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ホイヘンスの原理に基づく高速解法を用いた3次元フォトニック結晶光デバイスの解析

研究課題

研究課題/領域番号 15760246
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関熊本大学

研究代表者

中 良弘  熊本大学, 自然科学研究科, 助手 (30305007)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードフォトニック結晶 / 光導波路 / 光回路素子 / 時間領域差分法
研究概要

本年度は前年度に構築したシミュレータを用いてフォトニック結晶光導波路問題に適用し、これらの特性評価を行った。解析手法は時間領域差分法を用い、計算領域端に必要となる吸収境界条件としてPerfectly Matched Layer(PML)吸収境界を用いた。
まず、シリコン基板上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ことを想定して、導波モード解析を行うことで結晶構造パラメータの同定を行った。ここでは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。そして、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。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Analysis of two-dimensional photonic Crystal Sharply Bent Waveguides2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Naka, H.Ikuno
    • 雑誌名

      Proceedings of 2004 International Symposium on Electromagnetic Theory

      ページ: 748-750

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of Two-Dimensional Photonic Crystal Sharply Bent Waveguides with Microcavity2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Naka, H.Ikuno
    • 雑誌名

      Proceedings of 5th Asia-Pacific Engineering Research Forum on Microwaves and Electromagnetic Theory

      ページ: 169-174

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] フォトニック結晶分岐導波路の特性解析と設計(II)2004

    • 著者名/発表者名
      中 良弘, 生野 浩正
    • 雑誌名

      2005年電子情報通信学会総合大会論文集 C-3-108

    • NAID

      110004744574

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 中 良弘, 生野浩正: "フォトニック結晶導波路の基本特性とその光信号処理回路への応用"輻射科学研究会資料. RS03-04. 1-15 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中 良弘, 生野 浩正: "共振器を有する2次元フォトニック結晶光回路素子の特性解析"電気学会電磁界理論研究会資料. EMT-03-86. 13-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中 良弘, 生野 浩正: "共振器を利用した2次元フォトニック結晶光回路素子の特性解析"電子情報通信学会技術報告. OPE2003-145. 13-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中 良弘, 生野 浩正: "フォトニック結晶曲がり光導波路の基本特性解析(III)"2003年電子情報通信学会ソサイェティ大会論文集. C-1-7. 7 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中 良弘, 生野 浩正: "共振器を用いた2次元フォトニック結晶直角曲がり光導波路の導波特性解析"平成15年度電気関係学会九州支部連合大会論文集. 01-2P-17. 01-2P-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中 良弘, 生野 浩正: "フォトニック結晶分岐導波路の特性解析と設計"2004年電子情報通信学会総合大会論文集. SC-1-5. S33-S34 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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