1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10440121
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
武田 三男 信州大学, 理学部, 教授 (20115653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 宏 国立天文台, 野辺山宇宙電波観測所, 助手 (90192749)
笹根 昭伸 信州大学, 理学部, 教授 (10020679)
石川 厚 信州大学, 理学部, 講師 (40242713)
益田 秀樹 東京都立大学, 大学院工学研究科, 助教授 (90190363)
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| Keywords | フォトニックバンド / フォトニック結晶 / 光混合 / TH_z電磁波 / サブミリ波発振器 / Raman散乱 / 自然放射の制御 |
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| Research Abstract |
本研究では、結晶格子としてシリコン製の積層型角穴エアーロッド三角格子と鉛ガラス製キャピラリープレート型丸穴エアーロッド三角格子を選んだ。前者は光混合発振特性の実験に、後者はFT-Ramanによる自然放射特性の実験に用いる。光混合発振素子の発振周波数とRaman散乱光の振動数は、フォトニック結晶格子の外部からの励起光により自由に変えられ、容易に不純物モード振動数等に一致させることが可能である。この点に着目し、現在、以下の研究を遂行中である。
(1) フォトニック結晶の設計と製作
高抵抗シリコンウエファーにダイヤモンドソーターにより角溝を空け、それを積層することによりエアロッド格子を作製した。格子定数はそれぞれ450μmおよび0.8μmである。また、鉛ガラス製キャピラリープレートを熱伸張させることによりエアロッド格子結晶を作製した。バンド計算により、バンドギャップが10cm^<-1>および4500cm^<-1>付近に空くことを見積もった。
(2) バンドギャップ振動数の測定とバンド構造の決定
三角格子については、結晶の中心層をエアロッドのないウエファーに置き換えることにより線欠陥結晶を作製した。FTIRにより透過率を測定し、バンドギャップ領域に線欠陥によると思われるモードの出現を観測した。調和振動子を用いた局在モードの計算により、バンドギャップ領域に出現したモードが線欠陥による局在モードであることを確かめた。
(3) 光混合素子の製作及び光混合サブミリ波発振器の試作
低温成長GaAsを用いてダイポール及びボウタイアンテナ型光混合素子を作製した。上記の格子によりこの発振素子を両側から挟んで光混合サブミリ波発振器を組み立てた。
(4) FT-Raman測定系の構築
既存のFTIR装置と本科研費により購入したレーザーによりFT-Raman測定系を構築した。
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