2015 Fiscal Year Annual Research Report
メタマテリアル構造を用いたTHz帯光変調デバイスの開発
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15H03994
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村田 博司 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20239528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩見 英久 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00324822)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高速光変調 / メタマテリアル / 電気光学効果 / テラヘルツ波 / マイクロ波フォトニクス / 走行時間効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．メタマテリアル構造を用いた光変調デバイスの解析と設計（村田・塩見・大学院生）
メタマテリアル構造を電気光学結晶基板の表面に2次元的に敷き詰めた構造を基本として、その共振特性の解析と光変調デバイスの設計を行った。解析には、3次元電磁界解析シミュレーターを用いた。当初計画のスプリットリング構造に加えて、新たにボックス型のメタマテリアル構造も考案した。動作周波数を100GHz帯、動作光波長を1550nm（Cバンド）として、デバイスの設計を行った。
２．試作・動作実験（大学院生・村田）
設計したメタマテリアル構造デバイスを試作した。基板材料には、z-cut ニオブ酸リチウムを用いた。分極反転構造の作製にはパルス電圧印加法を、光導波路の作製にはアニールプロトン交換法を用いた。メタマテリアル構造は、Al蒸着薄膜をリフトオフによりパターンニングして作製した。試作したデバイスの光導波路に波長1550nm帯のレーザー光を入射した状態で、上部から100GHz帯信号を照射したところ、光変調サイドバンドを確認した。ピーク変調周波数、変調周波数帯域は設計とほぼ一致した。変調サイドバンドレベルは、予想よりもやや小さかったが、これは測定上の問題だと思われる。基本動作実証実験に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画通り、100GHz帯で動作するメタマテリアル構造光変調デバイスの試作・動作実験に成功した。新しいタイプのメタマテリアル構造も考案して、その優位性を明らかにした。測定実験系には改善の余地があるが、全体としてはおおむね順調だと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通り、メタマテリアル構造光変調デバイスの試作・実験に成功した。したがって、引き続き計画に沿って研究を推進する。
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Research Products
(2 results)
