Skip to main content

Fujitsu

Japan

Poynting for Optics 解析事例
フォトニック結晶および左手系媒質によるスーパープリズムおよびスーパーレンズ効果

フォトニック結晶および左手系媒質による負の屈折率によるスーパープリズム、およびスーパーレンズ効果の解析事例を紹介します。なお、本事例は以下の文献を元に作成しました。

参考文献

「スーパーレンズを組み合わせたフォトニック結晶スーパープリズムフィルタのFDTD解析」 松本 崇、藤田 晋司、馬場 俊彦、電子情報通信学会技術研究報告 OPE2005-23 LQE2005-23 2005/06

負の屈折率とは

通常の物質では媒質となる物体に入射した光は反対側に屈折しますが、負の屈折率を持つ物質では入射と同じ側に屈折が起こります。負の屈折率をもつ物質は自然界には存在しませんが、光の波長以下の人工構造(フォトニック結晶)を作ることにより、負の屈折率を実現できることが知られています。

通常の媒質

通常の媒質

負の屈折率の媒質

負の屈折率の媒質

スーパーレンズ効果

また、負の屈折率効果を利用して、回折限界を超えた極小のレンズを作成することなどが可能です。

スーパーレンズ効果

解析モデル

解析モデル1   スーパープリズム効果の例

解析領域  10,000 x 40 x 10,000[nm]
波源  CW, Z偏光, λ=480nm
 平面波, 入射角10度
媒質  n=2.963
円孔  n=1.000
 r=44.336[nm]
円孔間隔  a=141.42[nm]
-  45度傾斜正方格子

モデル概観

モデル概観

解析モデル2   スーパーレンズ効果の例

解析領域  6,450 x 40 x 10,000[nm]
波源  CW, Z偏光, λ=480nm
 球面波, FocalPoint= -2500nm(発散光)
媒質  n=2.963
円孔  n=1.000
 r=44.336[nm]
円孔間隔  a=141.42[nm]
-  45度傾斜正方格子

モデル概観

モデル概観

左手系媒質モデルについて

また、Poyntingでは左手系媒質モデルによって、媒質条件自体に自然界には存在しない負の屈折率条件を与えることができます。

以上、2モデルについてフォトニック結晶構造の代わりに下記の分散特性を持つ左手系媒質によって同様に負の屈折率を実現した場合を合わせて解析します。

モデル概観

モデル概観
左手系材料の分散特性

左手系材料の分散特性

解析結果

解析モデル1   スーパープリズム効果の例

フォトニック結晶構造

フォトニック結晶構造

左手系媒質

左手系媒質

解析モデル2   スーパーレンズ効果の例

フォトニック結晶構造

フォトニック結晶構造

左手系媒質

左手系媒質


お問い合わせ

Webでのお問い合わせ

入力フォーム

当社はセキュリティ保護の観点からSSL技術を使用しております。

お電話でのお問い合わせ

0120-933-200 富士通コンタクトライン(総合窓口)

受付時間 9時~17時30分
(土曜・日曜・祝日・当社指定の休業日を除く)