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Sviluppo di un pettine ottico di frequenza con risonatori micro-ottici.

Quando la luce è fortemente confinata.effetto ottico non lineareQuesto fenomeno è noto come "fenomeno dell'emissione di luce". Quando si verifica questo fenomeno, si può generare luce di varie lunghezze d'onda.risonatore microfotonicoSe progettato correttamente, ilGenera luce con spettri a forma di pettine (comb) uniformemente distanziati.Il pettine di frequenza ottica è chiamato pettine di frequenza ottica. Si tratta di un pettine ottico di frequenza.

Considerando la relazione della trasformata di Fourier, si può notare che il pettine ottico di frequenza è un treno di impulsi ottici con un'elevata frequenza di ripetizione nel dominio del tempo. L'elevata ripetitività nel dominio del tempo può essere sfruttata percomunicazione ottica ad alta capacitàe ... eLiDAR(radar basato sul laser, essenziale per la guida automatizzata) e altre possibili applicazioni nel dominio della frequenza.multiplazione a divisione di lunghezza d'ondaosservazione astronomicae ... estandard temporaleSi prevede che la sorgente di luce venga utilizzata come sorgente di luce per

Utilizzo di pettini ottici di frequenza con risonatori micro-ottici.
Utilizzo di pettini ottici di frequenza con risonatori micro-ottici.

Il termine "micro risonatore ottico" può essere utilizzato per indicare una varietà di materiali (ad esempio SiN, SiO2MgF2) e con vari design. Non è ovvio quale materiale utilizzare e quale design di risonatore micro-ottico utilizzare. È necessario scegliere una piattaforma adatta per ogni applicazione e progettare e fabbricare elementi ad alte prestazioni. La progettazione richiede una combinazione di diversi pacchetti software, mentre la fabbricazione richiede la manipolazione di costose apparecchiature di nanofabbricazione. Sono necessarie diverse idee, tra cui la combinazione di alcune tecniche di lavorazione laser.

Gli esperimenti ottici vengono eseguiti controllando vari dispositivi laser. Ad esempio, il segnale ottico in uscita contiene segnali ad alta frequenza che sono difficili da misurare con i segnali elettrici, quindi il modo di misurarli con precisione è un altro punto difficile della ricerca.

In futuro, ci sono molti problemi da risolvere, come non solo la generazione di segnali ottici, ma anche la realizzazione di prestazioni di prezzo per l'uso nelle comunicazioni ottiche, la robustezza per l'uso su satelliti in applicazioni spaziali e lunghezze d'onda adatte per l'osservazione e il rilevamento astronomico. È inoltre noto che i pettini ottici possono essere utilizzati come un ingranaggio per collegare il mondo dell'elettricità e quello della luce, quindi potrebbe essere possibile trovare applicazioni completamente nuove che non sono state considerate finora sfruttando queste proprietà.

I pettini ottici di frequenza sono ingranaggi che collegano il mondo dell'elettricità (nella banda dei GHz) con il mondo della luce (diverse centinaia di THz).

Produrre risonatori micro-ottici con prestazioni senza precedentilavorazione ultraprecisaLa tecnologia è nota come A tal fine, è in corso una ricerca congiunta con il Laboratorio Kakinuma del Dipartimento di Ingegneria dei Sistemi, che è un professionista del trattamento.

Sono previste diverse applicazioni, una delle quali èutilizzo dello spazioStiamo collaborando con la JAXA per espandere l'uso della crittografia quantistica e delle comunicazioni ottiche nello spazio. In futuro, vorremmo sviluppare questa tecnologia per la crittografia quantistica e le comunicazioni ottiche nello spazio, installandola sui satelliti.

Inoltre, ilRealizzazione di comunicazioni ottiche ad alta capacitàInoltre, partecipiamo a un progetto del Ministero degli Affari Interni e delle Comunicazioni per lo sviluppo di una sorgente luminosa per circuiti ottici integrati di grande capacità e a basso consumo energetico, necessari nei centri dati, e a un progetto del Ministero dell'Economia, del Commercio e dell'Industria che coinvolge tre università, un istituto nazionale e cinque aziende.

《 Parola chiave 》

Micro risonatori ottici / Pettine ottico di frequenza / Ottica non lineare / Comunicazioni ottiche ad alta velocità / Applicazioni spaziali / Progetti nazionali
Il Laboratorio Tanabe promuove attivamente la ricerca collaborativa.

Elenco dei temi di ricerca

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