Digital planar holography とは

デジタル平面ホログラフィ(DPH)は、集積光学用の小型構成部品を設計および製造する方法である。それはVladimir Yankovによって発明され、2003年に初めて出版されました.DPH技術の本質は、コンピュータで設計されたデジタルホログラムを平面導波管内に埋め込むことです。ホログラムの平面内を光が垂直にではなく伝播し、長い相互作用の経路が可能になります。長い相互作用経路の利点は、ボリュームまたは厚いホログラムによって長く使用されてきた。ホログラム提供者の平面構成により、製造を支援する組み込み図へのアクセスが容易になります。
光は、屈折率勾配によって導波路に閉じ込められ得る。コアの屈折率Ncoreがクラッディングの屈折率Nclad:Ncore> Ncladのコア屈折率よりも大きいことが選択されるべきクラッディング層によって囲まれたコア層内を光が伝搬する。円筒形導波管(光ファイバ)は、軸に沿って一次元の光伝播を可能にする。標準ウェーハ上に適切な屈折率勾配を有する透明材料の平坦な層を順次堆積させ、光を一方向(軸z)に閉じ込め、2つの他のもの(軸xおよびy)における自由伝搬を可能にすることによって製造される平面導波路。
コア内を伝搬する光波は、両方のクラッド層に少し浸透する。屈折率が波路内で変調される場合、各所与の波長の光は、所望の点に向けられ得る。
DPH技術(Yankovホログラム)は、プレーナ導波路内のホログラフナノ構造の設計および製造を含み、光処理および制御を提供する。コア屈折率を変調する多くの方法があり、最も簡単なものはナノリソグラフィ手段によって必要なパターンを彫刻することである。変調は、デジタルホログラムを下部コア面または上部コア面上またはその両方に埋め込むことによって生成される。 NODの声明によると、標準的なリソグラフィプロセスを使用することができ、大量生産が簡単で安価になります。ナノインプリンティングは、DPHパターンを作製する別の実行可能な方法であり得る。
各DPHパターンは、特定のアプリケーション用にカスタマイズされ、コンピュータによって生成されます。これは、それぞれ約100nm幅の多数のナノ溝からなり、特定の用途に最大限の効率を提供します。
デバイスは標準的なウェーハ上に製造される。典型的なデバイスの1つを以下に示します(NODのWebサイトから)。ナノ溝の総数は巨大(≧106)であるが、DPHデバイスの典型的なデバイスサイズはミリメートルスケールである。 DPHのフットプリントが小さいため、粗分波器や干渉計などの光集積回路の他の要素と組み合わせることができます。
Nano-Optic Devices、LLC(NOD)はDPH技術を開発し、ナノ分光器の商品化に応用しました。インテグレーテッドオプティクスのDPHにはさらに多くのアプリケーションがあります。
NODのウェブサイトの下の写真は、DPH構造(左)と可視バンドのナノ分光計ホログラム(右)を示しています。