2021 Fiscal Year Research-status Report
100 GHz 超動作のコヒーレント光メタデバイスの研究
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20K21134
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
岩長 祐伸 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (20361066)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 光メタデバイス / コヒーレント現象 / 超高速動作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初計画に沿ってコヒーレントな光制御構造の数値計算による特性研究を行った。従来から代表者が行ってきた周波数領域の数値計算に加えて、時間領域での数値計算プラットフォーム（時間領域有限差分法のソフトウェアおよびその運用計算機）を整備して実行環境を整えた。これにより時間領域でのパルス光の動的伝搬解析も可能になり、現実的な設計を行うことが可能になった。有限サイズのマイクロ構造を基本構造として、そこへの入力・出力を評価する方針を採り、超高繰り返しパルスに対する数値計算を実行した。コヒーレント制御に関する予備的な結果を得たので、次年度ではこれを基に具体的な実験構造を決めて、当初目的を達成することを目指す。今年度においてコヒーレントな10 GHzを超える高繰り返し光源を調達し、実験的な準備は当初計画の沿った形で進めている。予算内で実行できる原理実証実験として、この光源を活用した実験を計画している。100 GHz超であっても原理的な違いはなく、実験配置を実現できる光源および対応できる計測器が異なるのみであるため、有意な実証実験を行うことができる。また今年度では当初の計画のほかに、光導波路による新たなセンシング方式に関する基礎的な発見があった。ナノ粒子などの対象をラベルフリーな形で検出できる信号変調を数値計算において見出した。今回対象とするマイクロ・ナノ構造の新しい活用法の１つとして次年度も継続して調査研究を進めることにする。なお、今年度ナノ構造の光共鳴状態に関する研究発表として国内学会で２件の発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
数値計算による特性解析とそれを生かした設計を基に実際の試料作製を行う予定であったが、２０２１年度内にはそこまで至らなかった。半導体極微細加工技術を活用した作製技術に関しては従来から実施しているため困難はなく、良い設計が確認できた時点で速やかに実証実験に移行する。
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| Strategy for Future Research Activity |
２０２２年度においては数値的な設計を基にした光のコヒーレント制御に関する実証実験を進めることにより、当初目的を達成する計画である。
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| Causes of Carryover |
実験研究が当初予定よりも進まなかったため、物品費、共同利用施設使用料などが見込みを下回り、残額が生じた。しかし、全体額の2%強であるため、次年度の実験研究の進展のなかで無駄なく使用する計画である。
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Research Products
(4 results)
