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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Fast light and the information velocity

Research Project

Project/Area Number 26287091
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

冨田 誠  静岡大学, 理学部, 教授 (70197929)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywordsリング共振器 / 速い光 / 0πパルス / プラズモン / 誘導透明化現象
Outline of Annual Research Achievements

1.H28年度までの研究を踏まえて、コヒーレント「0πパルス」にかかわる研究を進めた。科研費で購入したハイブリッド型EO素子を利用することで、リング共振器に一度入射し、透過した光パルスをダイナミックな再帰回路をもちいて同じ共振器に再入射される独自の方法を採用し、共鳴周波数が全く同一の共振器を多数配列した系を作り出した。0πパルスは、「速い光」における情報速度の研究において議論してきた情報を伝播する非解析点に随伴するプリカーサー現象の一種である。その振る舞いは、McCallらによって定式化された面積定理における微小面積の極限に対応するものとして記述される。 (1)パルス面積が共振器の通過回数に伴ってパルス面積が0πパルスにむかって指数関数的に減少すること、また、(2)パルス面積の減少はパルスエネルギーが減少することを必ずしも意味しないこともなども実験的に示された。 (3)入射パルス時間幅依存性(4)入射パルス波形依存性(5)リング共振器のパラメータ依存性など、改良された実験系の特徴を生かした系統的な実験結果を得た。

2.金属―誘電体―金属(MIM)多層膜構造にけるプラズモン誘起透明化現象をすすめた。ここで、MIM構造における導波路モードと表面プラズモポラリトンは、透明化現象に対して、それぞれ高Q値と低Q値にモードとして働く。共鳴角度の入射光の周波数依存性は2つのモードで異なっており、入射光波長によって2つのモードの結合条件を制御することが可能である。2つの共鳴角度が一致した場合には減衰全反射スペクトルは対称的なプラズモン誘起透明化現象の構造の観測に成功した。一方、2つの共鳴角度が離調した場合には、鋭い非対称性をもったファノ型のスペクトル構造が現れることが観測された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Observation of Goos-Hänchen shift in plasmon-induced transparency2018

    • Author(s)
      Yusuke Hirai, Kouki Matsunaga, Yoichiro Neo, Takahiro Matsumoto and Makoto Tomita
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 112 Pages: 051101

    • DOI

      https://doi.org/10.1063/1.5016481

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tailored plasmon-induced transparency in attenuated total reflection response in a metal-;insulator-metal structure2017

    • Author(s)
      Kouki Matsunaga, Yusuke Hirai, Yoichiro Neo, Takahiro Matsumoto and Makoto Tomita
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 17824

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17847-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Propagation of phase non-analytical points in fast and slow light media2017

    • Author(s)
      Yuma Morita and Makoto Tomita
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 96 Pages: 023813

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevA.96.023813

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] プラズモン誘導透明化現象のなかでのGoos-;Hänchenシフト2018

    • Author(s)
      平井佑典、松永晃樹、根尾 陽一郎、松本貴裕、冨田誠
    • Organizer
      日本物理学会22aPS-119
  • [Presentation] 金属―誘電体―金属多層膜構造におけるプラズモン誘導透明化現象の結合力制御2018

    • Author(s)
      松永晃樹, 平井佑典, 根尾陽一郎, 松本貴裕, 冨田誠
    • Organizer
      日本物理学会22aPS-118
  • [Presentation] 「速い光」「遅い光」の中の位相型非解析点の伝播2018

    • Author(s)
      森田雄磨、冨田誠
    • Organizer
      日本物理学会24pK203-13
  • [Presentation] 結合共振器におけるプラズモン誘起干渉モードとその解析2018

    • Author(s)
      根尾陽一郎,渡邊豪志,三村秀典,松本貴裕,冨田誠
    • Organizer
      第15回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光反射素子2018

    • Inventor(s)
      根尾陽一郎,松本貴裕,冨田誠
    • Industrial Property Rights Holder
      根尾陽一郎,松本貴裕,冨田誠
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-081467

URL: 

Published: 2018-12-17  

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