PECS XII 哲本友弘

2016-01-18 2022-09-24 miyahara

研究

PECS XII 返回报告

哲本智博

日期：2016 年 7 月 17-21 日。
地点：约克大学，英国约克

1.会议概况

　7 月 17-21 日，我参加了在英国约克大学举行的第十二届光子与电磁晶体结构会议（图 1）。正如 "光子与电磁晶体结构 "这个名字所暗示的，这个会议每两年在不同的地方举行一次。下一届会议将由 M. Loncar 主持，在波士顿哈佛大学附近举行。这是一次非常高水平的会议，有来自世界各地的顶级研究人员参加（我能想到的大多数人都是光子晶体方面的研究人员）。 https://www.york.ac.uk/physics/pecs-xii/technicalprogram/fullprogram/ E. Yablonovitch、J. Pendry 和 F. Cappasso（通过 Skype）等大腕也出席了会议。(E. Yablonovitch、J. Pendry 和 F. Cappasso（通过 Skype）等大腕也出席了会议）。会谈中唯一令人失望的是画家的演讲被取消了。取而代之的是由赞助商 Nat.⁶发表了一篇关于光子晶体谐振器的论文，该谐振器的性能超过了

会议的一个特色是讨论环节。讨论的主题是："为什么光进入谐振器时会发生π/2位移？为什么当光输入谐振器时会发生 π/2 移动？主持人克劳斯（T. Krauss）主持得很好，讨论在一定程度上很活跃，尽管有时会跑题。我在那里感受到的是，各地的人们对这些问题都有类似的认识。上面提出的一些问题在田边实验室内部也有人提出过。听听其他人对这些共同问题的看法很有意思。我认为这是一次很好的试验。

我还感受到了日本研究团体在光子晶体领域的强大研究实力。与几乎没有日本研究人员的 WGM 谐振器领域相比，在光子晶体领域，有许多领先的研究小组，包括基于超高 Q 值谐振器制造技术在光子晶体领域开拓各种应用的野田实验室、研究慢光和超高灵敏度生物传感的 Baba 实验室、研究光信号处理的 NTT Notomi 实验室以及研究量子光学的荒川岩本实验室。东京大学的荒川岩本实验室是量子光学领域的领先研究小组。另一方面，其他研究小组似乎也在追随日本研究小组，将研究方向转向其他领域，如等离子体和超材料，而不是与其竞争。对于应用发展缓慢的光子晶体领域来说，这是一个明智的决定。光子晶体的成本很低，尽管制造光子晶体需要很高的技术，但是否能使用光子晶体还不得而知。在我的印象中，最近出现了很多光子晶体应用的萌芽，否则日本小组可能会在应用方面落后。我们深感不断参加学术团体和思考研究方向的重要性，以避免在研究领域孤立无援，在新领域出现时落伍。庆应义塾大学田边实验室在业界鲜为人知，因此我们认为有必要传播有影响力的研究成果。

2. 关于自己的陈述

这次的海报展示内容是利用光纤耦合光子晶体谐振器形成耦合谐振器的隔离模式。不到十个人参加了这次报告会，其中许多人具有光子晶体领域的各种背景，并就谐振器形成原理等基本问题提出了问题。另一方面，该领域的专业人士提出了有关未来发展方向的问题，虽然我说过要进行光信号处理方面的实验，但与现有设备相比，唯一的功能优势就是插入损耗很小。为了利用这一优势，我们希望考虑与其他平台上的设备进行耦合，例如环形器，并将量子光学领域的应用作为一个很有前景的方向。

3. 主题介绍

T. Cunningham,. 等人。., "用于细胞膜成像和数字分辨率生物分子传感的光子晶体增强显微镜"。

利用光栅结构中驻波的共同进化波长变化进行细胞成像。当细胞附着在薄膜（或培养）上时，会发生诸如肿瘤侵袭、干细胞分化、细胞死亡和癌症转移等细胞变化，要详细观察这些变化，需要满足无标记、可量化、高空间分辨率和长期可用等要求的方法。在这项研究中，我们根据细胞附着区域局部共振波长的变化，将细胞附着到由聚合物和 ITO 制成的光栅上，从而实现了满足上述要求的细胞成像。田边实验室曾一度对细胞周期感兴趣，但当时世界上还没有有望实现这一目的的工具。我想到了通过调查相关研究和参加会议来拓宽视野的重要性。

A. Schulz,. 等人。., "Kagome 晶格中的光子晶体波导"。

W1 型波导是指在三角形晶格的周期性结构中填充一条线，主要用于利用光子晶体波导产生慢速光。然而，W1 波导需要设计成在频带边缘工作，而频带边缘的色散和损耗都很高，即使经过优化，群折射率也仅限于 150 左右。本研究表明，通过使用具有 Kagome 晶格结构的光子晶体波导（数值分析表明其群折射率超过 10,000 ），可以在带边之外实现群折射率超过 150 的慢速光。波导上下的缺陷就像耦合谐振器，从而实现了慢速光。实验测量了群折射率，其性能与现有装置相当。在我的印象中，卡戈米光栅通常用于光子晶体光纤应用，但我从未想过将其用作波导。据我所知，慢光有很多优点，因此不久的将来可能会有显示高性能的报告。