FiO/OSA 2013 伏見 亮大

(주)nference plenary lecture)
John E. Bowers, "실리콘 광 집적 회로와 레이저"
Si 광회로 연구의 권위자. 강연에서는 광회로의 현황과 배경을 설명한 후, 회로를 구성하는 각 소자에 대해 설명했다. 그 중에서도 자신의 연구와 관련이 있는 것으로, SiN 도파관과 Si 도파관의 나노 테이퍼에 의한 결합을 들 수 있다.
IME의 칩에서는 Si층과 SiN층 사이에 실리카층이 끼어 있기 때문에 같은 방식으로 할 수 없어 격자 커플러가 필요하지만, 두 층이 인접한 경우라면 나노 테이퍼에 의한 결합이 가능하다.
나노테이퍼는 스폿 사이즈 컨버터 등에 사용되고 있지만, 설계에 관한 연구는 많지 않다. 광회로 분야의 발전을 위해 각 소자에 대한 보다 상세한 연구도 흥미롭다고 생각하며, 나노테이퍼는 구멍이 있다고 생각한다.

Jared F. Bauters, et.al, "Integration of Ultra-Low-Loss Silica Waveguides with Silicon Photonics", IEEE Photonics Conference 2012, September 27, (2012)
광회로의 세션을 듣고 있노라면, 연구의 방향이 최고 데이터를 추구하는 것이 아니라 실용적인 시스템 구축으로 변화하고 있음을 알 수 있다. 산업화(우선은 광 인터커넥트)를 향한 움직임이 있는 가운데, IME를 최대한 활용하여 팹리스화를 도모할 것인지, 아니면 속도를 중시하여 독자적으로 노하우를 축적해 나갈 것인지는 알 수 없으나, 실험을 해야만 세계적으로 인정받는 연구가 될 것으로 생각한다.

(LTu2G.2)
조나단 C. 나이트, "미세구조 섬유의 좋은 점과 나쁜 점"
Hollow fibre는 중공 구조를 가진 광섬유이다. 특징은 일반 광섬유라면 투과하지 않는, 아니 오히려 흡수해버리는 중적외선 영역을 도파할 수 있다는 점에 있다. 무려 10.6 μm의 파장을 가진 CO2 레이저 광도 전파시키는 것이다. 공간을 거울 등으로 우회하는 것보다 안전하지 않을까. 광섬유가 손상되면 위험하지만, 다양한 산업적 응용을 생각할 수 있는 연구이다.

Fei Yu, et.al, "Low loss silica hollow core fibers for 3-4 μm spectral region," Opt. 2012)
광결정 세션 총평
광결정 세션에서는 나노빔 공진기가 많이 다루어졌다. 목적은 주로 센서 응용이 주를 이루었는데, 반경을 선형적으로 변화시키기만 하면 된다는 설계 지침의 용이성이 이러한 유행을 만들어낸 것이 아닌가 생각된다. 또한, 슬롯형 공진기도 몇 가지 소개되었다.

(FW4E.2) J. Burr, et.al. "Coupled Periodic Silicon Optical Waveguides in Giant Slow Wave Resonances"

(FW4E.5) S. Makino, et.al, "Coupled Resonator Optical Waveguides in Coupled Resonator Optical Waveguides based on Slotted Nanobeam Cavities"

L3 공진기의 effective mode volume이 0.75 정도인 반면, 슬롯 공진기는 0.1로 매우 작아, L3 공진기보다 훨씬 작은 모드 볼륨이 매력적이다. 응용에 필요한 에너지가 비례할 때, Q값이 1/8.5가 되어도 같은 에너지로 동작시킬 수 있다는 것. Miller도 전자소자에서 양자점에 필적하는 광학소자를 만들기 위해서는 Moderate Q & Very small V 공진기가 필요하다고 말했다. ． 개인적으로는 현실적인 소자를 만들기 위해서는 보다 높은 Q값의 PhC 공진기보다 적당한 Q값의 슬롯 공진기 등 모드 부피가 작은 구조가 앞으로의 중심이 될 것으로 생각한다. 플라즈몬은 모드 부피는 작지만 공진 주파수의 제어가 쉽지 않기 때문에 현실적인 해답은 PhC 공진기가 아닐까 싶다.