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フォトニック結晶の局在モードによる狭帯域テラヘルツ光源の開発

Research Project

Project/Area Number 16656026
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

迫田 和彰  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノマテリアル研究所, 主席研究員 (90250513)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsテラヘルツ光 / フォトニック結晶 / 局在モード / 光伝導アンテナ / フォトニックフラクタル
Research Abstract

キャリア寿命の短い光伝導アンテナへのフェムト秒レーザーパルスの照射によって,従来よりも効率的で高出力のテラヘルツ光源が開発され,各種の非破壊計測や短距離通信などの分野への応用が期待されている。本研究では,フォトニック結晶中のQ値の大きな局在電磁モードを利用することにより,光伝導アンテナから発生するテラヘルツ光の狭帯域化を目指す。本年度は,ダイヤモンド型フォトニック結晶の局在モードについて,平面波展開法によるフォトニックバンド計算とFDTD(時間領域差分)法によるモード解析を行い,作製可能な試料パラメータの範囲で最大のバンドギャップとQ値を実現する試料構造を設計した。これにもとづいて,大阪大学接合科学研究所宮本研究室に光造形法による試料作製を依頼し,金属酸化物のナノ粒子を分散したエポキシ樹脂(誘電率8.8)から成り,試料中心部に空洞を有する3次元ダイヤモンド型フォトニック結晶を得た。低温エピタキシャル成長させたGaAs膜に間隔5ミクロンの電極を取り付けた光伝導アンテナを試料の空洞部分に埋め込み,試料外部からパルス幅150フェムト秒の近赤外レーザーパルスを照射してテラヘルツ光を発生させた。テラヘルツ光の発生は試料外部に置いたもう1つの光伝導アンテナを用いて確認した。光伝導アンテナの基板による多重反射のために出力に大きな干渉パターンが現れてデータの解釈を難しくしているので,現在解決を図っているところである。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2005 2004

All Journal Article (12 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A new functional material ; Photonic fractal2005

    • Author(s)
      Y.Miyamoto
    • Journal Title

      Materials Science Forum 492

      Pages: 77-84

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    • Author(s)
      S.Kirihara
    • Journal Title

      Materials Science Forum 492

      Pages: 719-724

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    • Author(s)
      S.Kanehira
    • Journal Title

      Journal of American Ceramics Society 88・9

      Pages: 2480-2484

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    • Author(s)
      K.Sakoda
    • Journal Title

      Applied Physics B 81

      Pages: 321-324

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      K.Sakoda
    • Journal Title

      Physical Review B 72・18

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  • [Journal Article] 90-degree light scattering by the Menger sponge fractal2005

    • Author(s)
      K.Sakoda
    • Journal Title

      Optics Express 13・23

      Pages: 9585-9597

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    • Author(s)
      Y.Miyamoto
    • Journal Title

      Int.J.Appl.Ceram.Technol. 1(1)

      Pages: 40-48

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      S.Kirihara
    • Journal Title

      Laser Physics 14(5)

      Pages: 648-653

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    • Journal Title

      Euro.Phys.J.B 39

      Pages: 295-300

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      S.Kanehira
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      J.Soc.Mat.Sci.Jpn. 53(9)

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      S.Kirihara
    • Journal Title

      Sci.Tech.Adv.Mat. 5(1)

      Pages: 225-230

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    • Author(s)
      迫田和彰
    • Journal Title

      マテリアルインテグレーション 17(10)

      Pages: 24-30

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  • [Book] Optical Properties of Photonic Crystals第2版2004

    • Author(s)
      K.Sakoda
    • Total Pages
      253
    • Publisher
      Springer Verlag, Berlin
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      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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