OSA (FiO/LS) 2015 Takumi Kato

研究

2015年OSA(FIO/LS)返校报告

加藤拓美

1.概述。

10月18日至22日,我参加了由美国光学学会组织的2015年光学领域的前沿问题。这是我在2012年参加该会议后三年来的第一次。与国内会议不同的是,微光谐振器领域的报告很多,所以我去参加了很多场会议,调查最新的研究趋势,从斯坦福大学的Vuckovic和ETH的Faist等著名研究人员的特邀演讲中,我学到了很多。还有一些熟悉的研究人员,如INRS的Morandotti教授小组和OIST的Nic Chormaic教授小组,我在加拿大见过他们,我注意到,尽管这是一个国际会议,但也有一些固定的成员参加会议。我觉得自己今后要继续积极为国际会议做贡献,让田边实验室也成为他们的这种存在。

2. 关于他们自己的介绍

FTu2E我做了一个口头报告,题为 "拉曼散射对二氧化硅环形微腔中克尔频率梳的影响",这与我9月份在日本应用物理学会的报告相同。演讲的内容与9月份在日本应用物理学会的演讲相同,但我觉得这次的演讲更好,虽然是用英语演讲,但我很高兴自己在准备时对短短10分钟的演讲所要表达的内容有了清晰的认识。提出了以下两个问题。

  • 当FSR为几十GHz时,四波混合对拉曼散射是否占主导地位?
  • 关于模拟的计算参数。

人们发现,如果能得到带有色散和非线性系数参数的数据,就会非常容易理解,这样就可以清楚地表明当FSR达到一定量级时,是四波混合还是拉曼散射占主导地位。

3.研究趋势调查

与克尔频率梳有关
FM1D.2 稳定的片上光学频率梳 *UCLA Chee Wei Wong等人。
关于使用SiN环生成梳子的报告。有许多关于车梳稳定的研究,但没有关于芯片上的建议。在这项研究中,产生了一个小的FSR汽车梳子(几十GHz),并在干扰menlo的纤维梳子时实现了高稳定性。有人指出,UCLA小组提出的是carcom而不是内容。

FM2D.3 在微谐振器中实现自动确定的梳状物生成:克服热转移 *Purdue Univ. Weiner等人。
一份关于如何可靠地引导车载机进入孤子状态的报告。侧重于混沌状态下谐振器内部功率的振荡使得后续状态不确定,研究了在避免混沌状态的情况下实现孤子状态的条件。由于模拟中没有加入热光学效应,重点是如何在实验中避免热光学效应的影响。

FTu3E.2 量子级联激光器克尔频率梳生成 *EPFL Kippenberg等人。
关于瞄准中红外波段的梳状光源的汽车梳的报告。共振器是MgF2共鸣器。泵浦光是一个量子级联激光器。蒸发耦合器是一种钙化玻璃纤维。分散性不是很好,但可以通过设计谐振器的结构分散性来改善。

FW3C.1 利用孤子诱导的切伦科夫辐射在光子芯片上进行宽带频率梳理 *EPFL Kippenberg等人。
一份关于使用SiN环的汽车梳子的报告。论文的内容是典型的Carcom领域,如使用色散波实现宽带梳子,以及使用2f-3f对载波-包络-偏移进行绝对测量。令人感兴趣的是关于模式交叉导致的频谱崩溃的讨论。例如,即使在只考虑TE一阶模式的情况下得到一个理想的孤子,如果某些纵向模式与TE二阶模式交叉,频谱也会坍塌。因此,设计应尽可能地避免模式交叉。另一方面,对于色散设计,不可能坚持单模条件,例如,通过使波导宽度变宽,因此,人们认识到模式交叉在某种程度上是不可避免的。据悉,目前正在进行研究,通过对部分波导进行减薄试验来创造单模条件。理论上,这与锥形光纤相同,其中只存在单模。如果发生与锥形纤维中相同的现象,它可能导致利用宽疏散光进行原子捕集,并从中产生单光子,目前正在使用锥形纤维研究这些问题。

FW6C.5 倍频程跨度的微腔克尔频率梳,在硅芯片上有谐波色散发射 *NIST Diddams, Papp, Srinivasan等人。
未能出席的截止日期后的演讲,报告了使用SiN环观察到的1~2微米的增宽梳。其中一项创新是,产生色散波的波长被设计为1微米和2微米左右。另一项创新是对波导和谐振器之间的耦合进行调整。通常情况下,只考虑泵浦波长的耦合,其他波长往往被忽略,但通过使用弯曲的波导就可以考虑到这一点。事实上,在1550纳米的泵浦下,已经观察到了一个传播范围为1至2微米的梳子,但它似乎并没有导致孤子的形成。

4.其他。

FM2D.1 纳米光子结构中的低功率非线性光学 *Stanford Vuckovic
纳米光子学,但不是硅,主要是GaAs、GaP、SiC等,关于DFG使用GaAs纳米光束中的χ(2),可以通过巧妙地制造GaAs晶体表面来有效产生;光子封锁⇔光子诱导隧道。在单光子水平上的许多研究,如光子诱导隧道,也已经进行了。他在介绍一些更引人注目的纳米光子学研究时,例如使用光子晶体结构的研究,他将其与打破传统模式的研究进行了对比,例如2015年在《自然-光子学》上报道的研究,这引来了观众的笑声。然而,这种使用优化算法的设计很可能在未来成为纳米光子学的核心。
反向设计和演示一个紧凑和宽带的片上波长解复用器。冯小刚、亚历山大-Y-皮戈特、杰西-卢、康斯坦丁诺斯-G-拉古达基斯、扬-佩特凯维茨、托马斯-M-巴比内克和耶莱娜-武奇科维奇。 自然光子学 (2015) (arXiv:1504.00095)

FM2D.5 由受激布里渊散射产生的超窄带可调谐微波滤波器 *Sydney Eggleton等人。
使用前向布里渊散射进行研究。这项研究的有趣之处在于其装置。如果硅纳米线与基底接触,布里渊散射的效率,也就是与声波的相互作用,就不能提高。在这项研究中,采用了一个硅柱结构。这可以防止声子泄漏,并确保光学模式和声子模式之间的强烈互动。然而,从光子晶体领域的角度来看,空气桥结构的解决方案是立即可见的。我想我曾读到过关于实际使用空气桥的尝试。这份报告让我感到,只要稍微改变一下方向,就能在同一光子学领域取得突破。

FTu3E.1 中红外和太赫兹量子级联激光频率梳 ETH Faist
法斯特的量子级联激光器(QCLs)教程:我完全不了解QCLs的设计,但很明显,它们的目标是中红外到太赫兹范围;关于直接从QCLs生成梳子的研究于2013年发表在《自然》杂志上,此后一直在逐步进展。我个人觉得,在不与QCL领域竞争的情况下,使用QCL发展这项研究是可取的。在这个意义上,使用QCL作为光源来产生中红外波段的汽车梳子似乎是正统的。

FW3E.6 磁场和电场热点的硅纳米减影 *新加坡数据存储研究所
众所周知,当金和其他金属在纳米间隙中靠近时,间隙中的质子会产生一个强电场。虽然对电场的研究已经广泛开展,但对磁场的研究却很少。这项研究分析和实验了电介质材料(硅)在纳米间隙中靠近时产生的电场和磁场。根据受激光的偏振,电偶极或磁偶极被激发。