新しい半導体発光デバイスの理論研究

新型半导体发光器件的理论研究

• 批准号: 08217201
• 负责人: 迫田 和彰
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08217201/
• 关键词: フォトニック格子; フォトニックバンドギャップ; 局在準位; 非結合モード; グリーン関数; 非斉次波動方程式; 非線形光学; 自由誘導減衰

(1)研究の背景と目的:誘電率が周期的に変化する物質(フォトニック格子)中では、電磁モードの存在しない周波数領域(フォトニックバンドギャップ)の出現やこれに伴う自然放出の抑制、さらにはギャップ内局在モードの生成等、これまでに無い光学特性が予測され、その一部は実証されつつある。特に、局在モードを利用した単一モード発光ダイオードが低雑音、高効率、高コヒーレンスといった特徴を持つことが予測され、その実現が期待されているところである。本研究は、このような局在モードからの輻射過程を理論的に解析するため、(1)局在モードの固有周波数および固有関数の正確な導出と、(2)フォトニック格子中での発光過程を記述する理論的枠組みの構築を目的とする。(2)研究成果:そこで、本研究では、(1)格子欠陥を有するフォトニック格子中に置かれた振動双極子からの輻射過程を、ギャップ内局在モードを考慮してグリーン関数法により定式化した。次に、数値解析の一例として、2次元正方格子について、格子欠陥の近くに置かれた仮想的な振動双極子からの輻射電磁場を有限要素法で調べることにより、ギャツプ内局在モードの固有周波数と固有関数を求めた。さらに、(2)密度行列で記述される外来的分極を湧き口とする輻射場を、グリーン関数法で解くことにより、フォトニック格子中のコヒーレント光学過程を取り扱う理論的枠組みを構築した。

と objective: (1) study の background rate of induced electric に が cycle - the す る material (フ ォ ト ニ ッ ク grid) in で は, electromagnetic モ ー ド の is し な い cycle for field (フ ォ ト ニ ッ ク バ ン ド ギ ャ ッ プ) appear の や こ れ に う released の control nature, さ ら に は ギ ャ ッ プ inside bureau in モ ー ド の generated, such as こ れ ま で に no い が to optical characteristics To test され and そ そ a され real proof され そ ある ある. に, bureau in モ ー ド を using し た 単 a モ ー ド 発 light ダ イ オ ー ド が low 雑 sound, high working rate, high コ ヒ ー レ ン ス と い っ た, 徴 を hold つ こ と が be さ れ, そ の be が now expect さ れ て い る と こ ろ で あ る. は, this study こ の よ う な bureau in モ ー ド か ら の radiation process を theory analytical す に る た め, (1) in モ ー ド の inherent cycle for お よ び inherent masato の な export と right, (2) フ ォ ト ニ ッ で ク grid の 発 light process を account す る theory group 枠 み の build を purpose と す る. (2) the research results: そ こ で, this study で は, (1) grid owe 陥 を have す る フ ォ ト ニ ッ に ク grid set か れ た dipole vibration か ら の を radiation process, ギ ャ ッ プ inside bureau in モ ー ド を consider し て グ リ ー ン masato method に よ り demean し た. に, and the numerical analytical の case と し て, 2 dimensional square lattice に つ い owe 陥 て, grid の nearly く に buy か れ た 仮 think な dipole vibration か ら の を radiation electromagnetic field finite element method で adjustable べ る こ と に よ り, ギ ャ ツ プ inside bureau in モ ー ド の inherent frequency count と inherent masato を o め た. さ ら に account, (2) density ranks で さ れ る foreign progressive を chung き mouth と す る radiation field を, グ リ ー ン masato く method で solution of こ と に よ り, フ ォ ト ニ ッ の ク grid コ ヒ ー レ ン ト を optical process take り Cha う theory group 枠 み を build し た.

项目成果

K. Sakoda: "Group-theoretical classification of eigenmodes in three-dimensional photonic lattices" Physical Review B. (発表予定).

K. Sakoda：“三维光子晶格中本征模的群理论分类”物理评论 B.（待提交）。

K. Sakoda: "Numerical analysis of the interference patterns in the optical transmission spectra of a square photonic lattice" Journal of Optical Society of America B. (発表予定).

K. Sakoda：“方形光子晶格光学传输光谱中干涉图案的数值分析”美国光学学会杂志 B.（待出版）。

K. Sakoda: "World Scientific, Singapore" Optical Properties of Low-dimensional Materiales, vol. 2. (発表予定).

K. Sakoda：“新加坡世界科学”，《低维材料的光学特性》，第 2 卷（待提交）。

K. Sakoda: "Optical response of three-dimensional photonic lattices ; Solutions of inhomogeneous Maxwell′s equations and their applications" Physical Review B. 54・8. 5732-5741 (1996)

K. Sakoda：“三维光子晶格的光学响应；非齐次麦克斯韦方程组的解及其应用”物理评论 B. 54・8（1996）。

K. Sakoda: "Sum-frequency generation in a two-dimensional photonic lattice" Physical Review B. 54・8. 5742-5749 (1996)

K. Sakoda：“二维光子晶格中的和频生成”物理评论 B.54・8（1996）