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本研究は，3次元的な光ナノ構造であるフォトニック結晶を用いた，立体的に自在な光伝搬制御の実現を目指すものである．3次元フォトニック結晶における等価な結晶方位を考慮して，等価な特性をもつ面内・面垂直方向への光導波構造を導入し，これを連結することで，自在な経路での高効率の光伝搬が可能となることを解析により明らかにした．また，3次元光ナノ構造の高精度な作製法の構築により，実際に立体導波構造を作製し，自在な3次元光導波を，世界的に初めて実証することに成功した．さらに，分岐構造による光路の分割や，伝搬構造と光ナノ共振器との結合動作等，様々な3次元光制御の可能性を明らかにした．
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