フォトニックエレメントを用いた偏波制御機能の検討

摘要

We have been investigating various optical functionalities utilizing photonic elements, which are small, regularly arranged scattering parts of the order of a wavelength of light. The coherent and anisotropic light scattering by the photonic elements will enable controlling of state of polarization and directivity of radiation. In this paper, we deal with cylinder-shaped silicon photonic elements embedded in SiO_2 and its polarization controlling characteristics. Results of both theoretical and numerical analysis have revealed that such a class of elements was capable of adjusting the phase difference of a pair of orthogonal linear polarizations if their diameters and positions are appropriately designed.%我々は，光の波長サイズの光散乱体としてのフォトニックエレメントを自由空間に複数個規則正しく配置することにより，光波のコヒーレントな散乱を生じさせ，光波の伝搬や，偏波や位相と言った光波の状態を制御できるような斬新な光デバイスの実現を目指した研究を行っている．本論文では，SiO_2 内に埋め込まれた円柱状のシリコンフォトニックエレメントの振る舞いを理論的に解析し，その結果に基づいてFDTD 法による電磁界解析を行うことで，フォトニックエレメントによる偏波制御機能について検討した，解析では，共振モードの形成により二つの偏波方向の光波の位相差を広い範囲で制御できるという結果が得られた．