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超低消費電力ポリマー3次元光インターコネクションスイッチングデバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24360139
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関早稲田大学

研究代表者

宇高 勝之  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20277817)

研究分担者 松島 裕一  早稲田大学, 研究戦略センター, 教授 (80619536)
松本 敦  早稲田大学, 理工学術院, 助手 (30580188)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2012年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワードポリマー光導波路デバイス / 光インターコネクション / 3次元光回路 / 光スイッチ / リング共振器 / 表面プラズモン共鳴光センサー / ポリマー光デバイス / 光集積回路 / 光センサー / 光デバイス / 光学ポリマー材料 / マッハツェンダ構造 / 3次元積層構造 / 熱光学効果 / 表面プラズモンセンサ
研究成果の概要

低消費電力ポリマー3次元光スイッチング回路の実現及び機能デバイスへの展開を目指して、まず複数種類ポリマーの多層化に伴うによるクラックの発生、導波路形状の変形の問題についてプロセス条件の最適化により解決した。それを元に、4x4構成3次元光スイッチなどを実現した。比較的低い消費電力でほぼ偏光無依存、また1530~1610nmの広波長域動作を達成し、ポリマー導波路の低消費電力3次元光スイッチング回路への展開の可能性を実証した。同時に、ポリマー導波路の機能光デバイス展開として、半導体集積ポリマーリング共振器フィルタや導波路型クレッチマン表面プラズモンセンサーを実現し、その有用性を示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Design and Performance of Low-Power, High-Speed, Polarization-Independent and Wideband Polymer Buried-Channel Waveguide Thermo-Optic Switches2014

    • 著者名/発表者名
      N. Xie, T. Hashimoto, and K, Utaka
    • 雑誌名

      J. Lightwave Technology

      巻: 32 ページ: 3067-3073

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improved Characteristics of Polymer Waveguide-Type Kretschmann-Structure Surface Plasmon Resonance Sensor at 1500nm Wavelength Range2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuroda, N.Hidaka, Y. Matsushima, and K Utaka
    • 雑誌名

      Proc. 18th OptoElectronics and Communications Conference (OECC2014)

      巻: I

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fundamental Switching Operation of Polymer Three-Dimensional Optical Interconnection Switch2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, T. Hoshina, G. Yuzawa, K.wakamatsu, Y. Matsushima, and K. Utaka
    • 雑誌名

      The 18th OptoElectronics and Communications Conference / Photonics in Switching 2013

      巻: Proceeding

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal of Polymer Three-Dimensional Optical Switch and Demonstration of Fundamental Transmission Characteristics of Passive Optical Interconnection Circuit2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hoshina, et al.
    • 雑誌名

      Proc. 38th European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC2012)

      巻: P.2.12 ページ: 69-69

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3次元光インターコネクション用ポリマー2層構造4×4光スイッチの作製2015

    • 著者名/発表者名
      木村優一、小林久也、若松果奈、宇高勝之、松島裕一、石川浩
    • 学会等名
      第62回応用物理学会学術講演会(春季)
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2次元4×4ポリマー光スイッチの特性2015

    • 著者名/発表者名
      若松果奈、小林久也、木村優一、宇高勝之、松島裕一、石川浩
    • 学会等名
      第62回応用物理学会学術講演会(春季)
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 導波路クレッチマン型SPRセンサの高感度化・広測定範囲化の検討2015

    • 著者名/発表者名
      日髙直哉、黒田康彰、松島裕一、石川浩、宇髙勝之
    • 学会等名
      第62回応用物理学会学術講演会(春季)
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー大規模光スイッチのための作製条件に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      若松 果奈、小林 久也、木村 優一、松島 裕一、石川 浩、宇高 勝之
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会(秋季)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3次元光ポリマーデバイスの多層積層化作製技術の検討2014

    • 著者名/発表者名
      木村優一、小林久也、若松果奈、宇高勝之、松島裕一、石川浩
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会(秋季)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー3次元光インターコネクションスイッチング回路の特性改善2014

    • 著者名/発表者名
      小林久也、木村優一、若松果奈、松島裕一、石川浩、宇高勝之
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会(秋季)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 波長1500nm帯ポリマー導波路型クレッチマン配置表面プラズモン共鳴センサの特性改善2014

    • 著者名/発表者名
      黒田康彰、日高直哉、松島裕一、宇高勝之
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会(OPE)
    • 発表場所
      熱海グリーンピア
    • 年月日
      2014-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー3次元光回路の作製とスイッチング基本動作の実現2013

    • 著者名/発表者名
      保科貴之、他
    • 学会等名
      第60回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 改良した溝構造入りポリマー熱光学スイッチの低消費電力化2013

    • 著者名/発表者名
      湯澤元輝、他
    • 学会等名
      第60回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー3次元光インターコネクションスイッチング回路の検討2013

    • 著者名/発表者名
      小林久也、他
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 溝構造の導入によるポリマー熱光学スイッチの低消費電力化2012

    • 著者名/発表者名
      湯澤元輝、他
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー三次元光インターコネクションスイッチング回路の多ポート化の検討

    • 著者名/発表者名
      小林久也、若松果奈、松島裕一、宇髙勝之
    • 学会等名
      第61回 応用物理学関係連合講演会(春季)
    • 発表場所
      青山学院大学(相模原)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 波長1550nm帶ポリマー導波路型クレッチマン配置表面プラズモン共鳴センサの特性改善

    • 著者名/発表者名
      黒田康彰、日髙直哉、松島裕一、宇髙勝之
    • 学会等名
      第61回 応用物理学関係連合講演会(春季)
    • 発表場所
      青山学院大学(相模原)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー3次元光インターコネクションスイッチング回路の多ポート化の検討

    • 著者名/発表者名
      小林久也、若松果奈、松島裕一、宇高勝之
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会(OPE)
    • 発表場所
      機械振興会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 早稲田大学宇髙研究室HP

    • URL

      http://faculty.web.waseda.ac.jp/utaka/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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