2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25600118
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
田邉 孝純 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40393805)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光エレクトロニクス / フォトニクス / 微小光共振器 / 高Q値共振器 / 微小光学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微小光共振器において結晶成長を利用すると，結晶の面が現れ多角形構造となることを明らかにした．多角形構造を有するウィスパリングギャラリーモード共振器中に励振される共振器モードを詳細に解析し，モード間の強い結合の存在を明らかにした．モード間の結合が強いと，共振波長が元の(結合していないとき)の位置からシフトする．このシフトを適切に利用すれば，正常分散領域でも実効的に異常分散と同等の分散が得られることが示唆されており，光カーコム発生等への応用も考えられる．
一方で，円形で真に高いQ値の共振器を得るために，超背緻密加工による切削加工を併用した研究を進めるために，CaF2共振器の切削及び研磨加工による作製及び光学測定技術の開発も行った．CaF2共振器において断面形状を任意に制御することが可能となり，Q値300万を達成した．さらに該当共振器を研磨することで，Q値1200万が得られた．これらの共振器において，強い光を入射すると，熱光学効果による共振波長の短波長シフトと，熱膨張による長波長シフトが異なる時間スケールで発生し，共振器が熱光学振動を始めることを新たに見出した．
熱光学振動を詳細に調査するために，熱拡散方程式とレート方程式に基づくモデルを構築し，シミュレーションを行い，実験結果をよく再現させた．CaF2共振器の熱による非線形現象を定性的にも定量的にもよく説明できるようになった．共振器に強い光を入射させると，熱が発生し，最初は熱光学効果によって共振器波長短波長側へシフトする．共振器全体が温まると，全体が熱膨張し今度は共振器波長が長波長へシフトする．共振器のサイズが小さい場合には，適切な熱拡散時間となり，共振器が振動する．この熱光学振動を用いれば，質量センシングやガスの熱伝導率の差によるガス検出への応用につながる可能性がある．
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Research Products
(8 results)
