Dinâmica Não-Linear em Moléculas Fotônicas: Teoria, Design e Caracterização

• Processo: 25/14437-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Gustavo Silva Wiederhecker
• Beneficiário: Miguel Andres Silva Nienstedt
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/15577-5 - Circuitos nanofotônicos não-lineares: blocos fundamentais para síntese de frequências ópticas, filtragem e processamento de sinais, AP.JP2
• Assunto(s): Óptica não linear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: microcavidades | óptica não-linear | Pentes de frequência | nanofotônica, óptica não-linear

Resumo

Este projeto tem como objetivo aprofundar a compreensão teórica e experimental de sistemas fotônicos não lineares baseados em microressonadores integrados, com foco na quebra espontânea de simetria (SSB), estados de sólitons e geração de luz comprimida por meio de mistura de quatro ondas (FWM). Com base nos trabalhos anteriores do candidato com teoria de modos acoplados e na equação de Lugiato-Lefever (LLE), o projeto irá estender essas ferramentas para incorporar modos ressonantes parasitas e geometrias de moléculas fotônicas, permitindo simulações mais precisas da dinâmica de cavidades complexas em alinhamento com os resultados experimentais em andamento.O projeto também envolverá o projeto e a caracterização de moléculas fotônicas otimizadas para SSB e compressão de ruído quântico, conectando o conhecimento teórico às limitações de fabricação no Instituto Max Planck para a Ciência da Luz (MPL). Um estágio BEPE planejado dará suporte à validação experimental dos resultados das simulações e fornecerá subsídios para o projeto de dispositivos futuros.Em última análise, esta pesquisa contribuirá para o desenvolvimento de plataformas fotônicas robustas e compatíveis com aplicações quânticas. Ela proporcionará ao candidato uma formação avançada em óptica não linear e fotônica integrada, ao mesmo tempo em que apoia os objetivos mais amplos do nosso grupo nas áreas de informação quântica e metrologia de baixo ruído. (AU)