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光トポロジカル相の動的制御を用いた集積光素子の開拓

利用光学拓扑相位动态控制开发集成光学器件

基本信息

批准号：
21J12323
负责人：
吉見拓展
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和4年度は主に、バレーフォトニック結晶（VPhC）スローライト導波路への高効率光カプラーと、VPhCのバンド構造に現れるメロン偏光テクスチャの実験的観測について取り組んだ。高効率光カプラーにおいては、集積光導波路として汎用的に用いられている細線導波路と、VPhCスローライト導波路の高効率光結合を実験的に実証した。前年度設計・作製したデバイスを用いて、スローライト帯域を群屈折率測定によって特定した。さらに、カプラーを含む光導波路の透過スペクトルを測定し、カプラー一つあたりの結合効率を算出した。その結果、群屈折率10-30のスローライト帯域において、約-1.21 dB/couplerの結合効率を有することを実験的に示した。この値は、数値計算の結果（約-1 dB/coupler）とも整合し、VPhCスローライト導波路への高効率光結合が可能であることを示す結果である。次に、VPhCのバンド構造に現れるメロン偏光テクスチャの実験的観測について述べる。VPhCのバンド構造には、メロンと呼ばれるトポロジカルな偏光テクスチャが存在することが数値計算で報告されている。本研究では、その実験的観測に取り組んだ。前年度設計した構造に基づいてデバイスを作製し、偏光分解バンド測定を行った。その結果、バンド構造のK点とK’点に、逆向きの円偏光状態が存在することが確認された。また、K点の周りでストークスベクトルが渦を巻く分布を観測することもできた。これらの特徴は、数値計算で報告された特性と一致するものであり、バンド構造中にメロン偏光テクスチャが存在することを示唆する結果を得ることができた。

Reiwa 4 year high-efficiency light source, VPhC crystal (VPhC) waveguide waveguideラーと, VPhC のバンドstructural れるメロンpolarized テクスチャの実験's Observation について take りgroup んだ. High-efficiency optical waveguide, integrated optical waveguide, general-purpose and fine-grained Proof of high-efficiency optical combination of wire waveguide and VPhC waveguide. In the previous year, the design and production of したデバイスをいて and スローライト帯区をgroup refractive index measurement によってSpecific した.さらに、カプラーをcontaining optical waveguide through the スペクトルを measurementし、カプラー一つあたりのcombination efficiencyをcalculationした. As a result, the group refractive index is 10-30, and the combined efficiency is approximately -1.21 dB/coupler.このつは, numerical value calculation の result (approximately -1 dB/coupler) and ともintegration し, VPhC スローライトguide wave path へのhigh-efficiency light combination がpossible であることをshow す results である. The structure and structure of VPhC is now the same as that of the Polarized Lighting Technique. VPhC のバンドstructuralには、メロンと毇れるトポロジカルなPolarized テクスチャがexistenceすることがnumerical value calculationでreportされている. This study was conducted based on the test results of the test results. The design and structure of the previous year were based on the design and construction of the structure, and the polarization decomposition and measurement were carried out.その result, バンド structure のK point とK’ point に, reverse きの円 polarization state が existence することがconfirmation された.また、K point のweek りでストークスベクトルがvortex を巻く distribution を観measurement することもできた.これらの特徴は、numerical value calculationでreportされたcharacteristicsとmatchするものであり、バンド structure中にメロンpolarized テクスチャがexistent することをshows the result をgets ることができた.