2014 Fiscal Year Research-status Report
偏波変換導波路の効率的設計手法の確立と超薄型偏波変換板の開発
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26420322
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
山内 潤治 法政大学, 理工学部, 教授 (50174579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴山 純 法政大学, 理工学部, 准教授 (40318605)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光デバイス / 偏波変換 / 表面プラズモン / 周期構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
偏波変換導波路の光軸回転角を従来に比べて精度よく評価する手法を確立した。これに基づき、Ｌ字型偏波変換導波路の偏波変換率、挿入損を見積もる方法を確立した。L字型導波路、スロット導波路などで提案手法の有効性を確認した。理想的なモデルでの検討は終了したので、実際の製作で生じるコア側壁の表面ラフネスが偏波変換特性に及ぼす効果の検討に着手した。さらに、新たに、正方形誘電体コアの近傍に金属ストリップを設置する手法の有効性も見出した。今後、金属ストリップの最適構造を探索していく。
偏波変換板に関しては、三角形孔配列の場合に、波長によって円偏波の回転方向が異なる、反円偏波特性の得られることも見出した。申請時には三角形孔周期列のみを想定していたが、より形状が簡素な長方形周期列でも偏波変換板として動作することを見出した。また、光波帯のみならず、ミリ波帯のように金属板が完全導体とみなせる場合においても、同様な動作が生じることを理論的に確認した。これらの事実を特許出願できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
偏波変換導波路の設計に関しては、Ｌ字導波路型変換器において、実際の製作で生じるコア側壁の表面ラフネスが偏波変換特性に及ぼす影響の検討ができ、許容できる粗さの指針を得た。この粗さは製造において可能な範囲であることを、企業との討論で確認しており、提案の変換導波路の実現性が確証された。加えて、新たに正方形誘電体コアの近傍に金属膜を設置する手法の有効性を見出した。誘電体コアに欠損部を設ける必要のない利点があり、憂慮された金属損が想定を下回ることも見出された。今後最適設計を行えば、新たな変換器としての展開が期待される。
偏波変換板に関しては、申請時には三角形孔周期列を想定していたが、より形状が簡素な長方形周期列でも動作することを見出した。従来にない９０％以上の高透過率を確認した。また、三角形孔配列の場合には、波長によって円偏波の回転方向が異なる、反円偏波特性が生じることも見出した。反円偏波特性が得られる偏光板は、申請者の知る限り前例がない。これらの事実を特許出願できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
偏波変換導波路のコア側壁ラフネスに関しては、他の構造の変換器でも影響を検討し、ラフネスの影響を受けにくい、より実用的な構造を探索する。金属ストリップを利用した偏波変換器に関しては、金属ストリップの位置と寸法の最適化を行い、低損失、短軸長な構造を見出す。
超薄型偏波変換板に関しては、ミリ波帯での実証実験準備を進めている。すでに予備実験においては、17GHz帯で良好な偏波変換特性、透過特性を確認した。今後は、より詳細なデータの取得を進める。その際、板加工時に生じる開口部の角のなまりの影響も検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
2015年4月16日からロンドンで開催される国際会議で成果発表を計画したため、航空券、会議参加費等の支払いが、3月にまとめて提出することができなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
4月早々に、残金分は支出される。
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