ナノプローブを用いた光回路診断システムの開発と極微計測への応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555129
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小倉 久直 京都大学, 工学研究科, 教授 (50025954)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 信行 滋賀県立大学, 国際教育センター, 助教授 (70206829) ; 北野 正雄 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70115830) ; 中島 将光 京都大学, 工学研究科, 助教授 (60025939)
• Keywords: 近接場 / 光回路 / ファイバープローブ / エバネセント光 / フォトンSTM

Research Abstract

・光ファイバー尖端によるエバネセント波の捕捉利得の理論解析の結果を用いて,種々のパラメタ,寸法・形状・傾斜角等に対する検出利得特性を計算した.また観測データーとの比較により内部の光導波・共振状態を推定を行なった.漏洩波の観測データーから被測定体の内部状態を推定する逆問題において光回路系の放射・散乱波の混在も考慮する解析法を検討した.
・PSTM装置の光学系・制御回路系・走査系・駆動系・光検出器・記録系の機能を更に性能向上を計った.その結果,S/N,安定度が飛躍的に改善された.
・また,光源を2光束化することにより,PSTM像がエバネセント波の進行方向によって変化するという問題の解消を図った.進行方向がことなる2つの光源に位相が互いに直交する強度変調を加え,位相敏感検出することにより,それぞれの光源からの成分を区別するようにした.
・マイクロ波を利用した近接場測定装置を作成し,簡単な既知測定試料にたいする実験データをとり,理論との比較を行なった.特に,放射波とエバネセント波が混在する状況での比較を詳細に行なった.
・ランダム表面における表面波モードや局在モードの理論解析を行ない,PSTMによるこれら近接場の検出可能性の検討を行なった.

Research Products

• [Publications] Hisanao Ogura: "Wave scattering from a random rough surface: reciprocal theorem and backscattering enhancement" Waves in Random media. 5. 223-242 (1995)
• [Publications] Hisanao Ogura: "Scattering of electromagnetic wave from a slightly random surface-reciprocal theorem, cross-polarization and backscattering enhancement," Waves in Random media. 5. 461-495 (1995)
• [Publications] Hisanao Ogura: "Backscattering enhancement in the electromagnetic scattering from a slightly random surface" Proceedings, Progress in Electromagntic Research Symposium. 922-922 (1995)
• [Publications] Masao Kitano: "Geometry of one-dimensional wave propagation" Phys. Rev. A. 51. 4427-4432 (1995)