SPIE Photonics West 2018 熊谷 傳

Research

SPIE Photonics West 2018 참가 보고

PD 熊谷傳

1. 개요

2018년 1월 27일부터 2월 1일까지 샌프란시스코에서 개최된 'SPIE Photonics West 2018'에 참가했다. 샌프란시스코는 일본보다 기온이 높고, 특히 따뜻한 날에는 최고기온이 18℃까지 올라가는 등 좋은 기후에서 개최되었다. SPIE Photonics West는 Photonics 분야에서는 가장 큰 규모의 회의로 약 30,000명의 참가자가 모였다. Laser와 Optics, 그리고 Bio의 큰 세션이 마련되었으며, 특히 Bio 관련 발표자가 (약간) 많은 학회이다. 저명한 연구자들이 Invited로 많이 초청되어 있기 때문에 인맥을 쌓고, 동종업계 사람들과 얼굴을 맞대고 토론하기에는 좋은 학회라고 할 수 있다. 이번 학회에서 필자가 발표한 내용 및 흥미로웠던 강연에 대해 보고하고자 한다.

2. 발표

"Saturable absorption by carbon nanotubes on silica microtoroids for stable mode locking"이라는 제목으로 연구 결과를 보고했다. 발표 내용은 CVD법에 의한 CNT의 제작 및 펌프 프로브 실험에 의한 포화흡수 특성 평가에 관한 것이다. 발표 시간이 늦어 저녁의 포스터 세션과 리셉션으로 자리를 비운 탓인지, 청중은 30명 정도로 그리 많지 않았다. 받은 질문으로는 「Q값은 처음이 몇 개였고, 어떻게 되었는가」나 「CNT 의 양 등에 대해서는 최적인가」등의 간단한 것이 많았고, 비판적인 코멘트는 없었다. 이른바 분산 설계만으로 솔리톤이 실현되고 있기 때문에, 포화 흡수체를 이용한 모드 동기화를 실증하지 않으면 많은 주목을 받지 못할 것으로 보인다.

3. 강연

MG Suh (Caltech) - 역전파 솔리톤을 이용한 Microcomb LIDAR
프로그램상으로는 Vahala의 강연이 예정되어 있었으나, Vahala 그룹의 Suh가 대신 미세광 공진기를 기반으로 한 듀얼콤 분광과 LIDAR 응용 등에 대해 발표하였다. 먼저 듀얼콤 솔리톤을 이용한 가스 센싱에 대해 설명했다. H13CN 가스에 대해 1550nm 대역에서 듀얼콤을 이용하여 흡수 스펙트럼을 측정한 결과, 기존의 고성능 스캐닝 레이저와 비교해도 손색이 없는 결과를 얻을 수 있었다. 칩 스케일에서의 고해상도 센싱에의 응용이 기대된다(자세한 내용은 http://science.sciencemag.org/content/354/6312/600).
다음으로 LIDAR 응용에 대해 설명했다. 듀얼콤라이더에 대해, 파이버 끝에서 나오는 빛을 시준하여 거리를 측정해 보았다. 랩 스케일이지만 26m까지 정확하게 측정할 수 있고, 이론적으로는 26km(대단한 것 같다)까지 고정밀도로 측정할 수 있다고 했다. 이쪽도 칩 스케일에서의 고정밀 측정이 현실화되어 가고 있음을 알 수 있다.https://arxiv.org/abs/1705.06697). 이 외에도 아직 publish가 되지 않았지만, 같은 장치에서 펌프 주변, 라만, 스토크스 3 개의 솔리톤을 얻을 수 있다는 것을 살짝 소개하고 있었다. 개인적으로는, 실제로는 토탈로서의 칩 기반과는 거리가 멀다고 느끼지만, Vahala 그룹의 기술력의 높이를 엿볼 수 있는 발표였다.

발표자 미상(EPFL) - Dissipative Kerr solitons in optical microresonators
프로그램상으로는 Kippenberg의 강연이 예정되어 있었으나, 그룹 멤버가 대신 소산성 커서리톤(DKS)에 대해 발표하였다. 안정된 솔리톤 상태로 가져가기 위해서는 열 등의 노이즈를 매우 작게 할 필요가 있고, detuning을 세밀하게 해야 하는 등 기초적인 내용에 대해 강연했다. 최신 연구로는 대용량 광통신에의 응용 (Journal Club 내용) https://www.nature.com/articles/nature22387), LIDAR적인 응용으로 총에서 발사되는 총알의 형태를 고속으로 프로파일링하거나, 아스트로컴 등의 내용을 설명하였다.
기타 참고적인 내용으로는 불소 공진기나 표면의 거칠기가 Q 값에 큰 영향을 미치기 때문에 거칠기를 정확하게 측정하는 것이 중요하다. Chembo 등은 백색 간섭광을 이용하여 표면 거칠기를 고정밀도로 측정하고 있었다. 또한, 다크 솔리톤과 관련된 내용으로 Miro Erkintalo(New Zealand) 등의 그룹에서는 섬유계와 같은 큰 공진기라면 실현 가능하다고 보고하였다.
(중략) https://link.springer.com/article/10.1140/epjd/e2017-80133-7).