FiO 2017 우에오카 나오타카

2017-01-18 2022-09-24 miyahara

Research

OSA FRONTIERS IN OPTICS (FIO) 참가 보고

석사1년 가미오카 나오타카

1. 개요

9/17~21일 미국 워싱턴 DC에서 열린 국제학술대회 Frontiers in Optics/Laser Science (FiO/LS)에 참가했다. 미국광학회에서 주최하는 학회로 매년 미국 내 각지에서 개최되었으나, 올해부터 몇 년 동안은 워싱턴 DC의 힐튼 호텔에서 개최가 결정된 것 같았다. 구두 발표에 비해 포스터 발표의 비율이 많았는데, 그 만큼 모니터를 이용한 E-poster나 각 포스터 세션 중 선별된 발표만 5분 만에 요약하는 Rapid fire oral presentation과 같은 새로운 시도도 많았고, 그 덕분인지 포스터 발표도 활발하게 이루어지고 있음을 느꼈다. 도 활발하게 이루어지고 있음을 느꼈다.

2. 발표에 관하여

저는 제가 작성한 FDTD에 의한 슬로우 라이트 효과를 이용한 자기 광학 효과의 증폭, 나아가 광 아이솔레이터의 성능 향상 가능성에 대한 수치해석 검토를 발표했습니다.10여명으로부터 질문과 의견 등을 들을 수 있었지만, 영어로 답변하는 것 이상으로 영어 질문의 의도와 내용을 이해하는 데 어려움을 겪는 장면 또는 단순히 자신의 지식 부족 등을 실감하는 경우가 많았다. 질문은 예상대로 결과 자체보다는 FDTD에 대한 질문이 많았고, 무엇을 사용하는지(Lumerical인지, MEEP인지), 기존의 것에서 구체적으로 어떻게, 왜 수정했는지 등의 질문이 많았으나, 다른 계산 기법과의 비교나 현상에 대한 이해를 높일 수 있었다. 수 있었다.

3. 주제 보고

I. Palstra, D. Kosters, F. Alpeggiani, and K. Kuipers, "Extreme Twists of Light in Photonic Crystal Waveguides," in 광학의 프론티어 2017, OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2017), 논문 JW3A.54.
카이랄리티가 있는 분자의 센싱을 목적으로 비대칭 광결정 도파관에서 빛을 '슈퍼 카이랄'로 만들었다는 연구. 도파관 측면의 홀을 엇갈리게 함으로써 원편광에서 ±1이 되는 카이랄리티 지수 C가 1보다 커지는 '슈퍼 카이랄' 전계 분포를 얻었다. 일반적인 광결정 도파관에서도 측면의 전기장은 C가 1 이상의 큰 카이랄리티를 나타내지만, 도파관에 대해 대칭적이기 때문에 총합이 0이 되기 때문에, 홀을 엇갈리게 함으로써 전체적으로 카이랄리티를 얻을 수 있도록 하여, 시뮬레이션에서는 24배의 C를 얻는 데 성공했다고 한다. 였다.
재료 센싱을 목적으로 하고 있기 때문에 포스터에서는 도파관의 20nm 상에서 전계 Ex, Ey, Ez 프로파일을 보여주었는데, 그쪽에서는 큰 도파관 비대칭 전계분포가 나타나고 있어, 내 연구처럼 도파관 위에 자성체를 붙이는 경우에도 응용할 수 있지 않을까 싶었다, 매우 흥미로웠다. 앞으로 실제로 구조를 제작하여 실험할 예정이라고 했는데, 포스터에 일반 광결정 도파관을 제작했다고 보고하고, 비대칭 제안 구조의 제작에 어려움을 겪고 있다고 하니, 광결정 도파관 제작에는 그다지 강하지 않은 것 같았다.

T. Crane, O. Trojak, and L. Sapienza, "High-Q Optical Cavities at Visible Wavelengths in Photonic Crystals in the Anderson-localized regime," in Frontiers in Optics 2017, OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2017), paper JW3A.50.
실리콘 나이트라이드 광결정에서 가시광선 영역에서 앤더슨 국소화를 일으켜 10의 4승 정도의 높은 Q값을 달성했다고 발표, 2D 광결정 구조에서는 장파장 영역보다 구조적 불완전성 등이 중요하기 때문에 지금까지 SiN에서는 3승 정도밖에 달성하지 못했지만 없었던 Q값을, 반대로 구조 불완전성에 의한 앤더슨 국소화를 이용하여 10배로 크게 만들었다. 구체적으로는 도파관 부근 3열의 홀 위치(격자상수)를 표준편차 가우스 분포로 어긋나게 하여, 그 결과 Q값의 향상을 볼 수 있었다. 이용할 수 있다는 것이었다. 또한, 당연히 위치 편차를 너무 크게 하면 면외반사가 증가하여 Q값이 낮아진다고 했다. 발표 자체는 큰 임팩트를 느끼지 못했지만, 가시광 영역에 대한 관점이 별로 없었고, 또한 앤더슨 국부화에 대한 이해가 깊지 않았기 때문에 공부가 되었다.

C. Chen, X. Guo, X. Ni, and I. C. Khoo, "Observation of New Mechanism for Slowing Femtosecond Pulses for Slowing Femtosecond Pulses by Liquid-Crystalline Chiral Photonic Crystals," in Frontiers in Optics 2017, OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2017), 논문 FW6B.3.
콜레스트릭 액정 포토닉 결정에 의한 레이저 발진으로 밴드 에지에서의 효과 이상의 슬로우 라이트 효과를 관찰했다고 발표했다. 레이저의 파장을 포토닉 밴드갭에 설정하면 큰 슬로우 라이트 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 펄스의 확산도 피할 수 있다고 한다." Novel Studies of Waveguides, Lasers and Atomic Interactions"라는 신규 현상 등에 대한 세션 발표였는데, 이 연구에서도 슬로우 라이트 효과를 얻을 수 있는 원리 등은 아직 명확하게 밝혀지지 않은 것 같았다. 없는 것 같아서, 그다지 명확한 이해는 얻지 못했지만, 평소 광결정 도파관에서 활용하고 있는 밴드 에지 외에서의 슬로우 라이트 효과라는 것이 흥미롭게 느껴졌다.