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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局在電磁モード

研究報告コード R030000301
掲載日 2005年2月22日
研究者
  • 迫田 和彰
  • 宮井 英次
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局在電磁モード
報告概要 フォトニック結晶中に誘電率の周期構造の乱れ(欠陥領域)を導入することにより、フォトニックバンドギャップ中に局在欠陥モードが現れ、このモードの光波は欠陥領域に強く局在する。この局在モードの光を閉じ込める性質は、理想的なマイクロキャビティー、低閾値のレーザー発振器および回折損の小さい導波路など、様々な光学素子に応用できる。しかし、このタイプの結晶ではスラブ面に垂直な方向のエネルギー損が無視できないために、三次元的理論解析により、この回折損を定量的に評価することが必要である。そこで、本研究では、二次元の解析で使用した仮想振動双極子法を二次元スラブ型三角格子結晶に適用し、単欠陥局在モードに対する数値解析を行ない、局在モードの固有周波数を求めた。更に、双極子の振動を停止させた後の電磁エネルギーの時間的減衰から、局在モードの減衰率を計算し、基板の誘電率依存性を調べた。その結果、基板の誘電率が大きくなるに従い、基板側に逃げる電磁エネルギーが大きくなることが分かった。また、本研究では、スラブの厚みや欠陥領域の誘電率を変えて、局在モードの減衰率を測定した。
画像

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研究分野
  • 結晶中の局在電子構造
  • 光物性一般
  • 数値計算
  • 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、宮井 英次. 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局在電磁モード. 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.26 - 27.

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