期刊俱乐部2022｜田辺光子结构组

期刊俱乐部

按年份（4-12月）划分

2022财政年度。

演示文稿 :

A photonic analog of twisted bilayer graphene that has ultra-flat photonic bands and exhibits extreme slow-light behavior.

演示文稿 :

2020年にターンキーソリトンが実現されて以来，ソリトンコムの実用化はより一層現実味が高まった．将来のスケーラビリティの確保には，CMOS互換材料を用いた共振器が欠かせない．その中でも，ソリトンコムシリコンカーバイド(SiC)は長らく半導体の材料として広く用いられてきた，商业信息操作系统互換の材料である．SiCは，シリコンナイトライドと比べた時，比較的大きな屈折率(n=2.6)と非線形屈折率(n₂=8.6x10^-8 m²W^-2)を持ち，より低パワーでの非線形光学効果が期待できる．しかし，ソリトンコムへの応用に関しては，熱光学係数が大きく，室温での実現例は今までに無かった．そこで，今回，補助レーザ法を用いた室温でのソリトンコムの発生を達成したため，報告する．

演示文稿 :

光パラメトリック発振は、ポンプ周波数から大きく離れた周波数のコヒーレントレーザー光を発生させることができるが、実用化のためにはポンプから信号への変換効率が、これまで実証されてきたものよりはるかに高い必要がある。この課題に取り組むため、カー非線形微小光共振器におけるパラメトリック発振を理論的および数値的に研究し、非線形過程の相互作用から生じる複雑な解空間を明らかにする。まず、3モード近似を用いて、ポンプパワーと周波数ミスマッチの効率最大化の関係を導出する。しかし、集積型マイクロリング共振器のような現実的なデバイスは、3つ以上のモードをサポートしているため、モード全体を含むより正確なモデルが、不要な競合非線形過程から生じる潜在的な効率性を決定するために必要である。この目的のために、非線形結合共振器モードの全スペクトルを考慮したLugiato-Lefever方程式を計算した。多モード共振器におけるパラメトリック発振に関連する2つの非線形現象、すなわちモード競合とクロスフェーズモジュレーションによる変調不安定性を観察し、その特性を明らかにする。最後に、マイクロ共振器の損失率を調整することによって、変換効率を約25%まで高める方法を示す。この解析は、高い変換効率と出力パワーを目指すマイクロレゾネータの設計の指針となるものである。

Nature Electronics 5, 184–190 (2022).
A. M. J. Zwerver, T. Krähenmann, T. F. Watson, L. Lampert, H. C. George, R. Pillarisetty, S. A. Bojarski,
B. P. Amin, S. V. Amitonov, J. M. Boter, R. Caudillo, D. Correas-Serrano, J. P. Dehollain, G. Droulers,
E. M. Henry, R. Kotlyar, M. Lodari, F. Lüthi, D. J. Michalak, B. K. Mueller, S. Neyens, J. Roberts,
N. Samkharadze, G. Zheng, O. K. Zietz, G. Scappucci, M. Veldhorst, L. M. K. Vandersypen & J. S. Clarke

演示文稿 :

誤り訂正を用いたフルスケールの量子コンピュータの実現には数百万量子ビットが必要であり，工業的な半導体製造技術を用いた半導体量子ビットを用いた量子コンピュータはこの部分で高い可能性を秘めている．
しかし，現在報告されている半導体量子ビットの製造方法は電子線リソグラフィによって製造されており，歩留まりが良いとは言えない．
本研究では，現在の工業製品製造に用いられるフォトリソグラフィ技術を用いて，完全に工業的な手法で製造した300mmウェハ上のチップに半導体量子ビットを確認した．
これにより，飛躍的に歩留まりを改善することに成功した．

演示文稿 :

混沌动力学在许多物理系统中都有报道，并且几乎影响了科学的每一个领域。有趣的是，同样的特征使得有趣的是，正是这些特征使混沌成为抑制退相干、实现安全通信和取代随机共振中的背景噪声的有力工具--A在这里，我们报告了混沌诱导的随机共振的首次展示--这是一个反直觉的概念，即一个系统传递信息的能力可以通过添加噪声而被连贯地放大。展示了光机械系统中混沌诱导的随机共振，以及光机械介导的两个混沌之间的转移。这些结果将有助于理解光学机械系统中的非线性现象和混沌现象，并可能用于开发新的应用。这些结果将有助于理解光学机械系统中的非线性现象和混沌，并可能在信息的混沌传输中找到应用，以及改善对其他无法检测的现象的检测。光机械系统中的信号。

演示文稿 :

第六代（6 G）通信标准预计将包括对非常高的数据速率（超过100 Gbit/s）的支持，设备电子装置将尽管太赫兹波段拥有充足的带宽。最近揭示了拓扑谷光子晶体（VPC），拓扑谷光子晶体（VPC），拓扑谷光子晶体（VPC）和拓扑谷最近揭示的拓扑谷光子晶体（VPC），表现出接近零损耗的弯曲，零背散射和零结面积，为未来的高速设备间通信带来很大的希望。在这篇文章中，随着弯曲数量的增加，光子带隙区域的低色散被证明是通过使用多级调制的10毫米直线的108-Gbit/s比特率VPC波导，并通过综合通信实验证明了10个急弯结构的62.5-Gbit/s的比特率。

演示文稿 :

可见光范围内的光学集成电路是ǞǞǞ和......和视觉冲击鄙视射线、量子计算、传感、光遗传学等。可以预期会有许多应用。在光学集成电路中，光相位调制器是它是实现这些目标的一个重要因素。然而，现有的商业信息操作系统可利用技术实现的可见光范围内的可整合相位调制器。规模为几百人。嗯，半波长的功率为几十。mW和目前，它还远远没有达到实用的程度。因此，在这项研究中，利用氮化硅微光共振器，将530纳米obi和488纳米在皮带上，超紧凑和一个具有超低功率消耗的光相位调制器已经实现并被介绍。

演示文稿 :

纤维光学实验中的高阶种子调制不稳定性。经过调查。损失补偿的再循环回路配置允许复杂和初始调制连续场的时空演变，表现为确定性的动态。可以进行单次观察。调整调制周期因此，完全一致的动力学和纯粹的噪声驱动的观察到动态之间的连续过渡，并进一步统计方法该系统的特点是由

演示文稿 :

波导之间的耦合是光学中的一种常见现象，控制着光的路径。和整合发挥了重要作用。事实上，耦合特性是对波长和波导结构非常敏感的波导，宽带和抗制造误差。很难实现路径耦合。在这项研究中，一个群体规程场(人工测量场：AGF），以实现耦合色散的设计，并提供一个宽带和制造误差容忍度。该波导的开发是以

演示文稿 :

尽管目前的集成激光器取得了很好的效果，但实际上在该系统的实施过程中仍然存在几个问题。其中之一是频率chu在III-V族和硅的情况下，调制是一个组合，即在传统的III-V和电光调制的硅中MHz级别的频率调整是可能的，但热光学效应和载流子密度及光模式的转变是不可能的。这限制了该系统的性能。在这项研究中，II-V/niobate2 exahertz/s (2.0 x 10)，使用锂混合集成结构。¹⁸ 有史以来最高的频率调制速度为50兆赫（赫兹/秒），以及50兆赫的高速度。它是一种带有瘙痒的综合激光。除此以外，波克尔效应还能同时传输红外线和可见光，并已被世界所采用。世界上第一个集成多色激光器。

演示文稿 :

随着光子集成技术的进步，芯片级的高频（RF）过滤器的开发已经变得非常重要。在这项研究中，一个单独的吨的平滑光谱包络，需要进行脉冲整形。基于孤岛微梳的高频光子滤波器，无示范。一个结合多波长光源和色散传播的系统被挖掘出来。它的功能是延迟线与延迟线（TDL）滤波器，并用于FIR滤波器的配置。结构的复杂性大大降低。该光源配备了一个完美的孤子晶体(PSC）可用于分割射频传输频段和并适当控制两个相互干扰的孤子的相对方位角。滤波器的重建是通过以下方式实现的。

演示文稿 :

硅基光学纤维是非线性光学的主流。可立即接触到各种非线性现象，如孤子和自相位调制。该系统可以被访问。然而，有一个基本的限制。硅石是无定形的，因此但来自地表的影响可以忽略不计的情况除外。它不表现出二阶非线性。在这里，具有高非线性的MoS2直接生长在纤维芯上。使用一个单层，显示了功能化光纤中二次谐波的产生。用MoS2功能化的纤维是44pmV^-1二次易感性（χ（2））值和0.2×10的^-3 m^-2W^-1的二次谐波生成转换效率。这种方法是可扩展的，并且可以推广到其他过渡金属二钙化物和广泛的波导系统。我们会的。我们的结果。高效纤维中二次谐波源的新方法。显示出基于χ(2)的非线性光纤，即光电子学、光子学平台、。集成光学架构，.和有源光纤网络平台。有可能站起来。

演示文稿 :

在光学集成电路中使用铒离子进行光放大的研究已经展开。产量不足以满足实际使用。在这项研究中在一个使用氮化硅波导的铒放大器中实现了145毫瓦的输出功率和超过30dB的小信号增益。这是一个孤独子组合的输出。100倍，并可应用于低噪声光微波发生和波分复用通信。这些数字很实用。

演示文稿 :

非线性光学效应被用于全光计算和光子神经网络。这项新技术预计将有多种应用，如基底上的超快光源。然而，很少有对于大多数光子材料来说，非线性光学效应并不显著，而且规模也不大。使用具有高工作能量和高Q值的谐振器是必要的。在这项研究中，由于强烈的二阶非线性光学效应，所有没有共振器的光。开发了一种光学开关，以实现高速和低能耗。此外，一个分布式的脉冲的空间和时间形状被仪表成功地保持。下表显示了调查的结果。

演示文稿 :

介绍：将两种具有相反热光学系数的材料结合起来的混合体。假设一个中间的Si3N4-TiO2微镜共振器，热折射从理论上研究了取消该效应的非热结构。数值结果表明，在适当的参数下，热折射效应可以被减少。而在这些条件下，孤子状态是很容易获得的。事实证明，这是可以做到的。此外，微型光学谐振器和周围环境之间的热相互作用由交换产生的热折射噪声也被抑制了一个数量级，而且光谱光学时钟、微波生成和其他潜在的孤子组合应用这被证明是极其重要的。

演示文稿 :

最近关于产生曲线子和相干频率梳的工作正在积极进行，克尔（三阶）非线性本来就很弱，而参数振荡阈值需要高Q值的谐振器本研究以一个基于二阶非线性的退化光学参数系统为基础。因此，在本研究中，一个基于二阶非线性的退行性光学参量振荡器（DOPO）中的走动所引起的时间soi。展示石家庄...泵和信号之间有明显的时间间隔。非稳态光参量放大存在下的耗散性二阶孤子展示了由于强二阶非线性而形成的皮米级庞然大物。结果表明，显著的脉冲压缩是可能的，在这些结果包括波长转换、波长多样性和谐振器的精细化要求。利用具有实际优势的纯二阶非线性实现孤子。这是一项合作努力。

演示文稿 :

光子设备和系统的性能包括对材料结构的控制是至关重要的。光子材料与衬底的光学分离是虽然它们可以显著提高性能，但它们它们遭受着复杂的制造工艺和有限的应用。在这里，聚合物双层(EOB)基于一步式电子束直接写入的独立照片为了制造缺口结构，已经提出了不同的聚合物链裂解策略。由于聚合物对电子束的敏感性与分子量有关，所以它允许两层聚合物的不同图案和悬浮式微光共振器是直接形成的；EOB技术是微型光学谐振器具有高度的材料兼容性和设计灵活性这允许。悬浮式微光共振器的应用范围大大扩展。该成果是构建高性能光子材料的一种通用策略。以及提供有望在光学微结构中实现创新应用的板块形式。

演示文稿 :

有源元表面有望实现可重新配置的光学器件，其紧凑性、坚固性、可制造性和功能性得到大幅改善光学相变材料（PCM）为活性元表面提供了一种有吸引力的材料解决方案。在此，我们报告了一种大规模的、可电气化的可重新配置的器件中使用的光学PCM合金，即Ge2Sb2Se4Te（GSST），独特地结合了巨大的非易失性指数调制能力，宽带低光损耗和大的可逆开关量，使其显著增强了利用这些有利的属性，我们展示了准连续可调的有源元面，具有创纪录的半倍频程光谱调谐范围和超过400%的大光学对比度。进一步制作了一个对偏振不敏感的相位梯度元表面的原型，以实现动态光束转向。

演示文稿 :

关于光学微型和纳米纤维（MNFs）的表面变化。相关研究仍处于早期阶段，报告的独特机制是多年来，它一直是个谜。在这份文件中。MNF中的纤维加热、机械渐变和高功率脉冲通过考虑到激光器波导过程的综合相互作用。一个可以解释MNFs表面变化的一般热-机械-光-激活机制。成立。通过纤维加热和机械分切进行粘合。假设硅-氧结合的情况会大大增加。闯入胶合剂所需的能量是内在的带量。输出脉冲率从约9eV大幅降低到约4.0eV，高输出脉冲率从约9eV降低到约4.0eV。激光通过多光子吸收在MNF中诱发了明显的表面变化。研究发现，。最后，表面活性剂的MNF的表面从传感和光电子学到非线性光学。它已经证明，它可以用于有前途的应用，一直到并包括这项工作的结果将被用于防止未来的性能下降和MNF器件的实际应用。它铺平了道路。

演示文稿 :

迄今为止，参数放大器在物理学中占有重要地位然而，目前的参数放大器具有高增益、高频率响应和低功率消耗。然而，目前的参数放大器具有很高的增益和他们都没有将低噪音与需要结合这两者的新设备。在这项研究中，在世界上首次开发了基于半导体制成的超晶格的参数放大器。它是世界上第一个被创造和展示的同类产品。

演示文稿 :

光子晶体（PhC）和耳语库模式（WG）。(M)的概念融合在一起，引入了一个类似齿轮的PhC环形谐振器。microgear "光子晶体环（MPhCR）是一个具有光子晶体结构的光子晶体环。这种 "微型齿轮 "光子晶体环(MPhCR)是指微镜谐振器（如PhC谐振器）内部边界上的周期性调制。和圆形对称的，如WGM谐振器中。介质带的特点是高Q值和高外边界。在介电带边缘附近，传统的慢速光的发展。其Q值比记录的Q值高约50倍，而传统的微环Mo观察到一种模式，其中的群速度比较慢的模式慢十倍。此外，这种缓慢的在PhC的缺陷模式中定位WGM，作为PhC设计的出发点。与传统的WGM相比，模式体积减少了10倍或更多，同时也减少了最大值（见图2.1）。5.6 ± 0.1) x 10⁵MPhC表明，有可能保持MPhC的高Q值R强烈地控制着光子晶体的基本特性，如群速度和定位。这为广泛的光子学应用提供了一个令人兴奋的平台，如传感和测量工程、非线性光学和腔体QED。以下是一个关于 "在中国 "和 "在美国 "之间的问题。

演示文稿 :

与发生在不正常色散区域的明亮孤子相反，正常色散报告了在该区域的微光学谐振器中产生的暗孤子的观察结果。暗孤子被应用于以下领域。暗孤子的产生需要自由色散设计和热不稳定性。其优点是，质量因素的影响很小。在本文中，微光共生技术是一种新的技术。报道了暗亮孤子对在振动器中的耦合状态。这两种模式是一样的。激发两个具有相反色散和相等群速度的模式，Bry由于克尔诱导的交叉相位调制（XPM）由一个托斯利通引起。被动暗孤子的产生。通过微光共振器的黑暗。明亮的孤子对的产生是前所未有的，类似于频率组合。它表现出一个有趣的特性，即有一个ectrum但恒定的输出。这些研究的结果对电信系统和超高速光学等应用非常有用。这些结果对电信系统和超高速光学等应用非常有用。以下是对所提出的主要问题的简要概述。

演示文稿 :

多光谱光电探测器用于检测可见(VIS)，近红外线（英寸）。NIR可以检测多个波长范围的光子的新部署，如钳子。这些光电探测器获得的图像数据被用来确定人类的视觉效果。有效的物体，具有感官信息以外的额外信息，包括热图像和夜视仪用于识别和导航。然而，在这些功能产生于多个异质结和选择性吸收器的耦合。这一点受到了所使用的结构的复杂性的阻碍。在本研究中ǞǞǞMoS2范德瓦尔斯异质结光电探测器的光伏和光电检测。下面是一个关于VIS和身份证实现了选择性检测功能。代表着。使用单个像素的简化单极性偏压。该操作大大降低了结构的复杂性和多光谱的选择性最大限度地减少了用于检测的外围电路。本研究中的多光谱光电探测器被用于自动化操作、监测和适用于计算机视觉和生物医学成像。娴熟VIS/NIR视觉整合的潜在途径。

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这是一个在田边光子结构实验室举行的公开系列讲座。研究生以上水平的学生调查与光学和相关技术有关的论文，如光子学、材料、生物科学等，并以通俗易懂的方式加以解释。

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Nature Electronics 5, 184–190 (2022).
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