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2017 年度 実績報告書

「速い光」と情報速度

研究課題

研究課題/領域番号 26287091
研究機関静岡大学

研究代表者

冨田 誠  静岡大学, 理学部, 教授 (70197929)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードリング共振器 / 速い光 / 0πパルス / プラズモン / 誘導透明化現象
研究実績の概要

1.H28年度までの研究を踏まえて、コヒーレント「0πパルス」にかかわる研究を進めた。科研費で購入したハイブリッド型EO素子を利用することで、リング共振器に一度入射し、透過した光パルスをダイナミックな再帰回路をもちいて同じ共振器に再入射される独自の方法を採用し、共鳴周波数が全く同一の共振器を多数配列した系を作り出した。0πパルスは、「速い光」における情報速度の研究において議論してきた情報を伝播する非解析点に随伴するプリカーサー現象の一種である。その振る舞いは、McCallらによって定式化された面積定理における微小面積の極限に対応するものとして記述される。 (1)パルス面積が共振器の通過回数に伴ってパルス面積が0πパルスにむかって指数関数的に減少すること、また、(2)パルス面積の減少はパルスエネルギーが減少することを必ずしも意味しないこともなども実験的に示された。 (3)入射パルス時間幅依存性(4)入射パルス波形依存性(5)リング共振器のパラメータ依存性など、改良された実験系の特徴を生かした系統的な実験結果を得た。

2.金属―誘電体―金属(MIM)多層膜構造にけるプラズモン誘起透明化現象をすすめた。ここで、MIM構造における導波路モードと表面プラズモポラリトンは、透明化現象に対して、それぞれ高Q値と低Q値にモードとして働く。共鳴角度の入射光の周波数依存性は2つのモードで異なっており、入射光波長によって2つのモードの結合条件を制御することが可能である。2つの共鳴角度が一致した場合には減衰全反射スペクトルは対称的なプラズモン誘起透明化現象の構造の観測に成功した。一方、2つの共鳴角度が離調した場合には、鋭い非対称性をもったファノ型のスペクトル構造が現れることが観測された。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Observation of Goos-Hänchen shift in plasmon-induced transparency2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirai, Kouki Matsunaga, Yoichiro Neo, Takahiro Matsumoto and Makoto Tomita
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 112 ページ: 051101

    • DOI

      https://doi.org/10.1063/1.5016481

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tailored plasmon-induced transparency in attenuated total reflection response in a metal-;insulator-metal structure2017

    • 著者名/発表者名
      Kouki Matsunaga, Yusuke Hirai, Yoichiro Neo, Takahiro Matsumoto and Makoto Tomita
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 17824

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17847-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Propagation of phase non-analytical points in fast and slow light media2017

    • 著者名/発表者名
      Yuma Morita and Makoto Tomita
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 96 ページ: 023813

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevA.96.023813

    • 査読あり
  • [学会発表] プラズモン誘導透明化現象のなかでのGoos-;Hänchenシフト2018

    • 著者名/発表者名
      平井佑典、松永晃樹、根尾 陽一郎、松本貴裕、冨田誠
    • 学会等名
      日本物理学会22aPS-119
  • [学会発表] 金属―誘電体―金属多層膜構造におけるプラズモン誘導透明化現象の結合力制御2018

    • 著者名/発表者名
      松永晃樹, 平井佑典, 根尾陽一郎, 松本貴裕, 冨田誠
    • 学会等名
      日本物理学会22aPS-118
  • [学会発表] 「速い光」「遅い光」の中の位相型非解析点の伝播2018

    • 著者名/発表者名
      森田雄磨、冨田誠
    • 学会等名
      日本物理学会24pK203-13
  • [学会発表] 結合共振器におけるプラズモン誘起干渉モードとその解析2018

    • 著者名/発表者名
      根尾陽一郎,渡邊豪志,三村秀典,松本貴裕,冨田誠
    • 学会等名
      第15回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム
    • 招待講演
  • [産業財産権] 光反射素子2018

    • 発明者名
      根尾陽一郎,松本貴裕,冨田誠
    • 権利者名
      根尾陽一郎,松本貴裕,冨田誠
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-081467

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公開日: 2018-12-17  

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