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2012 年度 実績報告書

ナノサイズのリング共振器による光波長フィルタの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22510131
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, 制御情報工学科, 准教授 (60390506)

研究期間 (年度) 2010-10-20 – 2013-03-31
キーワードプラズモニック共振器 / レーストラック構造
研究概要

平成24年度はレーストラックの曲線部分の半径が500nmのプラズモニックレーストラック共振器の評価を実施した.最初の評価は波長633nmのHe-Neレーザを用いて実施した.その結果,波長633nmの光を入射ポートに入射することで,共振器内を表面プラズモンポラリトンが伝搬する様子を確認した.
次にレーストラックの曲線部分の半径が1500nmのプラズモニックレーストラック共振器を用いて入射光の波長を630nm,650nm,658nm,670nm,690nmの5種類変化させて波長による特性を確認した.実験結果とFDTD法を用いて求めた波長特性と比較した場合,波長特性のピークとなる波長633nm,686nm付近の波長630nm,690nmではプラズモニックレーストラック共振器の内部を表面プラズモンポラリトンが伝搬する様子を確認できた.つまりプラズモン共振器として動作することを確認できた.それ以外の波長においては表面プラズモンポラリトンが伝搬する様子を確認することができなかったことから,これら波長ではプラズモン共振器内で表面プラズモンポラリトンは共振しないことを確認できた.よってFDTD法を用いて求めた結果と実験の結果の波長特性は一致していると考えられる.
さらにレーストラックの曲線部分の半径が500nmのプラズモニックレーストラック共振器を用いて同じように入射光の波長を630nm,650nm,658nm,670nm,690nmに変化させて実験を行った.ただし,入力ポートに光を入射すると散乱光により,プラズモニックレーストラック共振器の状態が確認できなくなる問題が発生したため,それぞれの波長における波長特性を確認することができなかった.そのため,今後は入力ポート形状について散乱光を削減できる構造を検討する必要があることが明らかになった.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Characteristics of Double Plasmonic Racetrack Resonator to Increase Quality Factor2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto, Sei Onishi, Mai Kataoka, Kenzo Yamaguchi, Masanobu Haraguchi, and Toshihiro Okamoto
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: Vol.120 ページ: 26-30

    • DOI

      DOI: 10.1007/s10043-013-0005-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental demonstration of plasmonic racetrack resonators with a trench structure2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto, Kenzo Yamaguchi, Masanobu Haraguchi, and Toshihiro Okamoto
    • 雑誌名

      Applied Physics B - Lasers and Optics

      巻: Vol. 108 ページ: 149-152

    • DOI

      DOI: 10.1007/s00340-012-5081-y

    • 査読あり
  • [学会発表] ギャップ構造を用いたナノリングプラズモニック共振器の評価2013

    • 著者名/発表者名
      岡本 浩行
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      厚木市
    • 年月日
      20130327-20130330
  • [学会発表] プラズモニックレーストラック共振器の作製2012

    • 著者名/発表者名
      岡本 浩行
    • 学会等名
      第73回応用物理学会講演会
    • 発表場所
      松山市
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] Development of plasmonic racetrack resonators with a trench structure2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto
    • 学会等名
      SPIE Plasmonics: Metallic Nanostructures and Their Optical Properties X
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      20120812-20120816
  • [学会発表] Fabrication of plasmonic racetrack resonators with a trench structure2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okamoto
    • 学会等名
      International Conference on Nanophotonics 2012
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      20120527-20120530

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公開日: 2014-07-24  

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