【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT1115
利用課題名 / Title
高機能メタサーフェスの創出
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
コヒーレント光通信、,光デバイス/ Optical Device,電子線リソグラフィ/ EB lithography,メタマテリアル/ Metamaterial,スパッタリング/ Sputtering,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
種村 拓夫
所属名 / Affiliation
東京大学工学系研究科電気系工学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-503：超高速大面積電子線描画装置
UT-600：汎用ICPエッチング装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
光の波長以下の構造体からなるメタサーフェスを用いた光通信用の多機能デバイスの開発に取り組んでいる。各種メタサーフェスを作製する上で、微細加工プロセス設備を使用した。
実験 / Experimental
Silicon-on-quartz基板を用い、電子線描画装置を用いてパターンを描画した後に、ICPエッチング装置を用いてSi層をエッチングすることで、近赤外波長において動作するメタサーフェスを作製した。
結果と考察 / Results and Discussion
作製したメタサーフェスの一例と、透過光の波面を計測した結果を図1に示す。この例では、コヒーレント光通信用の光ハイブリッドを実現することを目的として、入射光のX/Y偏波成分を分離した上で、それぞれを４つの点に分岐して90°ずつ異なる位相差を与えるように設計した。測定結果より、所望の機能が達成できていることを確認した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 試作したメタサーフェスと透過光波面の測定結果の一例
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Chun Ren, Metasurface-based functional optical splitter for a spatially parallelized dual-polarization coherent modulator, Optics Letters, 49, 7238(2024).
DOI: 10.1364/OL.541473
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Go Soma, Metasurface-enabled non-orthogonal four-output polarization splitter for non-redundant full-Stokes imaging, Optics Express, 32, 34207(2024).
DOI: 10.1364/OE.529389
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- G. Soma, K. Komatsu, Y. Nakano, and T. Tanemura, “Spatial and polarization mode multiplexer using a reflective metasurface chip,” Optical Fiber Communication Conference (OFC’25), M1D.5, San Francisco, Mar. 31, 2025
- K. Ariu, H. Miyano, G. Soma, A. Otomo, T. Tanemura, and Y. Nakano, “Characterization of dimerized plasmonic grating for reflective electro-optic modulator,” International Conference on Photonics in Switching and Computing 2024 (PSC’24), MA2.2, Bridgetown, Barbados, July 15, 2024.
- C. Ren, K. Komatsu, G. Soma, Y. Nakano, and T. Tanemura, “Experimental demonstration of dielectric metasurface for surface-normal optical IQ modulator,” International Conference on Photonics in Switching and Computing 2024 (PSC’24), MA2.3, Bridgetown, Barbados, July 15, 2024.
- 唐木田晴大, 蟻生高人, 中野義昭, 種村拓夫, “有機電気光学薄膜を用いた高速垂直入射型光変調器の実証,” 第72回応用物理学会春期学術講演会, 15p-K506-5, 東京理科大学野田キャンパス, 2025年3月15日.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件