| 研究課題/領域番号 |
17540300
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 横浜市立大学 |
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研究代表者 |
野嶋 俊司 横浜市立大学, 大学院国際総合科学研究科, 教授 (90347287)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 量子光学 / 光共振器 / フォニック結晶 / レーザ / 1次元系 / 半導体物性 |
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| 研究概要 |
空気中に同じサイズのマイクロ構造がチェーン状に連鎖し閉ループを成す擬似的な1次元構造を考える。この構造は、上から眺めると太平洋に浮かぶ沢山の小島からなる環礁のように見えることから、「フォトニック環礁」と名付けた。これをひとつの光共振器としてとらえ、その様々な光応答効果について理論的に検討した。
初めに、初年度(平成17年度)に得られた結果を簡潔に記すと(1)周期的な構造に見られるフォトニック・バンドとバンド・ギャップが形成される。(2)バンドの端で大きなQ値を示す。(3)Q=10-100程度の小さな一定値をもつモード群(Aと呼ぶ)と、それよりはるかに大きなQ値をもつモード群(Bと呼ぶ)の2系列がある。(4)0.8×10^<15>という大きなQ値が得られている。この値は、周期を可視光線の波長程度のl=1.7μmとすると、驚くべきことにτ=1秒もの長い光寿命に対応する。
以上の研究成果を基礎に、本年度(平成18年度)行った研究の成果を以下に箇条書きにする。(1)光利得を入れた検討により、上記のAモード群はレーザ発振するモードであり、Bモード群はレーザ発振しないモードであることが分った。(2)発振するモードのQ値とレーザ発振閾利得値は反比例の関係を示した。(3)光強度分布を詳細に検討した結果、発振するモードは鎖状に配置したロッドに沿って走行する光のモードであり、他方、非発振モードは環礁内に閉込められた光のモードであることが判明した。(4)環礁の形状の効果について検討した結果、楕円形より円形の方が大きなQ値を与えることが分った。
以上述べたように、本研究では、フォトニック結晶的な分布帰還効果とWhispering Gallery Modeの持つ特徴とを組合わせることによる超長光寿命の高性能光共振器を提案しこれを証明した。
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