超高周波表面弾性波を用いたダイナミック・フォトニック結晶

使用超高频表面声波的动态光子晶体

基本信息

批准号：
16656095
负责人：
井上光輝
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、超高周波表面弾性波及びフォトニック結晶に関する研究成果を踏まえ、両者を有機的にリンクさせたダイナミック・フォトニック結晶という新しいコンセプトに基づく光学媒体を世界に先駆け創生することで、空間的に局在化したフォトンを人為的かつダイナミックに操作するという前代未聞の機能発現への基礎的性質を探求するものである。音響光学効果を利用して、表面弾性波の強度や周波数変調によってフォトニックバンドギャップをチューニングすることができる、ダイナミック・フォトニック結晶について、その基礎的特性得るために薄膜光導波路を作製し、その光学特性を評価した。その結果、(1)LiNbO_3基板上にバッファ層としてSiO_2、導波層としてTa_2O_5薄膜を利用した薄膜光導波路を作製し、プリズムカップリング法によって導波光を確認した。導波光の確認には、He-Neレーザを光源に用いて出射光はスクリーンに投影してmラインを観測することで行う。光のプリズムへの入射角度は57°であった。(2)この光導波路に1GHzのSAWを伝搬させ、SAWによる光の強度変調を試みたが、光導波路中の光減衰が大きく、光強度変化は観測するまでには至らなかった。これらの結果は、ダイナミック・フォトニック結晶の開発までには至らなかった。現状の問題として、光導波路中の光減衰が大きいことやプリズムカップリングによる光励振効率が悪いこと、光学測定系が不十分であることなどが挙げられ、薄膜光導波路の材料や構造も見直す必要がある。

该研究以超高频表面声波和光子晶体的研究成果为基础，在世界上首次创建了一种基于动态光子晶体新概念的光学介质，将两者有机地联系起来。人工和动态操纵局部光子的基本特性，以实现前所未有的功能。为了获得动态光子晶体的基本性质，利用声光效应调制表面声波的强度和频率来调节其光子带隙，我们制备了薄膜光波导，并对其光学性质进行了评估。结果，(1)我们在LiNbO_3基板上制作了使用SiO_2作为缓冲层和Ta_2O_5薄膜作为波导层的薄膜光波导，并使用棱镜耦合方法确认了引导光。为了确认引导光，我们使用氦氖激光器作为光源，将发射的光投射到屏幕上，并观察 m 线。光进入棱镜的入射角为57°。 (2)我们试图通过在该光波导中传播1GHz SAW来调制光强度，但光波导中的光衰减很大，我们无法观察到光强度的任何变化。这些结果并没有导致动态光子晶体的发展。当前存在的问题包括光波导中光衰减大、棱镜耦合导致的光激发效率差以及光学测量系统不足等，薄膜光波导的材料和结构需要重新考虑。

项目成果

期刊论文数量（32）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Magnetophotonic crystals

DOI：
10.1088/0022-3727/39/8/r01
发表时间：
2006-04-21
期刊：
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS
影响因子：
3.4
作者：
Inoue, M;Fujikawa, R;Granovsky, A
通讯作者：
Granovsky, A

Nonliner Magneto-Optics in Garnet Magnetophotonic Crystals

石榴石磁光子晶体中的非线性磁光

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Mater.Res.Soc.Symp.Proc. 834
影响因子：
0
作者：
O.A.Aktsipetrov;T.V.Dolgova;A.A.Fedyanin;R.V.Kapra;T.V.Murzina;M.Inoue;T.Yoshida;D.Kobayashi;K.Nishimura;H.Uchida
通讯作者：
H.Uchida

Giant photonic Hall effect in magnetophotonic crystals

磁光子晶体中的巨型光子霍尔效应