研究課題
本研究では，半導体レーザなどのアクティブ光素子を多数集積した光集積回路（光IC）に，金属ナノ構造を用いたプラズモニクス技術を融合させることで，微小プラズモニック光ICを創製することを目的とした．新規に提案するプラズモニック集光器を用いることで，金属界面に局在するプラズモンを介して，回折限界以下の微小領域に効率良く光を閉じ込める．これにより，従来困難だったプラズモニック素子の多段接続，および，高効率な光入出力を可能にする．この過程を通じて，これまでの半導体／誘電体に基づく光IC技術に対するパラダイムシフトを引き起こし，集積度を極限まで高めた光LSIを実現することを目的とした．その成果として，新規プラズモニック集光器の設計を行い，グレーティングの構造と周期を最適化することにより，100nm幅の微細プラズモニック導波路に効率良く集光できることを示した．さらに，実際に素子の試作と評価を行い，原理検証実験に成功した．並行して，金属を側壁に用いたプラズモニック微小レーザの研究を開始し，プラズモニック光損失を最小に抑制する新規構造を検討した．その結果，球面ミラー構造を導入することで，共振器のQ値を大幅に上昇できることを明らかにした．今後は，素子の作製と改善を行い，高密度プラズモニック光集積回路の実現に繋げる予定である．
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Opt. Express
巻: Vol. 22, no. 1 ページ: 646-660
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
巻: 19 ページ: 4601110
10.1109/JSTQE.2012.2229383
