Não linearidades em Guias de Onda baseados em Silício

• Processo: 15/04113-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2015
• Data de Término da vigência: 02 de maio de 2017
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Hugo Luis Fragnito
• Beneficiário: Ivan Aritz Aldaya Garde
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Óptica não linear Mistura de quatro ondas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amplificação Paramétrica | Fotônica de Silício | Fwm | Interação fóton-fônon | Mistura de Quatro Ondas | Óptica Não Linear | Comunicações Ópticas, Fotônica

Resumo

A Fotônica de silício tem se mostrado uma área promissora para dispositivos de comunicações ópticas e aplicações de processamento óptico de sinais. Sua compatibilidade com processo de fabricação CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor) permite a implementação de guias de ondas micro-estruturadas de silício, potencialmente eficientes quanto a custos para futuros sistemas ópticos integrados. Um desafio associado à Fotônica de Silício é a inexistência de fontes de luz em Silício devido ao seu bandgap indireto. Entretanto, o silício apresenta uma susceptibilidade não linear de 3a ordem, Chi(3), duas ordens de magnitude maior do que a da sílica. Este alto valor de Chi(3) pode ser aproveitado no projeto de dispositivos ópticos compactos, tais como amplificador paramétrico ou conversor de comprimento de onda e fontes de supercontinuum. Neste projeto, nosso objetivo é desenhar, fabricar e caracterizar dispositivos ópticos baseados em silício para amplificação paramétrica e conversão de comprimento de onda, eficientes e com alta largura de banda.Pretendemos desenvolver um modelo detalhado da propagação não linear levando em consideração mecanismos de perda tais como absorção de dois fótons (e a subsequente absorção por portadores livres) e efeitos plasmônicos. Também pretendemos explorar estruturas que atinjam casamento de fase e ao mesmo tempo sejam robustas perante flutuações de fabricação. Esses dispositivos serão fabricados tanto na Unicamp quanto externamente. Os métodos experimentais para caracterização serão implementados em nosso laboratório.

Publicações científicas

(16)

(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)

GIACOUMIDIS, ELIAS; MHATLI, SOFIEN; NGUYEN, TU; LE, SON T.; ALDAYA, IVAN; MCCARTHY, MARY E.; ELLIS, ANDREW D.; EGGLETON, BENJAMIN J.. Comparison of DSP-based nonlinear equalizers for intra-channel nonlinearity compensation in coherent optical OFDM. OPTICS LETTERS, v. 41, n. 11, p. 2509-2512, JUN 1 2016. (15/04113-0)

PITA, JULIAN L.; ALDAYA, IVAN; SANTANA, OCTAVIO J. S.; DE ARAUJO, LUIS E. E.; DAINESE, PAULO; GABRIELLI, LUCAS H.. Side-lobe level reduction in bio-inspired optical phased-array antennas. Optics Express, v. 25, n. 24, p. 30105-30114, NOV 27 2017. (08/57857-2, 15/04113-0, 13/20180-3)

GIL-MOLINA, ANDRES; ALDAYA, IVAN; PITA, JULIAN L.; GABRIELLI, LUCAS H.; FRAGNITO, HUGO L.; DAINESE, PAULO. Optical free-carrier generation in silicon nano-waveguides at 1550nm. Applied Physics Letters, v. 112, n. 25, JUN 18 2018. (12/50259-8, 15/04113-0, 13/20180-3)

ALDAYA, IVAN; DAINESE, PAULO; GIL-MOLINA, ANDRES; PITA, JULIAN L.; FRAGNITO, HUGO L.; IEEE. Characterization of nonlinear carrier dynamics in silicon strip nanowaveguides. 2017 SBMO/IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE AND OPTOELECTRONICS CONFERENCE (IMOC), v. N/A, p. 4-pg., 2017-01-01. (13/20180-3, 15/04113-0, 15/11779-4, 12/50259-8)

DAINESE, PAULO; ALDAYA, IVAN; GIL-MOLINA, ANDRES; GABRIELLI, LUCAS H.; FRAGNITO, HUGO L.; PITA, JULIAN L.; SCHRODER, H; CHEN, RT. Generation and recombination of free-carriers in silicon nano-waveguides. OPTICAL INTERCONNECTS XIX, v. 10924, p. 7-pg., 2019-01-01. (12/50259-8, 13/20180-3, 15/11779-4, 15/04113-0)

GIL-MOLINA, ANDRES; ALDAYA, IVAN; PITA, JULIAN L.; GABRIELLI, LUCAS H.; FRAGNITO, HUGO L.; DAINESE, PAULO; IEEE. Characterization of linear and nonlinear carrier generation in silicon nano-waveguides at 1550 nm. 2018 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), v. N/A, p. 2-pg., 2018-01-01. (13/20180-3, 15/04113-0)

PITA, JULIAN L.; ALDAYA, IVAN; SANTANA, OCTAVIO J. S.; DE ARAUJO, LUIS E. E.; DAINESE, PAULO; GABRIELLI, LUCAS H.; IEEE. Side-lobe Level Reduction in Two-dimensional Optical Phased Array Antennas. 2018 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), v. N/A, p. 2-pg., 2018-01-01. (12/22517-2, 15/04113-0, 08/57857-2, 13/20180-3)

LAMILLA, ERICK; FARIA, MAICON S.; ALDAYA, IVAN; JARSCHEL, PAULO F.; PITA, JULIAN L.; DAINESE, PAULO. Characterization of surface-states in a hollow core photonic crystal fiber. Optics Express, v. 26, n. 25, p. 32554-32564, DEC 10 2018. (08/57857-2, 13/20180-3, 15/04113-0)

ALDAYA, IVAN; DEL-VALLE-SOTO, CAROLINA; CAMPUZANO, GABRIEL; GIACOUMIDIS, ELIAS; GONZALEZ, RAFAEL; CASTANON, GERARDO. Photonic millimeter-wave bridge for multi-Gbps passive optical networks. PHYSICAL COMMUNICATION, v. 28, p. 138-146, JUN 2018. (15/04113-0)

ALDAYA, IVAN; CAMPUZANO, GABRIEL; DEL-VALLE-SOTO, CAROLINA; ARAGON-ZAVALA, ALEJANDRO; CASTANON, GERARDO. Impact of the mobile terminal scheme on millimeter-wave radio over fiber systems based on photonic heterodyning techniques. OPTICAL AND QUANTUM ELECTRONICS, v. 49, n. 6, JUN 2017. (15/04113-0)

PITA, JULIAN L.; ALDAYA, IVAN; DAINESE, PAULO; HERNANDEZ-FIGUEROA, HUGO E.; GABRIELLI, LUCAS H.. Design of a compact CMOS-compatible photonic antenna by topological optimization. Optics Express, v. 26, n. 3, p. 2435-2442, FEB 5 2018. (08/57857-2, 13/20180-3, 15/24517-8, 16/19270-6, 15/04113-0)

ALDAYA, I.; GIL-MOLINA, A.; PITA, J. L.; GABRIELLI, L. H.; FRAGNITO, H. L.; DAINESE, P.. Nonlinear carrier dynamics in silicon nano-waveguides. OPTICA, v. 4, n. 10, p. 1219-1227, OCT 20 2017. (15/11779-4, 12/50259-8, 15/04113-0, 13/20180-3)

FAGOTTO, ERIC A. M.; BONANI, LUIZ H.; ROSSI, SANDRO M.; MARCONI, JORGE D.; ABBADE, MARCELO L. F.; ALDAYA, IVAN; MIRANDA, URIEL R. C.; BELANCON, MARCOS P.. Impact of wideband wavelength conversion on the performance of optical networks. OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, v. 169, p. 14-pg., 2024-02-01. (15/24341-7, 22/14485-5, 08/57857-2, 15/04113-0)

MARCONI, JORGE DIEGO; FRANCISCO ABBADE, MARCELO LUIS; DE MELLO FAGOTTO, ERIC ALBERTO; SERPA-IMBETT, CLAUDIA M.; PINTO NETO, PEDRO FERREIRA; ALDAYA, IVAN; IEEE. Network Performance of Optical Parametric Amplifiers Based on Tellurite Waveguides. 2017 19TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON TRANSPARENT OPTICAL NETWORKS (ICTON), v. N/A, p. 4-pg., 2017-01-01. (08/57857-2, 15/04113-0)

ALDAYA, I.; GIL-MOLINA, A.; PITA, J. L.; FRAGNITO, H. L.; DAINESE, P.; IEEE. Lifetime Dependence on Carrier Density in Silicon Nanowires. 2022 25TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATION FUSION (FUSION 2022), v. N/A, p. 1-pg., 2017-01-01. (15/04113-0, 13/20180-3, 08/57857-2, 12/50259-8, 15/11779-4)

ALDAYA, IVAN; GIL-MOLINA, ANDRES; PITA, JULIAN L.; GABRIELLI, LUCAS H.; FRAGNITO, HUGO L.; DAINESE, PAULO; IEEE. Probing free-carrier recombination in silicon strip nano-waveguides. 2018 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), v. N/A, p. 2-pg., 2018-01-01. (13/20180-3, 15/04113-0, 08/57857-2)