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2010 Fiscal Year Annual Research Report

電子ビームと表面プラズモンとの相互作用を利用した電磁波光源の開発

Research Project

Project/Area Number 22560036
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

桑村 有司  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (10195612)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 実  金沢大学, 電子情報学系, 教授 (80110609)
Keywords表面プラズモン / 電磁波光源 / レーザ
Research Abstract

ミリ波~光領域において,導波路設計を変えるだけで欲しい波長の電磁波を放射可能な電磁波光源を実現するため,真空中を進行する電子ビームと回折格子上の表面プラズモン(SPと略す)との相互作用を利用した波長可変可能な光源の開発を計画している,金属回折格子表面に沿って電子ビームを走行させると,電子が速度Veの縦波の電流源となり,速度VspのSP電界を励振してVe=Vspの条件でSPを発生し,端面または別の回折格子から光として取り出す新型光源である.初年度は,回折格子の作製と光領域において電子ビーム走行による銀金属回折格子/真空界面でのSP発生について調べてきた.半導体基板上にEB描画等を利用して周期400~500nmの凹凸構造とし,銀膜を蒸着して回折格子を作製した.電子ビーム走行により回折格子表面から上側へと回折される光スペクトルを観測したところ,従来から知られているスミス・パーセル放射の他にSP分散曲線と一致する光放射も観測されたが,その光強度は弱かった,このSPは,回折格子の上側へ放射するモードであり,提案している本来の表面波とは異なる.回折格子の作製が難航したため,当初の計画より遅れ,本来の表面波の観測については,実験準備を行っている段階である.一方,理論計算では,電子ビームの加速電圧と発生可能な光波長の関係が明確になり,また凹凸の高さを大きくすることが重要であることなどが分かった.

  • Research Products

    (8 results)

All 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Current excitation model for Cerenkov lasers with a planar waveguide2010

    • Author(s)
      H.Fares, M, Yamada, YKuwamura
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys.

      Volume: Vol.49 Pages: 096402-1-096402-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Optical Emission Mechanism Utilizing Traveling Electron Beam on a Waveguide2010

    • Author(s)
      H.Fares, M, Yamada, Y.Kuwamura
    • Journal Title

      IEEE J.Quantum Electron.

      Volume: Vol.46, No.6 Pages: 981-990

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Classical and quantum mechanical analyses on electromagnetic wave emissions in the Chernkov free electron laser2010

    • Author(s)
      H.Fares, Y.Kuwamura, M, Yamada
    • Journal Title

      The 1st International Particle Accelerator Conference

      Pages: 2197-2199

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inducing Single-Mode Oscillation in Fabry-Perot InGaAsP Lasersby Applying External Optical Feedback2010

    • Author(s)
      M.Ahmed, M, Yamada
    • Journal Title

      IET Optoelectronics

      Volume: Vol.4, No.3 Pages: 133-141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical modeling of the output and operations of semiconductor lasers subject to strong optical feedback and its dependence on the linewidth-enhancement factor2010

    • Author(s)
      S.Abdulrhmann, M.Yamada, M.Ahmed
    • Journal Title

      International J.of Numerical Modeling

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電子ビームを利用した回折格子上の表面プラズモンの発生2011

    • Author(s)
      桑村有司(他3名)
    • Organizer
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-03-27
  • [Presentation] 半導体レーザにおける高周波重畳法および電気的負帰還法を併用した雑音の低減化2011

    • Author(s)
      寺格, 濱卓也, 武内伸仁, 桑村有司, 山田実
    • Organizer
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-03-26
  • [Presentation] Current excitation model for Cerenkov lasers with a planar waveguide2010

    • Author(s)
      H.Fares, M, Yamada, Y.Kuwamura
    • Organizer
      IEICE Technical Report LQE2010-1(2010-5)
    • Place of Presentation
      福井大学文京キャンパス(福井県)
    • Year and Date
      2010-05-28

URL: 

Published: 2012-07-19  

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