松本 恵治

異方性誘電体導波路の解析において、仮想的な周期条件を課すことによって、導波路の固有モード解析が行列固有値計算に帰着されることができ、同時に連続スペクトルモードの離散化が実現することを示している。また、本解法を用いれば、導波炉の接続面における電磁界の境界条件がきわめて簡単に表現できることも述べている。応用面としては、テーパ型誘電体導波路や有限周期構造の誘電体導波路の解析が可能である。

導波型回析光学素子は集積光学、光エレクトロニクス、ホログラフィー、光コンピュータなどの基礎素子として重要な役割を果たしている。 本文では、従来2次元に限られていた解析を、初めて三次元導波問題に拡張した解析手法を開発し、その物理現象を明らかにするとともに、数値列により、TえーTm波結合に起因する特異な禁止帯や洩れ波の存在を示している。

昨年6月、バードバ大学でガリレオ就任400年を記念して開催された国際会議で発表された論文を、再査読の上、1年をかけて編集、World Scientific社より出版された論文集である。 表記論文内容は、一般異方性周期構造中を斜め伝搬する光波の3次元導波間題の厳密解法を定式化し、光ICに用いられているLiNbO3導波路を伝搬するずれ音波により形成される屈折率変調形格子導波路を例にとり、バンド特性や放射による洩れ波特 性を数値計算により明らかにしている。昨年6月、バードバ大学でガリレオ就任

格子ベクトルと伝搬方向が互いに任意である３次元導波問題の一般的な解析について、厳密解法の一つである空間高調波展開法によって定式化を行っている。3次元導波問題における洩れ波は、格子ベクトルと伝搬方向とのなす交角により、放射方向が3次元的になり、放射領域も変化する。解析例では、斜め伝搬において現れるTE-TM結合の禁止帯及び洩れ波の存在について示している。

二位の誘電率テンソルをもつ表面レリーフ型異方性誘導電体格子の散乱界に関する解析算法を示している。等方性誘電体格子の解析算法として広く知られている微分方程式による解法を、異方性媒質を含む誘電体格子の場合に拡張し、格子の溝が深く、関数展開の項数が多い場合にしばしば直面する数値処理上の難点を、格子領域の区分化と数値積分における初期値ベクトルの再直交化によって回避する算法を提案している。数値例によって、格子の溝の深さや展開項数の大きさにかかわらず、常に安定した数値解が得られることを示している。