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フォトニック結晶の局在モードによる狭帯域テラヘルツ光源の開発

利用光子晶体局域模式开发窄带太赫兹光源

基本信息

批准号：
16656026
负责人：
迫田和彰
金额：
$ 2.18万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

キャリア寿命の短い光伝導アンテナへのフェムト秒レーザーパルスの照射によって,従来よりも効率的で高出力のテラヘルツ光源が開発され,各種の非破壊計測や短距離通信などの分野への応用が期待されている。本研究では,フォトニック結晶中のQ値の大きな局在電磁モードを利用することにより,光伝導アンテナから発生するテラヘルツ光の狭帯域化を目指す。本年度は,ダイヤモンド型フォトニック結晶の局在モードについて,平面波展開法によるフォトニックバンド計算とFDTD(時間領域差分)法によるモード解析を行い,作製可能な試料パラメータの範囲で最大のバンドギャップとQ値を実現する試料構造を設計した。これにもとづいて,大阪大学接合科学研究所宮本研究室に光造形法による試料作製を依頼し,金属酸化物のナノ粒子を分散したエポキシ樹脂(誘電率8.8)から成り,試料中心部に空洞を有する3次元ダイヤモンド型フォトニック結晶を得た。低温エピタキシャル成長させたGaAs膜に間隔5ミクロンの電極を取り付けた光伝導アンテナを試料の空洞部分に埋め込み,試料外部からパルス幅150フェムト秒の近赤外レーザーパルスを照射してテラヘルツ光を発生させた。テラヘルツ光の発生は試料外部に置いたもう1つの光伝導アンテナを用いて確認した。光伝導アンテナの基板による多重反射のために出力に大きな干渉パターンが現れてデータの解釈を難しくしているので,現在解決を図っているところである。

The life of the キャリア is short, the light guide is the アンテナへのフェムトsecond レーザーパルスのirradiation によって, and the efficiency of the よりも is very high The output of the light source is open and the short-distance communication of various non-destructive measurements is expected. This study focuses on the utilization of electromagnetic fields in the crystallization of Fukurotaことにより, 光伝道アンテナから発生するテラヘルツ光の国产を目之す. This year, the ダイヤモンド type フォトニック crystallization round is in モードについて, Plane wave expansion method and calculation of FDTD (time collar) Domain difference) method is used for analysis and preparation, and it is possible to produce samples using the method Fan囲でMaximumのバンドギャップとQ値を実presentするSample structureをDesignした.これにもとづいて, Osaka University Joint Science Research Institute Miyamoto Laboratory, による sample preparation, をdepending on the photoforming method, metal acid compound のナノparticles をdispersion The したエポキシ resin (electrical dielectric constant 8.8) is made of a する3-dimensional ダイヤモンド type フォトニック crystal with a cavity in the center of the sample. Low-temperature growth of GaAs film with 5-inch space between electrodes and hollow parts of sample with light guide Buried め込み, sample external からパルス width 150フェムトsecのNearly red外レーザーパルスを光してテラヘルツ光を発生させた.いたもう1つの光伝guideアンテナを Use the いて confirmation method for the outside of the sample. Optical guide light substrate multi-reflection light output light source is now availableれてデータのsolved 釈を狠しくしているので, now solve を図っているところである.