光を自在に操るナノ金属メタサーフェス Tailored light control by nano-metallic metasurface (工学研究院/工学府・機械システム工学専攻)岩見健太郎* *連絡先 1.はじめに 近年の微細加工技術の発展に伴って、 太さ一万分の1ミリ程度のごく小さな金 属構造を作ることができるようになって きた。ガラス基板上にこのような金属の 構造があると、そこを透過してきた光の 状態(振幅・位相・偏光状態)は変化す る。金属構造の形状・配置を工夫するこ とで、透過する光の状態を自在に操るこ とができる。このような構造はメタサー フェスと呼ばれ、注目されている。 図1 E-mail: [email protected] 金属ナノスリット型メタサーフェス 2.研究内容 金 メタサーフェスの中でも、図1のよう ガラス基板 なスリット構造に注目している。この構 造に光を照射すると、図2に示すコンピ ュータシミュレーションようにスリット 入射光 の部分における光の速度が、光の偏光方 向によって大きく変わるため、透過した 断面図 光には位相差が生じる。 この構造の特徴として、厚みの割に得 図2 メタサーフェスの光機能の数値解析 られる位相差の大きさが非常に大きい、 ということが挙げられる。そこで我々は 実際にこのような金属構造をガラス基板 上に製作してみた。(図3)。また、これ らを多数並べて撮影したのが図4である。 材料としては純金を用いている。金属ス リット構造の周期が 500nm と非常に小 さいため、図 4 の写真では個々のスリッ 図3 メタサーフェスの電子顕微鏡写真 トを見分けることができない。 3.おわりに 本稿で述べた金属メタサーフェスの技 術は、将来の情報通信や光集積回路、立 体プロジェクタなどの実現のために役立 つことが期待されている。まずは光学実 験用の光変換素子の実現をめざし実験を 行っている。 400m 図4 メタサーフェスを多数配置した構造
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