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2008 Fiscal Year Annual Research Report

フォトニック結晶の動的制御と新機能の創出

Research Project

Project/Area Number 20226002
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

野田 進  Kyoto University, 工学研究科, 教授 (10208358)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 浅野 卓  京都大学, 工学研究科, 准教授 (30332729)
Keywordsフォトニック結晶 / 動的制御 / 光パルス停止 / 波長変換 / ダイナミクス
Research Abstract

本研究では、フォトニック結晶特性を動的制御に基づく新しい学術分野の基礎を築くことを目指している。具体的な研究対象は、(A)光ナノ共振器のQ値の動的制御による光パルスの捕獲、保持および放出、(B)導波路モードの動的制御による光パルス制御であり、本年度はこれらの基本動作の実証を目指して研究を行った。
(A)Siスラブに形成した三角格子2次元フォトニック結晶をベースとし、高Q値ナノ共振器(Q値5万程度)とそれに平行する線欠陥導波路を形成し、さらに導波路の片端に反射鏡を導入した試料を用意した。ピコ秒パルスレーザ(波長〜1550nm)を導波路から共振器に導入しつつ、基本光から変換した波長775nmの制御光を照射することにより、共振器と反射鏡間の導波路にキャリアを生成して屈折率を変化させた。この実験により、導波路伝搬に伴う初期位相を適切に設定することで、制御光照射によるQ値の動的増加および減少の両方が可能であることを明らかにすることに成功した。
(B)(A)と同様のSiスラブに形成した三角格子2次元フォトニック結晶をベースとした一列埋めの線欠陥導波路を試料として用意した。この導波路に波長1550nmの信号光パルスを伝搬させ、その最中に波長775nmの制御光パルスを照射して、導波路の屈折率を動的に低下させた。そして、導波路を伝搬し終わった信号光のスペクトルを測定した。この実験により、制御光パルスと信号光パルスが導波路中で時間・空間的に重なる場合に制御光の強度に比例して信号光パルスの波長が短波長化するという結果が得られた。これにより、動的屈折率変化に伴う波長変換現象が確かに生じることを実証した。

  • Research Products

    (53 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (45 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Effects of fluctuation in air hole radii and positions on optical characteristics in photonic crystal heterostructure nanocavities2009

    • Author(s)
      H. Hagino, Y. Takahashi, Y. Tanaka, T. Asano, S. Noda
    • Journal Title

      Physical Review B 79

      Pages: 085112-1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Resonant-wavelength control of nanocavities by nanometer-scaled adjustment of two-dimensional photonic crystal slab structures2008

    • Author(s)
      B. S. Song, T. Nagasima, T. Asano, S. Noda
    • Journal Title

      IEEE Photonic Technology Letters 20

      Pages: 532-534

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of Photonic Crystal Nanocavity with Q-factor of 10^92008

    • Author(s)
      Y. Tanaka, T. Asano, S. Noda
    • Journal Title

      IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology 26

      Pages: 1532-1539

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Higher-order resonant modes in a photonic heterostructure nanocavity2008

    • Author(s)
      Y. Takahashi, Y. Tanaka, H. Hagino, T. Asano, S. Noda
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 92

      Pages: 241910-1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic increase and decrease of photonic crystal nanocavity Q factors for optical pulse control2008

    • Author(s)
      J. Upham, Y. Tanaka, T. Asano, S. Noda
    • Journal Title

      Optics Express 16

      Pages: 21721-21730

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Light emission from silicon in photonic crystal nanocavity2008

    • Author(s)
      M. Fujita, Y. Tanaka, S. Noda
    • Journal Title

      IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 14

      Pages: 1090-1097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photon emission by nanocavity-enhanced quantum anti-Zeno effect in solid-state cavity quantum-electrodynamics2008

    • Author(s)
      M. Yamaguchi, T. Asano, S. Noda
    • Journal Title

      Optics Express 16

      Pages: 18067-18981

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 量子ドットを含んだナノ共振器・導波路結合系の基礎光学特性2009

    • Author(s)
      小島一信, 井上博揮, Wolfgang Sturapf, 中村達也, 山口真, 児島貴徳, 冨士田誠之, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-31
  • [Presentation] フォトニック結晶・ナノ共振器によるシリコンからの発光増大現象2009

    • Author(s)
      冨土田誠之, 田中良典, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-31
  • [Presentation] マルチステップヘテロ構造光ナノ共振器のQ値の統計的評価2009

    • Author(s)
      田口裕樹, 高橋和, 佐藤義也, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] SOGをいたSiO2埋め込み2次几Siフトニツク結晶ナノ共振器の設計および作製2009

    • Author(s)
      韓鎮圭, 宋奉植, 田中良典, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] SiCフォトニック結晶導波路・共振器結合系の開発 -広波長帯域ドロップ動作-2009

    • Author(s)
      山田翔太, 宋奉植, 朴相〓, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] 2次几フォトニック結晶共振器のQ値の動的制御〜時間領域測定〜2009

    • Author(s)
      杉谷知昭, 田中良典, Jeremy Upham, 高橋和, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶共振器のQ値の動的制御-前方へのパルス解放-2009

    • Author(s)
      J. Upham, Y. Tanaka, T. Asano, S. Noda
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶における新たな光パルストラップ方法の提案2009

    • Author(s)
      井上博揮, Jeremy Uphara, 田中良典, Wolfgang Stumpf, 小島一信, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶導波路の動的変化を用いた光パルスリリースの検討2009

    • Author(s)
      佐藤義也, 田中良典, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] 光ナノ共振器の勾配力を用いた片もちスラブの振動制御2009

    • Author(s)
      田中良典, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] ナノ共振器・量子ドット強結合系における共鳴時の3番目の発光ピーク(2)2009

    • Author(s)
      山口真, 浅野卓, 小島一信, 野田進
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] Manipulation of Photons by Photonic Crystals2009

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      5th Optoelectronic and Photonic Winter School on CMOS Photonics
    • Place of Presentation
      Trento, Itary
    • Year and Date
      2009-03-20
  • [Presentation] Recent Progress of Phtonic Crystals2009

    • Author(s)
      T. Asano, S. Noda
    • Organizer
      2nd GCOE International Symosium on Photonics and Electronic Science and Engineering
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2009-03-13
  • [Presentation] Light emission from silicon in photonic crystal and nanocavity2009

    • Author(s)
      M. Fujita
    • Organizer
      Symosium on Silicon Lasers and Silicon Photonics
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2009-03-11
  • [Presentation] Manipulation of Photons by Silicon Photonic Crystals2009

    • Author(s)
      M. Fujita, Y. Tanaka, Y. Takahashi, T. Asano, S. Noda
    • Organizer
      1st International Conference on Silicon Photonics
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2009-01-23
  • [Presentation] Dynamic control of photonic crystals2009

    • Author(s)
      S. Noda, T. Upham, Y. Tanaka, T. Asano
    • Organizer
      EuroPhysics Conference on Nanophotonics and Matamaterials
    • Place of Presentation
      Tirol, Austria
    • Year and Date
      2009-01-06
  • [Presentation] 光を自由自在に制御する : フォトニック結晶2008

    • Author(s)
      野田進
    • Organizer
      丸文研究交流財団シンポジウム, 11月シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪市
    • Year and Date
      2008-11-28
  • [Presentation] Recent Progress of Photonic Crystals2008

    • Author(s)
      野田進
    • Organizer
      光材料・応用技術研究会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Presentation] Photonic Crystals : From fundamentals to GaN photonic-crystal lasers2008

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      8th Akasaki Research Center Symposium″To the New Horizon of the Nitride Research″
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2008-11-20
  • [Presentation] Enhanced light emission from silicon photonic crystal nanocavity2008

    • Author(s)
      M. Fujita, Y. Tanaka, Y. Takahashi, S. Noda
    • Organizer
      5th International Conference on Group IV Photonics
    • Place of Presentation
      Sorrento, Itary
    • Year and Date
      2008-09-19
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶光ナノ共振器のQ値の動的制御2008

    • Author(s)
      田中良典, Jeremy Upham, 永島拓志, 杉谷知昭, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      電子情報通信学会2008年ソサエティ大会
    • Place of Presentation
      川崎市
    • Year and Date
      2008-09-19
  • [Presentation] Recent Progress of Photonic Crystals2008

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      DFG (German Physical Society) Summer School on Functional Nanostructures
    • Place of Presentation
      Germany
    • Year and Date
      2008-09-14
  • [Presentation] フォトニック結晶の現状と展望2008

    • Author(s)
      野田進
    • Organizer
      JST量子情報夏の学校
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2008-09-09
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶共振器のQ値の動的制御(9)〜高Q共振器での光トラップ〜2008

    • Author(s)
      杉谷知昭, 田中良典, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶共振器のQ値の動的制御(10)-機能性の向上-2008

    • Author(s)
      Jeremy Upham, 田中良典, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶導波路の動的変化を用いた光パルストラップの検討2008

    • Author(s)
      佐藤義也, 田中良典, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶導波路を伝播する光パルスの多段階的波長変換2008

    • Author(s)
      Jeremy Upham, 田中良典, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 可視領域における2次元Sicフォトニック結晶2008

    • Author(s)
      山田翔太, 宋奉植, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶光ナノ共振器の顕微ラマン分光測定(II)2008

    • Author(s)
      高橋和, 田中良典, 冨土田誠之, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 2次元フォトニック結晶波長分合波デバイスにおける100GHz間隔波長多重動作2008

    • Author(s)
      高橋和, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 反射スペクトルによるフォトニックナノ共振器の評価2008

    • Author(s)
      Stumpf Wolfgang, 冨土田誠之, 山口真, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 周囲場の制御による光ナノ共振器のQ値増大の検討(2)2008

    • Author(s)
      田中良典, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] 強励起条件におけるシリコンフォトニック結晶ナノ共振器の発光増強現象2008

    • Author(s)
      冨士田誠之, 田中良典, 高橋和, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-02
  • [Presentation] ナノ共振器・量子ドット強結合系における共鳴時の3番目の発光ピーク2008

    • Author(s)
      山口真, 浅野卓, 小島一信, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-02
  • [Presentation] ナノ共振器と量子ドット結合状態の動的制御(1)2008

    • Author(s)
      小島一信, 山口真, 浅野卓, 野田進
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井市
    • Year and Date
      2008-09-02
  • [Presentation] Recent Progress in Photonic Crystals for Manipulation of Photons2008

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      International Nano-Optoelectronic Workshop
    • Place of Presentation
      Miura, Japan
    • Year and Date
      2008-08-11
  • [Presentation] Spectral Reflectance Measurement of Two-Dimensional Photonic Nanocavities with Embedded Quantum Dots2008

    • Author(s)
      W. C. Stumpf, T. Asano, T. Kojima, M. Fujita, Y. Tanaka, S. Noda
    • Organizer
      2008 IEEE/LEOS International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics
    • Place of Presentation
      Freiburg, Germany
    • Year and Date
      2008-08-11
  • [Presentation] Manipulation of Photons by Photonic Crystals2008

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      International Conference on Electronic Materials2008
    • Place of Presentation
      Sydney, Australia
    • Year and Date
      2008-07-29
  • [Presentation] Recent Progress in Photonic Crystals for Manipulation of Photons2008

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      International Symposium on Optical Memory and Optical Data Storage 2008
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2008-07-14
  • [Presentation] Manipulation of Photons by Photonic Crystals2008

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      The 8th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2008-06-27
  • [Presentation] Ultrahigh-Q nanocavities and their dynamic control2008

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      10th Anniversary International Conference on Transparent Optical Networks
    • Place of Presentation
      Athens, Greece
    • Year and Date
      2008-06-22
  • [Presentation] Manipulation of Photons by Photonic Crystals2008

    • Author(s)
      S. Noda
    • Organizer
      The 37th International School on the Physics of Semiconducting Compounds
    • Place of Presentation
      Ustron-Jaszowiec, Poland
    • Year and Date
      2008-06-09
  • [Presentation] フォトニック結晶の進展と展望2008

    • Author(s)
      野田進
    • Organizer
      電子情報通信学会集積光デバイス技術時限研究専門委員会第3回研究会
    • Place of Presentation
      登別
    • Year and Date
      2008-05-16
  • [Presentation] High-Q photonic nanocavity with a 2-ns photon lifetime2008

    • Author(s)
      Y. Takahashi, H. Hagino, Y. Tanaka, T. Asano, S. Noda
    • Organizer
      CLEO/QELS 2008
    • Place of Presentation
      San Jose, USA
    • Year and Date
      2008-05-09
  • [Presentation] Catch and release of optical pulses by dynamica Qcontrol of a photonic cyrstal nanocavity2008

    • Author(s)
      J. Upham, Y. Tanaka, T. Asano, S. Noda
    • Organizer
      CLEO/QELS 2008
    • Place of Presentation
      San Jose, USA
    • Year and Date
      2008-05-09
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.kuee.kyoto-u.ac.jp/-lab05/

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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