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2次元フォトニック結晶スラブとマイクロマシンを用いた機能性3次元光集積回路の研究

Research Project

Project/Area Number 18760036
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岩本 敏  The University of Tokyo, 先端科学技術研究センター, 准教授 (40359667)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsフォトニック結晶 / マイクロマシン / 光スイッチ / 微小共振器 / 光回路 / シリコンフォトニクス
Research Abstract

平成18年度に引き続き、フォトニック結晶スラブ積層構造を用いた再構成可能な3次元光回路を理論的・数値的に検討した。結合波方程式に基づく解析的設計手法を新たに確立し、対象構造の解析に利用できることを確認した。また、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製にむけたプロセス技術の開発を進め、基本となるシリコンフォトニック結晶作製技術を新たに確立した。
(1)3枚の2次元フォトニック結晶スラブより構成されている積層フォトニック結晶スラブ構造((2+1)次元PC構造)を考え,再構成可能な3次元光回路の動作を有限差分時間領域法(FDTD)で解析してきたが、この手法では莫大な計算リソース(メモリ、時間)を必要とし、現象の理解・設計を進める上で効率的ではない。この問題を克服するため、結合波方程式に基づく解析的設計手法を検討した。この手法を用いることで、FDTDで得られる結果をよく予測できることを確認した。
(2)積層フォトニック結晶スラブの作製に向けたプロセス技術の開発を進めた。積層フォトニック結晶スラブの実現には良質なシリコンフォトニック結晶の作製技術は不可欠である。その中で特に重要となるシリコンのドライエッチング技術を新たに確立し、良質なシリコンフォニック結晶、ナノ共振器の作製に成功した。この技術と、18年度に開発したポリシリコンの応力制御によるフラットな平板構造作製技術を組み合わせることで、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製が可能となる。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Increase of Q-factor in photonic crystal H1-defect nanocavities after closing of photonic bandgap with optimal slab thickness2008

    • Author(s)
      A. Tandaechanurat, S. Iwamoto, M. Nomura, N. Kumagai, and Y. Arakawa
    • Journal Title

      Optics Express 16

      Pages: 448-455

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of enhanced photoluminescence from silicon photonic crystal nanocavity at room temperature2007

    • Author(s)
      S. Iwamoto, Y. Arakawa, and A. Gomyo
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. 91

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Room temperature continuous-wave lasing in photonic crystal nanocavity2006

    • Author(s)
      Masahiro Nomura, Satoshi Iwamoto, Katsuyuki Watanabe, Naoto Kumagai, Yoshiaki Nakata, Satomi Ishida, Yasuhiko Arakawa
    • Journal Title

      Opt.Exp. 14,(13)

      Pages: 6308-6315

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cavity Resonant Excitation of InGaAs quantum dots in Photonic Crystal Nanocavities2006

    • Author(s)
      Masahiro Nomura, Satoshi Iwamoto, Toshihiro Nakaoka, Satomi Ishida, Yasuhiko Arakawa
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys 45,8A

      Pages: 6091-6095

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Resonant-Wavelength Control in Visible-Light Range of Organic Photonic Crystal Nanocavities2006

    • Author(s)
      Masatoshi Kitamura, Satoshi Iwamoto, Yasuhiko Arakawa
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys 45,8A

      Pages: 6112-6115

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Highly efficient optical pumping of photonic crystal nanocavity lasers using cavity resonant excitation2006

    • Author(s)
      M.Nomura, S.Iwamoto, M.Nishioka, S.Ishida, Y.Arakawa
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett 89

      Pages: 161111-161111

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Enhancement of light emission from single quantum dot in photonic crystal nanocavity by using cavity resonant excitation2006

    • Author(s)
      M.Nomura, S.Iwamoto, T.Yang, S.Ishida, Y.Arakawa
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett 89

      Pages: 241124-241124

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Photonic Crystal Nanocavity for Hightly Efficient Lasers and Light Spurces2007

    • Author(s)
      S. Iwamoto, M. Nomura, and Y. Arakawa (Invited)
    • Organizer
      The 20th Annual Meeting of the IEEE Lasers and Electro-Optics Society (LEOS 2007), MB1, 13-14
    • Place of Presentation
      米国・フロリダ
    • Year and Date
      2007-10-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Resonant photoluminescence from crystalline Si with photonic crystal n〓 nocavity structures2007

    • Author(s)
      S. Iwamoto, A. Gomyo, and Y. Arakawa
    • Organizer
      4th International Conference on Group IV Photonics, FC3, 1
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-09-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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