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フォトニック結晶って

1 :12:01/11/04 04:15 ID:E/w0foal
最近、フォトニック結晶という言葉を聞いた。半導体を結晶状に並べて、
光を閉じ込めるて導波路をつくるというものらしいが、いくら読んでも
フォトニック結晶がどういった仕組みのものなのか、なんの役に立つのか
わからない・・・詳しく教えてください。

2 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/04 05:57 ID:???
理系全般板でちょっと前にやってたYo!

3 :12:01/11/04 12:53 ID:E/w0foal
そうなんですか?探してみます。

4 :名無し:01/11/04 14:52 ID:???
ここでもまたやってほしいYO!

5 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/04 20:00 ID:hOlaXkcB
理系全般版に見当たらないからここでもやってみたら?

6 :12:01/11/05 01:04 ID:jZQIF2wb
探してみたのですが、見当たらないのでここでお願いします。

7 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/05 21:18 ID:???
フォトニックセックス

8 :名無し:01/11/06 01:41 ID:x/QVr6jd
前々から思ってたんだが光物性の話題って物理板では全く
盛り上がらないよな・・・

9 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/06 01:56 ID:???
>>8
暇な素粒子関係の人が多いからでしょう(w

10 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/06 02:57 ID:db3c2p9Z
誘電率の異なる二つの物質を周期的に並べた結晶をつくる。
その結晶に光を入射すると、バンド構造にギャップが出来る。
つまり、そのギャップ内の周波数の光はその結晶中では
存在できない。(完全に反射する)
このような結晶に欠陥を設け、その中をギャップ中の
周波数の光を伝搬させれば、周囲の結晶は反射壁となるので、
導波路として使える。

確か、こんな感じじゃ無かったかなあ。
あんまり詳しくないので、間違ってたらすみません。

11 :12:01/11/06 10:35 ID:dCIkAYVm
>>10そんな感じでした。
光が、周囲にしみだし周期を感じるから
フォトニックバンドギャップといわれる
ギャップが出来るとのことです。

12 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/08 19:21 ID:Gn1yjf4o
12get
1なのになぜ12

13 :天使m:01/11/08 22:14 ID:F6fWFg2f
(; ̄∇ ̄)/光物性の盛り上がりキボンヌ。

14 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/08 22:18 ID:SOiPj/81
屈折率の大きい材料じゃなきゃ駄目なんでしょ。
有機物質じゃ駄目だろね。

15 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/09 12:45 ID:9KP+un39
フォトニック結晶の主な応用法は?
もう実用化されてるものがあったりするの?

16 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/09 13:19 ID:Iu0zX+JI
今のところ無いです。
まだ、研究段階です。
私の知っている某大学の教授曰く20年から30年先に
実用化されるであろう技術だそうです。
また、10年以内に廃れてそれ何?と、
いうことにもなる可能性もあるそうです。
日本どころか世界の学者の間でも研究している人はそんなに多くは
無いとのことです。
本なども、フォトニック結晶について記述してあるのは
私の知る限りで、英語版の本を日本語に訳した本が一冊あるだけです。
学会誌などでは取り上げられていますが、
今のところ一般的な話ではありません。

17 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/09 15:00 ID:9KP+un39
20-30年・・・そんな先の話なんですか
フォトニック結晶って最近よく耳にするような気がしたから、はやりなのかと
思ったらそうでもないみたいですね。

18 :     :01/11/13 03:03 ID:GP6OhxWL
そういえば昔、バブルメモリの研究でガーネット鉱石の磁区が
というような研究をしていたが、あれはどうなったのかなぁ。

19 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/13 05:24 ID:???
ほう

20 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/15 18:07 ID:3pyAF9B4
ふ〜ん

21 :々々々:01/11/15 18:48 ID:???
>>18
超〜久々に聞く「バブルメモリー」....昔富士通の大容量64キロ
バイトくらい(?笑)の製品を使ったことがあるけど電源に+5V以外
に-5Vを要求する超ワガママな仕様で起動にちょー時間がかかった
ような。ゲームセンターの「グラディウス」の基板に使われて
よく壊れるって話題になっていましたな。大容量ROMやSRAMが
登場するまでは将来を期待されていたメモリーだったらしいが、
今でも研究対象になってるの(無知で申し訳ない)。

22 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/16 02:08 ID:sd40F64z
この物質が光ファイバの代わりになるの?

23 :名無し:01/11/16 03:19 ID:???
spontaneous emissionが抑えられるの?

24 :々々々:01/11/16 09:58 ID:???
>>22
値段が高すぎるから単なる光ファイバーの代わりにとは考えてないんじゃない?
ホトニック結晶を利用して超小型な光学ロジックゲートとかQ-パスフィルターとか
鏡もどきを作って、高度に集積された光コンピュータが実現できるぞ、っていう
意気込みで「ホトニック結晶」なんて大袈裟な名前を付けたのではないでしょうか?
>>23
??? 誘導放出は使う結晶の種類とレーザーのパワー強度で決まるものと思われる。

25 :名無し:01/11/16 17:16 ID:KpjExVip
>>24
http://lqe.es.hokudai.ac.jp/member/sakoda/research/pcj.html
フォトニックバンドギャップとやらによって自然放出が抑えられるみたいですけど・・

26 :々々々:01/11/16 19:22 ID:???
>>25
ああ、そうか。特定の波長に対して透過度をゼロにできるって
いうことは誘導放出もゼロにできると。例えば結晶に電圧を
かけて自然放出を好きにOn/offできるんだろうか。何かいろいろ
使えそうなデバイスだな。

27 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/16 21:05 ID:???
>>26
それって例のルビジュームガスで「光とめた」ってやつと同様なこと
でキルって意味ッスか?

28 :々々々:01/11/17 02:06 ID:???
>>27
全然違うんじゃないの。ホトニクック結晶って知らないけど大きさが
レーザーの1波長分程度の周期構造をつくって、特定の波長の光に対しては
電磁波の固有モードがたてないような条件をつくることで自己放出をゼロに
抑えるってこと(勝手な思い込みだけど、マイクロ波の導波管におけるカット
オフ周波数みたいなものか?)
 それに対して、後者では簡単に言うとレーザー光線を(屈折率の周波数
依存性が極めて大きい)媒質中を通過させることで、入射する光線の
郡速度がゼロになるようにしているのでは。

29 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/17 03:54 ID:???
>>28
大棒のあほ質問にご丁寧にありがとうございました。

30 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/18 12:26 ID:eLlEVu7s
 まあ、3Dフォトニック結晶はわれわれが生きている間には民製品には
使われないだろうね。2Dなら使われる可能性がある。それと最近NTT-AT
が売り出したフォトニック結晶ファイバなら使われるだろう。

31 :々々々:01/11/18 12:36 ID:???
>>30
フォトニック結晶ファイバーって、何に使うの?optical comb?

32 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/18 16:36 ID:GiEIXp1q
>>31
光ファイバって全反射条件によって最大曲率(曲げ径)が決まってるだろ。
フォトニック光ファイバではクラッド層が径と円周方向にフォトニック結晶に
なっているので、曲げ径が大きくなってる。敷設条件が甘くなるから、安く
作れたら、民生用の光ファイバはこれに置き換えられてもいいぐらい。

33 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/18 16:37 ID:GiEIXp1q
>>32
ごめん。「曲げ径が大きくなってる」→「曲げ径が小さくできる」の誤り。

34 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/18 17:42 ID:SwmezkMg
>>30 ATがもう売り出してんの?


アメリカで良ければ フォトニック光ファイバ
http://www.blazephotonics.com/main.htm

とても安く作れるとは思えないんだが。。。。。

35 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/19 01:13 ID:DmdUeJfF
>>34
Blazephotonicsの製品かどうかは知らんが、USAから輸入して売ってる。
雑誌「応用物理」の最近の号に広告載ってたヨ。

36 :々々々:01/11/19 01:25 ID:???
>>34
リンクありがとう。

>>35
Blazephotonicsの初製品の発表は2002年の夏...と書いてある

 レーザーパワーに対して20倍の耐久性をもち、あらゆる波長に
対してシングルモードを運ぶ(カットオフ波長のない)光ファイバーが
あるそうな。使いたいな。普通のSMファイバーに比べて問題はないん
だろうか(ビームプロファイルがおかしくなる、カップリング効率が
悪くなる等?)

37 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/19 20:28 ID:FotnDB5e
もりあがんないね。少なくとも光通信の分野ではそこそこ話題になってるし、
学会発表や研究会もやってるんだけどね。工学分野の人は少ないのかな?この板。
こんなのもあるよ。
ttp://www.jsap.or.jp/announce/seminar/detail/20011126-0358416659.html

>>36
単純な疑問だけどどこに使うの?
カットオフ波長のない・・・・?

38 :々々々:01/11/19 22:19 ID:???
うーむ、沢山の色を同時に使って、ファイバーあたりの通信量を
増やすとか?あと、例えばリングファイバーレーザーの中に
基本波と二倍波を同時に飛ばせるとか?チャーピングの激しい
フェムト秒以下のレーザー光線の転送とか?

39 :々々々:01/11/20 01:44 ID:???
>>37
普通のシングルモードファイバーでは、使える波長領域が(コアの直径と
屈折率等で決まっているけど)結構狭い。短かすぎる波長(カットオフ波長以下)に
対してはマルチモードファイバーになってモードが崩れるし、長すぎる波長は>>31
のいう最大曲率の問題で光がクラッドに漏れ出して減衰しちゃう。
 半導体通信で使う典型的な波長 800 nm, 1000 nm 近辺で実験するならいいけど、
少しずれた領域でファイバーを探すのは*とても*大変。特注とか、たまたま特性の
合うロットを探してもらうか(メーカーに嫌がられるけど)、既存のファイバーを熱変形
させるとか。たとえ手に入っても、波長領域を変えるたびにファイバーを取り替えて
50 ミクロン精度のアラインメントをしなおすハメになってキレる事多し。
 PCFでは光の進行方向に平行な穴をクラッドにあけて、実効的な屈折率を下げるようだ。
コアはクラッドと同じ屈折率の材質を使って、ただし穴をあけない。すると、光はコアと
クラッドの間の全反射条件を満たしながらすすむ。普通のファイバーと違うのは、穴をあけた
クラッドの屈折率は極めて強い波長依存性をもっており、波長の短い光でも基本波がコアの
中心に集まりすぎるのを防ぐようだ。
 使えるものなら、使いたいな。

40 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/20 10:05 ID:PruazeTJ
>>39
だろ。2Dフォトニック結晶って光ファイバに使われて終わりだよ。
一般的な2D,3Dフォトニック結晶って軍事用途ぐらいにしか使われない
よ、きっと。
(ということは、軍事用途で用途が確立したら民生用に転用されるという
 ことかもしれないが、それはずっと先の話だろう)

41 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/20 14:39 ID:PruazeTJ
>>40 にボロカス書いたが、
http://www.nec.co.jp/press/ja/0111/1503.html
をみると、なんかいけそうな気がしてくるネ。

42 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/26 17:20 ID:V/KrS5Pu
コレステリック液晶が、一次元の
フォトニックバンドを持つ天然物質である
という話を聞いたことがある。

ちなみに
>>41
に関連して

http://www.neci.nj.nec.com/homepages/vlasov/photonic.html
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20011119102.html

というホームページがある。

43 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/12/11 09:04 ID:lA5WBGRA
結局、「フォトニック結晶というものがあるんですよ」というので終わりそう
な雰囲気が。。。

44 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/12/24 05:07 ID:Buswmp+Z
二つの電場モードのうち、周波数の高い方が誘電率の低い部分に、
周波数の低い方が誘電率の高い部分に集中することによって
周波数シフトが起こり、バンドギャップが出来ると
書いてあったのですが、どうして周波数によってエネルギーが
集中する部分が違ってくるのかわからない。電磁気変分定理
とか何とか書いてあったけど理解できない・・・

45 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/12/24 11:48 ID:tE+jQaIc
>>44
そんな説明どこにかいてあるの?

46 :44:01/12/24 23:30 ID:qEJJGHwV
「フォトニック結晶」という英語の本があるのですが、
僕が読んでいるのはそれを和訳した物です。
で、その本にある説明が矛盾しているので分からないのです。

47 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/03/17 18:40 ID:TO2Gq2Tb
フォトニック結晶に欠陥を導入すると光をそこに閉じ込められると
ゆうようなことを聞いたのですが、空間ではなくたとえばシリカ等
の物質に光を閉じ込めることができるのですか?
素人な質問ですいません。


48 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/03/19 12:53 ID:Wd/QV/oQ
age

49 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/03/24 01:47 ID:zNulVObk
47が言っているのは光のAnderson局在だと思っていいのかなぁ…

解説をお願いします>詳しい人

50 :47:02/04/01 12:27 ID:BC58u24M
光のAnderson局在って?誰か教えてください。

51 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/04/01 21:26 ID:y+2gLQHZ
googleで検索して、最初に出てきたのがこれ。

http://www.sci.shizuoka.ac.jp/~spmtomi/local.html


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