高非線形光導波路を用いた広帯域光発生の研究

• 研究課題/領域番号: 23760043
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 北 智洋 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40466537)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: ZnO / TiO2 / 光導波路 / 自己位相変調 / 二次高調波発生 / フォトニック結晶導波路 / 二次高調波

研究概要

可視光領域で透明で高い光学非線形性を持つZnO及びTiO_2を用いて作製した導波路における非線形光学効果について研究を行った。チャネル導波路構造においては、強い光閉じ込めによる自己位相変調効果の増強を確認した。モード関位相整合を用いることでZnO二次高調波発生を高効率に実現できる事を示した。TiO_2フォトニック結晶導波路においては、チャネル構造の21倍に及ぶ非線形光学効果の増強が期待できる事を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Anomalous localization modes in Bragg-grating based on high index-difference waveguide (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kita, Koji Uchijima, and Hirohito Yamada
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE Photonic WEST 巻: 8629巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear optical photonic crystal waveguide with TiO2 material (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Uchijima, Tomohiro Kita, and Hirohito Yamada
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE Photonic WEST 巻: 8626巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear optical photonic crystal waveguide with TiO2 material (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Uchijima, Tomohiro Kita, Hirohito Yamada
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE photonicWEST 巻: 8626 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1117/12.2002005
• [雑誌論文] Anomalous localization modes in Bragg-grating based on high index-difference waveguide (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kita; Koji Uchijima; Hirohito Yamada
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE photonicWEST 巻: 8629 ページ: 42-48
  • DOI: 10.1117/12.2003724
• [雑誌論文] Analysis of Phase Matching Conditions for Generating Second Harmonic in ZnO Channel Waveguides (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuta Taira, Tomohiro Kita, Edgar Yoshio Morales Teraoka, and Hirohito Yamada
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51巻
  • NAID: 210000072152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Phase Matching Conditions for Generating Second Harmonic in ZnO Channel Waveguides (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuta Taira , Tomohiro Kita, Edgar Yoshio Morales Teraoka, and Hirohito Yamada
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 号: 4S ページ: 04DG04-04DG04
  • DOI: 10.1143/jjap.51.04dg04
  • NAID: 210000072152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the Nonlinear Optical Parameter of ZnO Channel Waveguides (2011)
  • 著者名/発表者名: Edgar Yoshio Morales Teraoka, Tomohiro Kita, Daniel H. Broaddus, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Alexander L. Gaeta, and Hirohito Yamada
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50巻
  • NAID: 210000070318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the Nonlinear Optical Parameter of ZnO (2011)
  • 著者名/発表者名: E-Y M. Teraoka, T. Kita, et al.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50
  • 査読あり
• [学会発表] Anomalous localization modes in Bragg-grating based on high index-difference waveguide (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kita, Koji Uchijima, and Hirohito Yamada
  • 学会等名: SPIE Photonics West
  • 発表場所: San Francisco, 米国
  • 年月日: 2013-02-06
• [学会発表] Nonlinear optical photonic crystal waveguide with TiO2 material (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Uchijima, Tomohiro Kita, and Hirohito Yamada
  • 学会等名: SPIE Photonics West
  • 発表場所: San Francisco, 米国
  • 年月日: 2013-02-05
• [学会発表] Anomalous localization modes in Bragg-grating based on high index-difference waveguide (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kita
  • 学会等名: SPIE PhotonicWEST
  • 発表場所: サンフランシスコ(アメリカ)
• [学会発表] Nonlinear optical photonic crystal waveguide with TiO2 material (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Uchijima
  • 学会等名: SPIE PhotonicWEST
  • 発表場所: サンフランシスコ(アメリカ)
• [学会発表] TiO_2 photonic crystal waveguide for nonlinear optical applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Koji Uchijima, Tomohiro Kita, andHirohito Yamada
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2012-08-31
• [学会発表] TiO2 photonic crystal waveguide for nonlinear optical applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Koji Uchijima
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 秋田県立大学
• [学会発表] Modal phase matching in ZnO channel waveguide for highly efficient second harmonic generation (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuta Taira , Tomohiro Kita , Edgar Yoshio Morales Teraoka and Hirohito Yamada
  • 学会等名: SSDM
  • 発表場所: 愛知県産業労働 センター
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] チャネル型ZnO第二次高調波発生光導波路の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平裕太,北智洋,モラレス寺岡,エドガル芳男,山田博仁
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Third and Second-order Nonlinear Optical Effects in ZnO Channel Waveguides (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Kita, E-Y Morales Teraoka, Yoshitomo Okawachi, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Alexander Gata,Hirohito Yamada
  • 学会等名: CLEO
  • 年月日: 2011-05-02
• [学会発表] Third and Second-order Nonlinear Optical Effects (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kita et al.
  • 学会等名: CLEO2011
  • 発表場所: Baltimore (アメリカ)
• [学会発表] チャネル型ZnO 第二次高調波発生光導波路の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平 裕太, 北 智洋, モラレス寺岡 エドガル芳男, 山田 博仁
  • 学会等名: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
• [学会発表] Modal phase matching in ZnO channel waveguide for (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Taira，T. Kita， et al.
  • 学会等名: SSDM2011
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] Investigation of grating coupler type optical I/O (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Osaka, T. Kita et al.
  • 学会等名: SSDM2011
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] Zero Photonic Band-Gap Structure in Si Photonic (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kita, and H. Yamada
  • 学会等名: GFP2011
  • 発表場所: London (英国)