ナノフォトニック集積システム構成要素としての新規フォトニック結晶アーキテクチャ

新型光子晶体结构作为纳米光子集成系统的组成部分

• 批准号: 06F06132
• 负责人: 小柴 正則
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06132/
• 关键词: ナノフォトニクス; フォトニック結晶; フォトニック結晶ファイバ; シミュレーション

フォトニック結晶光波回路やフォトニック結晶ファイバなどによるナノフォトニック集積システムの高性能化や新機能デバイスの実現のためには,微細な構造中を伝搬する光波の振舞いをあらかじめ理論的に予測できるシミュレーション技術が必要となる。本研究では,解析的理論と数値計算手法とを組み合わせた全く新しい高速・高信頼度のナノ構造フォトニックシミュレータを構築するとともに,本シミュレータを駆使し,従来のフォトニック結晶技術では実現し得ない新構造ナノフォトニック集積回路および新機能ナノフォトニックデバイスを提案することを目的として研究を進めた。具体的には,計算機負荷の比較的小さい解析的理論,すなわち,仮想境界法(Virtual Boundary Method, VBM)や多重散乱法(Multiple-Scattering Technique, MST)とナノ構造解析に特化した極めて汎用性の高い数値解析理論である有限要素法(Finite Element Method, FEM)を有機的に統合し,計算理論・解析設計シミュレータとしての高度化を図った.また,本シミュレータに感度解析プログラムを搭載し,構造トレランスのみならず,温度変動による特性劣化予測にも対応できる高速高信頼度のナノ構造フォトニックシミュレータを構築した.さらに,本シミュレータにより,フォトニック結晶導波路型分岐・分波回路やフォトニック結晶ファイバ型偏波無依存波長フィルタの新しい構成法を考案した。

The realization of high performance of crystal light wave circuit and crystal light wave integration system is necessary for the prediction of crystal light wave circuit theory in fine structure. This study is aimed at combining analytical theory and numerical calculation methods to achieve new structures with high speed and high reliability. Specifically, the theory of small analysis of computer load comparison, such as Virtual Boundary Method (VBM), Multiple-Scattering Technique (MST) and Finite Element Method (FEM), is an organic integration of structural analysis specialization and generalization, computational theory and analytical design. The sensitivity analysis system is equipped with a structure for detecting temperature variations, predicting characteristic degradation, and constructing a structure for high speed and high reliability. In this paper, the new method of crystal waveguide type branching and demultiplexing circuit is studied.

项目成果

Design of photonic band gap fibers with suppressed higher-order modes: towards the development of effectively single mode large hollow-core fiber platforms.

• DOI: 10.1364/oe.14.007342
• 发表时间: 2006-08
• 期刊: Optics express
• 影响因子: 3.8
• 作者: K. Saitoh;N. Florous;T. Murao;M. Koshiba

Fluidic sensors based on photonic crystal fiber gratings : Impact of the ambient temperature

基于光子晶体光纤光栅的流体传感器：环境温度的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: IEEE Photonics Technology Letters 18・21
• 作者: T.Honda;A.Yoshida;J.Yamasaki;K.Saitoh;T.Fujisawa;N.J.Florous;M.Skorobogatiy;M.Skorobogatiy;K.Morikawa;S.K.Varshney;T.Murao;S.K.Varshney;N.J.Florous;N.J.Florous;S.K.Varshney;K.Saitoh;N.J.Florous;T.Murao;K.Saitoh;K.Saitoh;N.J.Florous
• 通讯作者: N.J.Florous

Theoretical prediction of thermo-optical and structurally-disordered sensitivities in metallo-dielectric photonic crystals

金属介电光子晶体中热光和结构无序敏感性的理论预测

• 发表时间: 2006
• 期刊: IEEE Photonics Technology Letters 18・7
• 作者: N.J.Florous;K.Saitoh;M.Koshiba
• 通讯作者: M.Koshiba

Enhanced Thermoplasmonic Oscillations in Metallic Nanostructured Particles for the Realization of Nanofluidic Sensors

用于实现纳米流体传感器的金属纳米结构颗粒中增强的热等离子振荡

• DOI: 10.1109/tnano.2007.901187
• 发表时间: 2007
• 期刊: IEEE transactions on nanotechnology
• 影响因子: 2.4
• 作者: N. Florous;K. Saitoh;M. Koshiba
• 通讯作者: M. Koshiba

Light-wave guidance through stratified photonic crystal metamaterials synthesized by superinductive layers of metallic nanostrips

通过由金属纳米带超导层合成的分层光子晶体超材料进行光波引导

• 发表时间: 2006
• 期刊: Optics Letters 31・9
• 作者: N.J.Florous;K.Saitoh;M.Koshiba
• 通讯作者: M.Koshiba