Waveguide devices for the physics and applications of non-Hermitian Photonic systems

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は，連続準位中束縛状態（Bound states in the continue; BIC）と例外点（Exceptional point; ExP）が共存するグレーティング結合導波路において，代表者らが理論的に発見した①２モードの反交差点で非Γ点BICが生じ，そのブランチが偏光やグレーティング厚さによってスイッチすること，②ExPが発生するグレーティング厚さが存在すること，③グレーティング厚さ依存性がグレーティング内のスリットにおけるファブリペロー（FP）共振で理解できること，等を実証することである．本年度は，周波数領域として昨年決定したTHz領域での実験に向けた準備を行った．THz領域では単層グレーティングでの実現が容易でないため，これに変わる手法として昨年度考案した２層グレーティングを想定した．具体的には，導波路層，および２層グレーティングの層間膜材料として，種々の厚さのシートが市販されており，かつ損失も低いポリイミドを採用することとした．さらに調査の結果，住友金属鉱山㈱からCu膜が成膜されているポリイミド（エスパーフレックス）が市販されていることがわかり，試供品の提供を受けた．現在グレーティングパターン形成を試みている．本年度はまた，測定に向けて時間領域THz分光エリプソメトリを構築した．さらに，実験を想定した具体的な設計を行った．種々に検討した結果，昨年想定していたグレーティング層間膜厚さではなく，上下グレーティングをずらすことでBIC点を制御できることが明らかになった．この上下グレーティングをずらす手法は，昨年度着想を得た２層金属グレーティングの高効率カプラ―への応用展開の中で見出したものである．従って①と③（実質）は理論上は確認された． ②のExPの存在に関しては，実部が縮退する条件があることは確認できたが，虚数部の一致が確認できていない．