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講演抄録/キーワード
講演名 2013-01-25 13:10
Fundamental法を導入したADI-BPMによる導波路型光吸収SPRセンサの三次元解析
柴山 純横溝明大山内潤治中野久松法政大PN2012-61 OPE2012-170 LQE2012-162 EST2012-97 MWP2012-79 エレソ技報アーカイブへのリンク:OPE2012-170 LQE2012-162 EST2012-97 MWP2012-79
抄録 (和) 屈折率の虚部変化を感知する導波路型光吸収表面プラズモン共鳴(SPR)センサを,Fundamental法を導入した交互方向陰解法に基づくビーム伝搬法(FADI-BPM)を用いて解析する.まず,Fundamental法をADI-BPMに導入し,微分項の計算を削減した簡素な定式化を提案する.その際,従来手法と等価でありながら計算時間,メモリ使用量を約20%低減できることを示す.提案した計算手法を用いて,はじめに半埋め込みコアで単一モード伝搬の導波構造を有するSPRセンサを検討する.屈折率の実部を固定し,虚部のみを変化させた際の出力パワーの波長特性を示す.最小出力パワーの変化を検知することで,導波路型SPRセンサが屈折率の虚部変化を感知するセンサとして利用できることを明らかにする.次に,測定感度の向上を目的とし,導波構造の検討を行う.コア幅を広げ,加えてコアを基板に埋め込むことで最小出力パワーの変化が大きくなり,結果として測定感度の向上することを示す.最後に,屈折率の実部が変化する場合についても検討する.屈折率の虚部を0.01に固定し実部を1.330~1.334に変化させた際,最大吸収波長が5 nmシフトすることを示す. 
(英) An absorption-based surface plasmon resonance (SPR) waveguide sensor is numerically investigated for detecting a change in the imaginary part of a refractive index using the alternating-direction implicit beam-propagation method with a fundamental scheme (FADI-BPM).
We first apply the fundamental scheme to the ADI-BPM.
Numerical results reveal that the computation time and memory requirements are reduced to about 80%. Using the FADI-BPM, we analyze the SPR waveguide sensor consisting of a semi-embedded core which supports only a single mode. Measuring the minimum output power, we detect a change in the imaginary part of the refractive index. Next, we modify the waveguide structure for improving its performance. An improved sensitivity is obtained using the waveguide structure with an embedded core being wide enough to support higher-order modes. Finally, we also investigate the detection of a change in the real part. It is seen that the maximal absorption wavelength shifts towards the long wavelength by 5 nm, when the real part is increased from 1.330 to 1.334.
キーワード (和) 導波路型SPRセンサ / Fundamental法 / 表面プラズモン共鳴 / 交互方向陰解法 / ビーム伝搬法 / / /  
(英) SPR waveguide sensor / Fundamental scheme / Surface plasmon resonance / Alternating-direction implicit scheme / Beam-propagation method / / /  
文献情報 信学技報, vol. 112, no. 401, EST2012-97, pp. 217-222, 2013年1月.
資料番号 EST2012-97 
発行日 2013-01-17 (PN, OPE, LQE, EST, MWP) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード PN2012-61 OPE2012-170 LQE2012-162 EST2012-97 MWP2012-79 エレソ技報アーカイブへのリンク:OPE2012-170 LQE2012-162 EST2012-97 MWP2012-79

研究会情報
研究会 PN EMT LQE OPE MWP EST IEE-EMT  
開催期間 2013-01-24 - 2013-01-25 
開催地(和) 大阪大学吹田キャンパス 
開催地(英) Osaka Univ. (Suita) 
テーマ(和) フォトニックNW・デバイス,フォトニック結晶,ファイバとその応用,光集積回路,光導波路素子,光スイッチング,導波路解析,一般 
テーマ(英) Photonic integrated circuits and devices, swtiching, PLC, fiber devices, waveguide analysis, and others 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 EST 
会議コード 2013-01-PN-EMT-LQE-OPE-MWP-EST-EMT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) Fundamental法を導入したADI-BPMによる導波路型光吸収SPRセンサの三次元解析 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) 3-D Analysis of an Absorption-Based Surface Plasmon Resonance Waveguide Sensor Using the ADI-BPM with a Fundamental Scheme 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 導波路型SPRセンサ / SPR waveguide sensor  
キーワード(2)(和/英) Fundamental法 / Fundamental scheme  
キーワード(3)(和/英) 表面プラズモン共鳴 / Surface plasmon resonance  
キーワード(4)(和/英) 交互方向陰解法 / Alternating-direction implicit scheme  
キーワード(5)(和/英) ビーム伝搬法 / Beam-propagation method  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 柴山 純 / Jun Shibayama / シバヤマ ジュン
第1著者 所属(和/英) 法政大学 (略称: 法政大)
Hosei University (略称: Hosei University)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 横溝 明大 / Akio Yokomizo / ヨコミゾ アキオ
第2著者 所属(和/英) 法政大学 (略称: 法政大)
Hosei University (略称: Hosei University)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 山内 潤治 / Junji Yamauchi / ヤマウチ ジュンジ
第3著者 所属(和/英) 法政大学 (略称: 法政大)
Hosei University (略称: Hosei University)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 中野 久松 / Hisamatsu Nakano / ナカノ ヒサマツ
第4著者 所属(和/英) 法政大学 (略称: 法政大)
Hosei University (略称: Hosei University)
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講演者 第1著者 
発表日時 2013-01-25 13:10:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 EST 
資料番号 PN2012-61, OPE2012-170, LQE2012-162, EST2012-97, MWP2012-79 
巻番号(vol) vol.112 
号番号(no) no.398(PN), no.399(OPE), no.400(LQE), no.401(EST), no.402(MWP) 
ページ範囲 pp.217-222 
ページ数
発行日 2013-01-17 (PN, OPE, LQE, EST, MWP) 


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