PIERS 2023 Ryo Kanno.

2023-08-21 2024-01-23 松山大和

研究

关于参与 2023 年国际种族和族裔研究计划的报告

7 月 3 日至 7 月 6 日，捷克共和国布拉格，布拉格会议中心

博士课程 Ryo Kanno

1. 参加会议

会议：2023 年光子化学和电磁学研究研讨会
日期： 2023 年 7 月 3 日至 2023 年 7 月 6 日
地点：捷克共和国布拉格会议中心

2. 关于 PIERS2023

这是一次由布拉格捷克技术大学、浙江大学和浙江大学电磁学院共同举办的国际会议。由于会议由浙江大学主办，亚洲人很多，还能看到很多熟悉的日本人。至于会议内容，除了纳米光子学之外，还有量子光学、微波等很多分会场，很多分会场都是观众不熟悉的。我所在的领域有很多特邀演讲人，很多演讲都很全面，这有助于我的理解。

报告员的介绍

标题：通过对接实现带有边缘耦合器的 SiN/Si 混合集成
演讲者：菅野亮
工作单位: 庆应大学
演讲编号：1P4a（7 月 3 日星期一下午 13:30）

人们研究了各种材料的光集成电路，利用 CMOS 兼容性以与电路相同的方式制造光集成电路。硅（Si）是一种典型的 CMOS 兼容材料，已经集成了使用 PN 结的调制器等有源器件。然而，硅是一种间接过渡半导体，这意味着无法制造电信波长范围内的光源，而且硅的双光子吸收使其难以产生有效的非线性光学效应。氮化硅（SiN）是一种硅化合物，作为一种能有效产生光频梳的材料，它最近引起了人们的关注，光频梳是一种多波长、高度重复的光源。如果这些材料仅按原样粘合，波导宽度和薄膜厚度不同，则很难实现有效传播。因此，本研究将芯片横截面的结构做成了反锥形结构，并通过计算和实验明确了对接时的耦合效率。采用有限差分时域法和特征模态展开法对反锥形结构进行了优化。研究发现，波导的有效折射率和模式重叠度（即每个模式的重叠度）都很重要。由于优化了波导宽度，同时考虑了制造误差，最大耦合效率达到 96.31 TP3T。用各种折射率匹配材料填充芯片之间的间隙时，耦合效率也达到了 96.31 TP3T。
在计算效率时发现，与考虑了有效折射率的耦合器相比，折射率为 1.7 的耦合器的耦合效率不会降低。这可能是由于光路长度较短的缘故。我们设计了这些反锥形结构，并将其实际粘合到 SiN/Si 上。通过粗略方法计算得出的耦合效率为 45.91 TP3T，而通过填充折射率匹配材料计算得出的耦合效率为 58.81 TP3T。

4. 出席的专题介绍

标题: 用于产生克尔频率梳的多功能腔孤子
演讲人：Xiaoxiao Xue
工作单位：清华大学
演讲编号：1A4（7 月 3 日（周一）10:30

对产生不同于传统零耗散孤子的新型非耗散奈奎斯特孤子的研究。耗散孤子近年来备受关注，因为它们可以通过谐振器在芯片上产生。所产生的传统孤子，即暗脉冲（platycons），是由增益、损耗、非线性和色散等几种效应的复杂平衡支持的。
奈奎斯特孤子已被广泛应用。在这项研究中，利用光纤环形谐振器产生了无色散奈奎斯特孤子，该谐振器集成了可编程光谱整形器和铒增益，允许任意腔体色散和滤波。无色散奈奎斯特孤子具有平坦的频谱和较高的转换效率，此外还能在不通过混沌区的情况下被激发。

标题: 片上异质集成的亚微米波长激光器，用于
量子应用
演讲人：尼玛-纳达尔
所属机构：国家标准与技术研究所
演讲编号：1P3（7 月 3 日星期一 14:45）

与氮化硅（SiN）相比，Ta2O5 的热光学效应低，应力变形小，因此是一种非常适合各种应用的材料。Ta2O5 能透过近紫外线（380 nm~），Q 值达到六次方，因此在各种应用中都是一种极具吸引力的材料。

标题: 用于光子集成电路中光学元件的纳米线光子晶体阵列
电路
汉斯-彼得-瓦格纳介绍
工作单位：辛辛那提大学
发言编号：1P3（7月3日，星期一，15:05）

研究用 III-V 族半导体 InP 制作的纳米线型光子晶体激光器。其阈值低于传统的硅纳米线光子晶体激光器。高双折射使其适用于制造微型光学元件，可用作偏振转换器和相位延迟元件。此外，通过在纳米线上镀金，还可以实现等离子放大，从而为更多样化的应用提供了可能。