Dispositivos fotônicos integrados

• Processo: 18/25339-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de setembro de 2019 - 31 de agosto de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Newton Cesario Frateschi
• Beneficiário: Newton Cesario Frateschi
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Christiano José Santiago de Matos ; Gustavo Silva Wiederhecker ; Lázaro Aurélio Padilha Junior ; Thiago Pedro Mayer Alegre
• Pesquisadores associados: Christiano José Santiago de Matos ; Felippe Alexandre Silva Barbosa ; Hugo Luis Fragnito ; Ivan Aritz Aldaya Garde ; Lucas Heitzmann Gabrielli ; Paulo Clóvis Dainese Júnior ; Pierre Louis de Assis
• Auxílios(s) vinculado(s): 20/07393-1 - EMU concedido no processo 2018/25339-4: sistema para mapeamento automatizado da espessura de filmes finos, AP.EMU; 20/08163-0 - EMU concedido no processo 2018/25339-4: módulo e acessórios para microscópio no infra-vermelho médio - Hyperion 2000, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/12611-3 - Integração de Materiais Bidimensionais com Cavidades Ópticas Planares, BP.IC; 22/07892-3 - Caracterização de dispositivos integrados não lineares, BP.PD; 22/06267-8 - Interação entre osciladores paramétricos ópticos em chips: rumo a estados quânticos, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 22/07719-0 - Micro e Nanofabricação de dispositivos Fotônicos, BP.TT; 22/07093-3 - Integração de pontos quânticos e materiais 2D para dispositivos opto-eletrônicos de alta eficiência, BP.PD; 22/07895-2 - Preparação e caracterização de heteroestruturas 2D, BP.IC; 22/06254-3 - Interações não-lineares em cavidades optomecânicas, BP.PD; 21/01792-4 - Estratégias de Comunicação visando a dar visibilidade ao Projeto Temático iPhD - Integrated Photonics Device, BP.JC; 20/00702-9 - Matérias e heteroestruturas bi-dimensioniais para fotônica em microchips, BP.PD; 17/19770-1 - Microcavidades ópticas passivas e ativas com alto acoplamento optomecânico, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Fotônica Óptica não linear Optomecânica Lasers semicondutores Materiais bidimensionais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Integrated Photonics | new materials | Non Linear Optics | Optomechanics | semincondutor lasers | 2D Materials | Integrated Photonics

Resumo

Esta proposta envolve a investigação de fenômenos lineares e não-lineares em cavidades micro-nano-óticas e guias de onda; a compreensão dos efeitos limitantes de cada material, a compreensão da interação entre matéria e luz, incluindo a emissão espontânea e estimulada e o acoplamento entre luz, matéria e graus de liberdade mecânicos nessas estruturas. Além disso, envolve a investigação do acoplamento entre diferentes plataformas para integração fotônica e, aproveitando as novas propriedades do material e o novo entendimento geral alcançado, cria conhecimento e soluções inovadores, fundamentais e aplicados para dispositivos fotônicos integrados. Esta proposta é organizada ao longo de três principais frentes de pesquisa que estão alinhadas com esses objetivos: Novos Materiais, Fotônica Não Linear e Integração Híbrida. Em muitos casos, esse conhecimento inovador estará na interface de pesquisadores e especialistas do grupo. Serão apresentados objetivos explícitos que evidenciam a característica sinérgica da pesquisa, com objetivos claros envolvendo a interação entre diferentes áreas. Por fim, a fim de estimular a interação entre os membros do grupo, a maior parte da infraestrutura de testes e - mais importante - os estudantes e pesquisadores estarão hospedados no Centro de Pesquisa em Fotônica da Unicamp (Photonicamp). Trata-se de um prédio novo, com espaço de escritórios e laboratórios para pesquisadores dos grupos de eletrônica de física e engenharia elétrica da Unicamp. Finalmente, a maior parte da fabricação e preparação das amostras será realizada no Laboratório de Pesquisa de Dispositivos do IFGW - UNICAMP, no Centro de Componentes Semicondutores e Nanotecnologias - UNICAMP, e no MackGraphe Lab - Mackenzie. (AU)

Publicações científicas

(19)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

JARSCHEL, PAULO F.; LAMILLA, ERICK; ESPINEL, YOVANNY A. V.; ALDAYA, IVAN; PITA, JULIAN L.; GIL-MOLINA, ANDRES; WIEDERHECKER, GUSTAVO S.; DAINESE, PAULO. Intermodal Brillouin scattering in solid-core photonic crystal fibers. APL PHOTONICS, v. 6, n. 3, MAR 1 2021. (13/20180-3, 18/15577-5, 18/25339-4, 15/24517-8, 08/57857-2)

PRIMO, ANDRE G.; KERSUL, CAUE M.; BENEVIDES, RODRIGO; CARVALHO, NATALIA C.; MENARD, MICHAEL; FRATESCHI, NEWTON C.; DE ASSIS, PIERRE-LOUIS; WIEDERHECKER, GUSTAVO S.; MAYER ALEGRE, THIAGO P.. Accurate modeling and characterization of photothermal forces in optomechanics. APL PHOTONICS, v. 6, n. 8, AUG 1 2021. (17/14920-5, 17/19770-1, 18/15577-5, 18/25339-4, 20/06348-2, 19/09738-9, 18/15580-6, 16/18308-0)

GRASSESCHI, D.; BAHAMON, D. A.; MAIA, F. C. B.; BARCELOS, I. D.; FREITAS, R. O.; DE MATOS, C. J. S.. an der Waals materials as dielectric layers for tailoring the near-field photonic response of surface. Optics Express, v. 30, n. 1, p. 255-264, JAN 3 2022. (12/50259-8, 18/25339-4, 19/14017-9, 15/10405-3, 15/11779-4)

PITA RUIZ, JULIAN L.; ROCHA, LUCAS G.; YANG, JUN; KOCABAS, SUKRU EKIN; LI, MING-JUN; ALDAYA, IVAN; DAINESE, PAULO; GABRIELLI, LUCAS H.. fficient integrated tri-modal coupler for few-mode fiber. Optics Express, v. 30, n. 2, p. 2539-2546, JAN 17 2022. (15/24517-8, 16/19270-6, 18/25339-4)

DA SILVA-NETO, MANOEL L.; BARBOSA-SILVA, RENATO; DE ARAUJO, CID B.; DE MATOS, CHRISTIANO J. S.; JAWAID, ALI M.; RITTER, ALLYSON J.; VAIA, RICHARD A.; GOMES, ANDERSON S. L.. Hyper-Rayleigh scattering in 2D redox exfoliated semi-metallic ZrTe2 transition metal dichalcogenide. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 22, n. 47, p. 27845-27849, DEC 21 2020. (18/25339-4, 15/11779-4)

MALDONADO, MELISSA; DA SILVA NETO, MANOEL L.; VIANNA, PILAR G.; RIBEIRO, HENRIQUE B.; DE ARAUJO, CID B.; DE MATOS, CHRISTIANO J. S.; SEIXAS, LEANDRO; JAWAID, ALI M.; BUSCH, ROBERT; RITTER, ALLYSON J.; et al. Femtosecond nonlinear refraction of 2D semi-metallic redox exfoliated ZrTe2 at 800nm. Applied Physics Letters, v. 118, n. 1, JAN 4 2021. (18/25339-4, 17/20100-0, 18/04926-9, 15/11779-4)

CARVALHO, N. C.; BENEVIDES, R.; MENARD, M.; WIEDERHECKER, G. S.; FRATESCHI, N. C.; MAYER ALEGRE, T. P.. High-frequency GaAs optomechanical bullseye resonator. APL PHOTONICS, v. 6, n. 1, JAN 1 2021. (18/25339-4, 18/15580-6, 17/19770-1, 18/15577-5, 16/18308-0)

ZURITA, ROBERTO O.; WIEDERHECKER, GUSTAVO S.; MAYER ALEGRE, THIAGO P.. Designing of strongly confined short-wave Brillouin phonons in silicon waveguide periodic lattices. Optics Express, v. 29, n. 2, p. 1736-1748, JAN 18 2021. (18/25339-4, 18/15577-5, 18/15580-6, 19/13564-6)

VIANNA, PILAR G.; ALMEIDA, ALINE DOS S.; GEROSA, RODRIGO M.; BAHAMON, DARIO A.; DE MATOS, CHRISTIANO J. S.. Second-harmonic generation enhancement in monolayer transition-metal dichalcogenides by using an epsilon-near-zero substrate. NANOSCALE ADVANCES, v. 3, n. 1, p. 272-278, JAN 7 2021. (15/11779-4, 18/25339-4)

NAGAMINE, GABRIEL; JEONG, BYEONG GUK; FERREIRA, TOMAS A. C.; CHANG, JUN HYUK; PARK, KYOUNGWON; LEE, DOH C.; BAE, WAN KI; PADILHA, LAZARO A.. Efficient Optical Gain in Spherical Quantum Wells Enabled by Engineering Biexciton Interactions. ACS PHOTONICS, v. 7, n. 8, p. 2252-2264, AUG 19 2020. (18/15574-6, 18/25339-4, 19/22565-6, 13/16911-2)

PRIMO, ANDRE G.; CARVALHO, NATALIA C.; KERSUL, CAUE M.; FRATESCHI, NEWTON C.; WIEDERHECKER, GUSTAVO S.; MAYER ALEGRE, THIAGO P.. Quasinormal-Mode Perturbation Theory for Dissipative and Dispersive Optomechanics. Physical Review Letters, v. 125, n. 23, DEC 2 2020. (17/19770-1, 18/15580-6, 18/15577-5, 20/06348-2, 19/09738-9, 18/25339-4)

PITA RUIZ, JULIAN L.; ALDAYA, IVAN; DAINESE, PAULO; GABRIELLI, LUCAS H.. Design of Compact Arbitrary-Ratio Multimode Power Splitters Based on Topological Derivative. IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, v. 32, n. 18, p. 1187-1190, SEP 15 2020. (18/25339-4, 16/19270-6, 15/24517-8)

PITA RUIZ, JULIAN L.; AMAD, ALAN A. S.; GABRIELLI, LUCAS H.; NOVOTNY, ANTONIO ANDRE. Optimization of the electromagnetic scattering problem based on the topological derivative method. Optics Express, v. 27, n. 23, p. 33586-33605, NOV 11 2019. (15/24517-8, 16/19270-6, 18/25339-4)

INGA, M.. Dispersion tailoring in wedge microcavities for Kerr comb generation. OPTICS LETTERS, v. 45, n. 12, JUN 15 2020. (12/17610-3, 16/05038-4, 18/15577-5, 18/15580-6, 18/21311-8, 18/25339-4, 12/17765-7)

MALDONADO, MELISSA E.; DAS, AVISHEK; JAWAID, ALI M.; RITTER, ALLYSON J.; VAIA, RICHARD A.; NAGAOKA, DANILO A.; VIANNA, PILAR G.; SEIXAS, LEANDRO; DE MATOS, CHRISTIANO J. S.; BAEV, ALEXANDER; et al. Nonlinear Optical Interactions and Relaxation in 2D Layered Transition Metal Dichalcogenides Probed by Optical and Photoacoustic Z-Scan Methods. ACS PHOTONICS, v. 7, n. 12, p. 5440-5447, DEC 16 2020. (18/25339-4, 15/11779-4)

RODRIGUES, CAIQUE C.; KERSUL, CAUE M.; PRIMO, ANDRE G.; LIPSON, MICHAL; ALEGRE, THIAGO P. MAYER; WIEDERHECKER, GUSTAVO S.. Optomechanical synchronization across multi-octave frequency spans. NATURE COMMUNICATIONS, v. 12, n. 1, SEP 24 2021. (19/14377-5, 20/06348-2, 18/15577-5, 19/09738-9, 17/24845-0, 18/15580-6, 18/25339-4)

FIASCHI, NICCOLO; HENSEN, BAS; WALLUCKS, ANDREAS; BENEVIDES, RODRIGO; LI, JIE; ALEGRE, THIAGO P. MAYER; GROEBLACHER, SIMON. Optomechanical quantum teleportation. Nature Photonics, v. 15, n. 11, OCT 2021. (19/01402-1, 18/15580-6, 16/18308-0, 18/25339-4)

NAGAMINE, GABRIEL; FERREIRA, TOMAS A. C.; ALMEIDA, DIOGO B.; LEMUS, JONATHAN C.; CHANG, JUN HYUK; JEONG, BYEONG GUK; BAE, WAN KI; PADILHA, LAZARO A.. Sample Concentration Affects Optical Gain Results in Colloidal Nanomaterials: Circumventing the Distortions by Below Band Gap Excitation. ACS PHOTONICS, DEC 2021. (18/15574-6, 19/22565-6, 18/25339-4, 19/22576-8)

INGA, MARVYN; FUJII, LAIS; DA SILVA FILHO, JOSE MARIA C.; QUINTINO PALHARES, JOAO HENRIQUE; FERLAUTO, ANDRE SANTAROSA; MARQUES, FRANCISCO C.; MAYER ALEGRE, THIAGO P.; WIEDERHECKER, GUSTAVO. Alumina coating for dispersion management in ultra-high Q microresonators. APL PHOTONICS, v. 5, n. 11, NOV 1 2020. (18/15580-6, 18/15577-5, 18/21311-8, 12/17765-7, 18/25339-4, 12/17610-3)