Луиджи Луджиато
Луиджи Луджиато | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 17 декабря 1944 г. Лимбьяте , Италия |
| Национальность | итальянский |
| Альма-матер | Миланский университет |
| Известный |
|
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
| Учреждения |
|
Луиджи Луджиато (родился 17 декабря 1944 г.) — итальянский физик и почетный профессор Университета Инсубрии ( Варезе / Комо ). [ 1 ] Он наиболее известен своими работами в области теоретической нелинейной и квантовой оптики, особенно благодаря уравнению Луджиато-Лефевера (LLE, [ 2 ] ). Он является автором более 340 научных статей и учебника «Нелинейные динамические системы» (совместно с Ф. Прати и М. Брамбилла). [ 3 ] Его работа была теоретической, но стимулировала большое количество важных экспериментов в мире. Для него также характерен факт объединения классического и квантового аспектов оптических систем.
Образование, карьера и исследования
[ редактировать ]Луджиато получил степень доктора физики с отличием в Миланском университете , Италия, 13 марта 1968 года. Позже он стал научным сотрудником Министерства народного образования Италии и научным сотрудником Института ядерной физики Миланского университета. В 1974 году он стал доцентом, а в 1980 году получил звание доцента того же университета. В 1987 году он стал профессором Туринского политехнического института , в 1990 году перешёл в Миланский университет, а в 1998 году — в Университет Инсубрии в Комо.
С классической стороны его исследования в основном касались явлений бистабильности и неустойчивости, возникающих в нелинейных средах, содержащихся в оптических полостях, а также эффектов спонтанного формирования временных, пространственных и пространственно-временных закономерностей, порождаемых неустойчивостью. Он также широко изучал генерацию и манипулирование солитонами резонатора путем введения адресных импульсов записи/стирания в резонатор. Солитоны резонатора в плоскостях, ортогональных направлению распространения света, были экспериментально обнаружены в полупроводниковых лазерах с вертикальным резонатором, излучающих с поверхности, Стефаном Барландом, Хорхе Тредичче и др. [ 4 ] и в других системах (см. обзоры [ 5 ] [ 6 ] )
В этой связи наиболее известным является уравнение, которое он представил в 1987 году. [ 2 ] совместно с Рене Лефевером как парадигму спонтанного формирования узоров в оптических системах. Картины возникают в результате взаимодействия когерентного поля, инжектируемого в резонатор, с керровской средой, заполняющей полость. Одно и то же уравнение определяет два вида узоров: стационарные узоры, образующиеся в плоскостях, ортогональных направлению распространения света, и узоры, возникающие в продольном направлении распространения, распространяющиеся вдоль полости со скоростью света в среде и вызывают появление последовательности импульсов на выходе резонатора. Сценарий продольных структур, описываемый LLE, представляет собой частный случай многомодовой нестабильности оптической бистабильности, ранее открытой Луджиато в сотрудничестве с Родольфо Бонифачо. [ 7 ] Первое теоретическое предсказание солитонов полости в LLE было сделано Уилли Фертом, Эндрю Скрогги, Мустафой Тлиди, Рене Лефевером, Луджиато и др. [ 8 ] Первое экспериментальное наблюдение солитонов полости в продольном направлении распространения, в соответствии с LLE, было получено в полости волокна Франсуа Лео, Стефаном Коэном, Марком Хелтерманом и др. [ 9 ]
Интерес к LLE еще больше возрос примерно в конце первого десятилетия нового века, поскольку оказалось, что продольный LLE очень точно описывает явление гребенки частот Керра (KFC) в микрорезонаторах, открытое в 2007 году Тобиасом Киппенбергом и сотрудники [ 10 ] использование мод шепчущей галереи, активируемых непрерывным лазером, инжектированным в высокодобротный микрорезонатор, заполненный керровской средой. KFC, иногда ассоциируемый с солитонами полости Керра, [ 11 ] иметь полосу пропускания, которая может превышать октаву, и частоту повторения в диапазоне от микроволнового до ТГц частот, что открывает значительный потенциал для миниатюризации и фотонной интеграции в масштабе чипа. [ 12 ] Эта технология применялась, например, для когерентной телекоммуникации, спектроскопии, атомных часов, а также для лазерной локации и калибровки астрофизических спектрометров. Довольно идеализированные условия, принятые при формулировке LLE, были прекрасно материализованы впечатляющим технологическим прогрессом в области фотоники, который привел, в частности, к открытию KFC.
Статья Луджиато с Клаудио Олдано и Лоренцо Нардуччи. [ 13 ] обобщил ЛЛЭ, сформулированный для системы без инверсной населенности, на случай лазера вблизи порога. Это уравнение тесно связано с недавними экспериментальными наблюдениями гребенок частот в квантовых каскадных лазерах вблизи порога, выполненными Марко Пиккардо, Федерико Капассо и др. [ 14 ]
С квантовой стороны исследования Луджиато внесли глубокий вклад в изучение неклассических состояний поля излучения, в частности сжатия , уделяя особое внимание случаям оптической бистабильности и генерации второй гармоники . В 1990-е годы его исследования были сосредоточены на квантовых аспектах оптических структур и пространственных аспектах сжатия. Эти результаты внесли существенный вклад в рождение новой области, которая получила название квантовой визуализации и использует квантовую природу света для разработки новых методов визуализации и обработки информации в параллельных конфигурациях.
На основе квантовой формулировки LLE Луджиато первым предсказал сжатие оптической структуры. [ 15 ] (сегодня в KFC это назвали бы выдавливанием). Этот эффект был недавно экспериментально продемонстрирован Александром Гаэтой, Михалом Липсоном и др. и назван «сжатием на чипе». [ 16 ]
Признание
[ редактировать ]Луджиато — член Итальянского физического общества , Европейской академии . [ 17 ] из Istituto Lombardo, Accademia di Scienze e Lettere , является членом Оптического общества Америки , Американского физического общества , Европейского физического общества и Института Франклина . С 1980 по 1990 год он был почетным адъюнкт-профессором кафедры физики и атмосферных наук Дрексельского университета в Филадельфии.
Он также получил множество наград, в том числе медаль Альберта А. Майкельсона в 1987 году. [ 18 ] медаль Уиллиса Э. Лэмба за лазерную науку и квантовую оптику в 2002 г., [ 19 ] премия Европейского физического общества по квантовой оптике и электронике в 2003 году, [ 20 ] 18-я Международная премия Хорезми в 2005 г., [ 21 ] Премия Макса Борна Оптического общества Америки в 2007 году, [ 22 ] премия Ферми и медаль Итальянского физического общества в 2008 г. [ 23 ] ], Международная премия Луиджи Тартуфари Национальной академии Линчеи в 2010 году. В 2019 году он получил премию Quantum Electronics Award Общества фотоники IEEE. [ 24 ] и степень доктора наук Honoris Causa Университета Стратклайда в Глазго.
Жизнь
[ редактировать ] |
У его жены Вильмы Тальябуэ и у него самого есть сын Паоло Луджиато, генеральный директор, который в браке со Стефанией Нери имеет двоих детей, Филиппо и Валентину.
Ссылки
[ редактировать ]- Янне К., Чембо ; Дамиа, Гомила; Мустафа, Тлиди; Кертис Р., Менюк (ред.). «Особенный выпуск по теории и приложениям уравнения Луджиато-Лефевера» . Европейский физический журнал Д. дои : 10.1140/epjd/e2017-80572-0 .
- Луджиато, Луизиана (1984). Вольф, Э. (ред.). Оптическая бистабильность . Прогресс в оптике. Том. XXI. стр. 71–216. дои : 10.1016/S0079-6638(08)70122-7 . ISBN 978-0-444-86761-2 .
- Гатти, А.; Брамбилла, Э.; Лугиато, Луизиана (2008). Вольф, Э. (ред.). Квантовая визуализация . Прогресс в оптике. Полет. ТАМ. стр. 251–348. дои : 10.1016/S0079-6638(07)51005-X . ISBN 9780444532114 .
- Луджиато, Луизиана; Прати, Ф.; Брамбилла, М. (2015). «Глава 28: Модель Луджиато Лефевера». Нелинейные оптические системы . Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/CBO9781107477254.032 . ISBN 9781107477254 .
- Лугиато, Лос-Анджелес (2007). Развлекаемся от исследований – Любопытное путешествие с современной точки зрения . Ренцо Эдиторе, Рим.
- Луджиато, Луизиана; Тальябуэ, Вилма (2017). Человек и предел – Вызов, придающий жизни смысл . Издательство Франко Анджели, Милан.
Примечания
[ редактировать ]- ^ Инсубрия университета
- ^ Jump up to: а б Луджиато, Луизиана; Лефевер, Р. (1987). «Пространственные диссипативные структуры в пассивных оптических системах» (PDF) . Письма о физических отзывах . 58 (21): 2209–2211. Бибкод : 1987PhRvL..58.2209L . doi : 10.1103/PhysRevLett.58.2209 . ПМИД 10034681 .
- ^ Луджиато, Луизиана; Прати, Ф.; Брамбилла, М. (2015). Нелинейные оптические системы . Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/CBO9781107477254.032 . ISBN 9781107477254 .
- ^ Барланд, С.; Тредичче, младший; Брамбилла, М.; Лугиало, Луизиана; Балле С.; Джудичи, М.; Маггипинто, Т.; Спинелли, Л.; Тиссони, Г.; Кнодл, Т.; Миллер, М.; Джагер, Р. (2002). «Резонаторные солитоны как пиксели в полупроводниковых микрорезонаторах». Природы . 419 (6908): 699–702. Бибкод : 2002Natur.419..699B . дои : 10.1038/nature01049 . ПМИД 12384692 . S2CID 4404010 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Акеманн, Т.; Ферт, У.Дж.; Оппо, Г.-Л. (2009). «Основы и применение пространственных диссипативных солитонов в фотонных устройствах» (PDF) . Достижения атомной, молекулярной и оптической физики . 57 : 323–421. дои : 10.1016/S1049-250X(09)57006-1 .
- ^ Кушелевич Р.; Барбей, С.; Тиссони, Г.; Альмуно, Г. (2010). «Редакционная статья о диссипативных оптических солитонах» . Евро. Физ. Джей Ди . 59 (1): 1–2. Бибкод : 2010EPJD...59....1K . дои : 10.1140/epjd/e2010-00167-7 . S2CID 123075602 .
- ^ Бонифачо, Р.; Лугиато, Луизиана (1978). «Неустойчивости когерентно управляемого поглотителя в кольцевой полости». Lettere al Nuovo Cimento . 21 (15): 510–516. дои : 10.1007/BF02763162 . S2CID 120619908 .
- ^ Скроги, Эй Джей; Ферт, У.Дж.; Мак Дональд, GS; Тлиди, М.; Лефевер, Р.; Луджиато, Луизиана (1994). «Формирование рисунка в пассивной полости Керра» (PDF) . Хаос, солитоны и фракталы . 4 (8–9): 1323–1354. Бибкод : 1994CSF.....4.1323S . дои : 10.1016/0960-0779(94)90084-1 .
- ^ Лео, Ф.; Кокарт, П.; Горза, ИП; Эмплит, П.; Хелтерман, М. (2010). «Солитоны временной полости в одномерных средах Керра как биты в полностью оптическом буфере». Нат. Фотоника . 4 (7): 471–476. Бибкод : 2010NaPho...4..471L . дои : 10.1038/nphoton.2010.120 .
- ^ Дель'Хэй, П .; Шлиссер, А.; Арсисет, О.; Уилкен, Т.; Хольцварт, Р.; Киппенберг, Ти Джей (2007). «Генерация гребенки оптических частот из монолитного микрорезонатора». Природа . 450 (7173): 1214–1217. arXiv : 0708.0611 . Бибкод : 2007Natur.450.1214D . дои : 10.1038/nature06401 . ПМИД 18097405 . S2CID 4426096 .
- ^ Герр, Т.; Браш, В.; Йост, доктор медицинских наук; Ван, CY; Кондратьев, Н.М.; Городецкий, М.Л.; Киппенберг, Ти Джей (2014). «Временные солитоны в оптических микрорезонаторах». Природная фотоника . 8 (2): 145–152. arXiv : 1211.0733 . Бибкод : 2014NaPho...8..145H . дои : 10.1038/nphoton.2013.343 . S2CID 118546909 .
- ^ Чембо, ЮК (2016). «Керровские оптические частотные гребенки: теория, применение и перспективы» . Нанофотоника . 5 (2): 214–230. Бибкод : 2016Наноп...5...13С . дои : 10.1515/nanoph-2016-0013 .
- ^ Луджиато, Луизиана; Олдано, К.; Нардуччи, LM (1988). «Кооперативная синхронизация частот и стационарные пространственные структуры в лазерах». J. Опт. Соц. Являюсь . 5 (5): 879–888. Бибкод : 1988JOSAB...5..879L . дои : 10.1364/JOSAB.5.000879 .
- ^ Пиккардо, М.; Шварц, Б.; Казаков Д.; Бейзер, М.; Опакак, Н.; Ван, Ю.; Джа, С.; Хиллбранд, Дж.; Таманьоне, М.; Чен, В.; Чжу, А; Коломбо, Л.; Белянин А.; Капассо, Ф. (2020). «Гречки частот, вызванные фазовой турбулентностью». Природа . 582 (7812): 360–364. arXiv : 1906.05078 . Бибкод : 2020Natur.582..360P . дои : 10.1038/s41586-020-2386-6 . ПМИД 32555484 . S2CID 219731247 .
- ^ Луджиато, Луизиана; Кастелли, Ф. (1992). «Квантовое шумоподавление в пространственной диссипативной структуре». Письма о физических отзывах . 68 (22): 3284–3286. Бибкод : 1992PhRvL..68.3284L . doi : 10.1103/PhysRevLett.68.3284 . ПМИД 1004566 .
- ^ Датт, А.; Люк, К.; Манипатруни, С.; Гаэта, Алабама; Нусенцвейг, П.; Липсон, М. (2015). «Внутрикристальное оптическое сжатие». Применена физическая проверка . 3 (4): 044005. arXiv : 1309.6371 . Бибкод : 2015PhRvP...3d4005D . doi : 10.1103/PhysRevApplied.3.044005 . S2CID 16013174 .
- ^ Каталог членов Европейской Академии , раздел «Физика».
- ^ База данных лауреатов Франклина_Лауреаты Альберта А. Майкельсона . Институт Франклина . Архивировано 6 апреля 2012 года. Проверено 16 июня 2011 года.
- ^ Медаль Уиллиса Э. Лэмба за лазерную науку и квантовую оптику .
- ^ Премии QEOD-Премии EPS в области квантовой электроники-Европейское физическое общество
- ^ Министерство науки и технологий - Иранская исследовательская организация в области науки и технологий - Международная премия Хорезми (KIA)
- ^ Премия Макса Борна
- ^ Премия Энрико Ферми - Итальянское физическое общество
- ^ Премия квантовой электроники
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Люди | |
| Другой | |
