ダイナミック・フォトニック結晶

动态光子晶体

• 批准号: 14655119
• 负责人: 井上 光輝
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655119/
• 关键词: ダイナミック・フォトニック結晶; フォトニック結晶; 表面弾性波; 音響光学効果; 光導波路; 電子線描画装置; LiNbO_3基板

本研究は、超高周波表面弾性波及びフォトニック結晶に関する研究成果を踏まえ、両者を有機的にリンクさせたダイナミック・フォトニック結晶という新しいコンセプトに基づく光学媒体を世界に先駆け創生することで、空間的に局在化したフオトンを人為的かつダイナミックに操作するという前代未聞の機能発現への基礎的性質を探求するものである。音響光学効果を利用して、表面弾性波の強度や周波数変調によってフォトニックバンドギャップをチューニングすることができる、ダイナミック・フォトニック結晶について、その基礎的特性得るために薄膜光導波路を作製し、その光学特性を評価した。その結果、(1)LiNbO_3基板上にバッファ層としてSiO_2、導波層としてTa_2O_5薄膜を利用した薄膜光導波路を作製し、プリズムカップリング法によって導波光を確認した。導波光の確認には、He-Neレーザを光源に用いて出射光はスクリーンに投影してmラインを観測することで行う。光のプリズム外の入射角度は57゜であった。(2)この光導波路に,1GHzのSAWを伝搬させ、SAWによる光の強度変調を試みたが、光導波路中の光減衰が大きく、光強度変化は観測するまでには至らなかった。これらの結果は、ダイナミック・フォトニック結晶の開発までには至らなかった。現状の問題として、光導波路中の光減衰が大きいことやプリズムカップリングによる光励振効率が悪いこと、光学測定系が不十分であることなどが挙げられ、薄膜光導波路の材料や構造も見直す必要がある。

This research is about ultra-high frequency surface wave and crystallization. The research results show that the ultra-high frequency surface wave and crystallization are the first in the world. The space is in the process of transformation, man-made operation, and the nature of the foundation of the function of the previous generation is explored. The acoustic and optical effects are utilized, the intensity and frequency of the surface acoustic wave are modulated, and the basic characteristics of the surface acoustic wave are obtained. The optical properties of the surface acoustic wave are evaluated. The results are as follows: (1) Using thin film optical waveguide on LiNbO_3 substrate, SiO_2 and Ta_2O_5 thin films, the optical waveguide is confirmed by optical waveguide method. The guided light is confirmed by the He-Ne light source, and the emitted light is detected by the projection method. The angle of incidence of light is 57 °. (2)In this optical waveguide, SAW transmission at 1 GHz, SAW modulation of optical intensity, attenuation of optical attenuation in the optical waveguide, and optical intensity modulation of optical intensity are tested. The result of this is that the development of crystals is not easy. Current problems include: optical attenuation in optical waveguides, optical excitation efficiency, optical measurement system, materials and structures of thin film optical waveguides, etc.

项目成果

T.Kawahata: "A trial on amplification of magneto-surface-acoustic-waves in highly magnetostrictive metal films by means of electron bunching"Proc.MRS. (In press). (2004)

T.Kawahata：“通过电子束在高磁致伸缩金属薄膜中放大磁表面声波的试验”Proc.MRS。

川畑武志, 小幡直久, 西村一寛, 内田裕久, 井上光輝: "イオンビームスパッタ法による(111)単配向InSb薄膜の形成と磁気表面弾性波増幅への応用II"電気学会マグネティックス研究会. MAG-02-115. 5-8 (2002)

Takeshi Kawabata、Naohisa Obata、Kazuhiro Nishimura、Hirohisa Uchida、Mitsuteru Inoue：“通过离子束溅射形成（111）单取向 InSb 薄膜及其在磁表面声波放大中的应用 II” 日本电机研究所磁学研究组。MAG -02-115。

川畑武志, K.Park, K.Shin, J.Park, 西村一寛, 井上光輝: "イオンビームスパッタ法による(111)単配向InSb薄膜の形成と磁気表面弾性波増幅への応用"電気学会マグネティックス研究会. MAG-02-37. 47-50 (2002)

Takeshi Kawabata、K.Park、K.Shin、J.Park、Kazuhiro Nishimura、Mitsuteru Inoue：“离子束溅射法形成（111）单取向 InSb 薄膜及其在磁表面声波放大中的应用”研究所日本磁研究组的电气工程师。MAG-02-37。47-50 (2002)