プラズモニック格子による超小型軸対称偏光子とその大規模アレイ化

研究課題

産学が連携した研究開発成果の展開研究成果展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 探索タイプ

研究責任者	岩見健太郎東京農工大学, 大学院工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2012 – 2013
概要	ビーム断面内で軸対称の偏光分布を持つ軸対称偏光が注目を集めているが、可視光や紫外光で動作する小型の軸対称偏光子をつくる事は従来できなかった。申請者はこれまで、半導体微細加工技術で大量生産可能な超小型軸対称偏光素子を開発してきた。この偏光素子は貴金属ナノスリットで生じるプラズモン共鳴を利用したもので、大規模配列化に適しているため、MEMS産業に新たな応用をもたらす事が期待される。しかし、偏光素子の透過率が低い事が問題であった。そこで本事業では、スリットに替わる新たな構造を理論・数値計算および実験の面から探索し、より実用化に近い大規模並列軸対称偏光子アレイを製作する事を目的とした。まず、数値計算的な観点からは、スリット状構造の替わりに高いアスペクト比を持つ金属フィン構造が高い透過率を有することを明らかにした。さらに、材質として従来の金に替えてアルミを用いると紫外域で動作する軸対称偏光子が実現できることがわかった。これらの素子をMEMSプロセスで実際に製作することに成功した。製作した構造体の透過率は計算値の70%程度であり、所定の性能を達成するためにさらなる開発が必要である。