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2次元周期構造の特性解析とその電磁波素子設計への応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560072
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 工学基礎
研究機関宮崎大学

研究代表者

横田 光広  宮崎大学, 工学部, 教授 (40191506)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード周期構造 / 有効誘電率 / 数値解析 / 電磁波素子 / 周波数フィルタ / 多層膜構造 / FDTD法 / 時間領域差分法(FDTD法)
研究概要

2次元周期構造を多層誘電体スラブ構造でモデル化することについて数値的な観点から検証している。反射率を数値計算法の1つであるFDTD法により求め、同じ反射率を与えるスラブの有効誘電率を計算する。この有効誘電率の有効性や適用範囲を検討している。
まず、1次元周期構造からの反射率をFDTD法により求め,等価な誘電体スラブの有効誘電率を計算した。その結果を用いて2次元周期構造の反射率を検討した。規格化周波数に対する有効誘電率が不連続となったため、この問題点を改善するためにスラブ構造の厚さを薄くして多層化するモデル化を提案した。このことにより、不連続となる欠点を解決し適用範囲を拡げることに成功した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] 多層周期構造における有効誘電率に関する数値的検討2013

    • 著者名/発表者名
      松元和正、溝口大貴、横田光広
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要

      巻: 第42巻 ページ: 45-48

    • NAID

      110009631956

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] FDTD法を用いた一元周期構造における有効誘電率に関する検討2012

    • 著者名/発表者名
      横田光広、松元和正
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要

      巻: 第41巻 ページ: 135-138

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 二次元共振器付きフォトニック結晶導波路における周波数分離特性に関する数値的検討2012

    • 著者名/発表者名
      横田光広、永田玲矢
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: J95-C巻 ページ: 231-234

    • NAID

      110009517415

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD法を用いた一次元周期構造における有効誘電率に関する検討2012

    • 著者名/発表者名
      横田光広,松元和正
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要

      巻: 第41巻 ページ: 135-138

    • NAID

      110009454882

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] FDTD法を用いたフォトニック結晶導波路における周波数分離特性に関する数値的検討2012

    • 著者名/発表者名
      永田玲矢,横田光広
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要

      巻: 第41巻 ページ: 138-142

    • NAID

      110008677591

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] フォトニック結晶グレーティングからの反射電磁波の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      吉鶴喜多郎,横田光広
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要

      巻: 第41巻 ページ: 143-148

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 二次元共振器付きフォトニック結晶導波路における周波数分離特性に関する数値的検討2012

    • 著者名/発表者名
      横田光広,永田玲矢
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: J95-C ページ: 231-234

    • NAID

      110009517415

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多層周期構造における有効誘電率の数値的検討2014

    • 著者名/発表者名
      横田光広、松元和正
    • 学会等名
      電気学会電磁界理論研究会資料
    • 発表場所
      首都大学東京(査読無、EMT-14-81)
    • 年月日
      2014-05-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元誘電体円柱の多層周期構造における有効誘電率の数値的検討2014

    • 著者名/発表者名
      溝口大貴、松元和正、横田光広
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学(査読無、C-1-12)
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 多層周期構造における有効誘電率の有効性に関する数値的検討2013

    • 著者名/発表者名
      松元和正、横田光広
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学(査読無、C-1-6)
    • 年月日
      2013-09-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Examination on Effective Permittivity of Periodic Structure by the FDTD Method2013

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto and M. Yokota
    • 学会等名
      国際電波科学連合電磁界理論に関する国際シンポジウム(Proc. URSI EMTS 2013)
    • 発表場所
      広島国際会議場(査読有)
    • 年月日
      2013-05-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Examination of Fiber Bragg Grating by FDTD2011

    • 著者名/発表者名
      Angger Abdul Razak、永田玲矢、横田光広
    • 学会等名
      2011年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] モーメント法を用いた誘電体周期構造における電磁波散乱問題2011

    • 著者名/発表者名
      吉鶴喜多郎、横田光広
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会九州支部学生会講演会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] FDTD法を用いた周期構造における反射・等価の数値的検討2011

    • 著者名/発表者名
      小田原大輔、横田光広
    • 学会等名
      2011年度電子情報通信学会九州支部学生会講演会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Reflection Properties from Dielectric Grating Structures Containing Photonic Crystal Grating

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Yokota, KitarouYoshizuru
    • 学会等名
      国際電波科学連合
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Examination on Effective Permittivity of Periodic Structure by the FDTD Method

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Matsumoto, Mitsuhiro Yokota
    • 学会等名
      国際電波科学連合
    • 発表場所
      広島国際会場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多層周期構造における有効誘電率の有効性に関する数値的検討

    • 著者名/発表者名
      松本和正、横田光広
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 円柱多層周期構造における有効誘電率

    • 著者名/発表者名
      溝口大貴、松元和正、横田光広
    • 学会等名
      平成25年度電気関係学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2次元誘電体円柱の多層周期構造における有効誘電率の数値的検討

    • 著者名/発表者名
      溝口大貴、松元和正、横田光広
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Examination on Effective Permittivity of Multilayered Periodic Structures

    • 著者名/発表者名
      横田光広、松元和正
    • 学会等名
      電気学会電磁界理論研究会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] FDTD法を用いた一次元周期構造における有効誘電率に関する数値的検討

    • 著者名/発表者名
      松元和正,横田光広
    • 学会等名
      電気学会電磁界里理論研究会技術報告
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 一次元周期構造におけるRytov近似で求めた有効誘電率の有効性について

    • 著者名/発表者名
      松元和正,横田光広
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトニック結晶グレーティングからの反射特性に関する数値的検討

    • 著者名/発表者名
      横田光広,吉鶴喜多郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Examination on Reflection Properties from Photonic Crystal Grating in Dielectric Slab Structure

    • 著者名/発表者名
      横田光広,吉鶴喜多郎
    • 学会等名
      電気関係学会九州支部第65回連合大会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 一次元周期構造における有効誘電率に関する考察

    • 著者名/発表者名
      松元和正,横田光広
    • 学会等名
      電気関係学会九州支部第65回連合大会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトニック結晶グレーティングを含んだ誘電体周期構造からの反射特性の数値的検討

    • 著者名/発表者名
      横田光広,吉鶴喜多郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会技術報告
    • 発表場所
      宮崎ホテルメリージュ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Examination on Effective Permittivity of Periodic Structure by the FDTD Method

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Matsumoto, Mitsuhiro Yokota
    • 学会等名
      Proc. of EMTS 2013
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Reflection Properties from Dielectric Grating Structures Containing Photonic Crystal Grating

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Yokota, Kitaro Yoshizuru
    • 学会等名
      Proc. of EMTS 2013
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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