CLEO: 2015 Kou Yoshiki.

研究

CLEO:2015年报告。

博士一年级学生Kou Yoshiki

1.简介。

博士一年级学生Kou Yoshiki

2015年CLEO于5月10日至15日在美国圣何塞举行。圣何塞位于旧金山以南,乘坐加州火车约一小时,与旧金山一样,气候良好。会议期间,每天的天气都很好。白天温度高,湿度低,但日落后温度迅速下降,因此必须注意。由于我在成为硕士生的第一年就没有参加过这个会议,我对圣何塞的街道感到非常怀念。

与OMIMO等其他国内会议不同,CLEO有很多与微光共振器有关的会议,所以我每天都能听完讲座而不觉得无聊。令人印象深刻的是,许多与微光共振器有关的研究不仅被安排在以微光共振器为名的会议上,而且还被安排在诸如 "非线性光学 "和 "生物感应 "等一般性会议上。令人印象深刻的是,许多与微光谐振器有关的研究项目被安排在 "非线性光学 "和 "生物传感 "等一般性会议上。这是否意味着微型光学谐振器的使用已变得如此普遍?在这份报告中,我报告了我的演讲结果/反思,并介绍了我参加的一些演讲。

2.关于你的演讲

 [STu1I.4]带硅微腔的低功耗片上全光克尔开关

12日上午,我在 "非线性光学 "会议上做了一个演讲。我的演讲是关于利用硅藻土谐振器中的光学克尔效应的光学开关。除了我的演讲之外,在这次会议上还有许多其他使用微型光学谐振器的演讲。然而,他们中的大多数都与波长转换和光学克尔梳有关,没有像我这样的时域应用的演讲。在同一次会议上,还有来自普渡大学/Weiner小组、康奈尔大学/Gaeta小组和加州理工学院/Vahala小组等杰出小组的报告。还有许多高质量的研究报告,如最近发表在《自然通讯》上的 "布里渊散射诱导的透明度和非互换光存储"。也有许多高质量的演讲。

我的演讲是这届会议的第四个,8点45分开始,正好赶上了很多人。事实上,这届会议非常拥挤,由于有许多与网络有关的高调演讲,观众席上只剩下站着的人。在问答环节中提出了以下问题。

  • 热效应变得明显的受控光脉冲的时间宽度是多少?
  • 是否使用了某种方法来稳定谐振波长?
  • 所用的模式与开关所需的控制光功率之间有什么关系(因为不同的模式需要不同的模式量)?
  • 什么限制了开关速度?
  • 在确定输入脉冲的时间间隔时,是否考虑了谐振器的FSR?

我能够毫不迟疑地回答(1)至(4),因为它们是假定的问题(我认为),但我无法回答(5),因为我既不懂英语也不懂内容。现在回想起来,这个问题是关于FSR和时间间隔的,所以我可以猜到提问者一定是把它和光通信的研究混为一谈了,但当时我还想不出那么远。我希望下次在回答问题时能更加勤奋,考虑到提问者的意图。

3. 关于引起我们注意的演讲

 [SM1l.4] 使用双环谐振器的集成片上C波段光谱分析仪。

对硅片上的备用功能的研究。波长成分是使用具有轻微不同FSR的耦合硅微镜来解决的;由于FSR略有不同,基本上只能从一对具有匹配波长的山峰中传输光。对其中一个微镜的谐振波长进行热调,可以改变具有匹配谐振波长的一对模式,从而使波长可以被扫过。关键的一点是,通过稍微改变其中一个微环的谐振波长,就可以显著地扫过波长。该装置在输入端口有一个内置的马赫-泽恩德调制器,以实现锁定检测,同时还有一个内置光电探测器。该装置的缺点是,由于使用了微镜,波长分辨率不能提高很多,但它的有趣之处在于,上述精细装置的制作。

 

[STu1I.3] AlGaAs-On-Insulator(AlGaAsOI)纳米波导中的高效四波混合(丹麦技术大学)。

当在硅中使用非线性光学现象时,通过双光子吸收产生载流子总是一个问题(除非使用载流子提取)。近年来,SiN和a-Si:H已被研究为硅的替代材料。然而,尽管SiN有一个宽的带隙,它的非线性比硅低。尽管a-Si:H比硅具有更高的非线性,但它不能完全抑制双光子吸收的载流子生成。另一方面,本研究中使用的AlGaAs比硅具有更高的非线性,同时,带隙可以由Al浓度控制。通过设计波导结构,波长转换效率得到了提高。

[FTu4B.8] 用光学微腔控制碳纳米管力学(Lipson, Cornell univ.)。

氮化硅的独立式谐振器(Q=5×106CNTs是热振动的,振动的振幅大到pm。因此,通过使它们靠近谐振器,可以通过谐振器的输出来检测CNTs由于机械振动而产生的微小位移。通过一个夹具,CNTs被机械地带到靠近谐振器的地方。石墨烯电光调制器),显然开始向碳基材料发展。

[SM3O.1] 用光学微腔生物传感器监测的单核酸相互作用(Vollmer,MPI)。

沃尔默的特邀演讲。本次演讲的主要内容有以下两点。首先,正如去年在庆应举行的研讨会上所讨论的那样,棱镜被用于耦合,而不是锥体。这是因为它有很高的机械稳定性。此外,我们使用微球而不是环状体来促进棱柱状的耦合。另一点是使用等离子体微粒子来增强电场和提高灵敏度。正如后面所描述的,最近使用微型光学谐振器进行传感的趋势似乎是将质子、光学机械学和光流体学结合起来,以实现更高的灵敏度和功能。

[AW3K.1] 流体耦合光机械振荡器(H. Tang,耶鲁大学)。

[AW3K.2] 表面敏感的微流体光学机械环形谐振器传感器(X. Fan,密歇根大学)。

用光学机械学进行传感的原理非常简单:一个小型的光学谐振器+光学机械学+光流体学。当一些颗粒粘附在谐振器上时,谐振器的有效质量会发生变化,机械谐振频率会发生变化。通过向谐振器注入CW光,并用射频光谱仪对输出的光进行频率分辨,可以看到机械频率移动。与使用折射率变化的传统传感方法相比,这种方法有一个优势,即它可以测量 "重量"。

前者使用一个与波导集成的SiN圆盘谐振器。水对可见光是透明的,但硅是不透明的。因此,该谐振器显然是用SiN制造的,它在可见光范围内是透明的。在液体中的测量是通过制造一个流道进行的,但液体造成的阻尼是一个问题。在液体中,Q巨大的据说阻尼减少到约1。在这项研究中,液体中的阻尼通过用足够高的功率的光来放大光机械振荡而被取消。因此,Q巨大的得到的数值为~12,这对液体来说是非常高的。光的输入和输出是通过光栅耦合器进行的。

后者是一个空心硅瓶谐振器(类似于OIST?)后者使用一个空心硅瓶谐振器(类似于OIST?)这个在硅瓶中有一个通道,所以锥体不必被液体浸润。在这项研究中,测量目标是HF溶液,观察HF刮擦硅瓶内壁导致的有效质量的变化。

[STu2I.3] λ=4.5μm的硅蓝宝石微谐振器中的级联四波混合(Loncar, 哈佛大学)。

[SW4F.2] 基于量子级联激光器的克尔频率梳生成(Kippenberg, EPFL)。

最后,我想介绍一些与汽车梳子有关的介绍,尽管这不是我非常熟悉的领域。上述两项研究试图用QCL作为光源产生中红外梳子,这对传感很有用,因为各种气体的吸收线存在于中红外区域。前者(哈佛大学)尝试使用在蓝宝石上制造的硅微镜来产生梳子。在蓝宝石而不是硅石上生长的原因是硅石在中红外有吸收。另一方面,后者(EPFL)使用了一个MgF2谐振器,就像在电信波段梳理中一样,但在中红外有吸收的二氧化硅锥体不能用于耦合,所以用茂金属纤维制作了一个锥体光纤。棱镜耦合本来是一种选择,但没有在中红外透明的棱镜材料吗?在任何情况下,可能需要某种设备来生产中红外的梳子。