シリコンフォトニクスのための非相反放射モード変換型光アイソレータに関する研究

芝浦工業大学2019年

Photoactive Materials: Synthesis, Applications and Technology

This book presents a collection of 13 original research articles that focus on the science of light–matter interaction. This area of science has been led to some the greatest accomplishments of the past 100 years, with the discovery of materials that perform useful operations by collecting light or generating light from an outside stimulus. These materials are at the center of a multitude of technologies that have permeated our daily life; every day we rely on quantum well lasers for telecommunication, organic light emitting diodes for our displays, complementary metal–oxide–semiconductors for our camera detectors, and of course a plethora of new photovoltaic cells that harvest sunlight to satisfy our energy needs. In this book, top-rated researchers present their latest findings in the field of nano-particles, plasmonics, semi-conductors, magneto-optics, and holography

Hybrid plasmonic structures for giant Faraday rotation

Propagiert linear polarisiertes Licht durch ein magneto-optisches Medium, so bewirkt ein angelegtes statisches Magnetfeld eine Drehung der Polarisation der elektromagnetischen Welle. Dieses Phänomen wird als Faraday-Effekt bezeichnet. Was diesen Effekt besonders auszeichnet, ist die Tatsache, dass durch den Einfluss des angelegten Magnetfeldes sowohl die Zeitumkehrinvarianz, als auch die Lorentz-Reziprozität gebrochen werden. Aufgrund dieser Eigenschaft, werden Faraday-Rotatoren als Grundbaustein in einer Vielzahl von nichtreziproken optischen Systemen eingesetzt. Das wichtigste Beispiel sind optische Isolatoren, die eine Faraday-Rotation von 45° benötigen, um Licht in Vorwärtsrichtung zu transmittieren und in Rückwärtsrichtung vollständig zu blockieren. Sehr viele optische Komponenten, die Faraday-Rotatoren beeinhalten, unterliegen dem Trend hin zu immer stärkerer Miniaturisierung. Daraus folgt ebenfalls ein großer Bedarf an Faraday-Rotatoren mit kleinsten räumlichen Abmessungen. Allerdings ist die Realisierung solcher Systeme sehr anspruchsvoll, da die Faraday-Rotation proportional zur Dicke des verwendeten magneto-optischen Materials ist. Das bedeutet, dass mit einem kleineren magneto-optischen Kristall auch die maximal erreichbare Faraday-Rotation sinkt. Um diesem Verhalten entgegenzuwirken, werden in dieser Dissertation mehrere neuartige Methoden vorgestellt, die es erlauben den Faraday-Effekt eines Dünnfilms mithilfe von periodischen metallischen Nanostrukturen zu verstärken. Die verschiedenen Ansätze werden sowohl experimentell, als auch theoretisch untersucht. Weiterhin wird gezeigt, dass das magneto-optische Verstärkungsprinzip der Nanostrukturen mithilfe eines einfachen Oszillatormodells elegant beschrieben werden kann. Die in dieser Dissertation vorgestellten hybriden magnetoplasmonischen Systeme bestehen aus EuSe- und EuS-Dünnfilmen, sowie aus Gold-Nanogittern. Es wird gezeigt, dass diese weniger als 200 nm dicken Strukturen bei einer Temperatur von 20 K und einem statischen Magnetfeld von 5 T eine Faraday-Rotation von bis zu 14° erzeugen können. Weiterhin kann die Polarisation des transmittierten Lichts durch Umpolung und Variation des Magnetfeldes über einen 25° breiten Winkelbereich hinweg reguliert werden. Da die für optische Isolation benötigte Drehung von 45° nur einen Faktor drei größer ist als die von der Dünnfilmstruktur erreichte Faraday-Rotation, ist das hier präsentierte Konzept sehr vielversprechend und könnte wichtige Anwendungen im Bereich integrierter nichtreziproker photonischer Systeme finden. Besonders herauszustellen sind hier Anwendungen in den Bereichen optische Isolation, Lichtmodulation und Magnetfeldmessung

NASA thesaurus. Volume 1: Hierarchical Listing

There are over 17,000 postable terms and nearly 4,000 nonpostable terms approved for use in the NASA scientific and technical information system in the Hierarchical Listing of the NASA Thesaurus. The generic structure is presented for many terms. The broader term and narrower term relationships are shown in an indented fashion that illustrates the generic structure better than the more widely used BT and NT listings. Related terms are generously applied, thus enhancing the usefulness of the Hierarchical Listing. Greater access to the Hierarchical Listing may be achieved with the collateral use of Volume 2 - Access Vocabulary and Volume 3 - Definitions

NASA Thesaurus. Volume 1: Hierarchical listing

There are 16,713 postable terms and 3,716 nonpostable terms approved for use in the NASA scientific and technical information system in the Hierarchical Listing of the NASA Thesaurus. The generic structure is presented for many terms. The broader term and narrower term relationships are shown in an indented fashion that illustrates the generic structure better than the more widely used BT and NT listings. Related terms are generously applied, thus enhancing the usefulness of the Hierarchical Listing. Greater access to the Hierarchical Listing may be achieved with the collateral use of Volume 2 - Access Vocabulary

NASA thesaurus. Volume 2: Access vocabulary

The access vocabulary, which is essentially a permuted index, provides access to any word or number in authorized postable and nonpostable terms. Additional entries include postable and nonpostable terms, other word entries and pseudo-multiword terms that are permutations of words that contain words within words. The access vocabulary contains almost 42,000 entries that give increased access to the hierarchies in Volume 1 - Hierarchical Listing