2次元フォトニック結晶スラブとマイクロマシンを用いた機能性3次元光集積回路の研究

使用2D光子晶体板和微机械的功能3D光学集成电路研究

基本信息

批准号：
18760036
负责人：
岩本敏
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

平成18年度に引き続き、フォトニック結晶スラブ積層構造を用いた再構成可能な3次元光回路を理論的・数値的に検討した。結合波方程式に基づく解析的設計手法を新たに確立し、対象構造の解析に利用できることを確認した。また、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製にむけたプロセス技術の開発を進め、基本となるシリコンフォトニック結晶作製技術を新たに確立した。(1)3枚の2次元フォトニック結晶スラブより構成されている積層フォトニック結晶スラブ構造((2+1)次元PC構造)を考え,再構成可能な3次元光回路の動作を有限差分時間領域法(FDTD)で解析してきたが、この手法では莫大な計算リソース(メモリ、時間)を必要とし、現象の理解・設計を進める上で効率的ではない。この問題を克服するため、結合波方程式に基づく解析的設計手法を検討した。この手法を用いることで、FDTDで得られる結果をよく予測できることを確認した。(2)積層フォトニック結晶スラブの作製に向けたプロセス技術の開発を進めた。積層フォトニック結晶スラブの実現には良質なシリコンフォトニック結晶の作製技術は不可欠である。その中で特に重要となるシリコンのドライエッチング技術を新たに確立し、良質なシリコンフォニック結晶、ナノ共振器の作製に成功した。この技術と、18年度に開発したポリシリコンの応力制御によるフラットな平板構造作製技術を組み合わせることで、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製が可能となる。

在2006财年之后，我们以理论和数值方式使用光子晶体平板堆叠结构检查了可重构的3D光学回路。已经建立了基于耦合波方程的新的分析设计方法，并确认它可用于分析目标结构。此外，已经实施了用于制备层压光子晶体板结构的工艺技术的开发，并且已经建立了基本的硅光子晶体制造技术。（1）考虑由三个2D光子晶体板组成的堆叠的光子晶体平板结构（（2+1）尺寸PC结构），我们已经分析了使用有限差差时间域方法（FDTD）的可重构3D光学电路的运行，但是这种方法需要庞大的计算资源（记忆，时间，时间），并没有有效地理解，并没有有效地设计出来。为了克服这个问题，研究了一种基于耦合波方程的分析设计方法。使用此技术，我们确认可以很好地预测使用FDTD获得的结果。（2）我们一直在开发生产层压光子晶体板的工艺技术。为了实现层压光子晶体平板，必不可少的一种用于制造高质量硅光子晶体的技术。其中，新建立了一种特别重要的硅干蚀刻技术，高质量的硅水晶和纳米谐振剂的生产成功。通过将该技术与用于制造平板结构的技术通过控制2018年开发的多硅烷的应力，可以制造层压的光子晶体板结构。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Room temperature continuous-wave lasing in photonic crystal nanocavity

DOI：
10.1364/oe.14.006308
发表时间：
2006-06-26
期刊：
OPTICS EXPRESS
影响因子：
3.8
作者：
Nomura, Masahiro;Iwamoto, Satoshi;Arakawa, Yasuhiko
通讯作者：
Arakawa, Yasuhiko

Highly efficient optical pumping of photonic crystal nanocavity lasers using cavity resonant excitation

使用腔谐振激发的光子晶体纳米腔激光器的高效光泵浦

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Appl.Phys.Lett 89
影响因子：
0
作者：
M.Nomura;S.Iwamoto;M.Nishioka;S.Ishida;Y.Arakawa
通讯作者：
Y.Arakawa

Enhancement of light emission from single quantum dot in photonic crystal nanocavity by using cavity resonant excitation

DOI：
10.1063/1.2408636
发表时间：
2006-12-11
期刊：
APPLIED PHYSICS LETTERS
影响因子：
4
作者：
Nomura, Masahiro;Iwamoto, Satoshi;Arakawa, Yasuhiko
通讯作者：
Arakawa, Yasuhiko

Observation of enhanced photoluminescence from silicon photonic crystal nanocavity at room temperature

DOI：
10.1063/1.2816892
发表时间：
2007-11
期刊：
Applied Physics Letters
影响因子：
4
作者：
S. Iwamoto;Y. Arakawa;A. Gomyo
通讯作者：
S. Iwamoto;Y. Arakawa;A. Gomyo

Photonic Crystal Nanocavity for Hightly Efficient Lasers and Light Spurces

用于高效激光器和光源的光子晶体纳米腔

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Iwamoto;M. Nomura;and Y. Arakawa (Invited)
通讯作者：
and Y. Arakawa (Invited)

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通讯作者：
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通讯作者：
加藤夢三