プラズモニック導波路デバイスの関数展開法によるトポロジー最適設計に関する検討

摘要

高性能な光デバイス開発のために計算機シミュレーションを用いた自動最適設計法に関する研究が盛hに行われている．なかでも構造のトポロジーまで含めて設計可能なトポロジー最適設計法は，既存の設計理論では思いつかないような全く新しいデバイス構造を見出す可能性があり，誘電体光デバイスの設計に応用され様々な新しい光デバイスを見出してきた．筆者らも，これまで密度法や関数展開法に基づくトポロジー最適化を提案し，誘電体導波路の最適設計を行なってきた．ところで，光デバイスのさらなる小型高性能化を目指してプラズモニックデバイスの研究が盛hに行われているが，金属を含む場合へのトポロジー最適設計の応用はまだ十分に検討されていない．本報告では，関数展開法に基づくトポロジー最適設計法をプラズモニックデバイスの設計に応用するための検討を行なっている．