ナノメータ径1次元光波伝送の基礎と応用

纳米直径一维光波传输的基础与应用

• 批准号: 06245214
• 负责人: 小林 哲郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06245214/
• 关键词: 1次元光波; 高密度光記録; 光ヘッド; 微小光回路; 極細光ビーム; フォトンSTM; プラズモン; ポラリトン

従来の光波では自由空間は勿論,光導波路においても伝送できる光ビームの幅を半波長程度以下にはできない.これが光デバイスのサイズや記録密度の制限の主因である.本研究者は誘電率が負の負誘電体を用い,主伝搬方向にのみ位相定数をもち,波長に関係なく細くできる1次元光波を生成,伝送できる伝送路を世界に先駆けて考案した.本研究の主目的はこの1次元光波の理論的解明と実験的検証である.この光波は光記録,光マニピュレーション,光ICに革命的変革をもたらす可能性をもち,応用性が高いが,同時に基礎科学的にみても極微構造内での電磁波伝搬という本重点研究に格好の研究課題である.本研究ではまず,この1次元光波の理論的解析を行い,実際的な材料定数,形状,構造を適用して,伝送モード,伝搬定数,伝送損失,ビーム幅等を具体的に評価した.解析結果の具体例をあげると,20nmφの銀円柱をコアとし,屈折率2のクラッドで覆った導波路の場合,波長60nmで0次TMモードではビーム径が33nm伝送損失が-3db/410nmとなることが見積もられた.これは,現在の光記録密度を1000倍程度向上させ,フォトンSTM,光ピンセットの分解能を一段と向上させるものである.この他,この伝送路の光変調器,光整流器など電気光変換デバイスへの応用についても考察を進め,十分にその可能性のあることを導いた.ただ残念なことに研究期間が1年と短いため実験的検証に至らなかった.以上のように本研究により多くの新しい知見が得られており,これらの成果は平成6年11月に安芸の宮島で行われた重点研究「相互量子制御」シンポジウムで報告したほか,平成7年5月米国バルチモアで開催予定の国際会議Quant um Electronics and Laser Science(QELS′95)でも発表予定である.

传统的光波不能使可以在自由空间以及低于半波长的光学波导中传播的光束的宽度。这是光学设备大小和记录密度限制的主要原因。该研究人员是世界上第一个设计传输路径的研究者，该传输路径可以生成和传输一维光波，该光波仅在主要传播方向上具有相位常数，而不论波长如何，并且具有较薄的速度。这项研究的主要目的是探讨该一维光波和实验性阐明的理论阐明。这是一个证词。尽管这种光波有可能彻底改变光学记录，光学操纵和光学IC，但它非常适用，但与此同时，这是对超微型结构内电磁波传播的重点研究的一个很好的研究主题。在这项研究中，我们首先对此一维光波进行了理论分析，并应用了实用的材料常数，形状和结构，以专门评估传输模式，传播常数，传输损失，梁宽度等。分析结果。在一个特定的例子中，据估计，在具有20 nmφ银圆柱体的波导的情况下，用夹层覆盖，折射率为2，在60 nm波长下0th Tm模式在0th Tm模式下的光束直径为33 nm，在0th TM模式下，在0th tm Mode中，phot is IS pontions is is phot is is of Phot is is of Phot is is of 1 000 000 000次，并且是1000 000 000次，并且是频率的1000次，并且是频率的。进一步改善。此外，该传输路径中的光学调节器和光整流器还用于提高当前的光学记录密度。我们还讨论了对光转换设备的应用程序，并发现有可能。不幸的是，研究期仅在一年的时间里很短，因此没有实现实验验证。如上所述，从这项研究中获得了许多新发现，这些结果在1994年11月在AKI的Miyajima举行的主要研究“相互量子控制”研讨会上进行了报道，原定于1995年5月在美国巴尔的摩举行的国际会议将在UMETRONICS和LASER SCICEACT中宣布。