Разработка эффективных методов управления связью для фотонных интегральных структур на основе магнитных и нелинейных материалов

Фотонные интегральные структуры, то есть оптические схемы, изготовленные на чипах, основаны на обширной технической базе электронных микросхем при этом сохраняют достоинства полностью оптических устройств, то есть широкую полосу и высокие операционные частоты. Для успешного практического использования фотонных интегральных структур постоянно разрабатываются различные элементы, обладающие высокой энергоэффективностью, чувствительностью и т.д. В данном проекте будут исследованы возможности элементов связи для фотонных интегральных структур на основе процесса адиабатического когерентного туннелирования. Такой подход позволит создавать энергоэффективные элементы связи для интегральных структур. В проекте будут разрабатываться методики управления величиной связи в трех-волноводной контр-интуитивной схеме адиабатического когерентного туннелирования при помощи магнитооптического и/или нелинейно-оптического воздействия на промежуточный волновод. За счет внешнего магнитного поля или нелинейной оптической накачки меняется показатель преломления промежуточного волновода, а значит, и величина коэффициента связи в системе связанных волноводов. Физика процесса адиабатического когерентного туннелирования такова, что свойства промежуточного волновода существенно влияют на эффективность связи, но при этом вносят несущественный вклад в потери оптического излучения. Такие образом, можно эффективно управлять процессом трансфера света между волноводами, не внося дополнительных потерь. Нужно отметить, что хотя процесс адиабатического когерентного туннелирования известен в фотонике, но управление им при помощи магнитного поля или нелинейной оптической накачки до сих пор не изучалось. Выполнение данного проекта позволит провести соответствующие исследования и разработать высокоэффективные методы управления передачей света по волноводным каналам без внесения дополнительных потерь в систему.