1999 Fiscal Year Annual Research Report

フォトニック結晶による電磁波の自然放射の制御

Research Project

Project/Area Number	10440121
Research Institution	SHINSHU UNIVERSITY
Principal Investigator	武田三男信州大学, 理学部, 教授 (20115653)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	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, 教授 (90190363) 松尾宏国立天文台, 天文機器開発実験センター, 助教授 (90192749)
Keywords	フォトニックバンド / フォトニック結晶 / 非線形光学効果 / THz分光 / サブミリ波発振器 / Raman散乱 / 自然放射の制御
Research Abstract	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単純立方格子及び鉛ガラス製丸穴エアーロッド三角格子とLiNbO_3製三角格子を選んだ。前者の2つ及びLiNbO_3製結晶は非線形光学効果(光混合発振特性)の実験に、鉛ガラス製結晶はFT-Ramanによる自然放射特性の実験に用いる。研究内容と成果は以下のとおりである。 (1) フォトニック結晶の設計と製作シリコン製結晶は、ダイヤモンドソーター及びエッチングにより角溝を空け、それを積層することによりエアロッド格子を作製した。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、またLiNbO_3製結晶は陽極酸化アルミナを用いることによりエアロッド格子結晶を作製した。平面波展開法によるバンド計算により、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局在モードの確認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) THz時間領域分光によるバンド構造の決定 THz時間領域分光により各結晶の透過スペクトルを測定し、位相シフトの振動数依存性から結晶中の電磁波の分散関係(バンド構造)を決定した。 (4) 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発振特性を測定した。 (5) FT-Raman測定系の構築及び実験既存の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、予備実験を行っている。

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] T. Aoki, M. Wada, J. W. Haus et al: "The photonic dispersion relation of the pseudo-simple cubic lattice revealed by THz time domain measurements"Proceeding of 1999 IEEE Seventh international Conference on Terahertz Electronics(THz'99). P37 (1999)
[Publications] Y. Miyoshi, M. Wada Takeda, N. Kawai, et al: "The photonic line defect modes in the square air-rod pseudo-triangular lattice revealed by far-infrared measurements"Proceeding of 1999 IEEE Seventh international Conference on Terahertz Electronics(THz'99). P36 (1999)
[Publications] J. W. Haus Z. Yuan T. Aoki, M. Wada Takeda, M. Tani K. Sakai, N. Kawai and K. Inoue: "THz spectroscopy of a pseudo-simple cubic photonic band structure"Proceeding of Conference on Lasers and Electron-Optics Quantum Electronics and Laser Science (CLEO/QELS2000)San Francisco, California. (2000)
[Publications] N. Kawa, M. Wada, &K. Sakoda: "A Numericsl Calculation of Defect Modes:Pseudo-Triangular Lattice with Square Rods"Jpn. J. Appl. Phys.,. 37No.8. pp4644-pp4647 (1998)
[Publications] H. Masuda, M. Yotuya, and M. Ishida: "Spatially Selection Metal Deposition into a Hole-Array Structure of Anodic Porous Alumina Using a Microelectrode"Jpn. J. Appl. Phys.,. 37(9A). L1090-L1092 (1998)
[Publications] H. Masuda, K. Yada, and A. Osaka: "Self-Ordering of Cell Configuration of Anodic Porous Alumina with Large-Sized Pores in phosphoric Acid Solution"Jpn. J. Appl. Phys.,. 37(11A). L1340-L1342 (1998)
[Publications] H. Masuda and K. Fukuda: "Change of Hole Size of Pd Hole-array Electrodes in a Controlled Fashion by Cathodic Polarization in Acidic Electrolyte"J. Electroanal. Chem.,. 473. 240-244 (1999)
[Publications] K. Nishio and H. Masuda: "Fabrication of Miocroporous Ti02 Using Two-step Replication of Fine Structure of Porous Glass"Electrochemistry. 67. 1268-1270 (1999)
[Publications] H. Masuda, M Ohya, H. Asoh, M. Nakao, M. Nohtomi and T. Tamamura: "Photonic Crystal Using Anodic Porous Alumina"Jpn. J. Appl. Phys.,. 38. L1403-L1405 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

フォトニック結晶による電磁波の自然放射の制御

Principal Investigator

武田 三男 信州大学, 理学部, 教授 (20115653)

Research Products

[Publications] T. Aoki, M. Wada, J. W. Haus et al: "The photonic dispersion relation of the pseudo-simple cubic lattice revealed by THz time domain measurements"Proceeding of 1999 IEEE Seventh international Conference on Terahertz Electronics(THz'99). P37 (1999)

[Publications] Y. Miyoshi, M. Wada Takeda, N. Kawai, et al: "The photonic line defect modes in the square air-rod pseudo-triangular lattice revealed by far-infrared measurements"Proceeding of 1999 IEEE Seventh international Conference on Terahertz Electronics(THz'99). P36 (1999)

[Publications] N. Kawa, M. Wada, &K. Sakoda: "A Numericsl Calculation of Defect Modes:Pseudo-Triangular Lattice with Square Rods"Jpn. J. Appl. Phys.,. 37No.8. pp4644-pp4647 (1998)

[Publications] H. Masuda, M. Yotuya, and M. Ishida: "Spatially Selection Metal Deposition into a Hole-Array Structure of Anodic Porous Alumina Using a Microelectrode"Jpn. J. Appl. Phys.,. 37(9A). L1090-L1092 (1998)

[Publications] H. Masuda, K. Yada, and A. Osaka: "Self-Ordering of Cell Configuration of Anodic Porous Alumina with Large-Sized Pores in phosphoric Acid Solution"Jpn. J. Appl. Phys.,. 37(11A). L1340-L1342 (1998)

[Publications] H. Masuda and K. Fukuda: "Change of Hole Size of Pd Hole-array Electrodes in a Controlled Fashion by Cathodic Polarization in Acidic Electrolyte"J. Electroanal. Chem.,. 473. 240-244 (1999)

[Publications] K. Nishio and H. Masuda: "Fabrication of Miocroporous Ti02 Using Two-step Replication of Fine Structure of Porous Glass"Electrochemistry. 67. 1268-1270 (1999)

[Publications] H. Masuda, M Ohya, H. Asoh, M. Nakao, M. Nohtomi and T. Tamamura: "Photonic Crystal Using Anodic Porous Alumina"Jpn. J. Appl. Phys.,. 38. L1403-L1405 (1999)

武田三男信州大学, 理学部, 教授 (20115653)