FiO 2017 鈴木 良

FM3A.2: Connecting visible and telecommunications wavelengths with silicon nitride nanophotonics

NIST の Dr. Srinivasan グループの発表であった。Si3N4リング共振器を 930 nm 帯のレーザで ポンプすることで縮退四光波混合を介して 1550、660 nm 帯へ波長変換を生じさせた。この ような可視光帯と通信波長帯をリンクさせる四光波混合発生は初めての観測であり、古典 的には広帯域の OPO や OPA、量子的には remote entanglement に関連した応用が期待できる としていた。Signal と Idler 光の波長が大きく異なるため、結合導波路はそれぞれに最適化 した２つの path に分かれている。

FTu4E.4: Automotive LiDAR: Challenges and Opportunities

Whispering-gallery-mode 共振器の研究で有名な Dr. Maleki による、自動運転技術に向けた LiDAR 研究に関する紹介であった。2020 年以降の自動運転技術には Ultrasonic、Vision、Radar、LiDAR といった様々なセンサーが必要となり、特に LiDAR は性能、コスト、実現性 など様々な問題を抱えている。例えば、性能面では距離のレンジや角度分解能、情報処理の 負荷・速度に関して、コスト面ではデバイスを$100 程度に抑える必要がある（発表者は GPS を例にして、これが辿った歴史のように価格を下げていきたいとしていた。）ことなどがあ る。この LiDAR には Direct detection LiDAR と Coherent LiDAR の大きく２つの構成があり、 前者は単純にレーザを出射して反射光が戻ってくるまでの時間により対象物を検知する。 後者は FMCW: Frequency modulated continuous wave（cw 光の周波数を連続的に変化させる） を用いることでビート信号を測定し、高い信号雑音比で対象物の検知や速度を得ることが 出来る。この Coherent LiDAR の実現のためには低ノイズで周波数可変の光源が必要となり、その周波数可変レンジは 10 cm の分解能に対して 1.5 GHz 程度であるとしていた。Dr. Maleki はこの光源が Whispering-gallery-mode 共振器により実現可能であるとしており、狭線幅な共振モードを持つ共振器を外部電圧で調整することで波長可変光源として利用する。LiDAR は世界的に研究が盛んになり始めた注目トピックである。

FTu5A.3: Multispectral optical frequency comb based on microresonator Faraday instability

近年、Kerr comb に関連する研究を(報告し)始めた Prof. Wong グループの発表であった。通 常の縮退四光波混合はポンプモードに対して等間隔なモード次数に発生するが(つまりポン プモードの次数を m とすれば、周波数変換された光はモード次数 m±n に発生する)、本研 究では波数保存を満たすことで、次数のずれたモード(m±n+1 や m±n-1)に四光波混合が発 生可能であるという内容であった。共振器は Si3N4リング共振器を用いており、1580 nm の ポンプに対して 1300 nm と 2000 nm への変換が確認された。