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結晶成長を利用した微小光共振器の作製に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25600118
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

田邉 孝純  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40393805)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード微小光共振器 / 光量子エレクトロニクス / 結晶成長 / 光エレクトロニクス / フォトニクス / 高Q値共振器 / 微小光学
研究成果の概要

レーザ溶融ペデスタル法を用いてQ値16,000の微小光共振器の作製に成功した.Q値の制限要素が多角形化している共振器の断面形状にあることを突き止め,それを制御するためにプリヒーティング法と斜め成長を試みた.前者は種結晶をプリヒートすることで結晶性を低下させ,後者は結晶の方位を選択して成長することで多角形形状化を防ぐ手法である.いずれの手法でも円形に近い断面形状の作製が可能となり,手法の有効性が確認された.
また,CaF2結晶共振器の非線形光学の研究を進め,熱光学効果と熱膨張の相互作用によって,サイズが小さな場合,光を入射するだけで機械的な振動を始め透過光も時間的に変調を受けることを明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] High-Q silica zipper cavity for optical radiation pressure driven MOMS switch2014

    • 著者名/発表者名
      T. Tetsumoto and T. Tanabe
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 4 号: 7 ページ: 077137-077137

    • DOI

      10.1063/1.4892074

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental analysis of the surface integrity of single-crystal calcium fluoride caused by ultra-precision turning2014

    • 著者名/発表者名
      S. Azami, K. Hiroshi, T. Tanabe, J. Yan, and Y. Kakinuma
    • 雑誌名

      Procedica CIRP

      巻: 13 ページ: 225-229

    • DOI

      10.1016/j.procir.2014.04.039

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-optical switching using Kerr effect in a silica toroid microcavity2014

    • 著者名/発表者名
      W. Yoshiki and T. Tanabe
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 22 号: 20 ページ: 24332-24341

    • DOI

      10.1364/oe.22.024332

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of whispering gallery mode cavity using crystal growth2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kudo, Y. Ogawa, T. Kato, A. Yokoo, and T. Tanabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 102 号: 21 ページ: 211105-211105

    • DOI

      10.1063/1.4807924

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whispering gallery modes in hexagonal microcavities2013

    • 著者名/発表者名
      H.Kudo, R. Suzuki and T. Tanabe
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 88 号: 2 ページ: 23807-23807

    • DOI

      10.1103/physreva.88.023807

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of crystalline WGM microcavity using ultra-precision machining to reveal the size dependence of thermo-opto-mechanical oscillation2015

    • 著者名/発表者名
      H. Itobe, Y. Nakagawa, S. Azami, Y. Kakinuma, and T. Tanabe
    • 学会等名
      CLEO/Europe-EQEC 2015
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Generation of octave-spanning optical Kerr frequency comb in a dispersion-managed whispering gallery mode microcavity2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, T. Kato,and T. Tanabe
    • 学会等名
      The 4th Advances Lasers and Photon Sources
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa, Japan)
    • 年月日
      2015-04-22 – 2015-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超精密切削加工による結晶材料WGM共振器の作製および熱光学機械振動の共振器サイズ依存性についての検討2015

    • 著者名/発表者名
      糸部大貴,中川陽介,莇駿也,柿沼康弘,田邉孝純
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県・平塚市)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 結晶成長を用いたサファイアWGM共振器の断面形状制御2014

    • 著者名/発表者名
      工藤寛史,鈴木良,横尾篤,田邉孝純
    • 学会等名
      第60回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶材料によるWGM共振器の高Q値化を目的とした形状制御と表面プロセス2014

    • 著者名/発表者名
      加藤拓巳,鈴木 良,小畠知也,田邉孝純
    • 学会等名
      レーザー学会創立40周年記念学術講演会 第34回年次大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] High-Q sapphire WGM cavities fabricated by crystal growth2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kudo, R. Suzuki, A. Yokoo and T. Tanabe
    • 学会等名
      The Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
    • 発表場所
      San Jose
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis and experimental measurement of the Q factor of hexagonal microcavities fabricated with crystal growth2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kudo, R. Suzuki, T. Kato, A. Yokoo and T. Tanabe
    • 学会等名
      The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR & OECC/PS)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] Annual Report on Research Acvitities

    • URL

      http://www.phot.elec.keio.ac.jp/en/research/research_en.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] アニュアルレポート

    • URL

      http://www.phot.elec.keio.ac.jp/jp/research/annual_report.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.phot.elec.keio.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 田邉研究室アニュアルレポート(日本語)

    • URL

      http://www.phot.elec.keio.ac.jp/jp/research/annual_report.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 田邉研究室アニュアルレポート(英語)

    • URL

      http://www.phot.elec.keio.ac.jp/en/research/research_en.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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