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2020 年度 実績報告書

超低損失プラズモニック波長選択素子を用いたハイブリッド光デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06376
研究機関阿南工業高等専門学校

研究代表者

岡本 浩行  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (60390506)

研究分担者 原口 雅宣  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20198906)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード光回路 / プラズモニクス
研究実績の概要

本研究は、従来構造の三分の一程度の損失で表面プラズモンポラリトンの波長を選択できる素子を組み込んだハイブリッド光デバイスの開発を目的として研究を進めた。
2017年度はプラズモニックブラッググレーティングについての設計を実施した。設計には有限領域差分法を用いて、特性を評価して、構造の材料及びサイズなどの設計を行った。材料としては、導波路部分には二酸化ケイ素、金属部分には金、デバイスの基板としてSOI基板を用いて作製することとした。ここまでの設計に関する内容を国際会議(SPP8)で報告した。
2018年度は2017年に実施した設計結果を利用して構造を作製を開始した。構造は電子ビームリソグラフィによるハイブリッド光回路の作製プロセスを適用して作製を行った。構造の作製には研究分担者(徳島大学原口)が実施した。作製する構造については、評価を容易に実施するために入出力ポートにテーパーを付加し、プラズモニックブラッググレーティングと結合した構造とした。プラズモニックブラッググレーティングの特性及びその作成方法について応用物理学会で報告した。
2019年度については2018年度に作製した構造についての評価を実施した。評価は近赤外(1300nm)付近の波長で実施するため、研究代表者の所属機関では実験を行えないことから研究分担者の所属する機関の設備を借用し、実施した。その結果、設計した通りに特定の波長を、作製した構造は透過しないことを確認した。構造の作製までの成果については国際会議(APNFO2019)で報告した。ただし、評価結果についての報告は準備が2019年度には間に合わなかったため、2020年度に延長して実施する予定であったが、2020年度は国際会議などに参加できていない。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Design of a hybrid plasmonic waveguide device using a trench structure2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto , Shun Kamada , Masanobu Haraguchi , Toshihiro Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of Physics Communications

      巻: 4 ページ: 095022

    • DOI

      10.1088/2399-6528/abb985

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-12-27  

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