| 研究概要 |
本研究は,マイクロ・ナノスケールの光配線基盤技術となるプラズモン導波路(PWG)技術の確立を目指す研究である.本年度は,幅150nm程度の金属ギャップ構造によるPWGについて,1)干渉計や方向性結合器の試作と特性評価,2)電気光学効果等を用いた変調器の試作と特性評価,3)プラズモンと通常の空間伝搬光の高効率光結合方法の提案,に取り組んだ.
項目1) 微細加工技術により基板上の銀薄膜上のギャップ幅150nm程度のPWG構造にて,分岐,干渉,方向性結合構造を試作した.真空波長850nm付近と1300nm付近のレーザ光を用いた光伝搬実験では,SN比が低いため方向性結合器の特性は明確ではなかったが,分岐および干渉構造における光伝搬が確認された.伝搬特性の入射波長依存性を得る事はできていないので,H23年度に実施する.
項目2) 共振器構造と誘電体を組み合わせ,誘電体の屈折率変化に対応する透過率変化をシミュレーションによって求めた.その結果長さ数μm程度の構造でも,On/Off比が9程度の変調が可能であることが示された.実験により,電気光学材料を組み合わせた平面形PWGにて光変調のデモンストレーションができた.H23年度にチャネル形PWG構造の素子との組み合わせを行う.
項目3) 端面をホーン状に整形した構造で,実験的にエンドファイア励起にて30%以上励起効率が向上した.一定の効果が容易に得られるので,今後試作物での動作確認実験に対して意義がある.グレーティング構造を用いて空間伝搬光による平面形導波路のプラズモン励起実験を行い,光利用効率として50%程度となる結果を得た.H23年度にチャネル形PWG構造にこれを用いて励起効率向上に取り組む.
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