【手続補正書】
【提出日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元フォトニック結晶と、
該３次元フォトニック結晶中の周期を乱す複数の線状欠陥部と、
を有する導波路であって、
該３次元フォトニック結晶は、複数の柱状構造が所定の間隔を空けて配列された第１の層と、
該第１の層の前記柱状構造とは異なる方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第２の層と、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第３の層と、
該第２の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第４の層を有し、
該第１の層から該第４の層が順次、
該第１の層と該第３の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層され、
該第２の層と該第４の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層されており、
該第１の層の前記柱状構造が存在する一部の領域を、該柱状構造とは異なる媒質の領域又は、該柱状構造が存在しない領域にすることによって形成した第１の欠陥部と、
該第１の層とは異なる層に位置し、該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる柱状構造の一部の柱状構造を、該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる他の柱状構造の媒質の屈折率と異なる屈折率の媒質で形成した第２の欠陥部と、
を有することを特徴とする導波路。
【請求項２】
３次元フォトニック結晶と、
該３次元フォトニック結晶中の周期を乱す複数の線状欠陥部と、
を有する導波路であって、
該３次元フォトニック結晶は、複数の柱状構造が所定の間隔を空けて配列された第１の層と、
該第１の層の前記柱状構造とは異なる方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第２の層と、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第３の層と、
該第２の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第４の層と、
前記４つの層の各層に平行な面内において離散的に配置された離散構造を含む層を１層以上含む付加層を有し、
該第１の層から該第４の層が各層の間にそれぞれ該付加層を介して順次、
該第１の層と該第３の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層され、
該第２の層と該第４の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層されており、
該付加層に含まれる離散構造は該柱状構造の交点に相当する位置に配置されており、
該第１の層の前記柱状構造が存在する一部の領域又は、該第１の層の前記柱状構造が存在する領域と前記離散構造の一部の領域を、該柱状構造及び該離散構造の媒質と異なる領域又は、それらが存在しない領域とすることによって形成した第１の欠陥部と、
該第１の欠陥部を含む層とは異なる層に位置し、該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる柱状構造の一部の柱状構造を該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる他の柱状構造の媒質の屈折率とは異なる屈折率の媒質で形成した第２の欠陥部と、を有し、
該第１の欠陥部と該第２の欠陥部を積層方向に結ぶ長さが、該３次元フォトニック結晶の面外格子周期の半分の長さ以上であることを特徴とする導波路。
【請求項３】
３次元フォトニック結晶と、
該３次元フォトニック結晶中の周期を乱す複数の線状欠陥部と、
を有する導波路であって、
該３次元フォトニック結晶は、複数の柱状構造が所定の間隔を空けて配列された第１の層と、
該第１の層の前記柱状構造とは異なる方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第２の層と、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第３の層と、
該第２の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第４の層と、
前記４つの層の各層に平行な面内において離散的に配置された離散構造を含む層を１層以上含む付加層を有し、
該第１の層から該第４の層が各層の間にそれぞれ該付加層を介して順次、
該第１の層と該第３の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層され、
該第２の層と該第４の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層されており、
該付加層に含まれる離散構造は該柱状構造の交点に相当する位置に配置されており、
該第１の層の前記柱状構造が存在する一部の領域又は、該第１の層の前記柱状構造が存在する領域と前記離散構造の一部の領域を、該柱状構造及び該離散構造の媒質と異なる領域又は、それらが存在しない領域とすることによって形成した第１の欠陥部と、
該第１の欠陥部を含む層とは異なる層に位置した離散構造の一部を、該離散構造が位置する層と同じ層の他の離散構造の媒質の屈折率と異なる屈折率の媒質より形成した第２の欠陥部とを有し、
該第１の欠陥部と該第２の欠陥部を積層方向に結ぶ長さが該３次元フォトニック結晶の面外格子周期の半分の長さ以上であることを特徴とする導波路。
【請求項４】
３次元フォトニック結晶と、
該３次元フォトニック結晶中の周期を乱す複数の線状欠陥部と、
を有する導波路であって、
該３次元フォトニック結晶は、複数の柱状構造が所定の間隔を空けて配列された第１の層と、
該第１の層の前記柱状構造とは異なる方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第２の層と、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第３の層と、
該第２の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第４の層と、
前記４つの層の各層に平行な面内において離散的に配置された離散構造を含む層を１層以上含む付加層を有し、
該第１の層から該第４の層が各層の間にそれぞれ該付加層を介して順次、
該第１の層と該第３の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層され、
該第２の層と該第４の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層されており、
該付加層に含まれる離散構造は該柱状構造の交点に相当する位置に配置されており、
該第１の層の前記柱状構造が存在する一部の領域又は、該第１の層の前記柱状構造が存在する領域と前記離散構造の一部の領域を、該柱状構造及び該離散構造の媒質と異なる領域又は、それらが存在しない領域とすることによって形成した、第１の欠陥部と、
該第１の欠陥部を含む層とは異なる層に位置し、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる柱状構造の一部の柱状構造を、該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる他の柱状構造の媒質の屈折率とは異なる屈折率の媒質で形成し、かつ該第１の欠陥部を含む層とは異なる層に位置した離散構造の一部を、該離散構造が位置する層と同じ層の他の離散構造の媒質の屈折率と異なる屈折率の媒質より形成した第２の欠陥部と、を有し、
該第１の欠陥部と該第２の欠陥部を積層方向に結ぶ長さが該３次元フォトニック結晶の面外格子周期の半分の長さ以上であることを特徴とする導波路。
【請求項５】
前記第１の欠陥部と前記第２の欠陥部を積層方向に結ぶ長さが該３次元フォトニック結晶の面外格子周期の１．５倍の長さ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の導波路。
【請求項６】
前記第２の欠陥部の柱状構造は、前記第１の欠陥部の積層方向であって、最も第１の欠陥部の近傍に位置する、該第１の欠陥部の柱状構造と同じ方向に延びる柱状構造より成ることを特徴とする請求項１、又は請求項２又は請求項４又は請求項５のいずれか１項に記載の導波路。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導波路と、点欠陥共振器と、から構成され、該点欠陥共振器から光を該導波路へ抽出することを特徴とする発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導波路の、前記線状欠陥部の内部に活性媒質を有する導波路と、該活性媒質を励起する励起手段と、
を有することを特徴とする発光素子。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導波路と、点欠陥共振器と、から構成されていることを特徴とする光合分波回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
◎３次元フォトニック結晶と、
該３次元フォトニック結晶中の周期を乱す複数の線状欠陥部と、
を有する導波路であって、
該３次元フォトニック結晶は、複数の柱状構造が所定の間隔を空けて配列された第１の層と、
該第１の層の前記柱状構造とは異なる方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第２の層と、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第３の層と、
該第２の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第４の層と、
前記４つの層の各層に平行な面内において離散的に配置された離散構造を含む層を１層以上含む付加層を有し、
該第１の層から該第４の層が各層の間にそれぞれ該付加層を介して順次、
該第１の層と該第３の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層され、
該第２の層と該第４の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層されており、
該付加層に含まれる離散構造は該柱状構造の交点に相当する位置に配置されており、
該第１の層の前記柱状構造が存在する一部の領域又は、該第１の層の前記柱状構造が存在する領域と前記離散構造の一部の領域を、該柱状構造及び該離散構造の媒質と異なる領域又は、それらが存在しない領域とすることによって形成した第１の欠陥部と、
該第１の欠陥部を含む層とは異なる層に位置し、該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる柱状構造の一部の柱状構造を該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる他の柱状構造の媒質の屈折率とは異なる屈折率の媒質で形成した第２の欠陥部と、を有し、
該第１の欠陥部と該第２の欠陥部を積層方向に結ぶ長さが、該３次元フォトニック結晶の面外格子周期の半分の長さ以上であることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
◎３次元フォトニック結晶と、
該３次元フォトニック結晶中の周期を乱す複数の線状欠陥部と、
を有する導波路であって、
該３次元フォトニック結晶は、複数の柱状構造が所定の間隔を空けて配列された第１の層と、
該第１の層の前記柱状構造とは異なる方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第２の層と、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第３の層と、
該第２の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第４の層と、
前記４つの層の各層に平行な面内において離散的に配置された離散構造を含む層を１層以上含む付加層を有し、
該第１の層から該第４の層が各層の間にそれぞれ該付加層を介して順次、
該第１の層と該第３の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層され、
該第２の層と該第４の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層されており、
該付加層に含まれる離散構造は該柱状構造の交点に相当する位置に配置されており、
該第１の層の前記柱状構造が存在する一部の領域又は、該第１の層の前記柱状構造が存在する領域と前記離散構造の一部の領域を、該柱状構造及び該離散構造の媒質と異なる領域又は、それらが存在しない領域とすることによって形成した第１の欠陥部と、
該第１の欠陥部を含む層とは異なる層に位置した離散構造の一部を、該離散構造が位置する層と同じ層の他の離散構造の媒質の屈折率と異なる屈折率の媒質より形成した第２の欠陥部とを有し、
該第１の欠陥部と該第２の欠陥部を積層方向に結ぶ長さが該３次元フォトニック結晶の面外格子周期の半分の長さ以上であることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
◎３次元フォトニック結晶と、
該３次元フォトニック結晶中の周期を乱す複数の線状欠陥部と、
を有する導波路であって、
該３次元フォトニック結晶は、複数の柱状構造が所定の間隔を空けて配列された第１の層と、
該第１の層の前記柱状構造とは異なる方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第２の層と、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第３の層と、
該第２の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる複数の柱状構造が、所定の間隔を空けて配列された第４の層と、
前記４つの層の各層に平行な面内において離散的に配置された離散構造を含む層を１層以上含む付加層を有し、
該第１の層から該第４の層が各層の間にそれぞれ該付加層を介して順次、
該第１の層と該第３の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層され、
該第２の層と該第４の層に含まれる柱状構造が、相互に該柱状構造の延びる方向と垂直な方向に前記所定の間隔の半分ずれるように積層されており、
該付加層に含まれる離散構造は該柱状構造の交点に相当する位置に配置されており、
該第１の層の前記柱状構造が存在する一部の領域又は、該第１の層の前記柱状構造が存在する領域と前記離散構造の一部の領域を、該柱状構造及び該離散構造の媒質と異なる領域又は、それらが存在しない領域とすることによって形成した、第１の欠陥部と、
該第１の欠陥部を含む層とは異なる層に位置し、
該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる柱状構造の一部の柱状構造を、該第１の層の前記柱状構造と同じ方向に延びる他の柱状構造の媒質の屈折率とは異なる屈折率の媒質で形成し、かつ該第１の欠陥部を含む層とは異なる層に位置した離散構造の一部を、該離散構造が位置する層と同じ層の他の離散構造の媒質の屈折率と異なる屈折率の媒質より形成した第２の欠陥部と、を有し、
該第１の欠陥部と該第２の欠陥部を積層方向に結ぶ長さが該３次元フォトニック結晶の面外格子周期の半分の長さ以上であることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１で利用するウッドパイル構造Ａの概略図である。ウッドパイル構造Ａは、ｘｙ平面を含む４つの層１０１〜１０４を順次積層して基本周期として構成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図２は図１の各層のｘｙ断面の一部を示している。第１の層１０１および第３の層１０３は、ｙ軸方向に延びる複数の柱状構造１０１ａおよび１０３ａが等間隔（所定の間隔）Ｐでｙ方向と直交するｘ方向に周期的に配置（配列）されており、柱状構造１０１ａと１０３ａはそれぞれｘ軸方向に所定の間隔の半分のＰ／２ずれた位置に配置されている。また、第２の層１０２および第４の層１０４は、ｘ軸方向に延びる複数の柱状構造１０２ａおよび１０４ａが等間隔Ｐでｘ方向と直交するｙ方向に配置されており、柱状構造１０２ａと１０４ａはそれぞれｙ軸方向にＰ／２ずれた位置に配置されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図４は本発明の実施例１の要部概略図であって、図１のウッドパイル構造Ａの内部に線状欠陥部を設けた導波路構造Ｂを示している。導波路構造Ｂは、図１に示すウッドパイル構造Ａの内部にｙ軸方向に延びる線状欠陥部（第１の線状欠陥部）（第１の欠陥部）２０を有している。さらに線状欠陥部２０が形成される層とは異なる層に位置し、ｙ軸方向に延びる柱状構造の一部を改変することによって形成した第２の線状欠陥部（第２の欠陥部）２００〜２０３を含んでいる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
図２４（ａ）は離散構造を含む層を１層以上含む付加層が３層の場合の要部概略図である。３次元フォトニック結晶２３００は、ｘｙ平面を含む１６の層２３０１〜２３１６を基本周期として構成されている。