Frontiers in Optics 2012 加藤 拓巳

FTh1G.1】A. Weiner Purdue Univ..
이 팀은 파형성형 기술을 이용하여 미세광공진기를 이용한 광컴을 조사하고 있다. 파형성형은 Weiner의 열여덟 번째 연구이기 때문에 매우 빠르게 연구되고 있다.
광컴은 그 성질에 따라 Type-1, Type-2로 구분되며, 잡음이 큰 Type-2가 연구의 대상이 되고 있으며, Type-2의 광컴 상태를 파형성형을 이용하여 조사하고 있다.
그 결과, Type-2는 각 모드의 코히어런트성이 무너져 위상 잡음이 발생하는 것으로 밝혀졌다. 미세광 공진기에서 발생하는 광컴은 단일 펌프광에서 사광파 혼합을 통해 발생하기 때문에 위상이 모두 일치한다는 것이 일반적인 인식이었다. 그러나 N배의 FSR에서 각각 독립적으로 퍼져나가는 형태(Type-2)라면 분산에 영향을 받아 모드의 FSR이 미묘하게 동일하지 않은 현상이 발생하며, 이것이 위상잡음의 원인으로 작용하고 있음을 보여주었다.
이 결과는 F. Ferdous et al. "Probing coherence in microcavity frequency combs via optical pulse shaping" Optics Express 20, No. 21033(2012)에도 제시되어 있다.

FTh1G.2] I. Agha NIST, Maryland Univ.
이 연구는 실리콘 질화규소의 비선형성을 이용하여 주파수 변환을 수행한다. 사용하는 것은 Si-Nitride 도파관이며, 이 도파관은목적은 1550nm 대역의 빛에서 980nm 대역의 빛을 생성하는 것이다.이는 광섬유 통신에는 1550 nm, 양자점계에는 980 nm, 양자 메모리계에는 780 nm, 광검출기에는 600 nm라는 최적의 파장이 있기 때문에 이를 연결하는 파장 변환이 요구되고 있는 것이 그 배경이다.

기존에는 Four Wave Mixing-Bragg Scattering(FWM-BS)이라는 것이 비선형 섬유를 이용하여 연구되어 왔다. 그것을집적 가능한 Si 나이트 라이드로 진행하는 것에 참신함이 있다.
칩 스케일이라는 점과 노이즈가 작다는 점이 장점으로 보인다. 그러나 비선형 섬유의 연구와 비교하면효율이 낮다가 단점이 될 수 있다. 비선형 광섬유는 28.6%인 반면, 이 연구에서는 5% 정도의 효율을 보였다.
이 결과는 I. Agha et al. "Low-noise chip-based frequency conversion by four-wave-mixing Bragg scattering in SiNx waveguides" Optics Letters 37, 2997(2012)에도 제시되어 있다.

LW2J.1】 J. Teufel NIST
광메카닉스에 대한 발표가 많이 이루어지고 있는데, 그 중 하나를 소개하고자 한다. 이 팀은 Electro-mechanics라는 분야에서 접근하고 있다. 그러나 발생하는 현상은 Opto-mechanics와 거의 동일하며, 오히려 마이크로파에 의해 직접적으로 기계적인 진동에 접근할 수 있다는 점에서 현상 해명에 유리하다. 사용하는 것은 Sapphire 기판 위에 제작한 알루미늄 구조체이며, 그 외의 부분은 초전도 회로로 구성되어 있다. 마이크로파에 대한 전자기적 공진과 마이크로파에 대한 기계적 진동의 공진을 이용하고 있다.
이 결과는 J. Teufel et al. "Circuit cavity electromechanics in the strong-coupling regime" Nature 471, 204(2011)에도 소개된 바 있다.

FW4B.6] K. Shome Rochester Univ.
이 연구는 실리콘 기반으로 제작된 나노홀을 이용하여 슬롯형 도파관을 제작하고 있다. 이번 발표에서는 제작 방법과 그 구조의 분석 단계에 머물러 있지만, 그 응용처는 단일 입자의 발광을 촉진하고 검출하는 데 있다. 바이오센싱을 목표로 한 연구는 많이 발표되고 있으며, 관심이 높은 분야임에는 틀림없다.
구조는 30nm의 실리콘막 양면에 30nm의 Ag막을 성장시켜 직경 40nm의 구멍을 무수히 만든다. 그 상태에 Al2O3를 15 nm 정도로 증착한 것이다. 나노홀의 크기는 슬롯 도파관의 효과에 큰 영향을 미치지만이 제작 방법은 Al2O3의 양에 따라 나노홀의 크기를 조절할 수 있다는 점이 기존보다 우수하다.