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Direct measurement of a wave propagating inside a plasma photonic crystal for investigating a novel functional property

直接测量等离子体光子晶体内传播的波以研究新的功能特性

基本信息

批准号：
23654197
负责人：
TAKAHASHI Kazunori
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Tohoku University (2013)Iwate University (2011-2012)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

In order to directly measure the electromagnetic field of the waves propagating inside photonic crystals, the dielectric constant in the argon gas is spatially modified by the presence of the low-pressure discharge. The periodic plasma structure is successfully produced by locating the high-voltage electrode, which has a periodic structure and is biased by a 400 kHz radiofrequency power supply, the plasma density above 10^10 cm^-3 can be obhtained. The microwave is also injected into the plasma photonic crystal and the appearance of the propagation band-gap is detected near the frequency of 2-3 GHz. The wave propagation in such periodic plasma structure is analyzed in one-dimensional model and the results are in fair agreement with the transmittance characteristic observed in the experimental plasma photonic crystal. This will provide important insights into the photonic cyrstal physics in linear and non-linear regime.

为了直接测量在光子晶体内部传播的波的电磁场，氩气中的介电常数通过低压放电的存在而在空间上被修改。在400 kHz射频电源的偏压下，通过设置具有周期性结构的高压电极，成功地产生了周期性等离子体结构，等离子体密度可达10^10 cm^-3以上。微波也被注入到等离子体光子晶体中，并且在2- 3GHz的频率附近检测到传播带隙的出现。在一维模型中分析了波在这种周期性等离子体结构中的传播，其结果与在实验等离子体光子晶体中观察到的透射特性相当一致。这将为研究线性和非线性区域的光子晶体物理提供重要的启示。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

一次元プラズマ周期構造形成によるマイクロ波バンドギャップ形成

通过一维等离子体周期结构形成微波带隙

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
電気学会プラズマ研究会資料
影响因子：
0
作者：
高橋和貴;安藤晃
通讯作者：
安藤晃

Production of Periodic Plasma Structure by 400 kHz Capacitively Coupled Discharge

通过 400 kHz 电容耦合放电产生周期性等离子体结构

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
Fusion Science and Technology
影响因子：
0.9
作者：
Satoh;T.;Watanabe;K.;Yamamoto;H.,Yamamoto;S.;Kurosawa;N.;Kazuaki Miyamoto and Kazunori Takahashi
通讯作者：
Kazuaki Miyamoto and Kazunori Takahashi

Production of a periodic plasma structure by 400 kHz capacitively coupled discharge

通过 400 kHz 电容耦合放电产生周期性等离子体结构

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
Fusion Science and Technology
影响因子：
0.9
作者：
野口高明;木村眞;橋本隆仁;今野充;中村智樹;ZolenskyMichael;田中雅彦;藤村彰夫;安部正真;矢田達;向井利典;上野宗孝;岡田達明;白井慶;石橋之宏;上椙真之;唐牛譲;岡崎隆司;土山明;Kazuaki Miyamoto and Kazunori Takahashi
通讯作者：
Kazuaki Miyamoto and Kazunori Takahashi

Observation of a microwave bandgap in a one-dimensionally periodic low-pressure plasma structure