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2014 Fiscal Year Annual Research Report

電流による表面プラズモン変調器の創製

Research Project

Project/Area Number 25630147
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

福田 光男  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50378262)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords表面プラズモン / 光変調 / 光デバイス / 光回路
Outline of Annual Research Achievements

平成25年度にセットアップした装置および設計・作製したデバイスを用いて、電流が流れている金属導波路を伝播した表面プラズモンから変換した伝播光の光ヘテロダイン検波実験を行なった。平成25年度の実験では測定系の機械的および電気的不安定に起因した表面プラズモンの強度変動が大きかったため、レーザの駆動電源を低雑音の電流源へ変更、測定系の機械的振動の抑制等の方策を施すことにより、測定時の機械的な揺らぎおよび電気的な雑音の低減を行なった。さらに、実験に用いるデバイスの高周波特性向上に向け、電極パターンを改善し、金属薄膜中を高周波電流が導通する構造を開発した。これらの 改良を加えた実験系およびデバイスを用いて表面プラズモンの電流による変調を検討した。その結果、導波路の電流密度を増加させるとビートスペクトルのピークが僅かに変化する傾向が見られたが、未だにビートスペクトルの強度変動が大きく、確証を得るまでには至っておらず、測定系の低雑音化を継続している。
一方、本実験を通じて、電気信号と表面プラズモンの相互作用は通常の集積回路では無視できるレベル以下であることを明らかにし、集積回路の電気配線が表面プラズモン導波路として使用できることを明らかにした。これらについて、IEEE/OSA J. Lightwave Tech.等で発表した。

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Schottky-type surface plasmon detector with nano-slit grating using enhanced resonant optical transmission2014

    • Author(s)
      A. Takeda, T. Aihara, M. Fukuhara, Y. Ishii, M. Fukuda
    • Journal Title

      J. Appl. Phys.

      Volume: 116 Pages: 084313

    • DOI

      10.1063/1.4894150

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Surface-Plasmon Waveguides as Transmission Lines for Optical Signal and Electrical Bias2014

    • Author(s)
      M. Fukuhara, M. Ota, A. Takeda, T. Aihara, H. Sakai, Y. Ishii, M. Fukuda
    • Journal Title

      IEEE/OSA J. Lightwave Tech.

      Volume: 32 Pages: 3888–3893

    • DOI

      10.1109/JLT.2014.2357801

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 多モード干渉を利用した表面プラズモンポラリトン交差導波路2015

    • Author(s)
      太田雅,福原誠史,住村あさひ,伊藤基,相原卓磨,石井佑弥,福田光男
    • Organizer
      2015年 第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] 表面プラズモンを 介した光ビート信号による電子回路の動作2015

    • Author(s)
      酒井宏基,岡久真也,相原卓磨,福原誠史,石井佑弥,福田光男
    • Organizer
      2015年 第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] Directional excitation of surface plasmons using a plasmonic crystal2014

    • Author(s)
      Yu Kimura, Takuma Aihara, Yuya Ishii, Mitsuo Fukuda
    • Organizer
      ISTS2014
    • Place of Presentation
      台湾、台北市
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
  • [Presentation] 表面プラズモン導波路の電気的分離と光信号伝達の検討2014

    • Author(s)
      福原 誠史,太田 雅,相原 卓磨,酒井 宏基,木村 優,武田愛弓,石井 佑弥,福田 光男
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-26
  • [Presentation] Coherent signal operation of surface plasmon and electronic integrated circuit2014

    • Author(s)
      T. Aihara, H. Sakai, A. Takeda, M. Fukuhara, M. Ota, Y. Kimura, Y. Ishii, M. Fukuda
    • Organizer
      Int. conf. Near-Field Optics, Nanophotonics, Related Techniques
    • Place of Presentation
      米国、ソルトレーク市
    • Year and Date
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [Presentation] Surface plasmon polariton diffraction structure to combine a low-loss waveguide and a Schottky-type detector2014

    • Author(s)
      Masashi Ota, Masashi Fukuhara, Hiroki Sakai, Yu Kimura, Takuma Aihara, Yuya Ishii, Mitsuo Fukuda
    • Organizer
      Int. conf. Near-Field Optics, Nanophotonics, Related Techniques
    • Place of Presentation
      米国、ソルトレーク市
    • Year and Date
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [Presentation] Optical Signal Transmission through Plasmonic Waveguide under Applied Electrical Bias2014

    • Author(s)
      M. Fukuhara, T.Aihara, M. Ota, H. Sakai, Y. Kimura, Y. Ishii, M. Fukuda
    • Organizer
      IEEE OMN 2014
    • Place of Presentation
      英国、グラスゴー市
    • Year and Date
      2014-08-17 – 2014-08-21
  • [Presentation] Integration of Plasmonic Device with Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors2014

    • Author(s)
      H. Sakai, T. Aihara, M. Fukuhara, M. Ota, Y. Kimura, Y. Ishii, M. Fukuda
    • Organizer
      IEEE OMN 2014
    • Place of Presentation
      英国、グラスゴー市
    • Year and Date
      2014-08-17 – 2014-08-21
  • [Presentation] 導波路を伝搬した表面プラズモン信号によるMOSFETの直流および交流動作2014

    • Author(s)
      酒井 宏基,相原 卓磨,武田 愛弓,福原 誠史,太田 雅,木村 優,石井 佑弥,福田 光男
    • Organizer
      電子情報通信学会 電子デバイス研究会
    • Place of Presentation
      東大生産研
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-29
  • [Presentation] ナノスリットを有するショットキー型表面プラズモン検出器の感度向上2014

    • Author(s)
      武田 愛弓,相原 卓磨,福原 誠史,石井 佑弥,福田 光男
    • Organizer
      2014年 電気学会 マイクロマシン・センサシステム研究会
    • Place of Presentation
      東大生産研
    • Year and Date
      2014-05-27 – 2014-05-28
  • [Presentation] 検出器構造を有する低損失表面プラズモン導波路2014

    • Author(s)
      太田 雅,福原 誠史,酒井 宏基,相原 卓磨,石井 佑弥,福田 光男
    • Organizer
      2014年 電気学会 マイクロマシン・センサシステム研究会
    • Place of Presentation
      東大生産研
    • Year and Date
      2014-05-27 – 2014-05-28
  • [Remarks] 豊橋技術科学大学 フォトニクス研究グループ(福田研究室+石山研究室)

    • URL

      http://www.photon.ee.tut.ac.jp/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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