PECS XII Tomohiro Tetsumoto
研究
PECS XII 返回報告
Tomohiro Tetsumoto
日期:2016 年 7 月 17 - 21 日。
地點: 約克大學,約克,英國
1. 會議概述
7 月 17-21 日,我參加了在英國約克大學 (University of York, UK) 舉辦的 PECS XII(圖 1)。正如其名「光子與電磁晶體結構」(Photonic and Electromagnetic Crystal Structures)所示,此會議每兩年在不同地點舉行一次。下一次會議將由 M. Loncar 主持,在波士頓的哈佛大學附近舉行。這是一個非常高層次的會議,有來自世界各地的頂尖研究人員參加(我能想到的大部分人都在場,他們都是光子晶體的研究人員)。 https://www.york.ac.uk/physics/pecs-xii/technicalprogram/fullprogram/ 也有 E. Yablonovitch、J. Pendry 和 F. Cappasso(透過 Skype)等大咖出席會議)。(也有 E. Yablonovitch、J. Pendry 和 F. Cappasso(透過 Skype)等大咖)。唯一令人失望的是,Painter 的演講取消了。取而代之的是由贊助商 Nat. Photonics 舉辦的 Nat. Photonics 十年講座,開場幻燈片展示了 Tanabe 博士介紹的世界上首個 106發表了一篇有關光子水晶諧振器的論文,其內容超越了
會議的一大特色是討論環節。會議討論了以下主題。當光線輸入到諧振器時,為什麼會發生 π/2 移動?主持人 T. Krauss 負責得很好,雖然有時會跑題,但討論在某種程度上是很熱烈的。我在那裡感受到的是,各地的人們對這些問題都有類似的意識。上面提出的一些問題在 Tanabe 實驗室內部也有人提出。聽聽其他人對這些共通問題的看法是很有趣的。我覺得這是一個很好的試驗。
我也感受到日本研究團隊在光子晶體領域的高度研究實力。與幾乎沒有日本研究人員的 WGM 諧振器領域相比,在光子晶體領域,有許多領先的研究小組,包括基於超高 Q 諧振器製造技術開創光子晶體領域各種應用的野田實驗室、研究慢光和超高靈敏度生物傳感的 Baba 實驗室、研究光信號處理的 NTT Notomi 實驗室以及研究量子光學的荒川岩本實驗室。東京大學的 Arakawa-Iwamoto 實驗室是量子光學的領導研究團隊。另一方面,其他研究小組似乎跟隨日本研究小組,將研究方向引向其他領域,例如等離子和超材料,而不是與他們競爭。對於應用發展緩慢的光子晶體領域來說,這是明智的決定。光子晶體的成本非常低,儘管製造光子晶體需要很高的技術,但是否能夠應用仍是未知之數。在我的印象中,最近出現了許多光子晶體應用的萌芽,否則日本的研究小組在應用方面可能會落後於人。我們感受到持續參與學術會議、考量研究方向的重要性,才能避免在研究領域孤立無援,在新領域出現時落後於人。慶應義塾大學的 Tanabe 實驗室在業界幾乎沒有知名度,因此我們覺得有必要傳播有影響力的研究。

2. 關於他們自己的簡報
這次的海報簡報是關於使用光纖耦合光子晶體諧振器形成耦合諧振器的隔離模式。發表的對象不到十人,其中許多人擁有光子晶體領域的各種背景,並就共振器形成原理等基本事項提問。另一方面,專精於此領域的人則詢問了未來的發展方向,雖然我表示會進行光訊號處理的實驗,但與現有裝置相比,唯一的功能優勢就是插入損耗非常小。為了發揮這個優勢,我們希望考慮與其他平台上的裝置耦合,例如環狀裝置,以及量子光學領域的應用,都是很有前景的方向。
3. 主題介紹
T. Cunningham,., 等人., “Photonic Crystal Enhanced Microscopy for Cell Membrane Imaging and Digital Resolution Biomolecular Sensing”.”
利用光柵結構中駐波的共同演變波長變化進行細胞成像。細胞附著在薄膜上(或培養)時會發生細胞變化,例如腫瘤入侵、幹細胞分化、細胞死亡和癌症轉移,要詳細觀察這些變化,需要滿足無標籤、可量化、高空間解析度和長期可用性等要求的方法。在本研究中,我們根據細胞附著部位局部共振波長的變化,顯示將細胞附著在聚合物和 ITO 製成的光柵上,就能進行滿足上述要求的細胞成像。Tanabe 實驗室一度對細胞週期很感興趣,但當時世界上還沒有很有前途的工具可以達到這個目的。這提醒了我透過調查相關研究和參加會議來拓寬視野的重要性。
A. Schulz,., 等人., “Photonic Crystal Waveguides in a Kagome Lattice”.”
W1 型波導(其中三角形晶格週期結構的一條線被填滿)主要用於利用光子晶體波導產生慢速光。然而,W1 波導需要設計在頻帶邊緣運作,此處的色散和損耗都很高,而且即使經過最佳化,群折射率也只能限制在 150 左右。本研究顯示,透過使用具有 Kagome 晶格結構的光子晶体波導 (數值分析顯示群折射率超過 10,000),可以在頻帶邊緣之外實現群折射率高於 150 的慢速光。波導上下的缺陷就像耦合諧振器一樣,慢速光得以實現。實驗測量了群折射率,其性能與現有裝置不相上下。在我的印象中,Kagome 光柵常用於光子水晶光纖的應用,但我從未想過將其用作波導。據我所知,在慢速光方面有許多優點,因此在不久的將來可能會有報告顯示出高效能。
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