2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of hybrid photonic devices using low loss plasmonic wavelength selective elements
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17K06376
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| Research Institution | Anan National College of Technology |
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Principal Investigator |
岡本 浩行 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (60390506)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原口 雅宣 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20198906)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光回路 / プラズモニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、従来構造の三分の一程度の損失で表面プラズモンポラリトンの波長を選択できる素子を組み込んだハイブリッド光デバイスの開発を目的として研究を進めた。
２０１７年度はプラズモニックブラッググレーティングについての設計を実施した。設計には有限領域差分法を用いて、特性を評価して、構造の材料及びサイズなどの設計を行った。材料としては、導波路部分には二酸化ケイ素、金属部分には金、デバイスの基板としてＳＯＩ基板を用いて作製することとした。ここまでの設計に関する内容を国際会議（ＳＰＰ８）で報告した。
２０１８年度は２０１７年に実施した設計結果を利用して構造を作製を開始した。構造は電子ビームリソグラフィによるハイブリッド光回路の作製プロセスを適用して作製を行った。構造の作製には研究分担者（徳島大学原口）が実施した。作製する構造については、評価を容易に実施するために入出力ポートにテーパーを付加し、プラズモニックブラッググレーティングと結合した構造とした。プラズモニックブラッググレーティングの特性及びその作成方法について応用物理学会で報告した。
２０１９年度については２０１８年度に作製した構造についての評価を実施した。評価は近赤外（１３００ｎｍ）付近の波長で実施するため、研究代表者の所属機関では実験を行えないことから研究分担者の所属する機関の設備を借用し、実施した。その結果、設計した通りに特定の波長を、作製した構造は透過しないことを確認した。構造の作製までの成果については国際会議（ＡＰＮＦＯ２０１９）で報告した。ただし、評価結果についての報告は準備が２０１９年度には間に合わなかったため、２０２０年度に延長して実施する予定であったが、２０２０年度は国際会議などに参加できていない。
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