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最近話題となっているフォトニック結晶(Photonic Crystal:PC)を用いた光波回路は、光の波長と同程度の大きさの急峻な曲げを内蔵できるため、超小型化が可能であり、PC光波回路の多機能化、高性能化に関する研究が世界的に行われている。特に、光カー効果を用いた非線形PC光波回路は超高速、超小型全光学信号処理デバイスとなり得る可能性を秘めており、筆者らもこれまで、非線形PC光波回路の解析法や、いくつかの具体的なデバイスを提案してきた。しかし、具体的な光波回路に関する報告に比べて、非線形PC導波路中の光波の伝搬形態、すなわち導波モードについてはそれほど議論がなされておらず、非線形性を効率的に増強することのできる構造などもまったく探索されていない。そこで本研究では、その有用性からPC光波回路の解析に広く用いられている有限要素法を用いた非線形周期構造光導波路のための導波モード解析ソルバーを新たに開発した。また、これを用いることによって、非線形性を効率良く増強することのできるPC導波路の構造を探索した。この研究成果については、海外の権威ある学術誌に論文として公表した。さらに、この論文によって得られた知見を基にして、非線形PCマッハ・ツェンダー干渉計を新たな非線形スイッチングデバイスとして提案、設計し、その特性評価を行った。この研究成果については、現在、海外の学術誌に論文として投稿中である。
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