrato in un circuito fotonico che combina il mezzo di guadagno Ti:Sa con una piattaforma fotonica integrata in silicio-nitruro su zaffiro, ottenendo un'elevata portabilità con un consumo energetico minimo. Dimostriamo il laser Ti:Sa da 730 nm a 830 nm confinando strettamente i modi di pompaggio e di lasing in un singolo risonatore a microring, riducendo il consumo di energia. Dimostriamo il laser Ti:Sa da 730 nm a 830 nm confinando strettamente i modi di pompa e di laser in un singolo risonatore microring, riducendo la soglia di laser di ordini di grandezza fino a 6,5 mW rispetto ai laser Ti:Sa a spazio libero. Il nostro prototipo di laser Ti:Sa integrato in un circuito fotonico apre una strada affidabile per la realizzazione di laser a largo raggio. apre una strada affidabile per i laser sintonizzabili a banda larga nella prossima generazione di fotonica visibile integrata attiva-passiva.

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Abstract: Per la prima volta, per quanto ne sappiamo, dimostriamo sperimentalmente un sistema di comunicazione ottica sicura ad alta velocità nello spazio libero. L'effetto della turbolenza atmosferica sulla sincronizzazione del caos ottico è stato studiato sperimentalmente attraverso un simulatore di turbolenza atmosferica a convezione di aria calda. È stato dimostrato che, anche in condizioni di turbolenza moderatamente forti, è possibile ottenere una sincronizzazione del caos di alta qualità aumentando la velocità di trasmissione. Inoltre, un esperimento di trasmissione sicura della crittografia utilizzando un elevato bias Inoltre, è stato dimostrato con successo un esperimento di trasmissione sicura di crittografia utilizzando una portante caotica indotta da un elevato bias per dati on-off-keying a 8 Gbit/s su un collegamento ottico in spazio libero di ∼10 m, con un tasso di errore di bit inferiore alla soglia FEC del 3 %. di errore al di sotto della soglia FEC di 3,8 × 10^-3. Questo lavoro mostra favorevolmente la fattibilità della crittografia caotica ottica per il sistema di trasmissione ottica nello spazio libero.

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Dispositivi fotonici topologici con funzioni sintonizzabili dinamicamente.
sono molto esigenti nella pratica, ma la maggior parte delle soluzioni proposte precedentemente
I sistemi fotonici sono stati limitati a prestazioni fisse, una volta fabbricati.
Sebbene siano stati proposti diversi approcci per ottenere la sintonizzabilità
nei sistemi fotonici topologici, sono limitati ai sistemi topologici del primo ordine.
e richiedono strutture piuttosto complicate.
Le proprietà topologiche dei cristalli fotonici rombici (PC) sono state rivelate, per
Per la prima volta, è possibile realizzare dispositivi fotonici sintonizzabili.
scopo, il reticolo quadrato convenzionale è composto da quattro PC rigidi.
Le aste dielettriche vengono rimodellate in aste romboidali con inversione conservata
simmetria, che presentano polarizzazioni di massa ben quantificate.
Le frequenze di autovalori degli stati topologici di bordo e d'angolo dipendono dall'angolo
tra i lati vicini delle celle unitarie, la topologica del secondo ordine
I sistemi di questo tipo presentano una sintonizzazione dinamica e sono utili per diverse applicazioni.
Come la commutazione ottica e il controllo flessibile del fascio.
risultati per l'instradamento riconfigurabile limitato ad angoli speciali, questo
Il meccanismo di rinfoltimento del reticolo ha la capacità di realizzare una sintonizzazione dinamica
routing, ampliando il campo di applicazione della fotonica topologica.
per la sua semplicità e fattibilità, questo approccio meccanico di
apre la strada verso dispositivi fotonici topologici di ordine superiore con
funzioni a controllo dinamico.

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I solitoni dissipativi di Kerr (DKS) con risonatori micro-ottici ad alto Q sonoGià in numerosi campi grazie al basso rumore e alle linee combinate parallele a banda largaAnche se applicato, ilGemellaggio termico dovuto all'elevata potenza del risonatore e al forte scambio di temperatura con l'ambiente esterno.La stabilità e il rumore termico impediscono la formazione di microcombs di solitoni, mentre la fase e il rumore termico sono in grado di prevenire la formazione di microcombs di solitoni.Il rumore di frequenza è aggravato. Nel presente studio, ilUn nuovo metodo che combina lo sweep di frequenza ad alta velocità e la compensazione termica della banda laterale ottica.e presentando ilFornisce un metodo semplice e affidabile per ottenere uno stato di solitone singolo.Il sistema proposto si basa sul 5.5e-X. Inoltre, chiudendo il circuito di chiusura, il sistema 5.5e-15 (tempo di integrazione 1 s)Gli autori riferiscono che l'instabilità della frequenza di ripetizione intra-loop della

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Rilevamento altamente sensibile di molecole senza l'uso di etichette o agenti intrappolanti.La capacità di identificare è la diagnosi medica, l'identificazione delle minacce e il monitoraggio ambientale,È importante per la scienza di base. I risonatori microtoroidali sono,Combinato con la tecnologia di riduzione del rumore,È stato dimostrato che è possibile effettuare il rilevamento di singole molecole senza etichetta.Tuttavia, è necessaria una conoscenza preliminare dell'agente di cattura e della molecola bersaglio.La frequenza ottica com,Alta precisione delle molecole nel campo evanescente di un risonatore micro-ottico.Anche se può essere in grado di fornire informazioni spettrali,Il rilevamento biologico nell'aria e nell'acqua non è ancora stato dimostrato.Accoppiamento e instabilità termica, soprattutto in soluzioni acquose, e valori Q ridotti,Variazioni spettrali modali e altri ostacoli. Qui,Si tratta di un problema importante per la spettroscopia di singole molecole con risonatori micro-ottici,Frequenze a lunghezze d'onda dal visibile al vicino infrarosso quando è immerso nell'aria o in soluzioni acquoseE' stato realizzato per generare una serie diLa dispersione richiesta si ottiene con l'accoppiamento dei modi,che si può ottenere utilizzando microtoroidi più grandi.Indicato.

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I microcomputer solitari sono stati ampiamente studiati per la loro versatilità.È uno dei campi ...Quando viene utilizzato come un righello di precisione per la frequenza, il microcomputer ha una posizione a banda larga.La coerenza di fase deve essere dimostrata eIl rumore di fase della comline e la corrispondente larghezza del raggio sono i suoi parametri.Lo studio è stato condotto per indagare l'effetto dell'alta Il presente studio si basa sul nitruro di silicio altoQOscillazione mediante micro-risonatori.È stata analizzata la dinamica del rumore di fase ottico del solitone microcombinato generato eLe larghezze di linea di alcune linee comb si riducono a causa dello spostamento dell'autofrequenza Raman, ecc.Indica che la larghezza della linea può essere inferiore alla larghezza della linea del posizionatore....Rivelazione dei limiti fisici nella coerenza di fase di microcombs di solitoni.Kani Shi, ...Si tratta di una nuova strategia per generare luce spettralmente coerente su un chip.La tabella seguente mostra i risultati dello studio.

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Cristalli drogati con Er come diodi laser (LD)Il basso costo dell'eccitazione con un
È possibile ottenere una struttura compatta e compatta del laser vicino ai 3 µm.I cristalli di CaF2 e SrF2 "raggruppano" gli ioni Er3+ grazie alla loro struttura di fluorite.e questo effetto accorcia lo spazio tra gli ioni Er3+,All'interno del cristallo si verifica un intenso trasferimento di energia inter-ionica. Grazie alla presenza di cluster,Non solo è stato risolto il problema dell'autoterminazione, ma si è anche evitato un grave danno termico durante la generazione del laser Er3+ 2,8 µm.In questo studio, il metodo del gradiente di temperatura è stato utilizzato per ottenere un'alta qualità di 1.7at.%Er:.I cristalli laser CaF2 sono stati coltivati con successo, raggiungendo una potenza di uscita massima di 2,32 W per il laser a 2756,6 nm pompato da LD.Questa è la potenza laser generata da cristalli di fluoruro drogati con LD,È il migliore degli ultimi anni. Inoltre, l'Er 1.7at.%: per eccitazione LD a 1532 nm.Sono state inoltre dimostrate le prestazioni del laser CaF2, che ha dimostrato un forte trasferimento di energia all'interno dei cristalli Er:CaF2 leggermente drogati.Questi risultati sono stati raggiunti grazie alla miniaturizzazione e alPrezioso per lo sviluppo di laser a medio infrarosso a costi inferiori.Ci sono.

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Per la tecnologia fotonica ad alta velocità sono state proposte nanostrutture (cristalli fotonici) le cui proprietà ottiche cambiano spontaneamente solo con l'applicazione di una tensione statica. I cristalli fotonici proposti sono stati applicati ai PCSEL ed è stato dimostrato che l'oscillazione dell'impulso avviene senza alcuna operazione di commutazione esterna. Questo risultato è significativo come nuovo metodo di generazione di impulsi PCSEL e porterà a una comprensione più approfondita dei fenomeni causati dalla dinamica dei fotoni portanti.

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I laser Raman a cascata drogati con Nd sono stati sviluppati per lo sviluppo della microscopia a due fotoni per l'imaging biologico profondo. Per sopprimere la competizione di modo tra 1060 nm e 900 nm, che rappresenta un problema, abbiamo sviluppato un laser Raman a cascata mode-locked facile da fabbricare utilizzando perdite di curvatura.

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Si tratta di una serie di conferenze aperte che si tengono nel Tanabe Photonic Structures Laboratory. Gli studenti, a partire dal livello post-laurea, esaminano documenti relativi all'ottica e alle tecnologie correlate, come la fotonica, i materiali, le bioscienze, ecc. e li spiegano in modo semplice e comprensibile.

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Le conferenze sono gratuite, indipendentemente dal fatto che ci si trovi all'interno o all'esterno del campus. Le conferenze si terranno regolarmente, quindi se siete interessati a qualche argomento, venite e partecipate. Non è necessario un preavviso per partecipare, ma se ci contattate in anticipo, prepareremo il materiale per voi.

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