Letter 工学:オプトメカニカル結晶 2009年11月5日 Nature 462, 7269 doi: 10.1038/nature08524 材料中の周期性は、興味深く有用な現象をもたらす。周期性を光伝搬に適用すると、フォトニック結晶が実現する。フォトニック結晶は精密に設計することができ、光ビームの誘導や分散、光の共鳴的な強い閉じ込めや捕捉、さらには非線形光学相互作用の増強といった応用に使える。また、光学的あるいは電気的マイクロシステムを集積化するために、プレーナー光波回路に形成することができる。フォトニック結晶では、ホスト媒体の周期性を用いて光の特性が操作される。これに対して、フォノニック結晶は、周期性によって機械的振動が操作される。エピタキシャル成長させた垂直共振器構造やフォトニック結晶ファイバーでのラマン様散乱の研究で実証されたように、周期構造に機械モードと光学モードを同時に閉じ込めることによって、光–物質相互作用は大幅に増強されうる。したがって、必然的な次のステップは、フォトニック結晶とフォノニック結晶の両方の働きをする、つまりオプトメカニカル結晶として働くプレーナー回路の作製である。本論文では、200テラヘルツの光子と2ギガヘルツのフォノンを共局在化させ強く結合させることのできる、シリコンチップベースのプレーナーオプトメカニカル結晶の設計、作製および特性評価について述べる。これらのプレーナーオプトメカニカル結晶は、光学素子やフォトニック結晶の強力な技術をフォノニック結晶に応用したものであり、機械的振動の非常に高感度な(量子限界に近い)光学測定を可能にする一方、同時に技術関連分野で重要な広い周波数領域で、光学素子向けに強い非線形相互作用をもたらす。 Full Text PDF 目次へ戻る