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スラブ型2次元フォトニック結晶の光波解析 スラブ型フォトニック結晶の準安定バンド

研究報告コード R030000300
掲載日 2005年2月22日
研究者
  • 迫田 和彰
  • 落合 哲行
研究者所属機関
  • 北海道大学電子科学研究所
  • 科学技術振興事業団
研究機関
  • 科学技術振興事業団
  • 北海道大学
報告名称 スラブ型2次元フォトニック結晶の光波解析 スラブ型フォトニック結晶の準安定バンド
報告概要 スラブ型2次元フォトニック結晶は、誘電率の周期配列を2次元とし、残りの方向に対して誘電率の異なる物質でサンドイッチした物質であり、作製が比較的容易で、3次元フォトニック結晶に似た特性を有する。本研究では、この系に対して、時間領域有限差分法(FDTD法)を用いて、基礎特性である光の分散関係(バンド構造)と透過率の解析を行なった。FDTD法によるバンド計算においては、スラブ型2次元フォトニック結晶の周期性をもつ方向に対しては単位胞にブロッホ型境界条件を、またこれと垂直な方向の十分離れた壁に吸収境界条件を課し、さらに空間群の対称性を考慮して、既約表現に応じて単位胞を簡約した。固有振動数の計算では、2つの方法を相補的に用いて、バンド構造を解析した。また、透過率の計算では結晶格子を有限とし、結晶格子から遠く離れた場所に置かれた振動双極子を入射光をした。従来、この系のバンド構造はlight-lineの下側に限って計算が行なわれていたが、今回の計算において、この上側にも準安定なleakyモードが存在し、固有振動数の実部がバンド構造をなしていることが示された。また、安定な導波モードが存在しないスラブに対しても、バンド構造と透過率の計算を行なった。
画像

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研究分野
  • 結晶中の局在電子構造
  • 誘電体測定技術・装置
  • 光物性一般
  • 光通信方式・機器
研究制度
  • 計算科学技術活用型特定研究開発推進事業 物質・材料分野
研究報告資料
  • 迫田 和彰、落合 哲行. スラブ型2次元フォトニック結晶の光波解析 スラブ型フォトニック結晶の準安定バンド. 計算科学技術活用型 特定研究開発推進事業 研究報告会 ~進展する第三の科学技術~ 2000. p.24 - 25.

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