フォトニックテクスタイルの受光効率改善に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25420346
• 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: 早稲田大学
• 研究代表者: 坪川 信 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70595975)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 国際情報交換 / 国際会議講演 / 学術誌掲載

研究成果の概要

第一は、光スラブ導波路に散乱層を設けたモデル及び外部形状を変形させたモデルにおける側面入射光に対する受光効率の改善と構造最適化である。第二は、性能改善のための円筒光ファイバをベースとした集光器モデルの提案であり、構造条件の最適化から、数ｍで1%-10%程度の効率を得た。次に光ファイバの柔軟性を活かす用例として直径が数mの円形状の無指向性光受光器が可能なことを提示した。さらに、別な応用例として光源を内蔵する光プローブ構造を提案し、光ファイバ周囲に分布する物体検出の可能性を示した。最後に光プローブをナノサイズとした導波路構造とその伝搬評価を行い、高効率な伝達効率が得られる構造を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] A controllable nanosize combiner in T-shaped metal-insulator-metal waveguides (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kong, M. Tsubokawa, and L. Chen
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express 巻: 13 号: 6 ページ: 20160081-20160081
  • DOI: 10.1587/elex.13.20160081
  • NAID: 130005139714
  • ISSN: 1349-2543
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of slot-to-slot coupling between dielectric slot waveguides and metal-insulator-metal slot waveguides (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Kong and M. Tsubokawa
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 23 号: 15 ページ: 19082-19091
  • DOI: 10.1364/oe.23.019082
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A near-field light probe with an optical slot-waveguide structure (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Tsubokawa and D. Kong
  • 雑誌名: OSA Optics Express 巻: 23 号: 3 ページ: 1981-1991
  • DOI: 10.1364/oe.23.001981
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Flexible Fiber-Optic Receiver with Side-Surface Interface (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Tsubokawa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Electronics 巻: E97.C 号: 12 ページ: 1154-1157
  • DOI: 10.1587/transele.E97.C.1154
  • NAID: 130004706354
  • ISSN: 0916-8524, 1745-1353
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel fiber-optic light concentrator with scattering parts (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Tsubokawa, S. Tateyama
  • 雑誌名: IEICE Transaction of Electronics 巻: E97-C ページ: 93-100
  • NAID: 130003394697
  • 査読あり
• [学会発表] 誘電体スロット導波路とメタルスロット導波路の接続特性の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Kong, 坪川信
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告、OFT
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] 誘電体スロット光導波路を用いたナノ光プローブの検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坪川信, D. Kong
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術報告、OFT
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-05-21
• [学会発表] 側面インターフェースを有する光ファイバプローブの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坪川 信
  • 学会等名: 電子情報通信学会 信学技報 OFT
  • 発表場所: 三宮コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-10-23 – 2014-10-24
• [学会発表] Fibre-optic probe design with side-surface interface (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Tsubokawa
  • 学会等名: The International conference on Photonics, Optics and Laser Technology (PHOTOPTICS)
  • 発表場所: Lisbon
• [学会発表] 光ファイバにおける側面送受光特性改善の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坪川 信
  • 学会等名: 電子情報通信学会 研究技術報告（OFT）
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [図書] Springer Proceedings in Physics:PHOTOPTICS2014 Selected papers. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ed. by P.A. Ribeiro and M. Raposo
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: Springer