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RAMAN SCATTERING PHOTOENHANCEMENT DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING RAMAN SCATTERING PHOTOENHANCEMENT DEVICE, AND RAMAN LASER LIGHT SOURCE USING RAMAN SCATTERING PHOTOENHANCEMENT DEVICE

Foreign code F140007984
File No. K03110WO
Posted date Sep 26, 2014
Country WIPO
International application number 2013JP056523
International publication number WO 2014030370
Date of international filing Mar 8, 2013
Date of international publication Feb 27, 2014
Priority data
  • P2012-185638 (Aug 24, 2012) JP
Title RAMAN SCATTERING PHOTOENHANCEMENT DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING RAMAN SCATTERING PHOTOENHANCEMENT DEVICE, AND RAMAN LASER LIGHT SOURCE USING RAMAN SCATTERING PHOTOENHANCEMENT DEVICE
Abstract A Raman scattering photoenhancement device provided with a waveguide having resonating modes at a plurality of frequencies in relation to incident light in a photonic crystal (20) having holes (20a) formed on a semiconductor substrate, wherein the frequency difference between one resonance mode and another resonance mode is equal to the Raman shift frequency of the semiconductor substrate, and the direction in which the waveguide is formed in the crystal orientation plane of the semiconductor substrate is set so as to achieve the maximum value for the Raman transition probability expressed by the electromagnetic field distribution of the two resonance modes and by the Raman tensor of the semiconductor substrate.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
半導体基板に空孔が形成されたフォトニック結晶において、入射光に対して複数の周波数で共鳴モードを有する導波路を備えるラマン散乱光増強デバイスであって、
一の共鳴モードと他の共鳴モードとの周波数差が前記半導体基板のラマンシフト周波数に等しくなっているとともに、
前記二つの共鳴モードの電磁界分布と前記半導体基板のラマンテンソルとによって表されるラマン遷移確率が最大となるように、前記半導体基板の結晶方位面における前記導波路の形成方向が設定されていることを特徴とするラマン散乱光増強デバイス。
[請求項2]
前記二つの共鳴モードは、基底導波モードと第一励起導波モードとであることを特徴とする請求項1に記載のラマン散乱光増強デバイス。
[請求項3]
前記半導体基板はシリコンであり、かつ前記半導体基板の結晶方位面における前記導波路の形成方向は、前記シリコンの結晶方位[100]方向あるいはこれと等価な面方位であることを特徴とする請求項2に記載のラマン散乱光増強デバイス。
[請求項4]
前記フォトニック結晶に形成された線状の欠陥からなる前記導波路において、当該導波路の途中で光伝搬波長の帯域をずらすように、周囲のフォトニック結晶の構造を変化させた一対の光反射面を有する光共振器を備えることを特徴とする請求項1に記載のラマン散乱光増強デバイス。
[請求項5]
前記一対の光反射面は、基底導波モードの光と第一励起導波モードの光との両方を反射することを特徴とする請求項4に記載のラマン散乱光増強デバイス。
[請求項6]
ラマンレーザ光源であって、
請求項5に記載のラマン散乱光増強デバイスと、
前記第一励起導波モードの光を出力する励起光光源とを有し、
前記励起光光源が出力する第一励起導波モードの光は、前記ラマン散乱光増強デバイスの前記光共振器へ入力される、ことを特徴とするラマンレーザ光源。
[請求項7]
前記励起光光源は、レーザ光源である、請求項6に記載のラマンレーザ光源。
[請求項8]
前記励起光光源は、発光ダイオードである、請求項6に記載のラマンレーザ光源。
[請求項9]
前記励起光光源は、前記フォトニック結晶が形成された前記半導体基板に形成されている、請求項7または8に記載のラマンレーザ光源。
[請求項10]
半導体基板に空孔が形成されたフォトニック結晶において、入射光に対して複数の周波数で共鳴モードを有する導波路を備えるラマン散乱光増強デバイスの製造方法であって、
一の共鳴モードと他の共鳴モードとの周波数差を前記半導体基板のラマンシフト周波数に等しくするように、前記フォトニック結晶の空孔の大きさや配置を設定する段階と、
前記二つの共鳴モードの電磁界分布と前記半導体基板のラマンテンソルとによって表されるラマン遷移確率が最大となるように、前記半導体基板の結晶方位面における前記導波路の形成方向を設定する段階とを備えることを特徴とするラマン散乱光増強デバイスの製造方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • TAKAHASHI YASUSHI
  • INUI YOSHITAKA
  • ASANO TAKASHI
  • NODA SUSUMU
  • CHIHARA MASAHIRO
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG
Reference ( R and D project ) (In Japanese)PRESTO Materials and processes for innovative next-generation devices AREA
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