有機EL媒質を含むナノキャビティにおける2次元光波の励起と制御

含有有机EL介质的纳米腔中二维光波的激发和控制

• 批准号: 15760006
• 负责人: 高原 淳一
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760006/
• 关键词: ナノフォトニクス; プラズモニクス; 表面プラズモンポラリトン; 近接場光学; 光導波路; ATR法; 有機EL; 2次元光波; 低次元光波; 負誘電体; ナノ光回路; ナノキャビティ

表面プラズモンポラリトンの導波路である2次元光波伝送路を利用すると、回折限界を超えるナノメートル領域へ光を閉じ込めることが可能となり、ナノ光回路への応用が期待される。しかし、光ファイバー中の光信号をナノ光回路中の2次元光波へ変換する場合に、波数の差が大きいために結合効率の低さが問題となる。これを解決するため、我々は有機EL素子を用いて2次元光波を電流励起することを目標に負誘電体ギャップについて研究を行ってきた。昨年度までに有機EL素子からの2次元光波の直接励振を実験的に確認したほか、有限差分時間領域(FDTD)法によるシミュレーションにより、2次元光波を誘電体コアに閉じ込めガイドする方法について理論的に研究を行ってきた。本年度の成果は以下のとおりである。1 (理論)全反射により高屈折率誘電体コアに光が閉じ込められガイドされることは、誘電体光導波路をはじめ良く知られている。今回、負誘電体光導波路において2次元光波の特殊な伝搬モードを用いることで、「低」屈折率誘電体コアで光をガイドできることをはじめて提案した。2 (理論)負誘電体ギャップのギャップ間距離がゆるやかに小さくなる楔形導波路において、2次元光波が伝播するにつれて波数が断熱的に大きくなることをシミュレーションにより見出した。これにより、ギャップ間距離が大きい場所で2次元光波を高効率で励起し、それをナノメートル領域まで断熱的に縮小することが原理的に可能であることがわかった。3 (実験)負誘電体ギャップ中のモードをATR法により詳しく調べた。負誘電体ギャップ中の2次元光波の結合モードを観測することに成功し、ギャップ距離により結合の強さを変えることに成功した。これにより、波長と励起角度を選べば、ナノ光回路応用にとって重要な隅結合モードを選択的に励起させることに成功した。これにより2次元光波の励起方法の基礎を確立できた。

The surface of the optical waveguide is divided into two dimensions. The optical transmission path is used. The reflection limit is used. The optical transmission path is closed. The optical circuit is expected to be used. In the case where the optical signal in the optical circuit is converted into a two-dimensional optical signal, the difference in wave number is large, and the combination efficiency is low. The organic EL element is excited by two-dimensional light waves. Last year, we carried out theoretical research on the direct excitation of organic EL elements and two-dimensional light waves, finite difference time domain (FDTD) method, and two-dimensional light waves. The results of this year are as follows: 1 (Theory) Total reflection: high refractive index: induced light: closed light: induced light: optical waveguide: good light: closed light: induced light: induced light: light: closed light: induced light: light: closed light: induced light: induced light Now, the negative dielectric waveguide is used for special transmission of two-dimensional light waves. The "low" refractive index dielectric waveguide is used for light transmission. 2 (theoretical) negative dielectric constant, the distance between the two dielectric constant, the wedge waveguide, the two-dimensional light wave, the number of waves, the heat loss, the distance between the two dielectric constant, the two dielectric constant, the distance between the two dielectric constant, the distance between the two dielectric constant, the The distance between the two dimensions is large, the two-dimensional light wave has high efficiency, and the excitation is small. 3. The ATR method is used to adjust the negative induction current. The combination of two-dimensional light waves in the negative induction medium is successful in measuring the distance between them and the intensity of the combination. The wavelength, excitation angle, and optical circuit function are selected. The foundation of the excitation method of two-dimensional light wave is established.

项目成果

高原淳一: "低次元光波伝送路"OplusE. 26・4(発表予定). (2004)

高原纯一：“低维光波传输线”OplusE 26・4（待发表）。

高原 淳一(分担): "ナノテクノロジーハンドブック3編 2章「キャビティ構造性光源」"オーム社. 4 (2003)

Junichi Takahara（贡献者）：“纳米技术手册第3卷第2章“腔结构光源”Ohmsha.4（2003）

Excitation of 2-Dimensional Optical Wave by Electric Current in Thin Metal-Gap Structures

薄金属间隙结构中电流激发二维光波

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the Korean Physical Society 47
• 作者: F.Kusunoki;J.Takahara
• 通讯作者: J.Takahara

Narrow-Band Thermal Radiation with Low Directivity by Resonant Modes inside Tungsten Microcavities

• DOI: 10.1143/jjap.43.5253
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: F. Kusunoki;Tatsuro Kohama;T. Hiroshima;S. Fukumoto;J. Takahara;Tetsuro Kobayashi

Handai Nanophotonics Series Vol.2, NANOPLASMONICS, (Proceedings of 2nd International Nanophotonic Symposium Handai (2nd INPS))

Handai 纳米光子学系列第 2 卷，NANOPLASMONICS，（第二届国际纳米光子研讨会 Handai 论文集（第二届 INPS））

• 发表时间: 2005
• 作者: J.Takahara;T.Kobayashi
• 通讯作者: T.Kobayashi