Waveguide devices for the physics and applications of non-Hermitian Photonic systems

用于非厄米光子系统物理和应用的波导器件

基本信息

批准号：
21K04927
负责人：
角屋豊
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，連続準位中束縛状態（Bound states in the continue; BIC）と例外点（Exceptional point; ExP）が共存するグレーティング結合導波路において，代表者らが理論的に発見した①２モードの反交差点で非Γ点BICが生じ，そのブランチが偏光やグレーティング厚さによってスイッチすること，②ExPが発生するグレーティング厚さが存在すること，③グレーティング厚さ依存性がグレーティング内のスリットにおけるファブリペロー（FP）共振で理解できること，等を実証することである．本年度は，周波数領域として昨年決定したTHz領域での実験に向けた準備を行った．THz領域では単層グレーティングでの実現が容易でないため，これに変わる手法として昨年度考案した２層グレーティングを想定した．具体的には，導波路層，および２層グレーティングの層間膜材料として，種々の厚さのシートが市販されており，かつ損失も低いポリイミドを採用することとした．さらに調査の結果，住友金属鉱山㈱からCu膜が成膜されているポリイミド（エスパーフレックス）が市販されていることがわかり，試供品の提供を受けた．現在グレーティングパターン形成を試みている．本年度はまた，測定に向けて時間領域THz分光エリプソメトリを構築した．さらに，実験を想定した具体的な設計を行った．種々に検討した結果，昨年想定していたグレーティング層間膜厚さではなく，上下グレーティングをずらすことでBIC点を制御できることが明らかになった．この上下グレーティングをずらす手法は，昨年度着想を得た２層金属グレーティングの高効率カプラ―への応用展開の中で見出したものである．従って①と③（実質）は理論上は確認された． ②のExPの存在に関しては，実部が縮退する条件があることは確認できたが，虚数部の一致が確認できていない．

这项研究的目的是证明，在持续的（BIC）和异常点（EXP）共存的束缚耦合的波导中，理论上发现了代表1）非γ点BIC在两个模式的抗干扰上发生在两个模式的抗干扰上，并在厚度上进行厚度，并在厚度上进行厚度，并在厚度上进行厚度，并且在厚度上，且厚度为厚度，并在厚度上进行弯曲，2）发生在厚度上，并在厚度上进行弯曲，并且在厚度上弯曲，并且在厚度上弯曲，并且在厚度上弯曲，并且在厚度上弯曲，并且在厚度上弯曲，并且在厚度上弯曲，并且在厚度上弯曲，并且在厚度上弯曲，并在厚度上弯曲，并且在厚度上弯曲，并在厚度上弯曲。 Fabry-Perot（FP）在光栅内的缝隙中的共振。今年，我们为THZ地区的实验做准备，该实验是去年决定为频域的。由于在THZ地区实现单层光栅并不容易，因此我们假设我们去年设计的双层光栅是替代的。具体而言，已经采用了用于波导层和双层光栅的层间膜材料中的聚酰亚胺，并且已被采用，并且损失较低。此外，调查表明，Sumitomo Metal Mining Co.，Ltd.发现，聚酰亚胺（Esperflex）带有Cu膜，该膜沉积在市场上，并提供了样品。我们目前正在尝试形成光栅模式。今年，我们还构建了时间域THZ光谱椭圆法进行测量。此外，根据实验进行了混凝土设计。各种研究表明，可以通过移动上和下光栅而不是去年预期的层间膜厚度来控制BIC点。在将两层金属光栅应用于高效的耦合器中，这种转移上和下光栅的方法是在去年灵感的。因此，在理论上证实了①和③（基本上）。关于EXP在2中的存在，可以证实，实际部分是归化的条件，但是尚未确认虚构部分的匹配。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

半導体表面で全反射している THz 波を取り出すための高効率グレーティング

用于提取在半导体表面全反射的太赫兹波的高效光栅

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Monia Akter;Sohei Kohara;Shoki Nagai;Yoko Miyamoto;竹安隼哉，橋内優輝，西田宗弘，角屋豊
通讯作者：
竹安隼哉，橋内優輝，西田宗弘，角屋豊

非対称2層金属グレーティングによる全反射THz波の高効率取り出し

使用非对称两层金属光栅高效提取全反射太赫兹波

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
小田京華，竹安隼哉，宮田滉平;西田宗弘，角屋豊
通讯作者：
西田宗弘，角屋豊

全反射光取り出し2層金属グレーティングの特性を支配する機構の分析

全内反射光提取两层金属光栅特性控制机理分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shiojima Kenji;Kawasumi Yuto;Yasui Yuto;Kashiwagi Yukiyasu;Tamai Toshiyuki;竹安隼哉，西田宗弘，角屋豊
通讯作者：
竹安隼哉，西田宗弘，角屋豊

Metal-capped high-contrast-grating for efficient surface-extraction of THz waves generated by difference-frequency generation in quantum cascade lasers

金属盖帽高对比度光栅，用于有效表面提取量子级联激光器中差频产生产生的太赫兹波

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Imabayashi Hiroki;Yasui Yuto;Horikiri Fumimasa;Narita Yoshinobu;Fukuhara Noboru;Mishima Tomoyoshi;Shiojima Kenji;Yutaka Kadoya
通讯作者：
Yutaka Kadoya