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量子井戸サブバンド間遷移と2次元フォトニック結晶による熱輻射制御

使用量子阱子带跃迁和二维光子晶体进行热辐射控制

基本信息

批准号：
10J05297
负责人：
CHAMINDA Menaka (2011)
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

研究目的:熱輻射光源は,照明や分光分析などに広く応用されている.しかしながら,熱輻射光源の発光帯域は,応用上,必要とされる周波数帯域に比べて,非常に広く,光源のエネルギーの利用効率が低い.よって,所望の周波数帯域でのみ発光するように熱輻射を制御できれば,エネルギーの利用効率は大幅に改善できると考えられる.また,制御された熱輻射光源は,熱エネルギーを効率よく熱輻射に変換してから,太陽電池に入射して発電を行う高効率太陽光熱光発電にも応用できる.そこで,本研究では,所望の周波数で狭いスペクトル線幅をもって発光する熱輻射光源の実現を目指す.研究方法:従来の熱輻射制御に関する研究は主に,物質の光子系を制御することによって行ってきた.しかし,光子系の制御範囲は,物質の発光帯域に比べて,非常に狭く,これまで十分な熱輻射制御が実現できなかった.そこで,本研究ではまず,これまで制御されなかった物質の電子系を制御して,物質そのものの発光帯域を限定した上で,光子系を制御して強い熱輻射制御を行う.そこで,物質の電子系と光子系の制御には,それぞれ,量子井戸のサブバンド間遷移と2次元フォトニック結晶を採用した.研究成果:上記の方法によって,発光線幅は,従来の黒体光源の1/30程度と狭くできることを昨年度実証した.今年度は,本制御方式に基づく電流注入型光源を作製し,一定の投入パワー時に,本光源の熱輻射ピーク強度は,黒体の4程度まで増大化できることを実験で示した.これらの成果は,2011年8月と2012年3月の応用物理学会,2011年10月のIEEE Photonics Conference 2011国際学会にて発表した.

Research purpose: Thermal radiation light source, illumination, spectroscopic analysis, thermal radiation The area of the light source is the same as the light source. It is necessary to use the necessary number of cycles.ギーのUtilization efficiency is low. よって, the desired frequency range is でのみ発光するようにThermal radiation is controlled できれThe utilization efficiency has been greatly improved, and the thermal radiation light source has been controlled. , Thermal efficiency of thermal radiation に変change してから, Solar cell に incidence して発电を row う High-efficiency sun The light, heat, light and electricity are used in this study. The number of cycles expected in this study is narrow. The line width is narrow.て発光するThermal radiation light sourceの実appearをocular finger.Research method: 従来のThermoradiation controlに关するResearchは主に,Object The photon system of matter is controlled by することによって行ってきた.しかし, the photon system is controlled by fan 囲は, and matter is light. The area is very narrow, the thermal radiation control is very narrow, and the thermal radiation control is very narrow. This studyではまず,これまでcontrolled されなかったmatter electronic system をcontrolled して,matter そのものの発光帯区を limit The control of the photon system, the control of the photon system, the control of the thermal radiation, the control of the electron system and the photon system of matterには, それぞれ, Quantum Well のサブバンド Inter-transfer と 2-dimensional フォトニック Crystal を adopts した. Result: The method mentioned above is the same as the width of the light, and the black body light source is 1/30 degree and narrow. Annual Certification. This year, this control method is based on the current injection type light source, and it must be put into use when the light source is produced.に,The intensity of thermal radiation of this light source is は, and the degree of 4 degrees of black body is large. The results were published in the Society for Applied Physics in August 2011 and March 2012, and in the IEEE in October 2011 Photonics Conference 2011 International Society Photonics Conference 2011.