2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of hybrid photonic devices using low loss plasmonic wavelength selective elements

Research Project

Project/Area Number	17K06376
Research Institution	Anan National College of Technology
Principal Investigator	岡本浩行阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 准教授 (60390506)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	原口雅宣徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20198906)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	光デバイス・光回路 / プラズモニクス
Outline of Annual Research Achievements	平成30年度は，光から表面プラズモンポラリトンに結合するためのカプラを作製して評価を行った。評価は可視光領域及び通信波長帯である赤外領域（波長1300nm付近）で実施した。カプラの透過特性評価では数値シミュレーションにより求めた透過特性とほぼ同じ実験結果を得られており，現在データをまとめている途中である。今年度中には学会や論文で報告する予定である。また，これまでに設計を行ったプラズモニックブラックグレーティング構造の作製を行った。プラズモニックブラックグレーティング構造には光から表面プラズモンポラリトンに結合するためのカプラ構造を付加した構造とした。これにより作製した構造の実験を行う際に光の入射は導波路からの入射が可能となる。実際に作製したデバイスを光回路に組み込むことを想定しており，光導波路からの入射が可能となったことで実用に近い実験を実施できる。また，これまでのエンドファイヤーカップリングと比較して大幅に損失を減らすことが可能となった。しかし作製した構造をSEMなどで観察したところ，側壁などの凹凸があり，損失の増加及び設計した構造との乖離が問題となることが明らかになった。この明らかになった作製の際の課題に対して作製方法の検討を行っている。検討の結果によるが，作製の手順などが増加することで，構造の作製が複雑になりすぎるような場合には基本的な構造を変更し，再び設計を行う予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の計画では平成30年度迄にプラズモニックブラックグレーティングの試作を行う計画であり，ほぼ計画通りの進捗である。また表面プラズモンと光のカプラ構造はこの試作と同時に行う予定であったが，平成30年度中に作製及び可視光領域，赤外領域での評価を完了できた。この部分については世照りよりも若干であるが計画以上に進展している。
Strategy for Future Research Activity	2019年度は作製したプラズモニックブラッググレーティングの評価を実施する。評価は可視光領域及び赤外領域について評価を実施する。構造の作製は電子ビームリソグラフィと集束イオンビーム加工装置を利用する予定であるが，素子の凹凸が問題になる場合は電子ビームリソグラフィのみで作製する予定である。
Causes of Carryover	平成30年度は国際会議などの発表が行う機会がなかったため，旅費をほとんど利用しなかった。2019年度は国際会議など参加予定であり，旅費などで利用する予定である。また謝金については平成30年度のデータ整理を2019年度から開始しており，これまでに利用していない分について利用予定である。