| 研究課題/領域番号 |
15360193
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
生野 浩正 熊本大学, 工学部, 教授 (80040400)
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| 研究分担者 |
矢田 粲 熊本大学, 医学部, 教授 (90040435)
久保田 弘 熊本大学, 衝撃・極限環境センター, 教授 (20170037)
中田 明良 熊本大学, 工学部, 助教授 (60302650)
中 良弘 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (30305007)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
2004年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
2003年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
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| キーワード | フォトニック結晶 / 曲がり導波路 / 分岐導波路 / 光回路素子 / 多次元Wave Digital Filter原理 / 時間領域差分法 |
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| 研究概要 |
本研究では2次元フォトニック結晶により構成される無損失直角曲がり回路の設計、製作、評価を行うことを目的として研究を進めてきた。まず、多次元Wave Digital Filter原理に基づく時間領域差分法を用いた光回路素子シミュレータの構築を行い、フォトニック結晶製作のための構造パラメータの同定を行った。そして、これらのパラメータを用いて、フォトニック結晶の製作を試みた。
ここでは、SOI基板上のシリコン層にエアホール型の三角格子フォトニック結晶光導波路を作成するための結晶パラメータの同定を行った。まず、導波モード解析を行い、導波路中の進行波と後進波が結合してカットオフ領域が生じることによるシングルモード領域の帯域が最も大きくなるような構造パラメータを算出した。つぎに、これらのパラメータを用いて鋭角曲がり導波路の解析を行った。曲がり導波路に代表される光路変換素子は光回路デバイス小型化のためのキーデバイスであるため、その透過効率の向上が必要となる。そこで、その透過効率をマイクロキャビティを用いた共鳴トンネリング現象を用いることで改善し、そのマイクロキャビティの構造パラメータを調整することで、透過帯域を調整できることを示した。次に同じくマイクロキャビティを用いたパワーディバイダの解析を行った。ここではデバイスを等価回路表現することで、無損失かつ任意の分配比で光パワーを分配できることを示した。
また、電子ビーム描画装置を用いてSOI基板上にフォトニック結晶導波路のパターンを描画し、描画精度および導波路を作成するのに適した条件の検討を行った。
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