超薄型光キャビティ､オンチップ光生成に寄与

August, 22, 2018, West Lafayette--パデュー大学(Purdue University)の研究チームは､電子チップ上で一度に1波長ではなく､マルチカラー(波長)の同時利用を可能にする製造プロセスを簡素化した｡
　研究チームは､電子からナノフォトニクスへの移行で別の問題にも対処した｡光を生成するレーザがチップ上に適合する程度に小さくなければならないという問題である｡
　これは､レーザの主要コンポーネントである｢光キャビティ｣のダウンサイジングを必要とする｡パデュー､スタンフォード大学､メリーランド大学の研究チームは､いわゆるシルバーの｢メタサーフェス｣-光波よりも薄い人工材料をナノキャビティに埋込み､超薄型レーザを作製した｡
　現在､光キャビティの異なる厚さが､個々の色(波長)に必要とされている｡ナノキャビティにシルバーメタサーフェスを埋め込むことによって､研究チームは全ての所望の色を生成する均一な厚さを達成した｡研究成果はNatureCommunicationsに掲載された｡
　電気･コンピュータ工学助教､Alexander Kildishevは､｢光キャビティの厚さを全ての単一色に調整する代わりに､われわれはメタサーフェス素子の幅を調整する｣とコメントしている。
　論文では､｢ファブリペロ干渉計原理を調整することにより､この方法がメタサーフェスベースのナノキャビティ厚を従来のλ/(2n)最小値以下にすることを示した｡さらに､メタサーフェスを埋め込んだナノキャビティは､マルチバンドで､独立可変共振をサポートできる｡概念実証として､500-800nm波長帯域で､100-nmナノキャビティ内にナノ構造メタサーフェスを使い､高空間分解カラーフィルタリングとスペクトルイメージングを実験で実証した｡提案したアプローチは､VCSEL､高分解能空間光変調器､イメージング分光システム,バイオセンサなど､on-a-chipのコンパクトな集積光システムに外挿可能である｣と説明されている｡

(詳細は､https://www.purdue.edu)