| 研究実績の概要 |
これまでに、比較的構造が単純なL3型ナノビーム共振器構造を用いて、ゲルマニウムフォトニック結晶ナノビーム共振器の形成技術の開発を進め、高いQ値を有するナノ共振器の作製に成功した。一方、我々は25年度に残留ひずみを有する窒化シリコン膜とナノビーム構造を利用してゲルマニウム共振器部分に歪を印加する方式を提案・検討してきたが、この方式は、L３型ナノビーム共振器構造よりも格子変調型ナノビーム共振器構造が有効に機能することが有限要素法に基づく解析から明らかとなった。したがった、これらの検討・技術に立脚し、格子変調型ナノビーム共振器の作製に取り組んだ。
格子変調型ナノビーム共振器では、設計Q値がL3型共振器の比べて２桁以上高くなるため、より強い光閉じ込めを可能にする構造である。しかし、通常の格子変調型ナノビーム共振器を作製した発光スペクトルを評価したところ、共振器モードを観測することはできなかった。これは、高い設計Q値を有する構造では、ゲルマニウムの残留吸収の効果により光取り出し効率が大幅に低減するためである。この問題を克服するため、ナノビーム構造にバンド折り返し構造として知られる２倍周期構造を導入した。その結果、共振器モードを明瞭に観測することに成功した。また、Q値～1,850が得られた。この値は、我々が報告してきたL3型ナノビーム共振器のQ値の1.4倍程度である。またモード体積のゲルマニウムフォトニック結晶共振器としてもっとも高い値である。
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