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超低損失プラズモニック波長選択素子を用いたハイブリッド光デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06376
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関阿南工業高等専門学校

研究代表者

岡本 浩行  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (60390506)

研究分担者 原口 雅宣  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20198906)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードプラズモニクス / 光回路 / 光デバイス・光回路 / 電子デバイス・機器
研究成果の概要

本研究では、通信波長域におけるフォトニクスとプラズニクスを融合したハイブリッド光デバイスの開発を目的として実施した。ハイブリッド光デバイスにおける波長選択素子は非常に重要な素子であり、損失の低減が可能な波長選択素子構造について検討した。その結果、我々が考案したグレーティング構造部分において表面プラズモンポラリトンが伝搬しないブラッググレーティング構造を用いることで、これまでに報告されているプラズモニックブラッググレーティング構造と比較して大幅に損失を低減できる構造を提案・開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した超低損失プラズモニック波長選択素子を用いたハイブリッド光デバイスを通信デバイスなどに用いることで、デバイスサイズの大幅な微小化及び損失削減による低電力化などの効果が期待できる。さらには、低損失化によりデバイスからの発熱量を抑えることが可能となる。そのため、現在は発熱による対処方法としてデバイス使用時の冷却などが必要となっているが、本研究の成果のデバイスなどを用いることで冷却などに要する費用などの低減も可能となる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Design of a hybrid plasmonic waveguide device using a trench structure2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto , Shun Kamada , Masanobu Haraguchi , Toshihiro Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of Physics Communications

      巻: 4 号: 9 ページ: 095022-095022

    • DOI

      10.1088/2399-6528/abb985

    • NAID

      120007185171

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Refractive index sensing at one wavelength via an active plasmonic device2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto; Kenzo Yamaguchi; Minoru Komatsu
    • 雑誌名

      Journal of Nanophotonics

      巻: 12 号: 04 ページ: 046011-046011

    • DOI

      10.1117/1.jnp.12.046011

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 深層強化学習を利用したマルチレベル異方性回折格子の設計2020

    • 著者名/発表者名
      岡本 浩行, 野田浩平, 坂本 盛嗣, 佐々木 友之, 小野 浩司
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40 回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トレンチ型ハイブリッドプラズモニック導波路の 伝搬特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      岡本 浩行, 鎌田 隼, 原口 雅宣, 岡本 敏弘
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of hybrid plasmonic waveguides using a trench structure2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto, Shun Kamada, Masanobu Haraguchi, Toshihiro Okamoto
    • 学会等名
      The 12th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハイブリッドプラズモニック ブラッググレーティング構造の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡本 浩行、鎌田 隼、山口 堅三、原口 雅宣、岡本 敏弘
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Trench plasmonic waveguide filter incorporated with silicon waveguide2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto, Masanobu Haraguchi, Toshihiro Okamoto, Hiroshi Ono
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Surface Plasmon Photonics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アクティブプラズモニックデバイスを用いた屈折率計測2017

    • 著者名/発表者名
      岡本 浩行, 山口 堅三, 小松 実
    • 学会等名
      第78回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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