| 研究課題/領域番号 |
15360193
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
生野 浩正 熊本大学, 工学部, 教授 (80040400)
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| 研究分担者 |
中田 明良 熊本大学, 工学部, 助教授 (60302650)
久保田 弘 熊本大学, 衝撃・極限環境センター, 教授 (20170037)
矢田 粲 熊本大学, 医学部, 教授 (90040435)
中 良弘 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (30305007)
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| キーワード | フォトニック結晶 / 曲がり導波路 / 分岐導波路 / 光回路素子 / 多次元Wave Digital Filter原理 / 時間領域差分法 |
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| 研究概要 |
本年度は、フォトニック結晶光導波路を製作するためのノウハウの蓄積および製作のため設計パラメータ同定用シミュレータの構築を行った。解析手法はウェーブディジタルフィルター原理に基づく時間領域差分法を用い、計算領域端に必要となる吸収境界条件はPerfectly Matched Layer (PML)吸収境界を用いた。本システムを利用して2次元フォトニック結晶で構成される光導波路、鋭角曲がり導波路、分岐導波路の特性解析を行った。始めに光導波路のシングルモード領域を求めるために、導波モード解析を行った。ここでは、導波路中の前進波と後進波の結合によりカットオフ領域が生じることを示し、その結果シングルモード帯域が現れることを確認した。次にこのシングルモード領域で動作するマイクロキャビティを利用した曲がり導波路、分岐導波路の解析を行った。曲げ部/分岐部にポテンシャル障壁として結晶を配置することでマイクロキャビティを構成し、共鳴トンネリング現象により曲げ/分岐部からの反射波が無くなる周波数帯域が現れることを示した。また、マイクロキャビティ単体の特性を調べることで無損失な光路変換および分岐の動作周波数が調整可能であることを示した。
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