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2次元フォトニック結晶スラブとマイクロマシンを用いた機能性3次元光集積回路の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18760036
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関東京大学

研究代表者

岩本 敏  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (40359667)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードフォトニック結晶 / マイクロマシン / 光スイッチ / 微小共振器 / 光回路 / シリコンフォトニクス
研究概要

平成18年度に引き続き、フォトニック結晶スラブ積層構造を用いた再構成可能な3次元光回路を理論的・数値的に検討した。結合波方程式に基づく解析的設計手法を新たに確立し、対象構造の解析に利用できることを確認した。また、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製にむけたプロセス技術の開発を進め、基本となるシリコンフォトニック結晶作製技術を新たに確立した。
(1)3枚の2次元フォトニック結晶スラブより構成されている積層フォトニック結晶スラブ構造((2+1)次元PC構造)を考え,再構成可能な3次元光回路の動作を有限差分時間領域法(FDTD)で解析してきたが、この手法では莫大な計算リソース(メモリ、時間)を必要とし、現象の理解・設計を進める上で効率的ではない。この問題を克服するため、結合波方程式に基づく解析的設計手法を検討した。この手法を用いることで、FDTDで得られる結果をよく予測できることを確認した。
(2)積層フォトニック結晶スラブの作製に向けたプロセス技術の開発を進めた。積層フォトニック結晶スラブの実現には良質なシリコンフォトニック結晶の作製技術は不可欠である。その中で特に重要となるシリコンのドライエッチング技術を新たに確立し、良質なシリコンフォニック結晶、ナノ共振器の作製に成功した。この技術と、18年度に開発したポリシリコンの応力制御によるフラットな平板構造作製技術を組み合わせることで、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製が可能となる。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Increase of Q-factor in photonic crystal H1-defect nanocavities after closing of photonic bandgap with optimal slab thickness2008

    • 著者名/発表者名
      A. Tandaechanurat, S. Iwamoto, M. Nomura, N. Kumagai, and Y. Arakawa
    • 雑誌名

      Optics Express 16

      ページ: 448-455

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of enhanced photoluminescence from silicon photonic crystal nanocavity at room temperature2007

    • 著者名/発表者名
      S. Iwamoto, Y. Arakawa, and A. Gomyo
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 91

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room temperature continuous-wave lasing in photonic crystal nanocavity2006

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nomura, Satoshi Iwamoto, Katsuyuki Watanabe, Naoto Kumagai, Yoshiaki Nakata, Satomi Ishida, Yasuhiko Arakawa
    • 雑誌名

      Opt.Exp. 14,(13)

      ページ: 6308-6315

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cavity Resonant Excitation of InGaAs quantum dots in Photonic Crystal Nanocavities2006

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nomura, Satoshi Iwamoto, Toshihiro Nakaoka, Satomi Ishida, Yasuhiko Arakawa
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys 45,8A

      ページ: 6091-6095

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Resonant-Wavelength Control in Visible-Light Range of Organic Photonic Crystal Nanocavities2006

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kitamura, Satoshi Iwamoto, Yasuhiko Arakawa
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys 45,8A

      ページ: 6112-6115

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly efficient optical pumping of photonic crystal nanocavity lasers using cavity resonant excitation2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nomura, S.Iwamoto, M.Nishioka, S.Ishida, Y.Arakawa
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett 89

      ページ: 161111-161111

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of light emission from single quantum dot in photonic crystal nanocavity by using cavity resonant excitation2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nomura, S.Iwamoto, T.Yang, S.Ishida, Y.Arakawa
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett 89

      ページ: 241124-241124

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Photonic Crystal Nanocavity for Hightly Efficient Lasers and Light Spurces2007

    • 著者名/発表者名
      S. Iwamoto, M. Nomura, and Y. Arakawa (Invited)
    • 学会等名
      The 20th Annual Meeting of the IEEE Lasers and Electro-Optics Society (LEOS 2007), MB1, 13-14
    • 発表場所
      米国・フロリダ
    • 年月日
      2007-10-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Resonant photoluminescence from crystalline Si with photonic crystal n〓 nocavity structures2007

    • 著者名/発表者名
      S. Iwamoto, A. Gomyo, and Y. Arakawa
    • 学会等名
      4th International Conference on Group IV Photonics, FC3, 1
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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