| 研究概要 |
本研究では,まず,半導体基板上に作製可能なスラブ型フォトニック結晶についてフォトニックバンドの分散関係と寿命,および,擬ギャップ中の局在欠陥モードの周波数とQ値を詳しく解析した。また,大変小さな光の群速度の実現が期待される金属フォトニック結晶について,プラズモン由来のフォトニックバンドの分散関係と対称性を明らかにした。次に,2次の非線形光学効果を利用した量子光学現象の代表例として直交位相成分スクイージングを取り上げ,グリーン関数法による近似解を求めて小さな群速度による増強効果を明らかにするとともに,電磁場の量子揺らぎを線形近似の範囲で取扱う数値解法を開発してスラブ型フォトニック結晶に適用した。さらに,物質系のコヒーレントな分極による協力的な発光現象である超放射を解析して,フォトニックバンドギャップが引き起こす大きなラビ分裂,電子準位の反転分布の部分的緩和,および,超放射のパルス形状の特異な原子数依存性等,フォトニック結晶に固有の量子電気力学効果を詳しく調べた。
他方,デイトン大学の協力を得て,イオン交換法を用いて2次の非線形感受率を有するニオブ酸リチウム光導波路を作製し,その上にフォトレジストの1次元および2次元周期パターンを形成して弱変調スラブ型フォトニック結晶を作製し,特性を解析した。また,大きな2次の非線形感受率をもつ新しい有機材料を開発した。
これらの研究を含めて,代表者の過去10年間ほどの研究成果を2冊の著書にまとめてシュプリンガーと森北出版からそれぞれ刊行した。
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