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SOI基板上モノリシック集積形光アイソレータに関する研究

Research Project

Project/Area Number 16760037
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

横井 秀樹  芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (90251636)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords光アイソレータ / SOI / ダイレクトボンディング
Research Abstract

本研究は、ダイレクトボンディング法を用いることにより製作可能となる、SiO_2/Si/磁性ガーネット構造の磁気光学導波路を用いた導波路形光アイソレータに関する研究を目的としている。SiO_2/Si/磁性ガーネット構造の磁気光学導波路により構成される様々な動作原理に基づく光アイソレータを設計・試作し、その特性を評価することを目的としている。
SiO_2/Si/磁性ガーネット構造の時期光学導波路を伝搬するTMモードが前進波と後退波で異なる伝搬定数を有することを利用した非相反移相形光アイソレータについて検討した。光アイソレータを設計するために、SiO_2/Si/磁性ガーネット構造の磁気光学導波路で生じる非相反移相効果の大きさを計算した。磁性ガーネットを導波層として用いる通常の構造の磁気光学導波路の非相反移相効果の大きさも併せて計算した。その結果、SiO_2/Si/磁性ガーネット構造の磁気光学導波路は、他の構造の磁気光学導波路に比べて、極めて大きな非相反移相効果を示すことが分かった。
非相反移相形光アイソレータは、二つのテーパ状三分岐光結合器及び非相反移相器、相反移相器により構成されるマッハツェンダ干渉計を有する。波長1.55μmにおいて、テーパ状三分岐光結合器、非相反移相器、相反移相器を設計した。SiO_2/Si/磁性ガーネット構造の磁気光学導波路が極めて大きな非相反移相効果を示すため、十分小さな光アイソレータが実現可能であるごとが明らかとなった。
光アイソレータの構成要素であるテーパ状三分器光結合器を試作し、素子の特性を評価した。光アイソレータ動作のために必要な光分岐特性及び光結合特性を有することが確認された。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2006 2005

All Journal Article (5 results)

  • [Journal Article] Interferometric optical isolator with TiO_2/magnetic garnet waveguide operated in unidirectional magnetic field2006

    • Author(s)
      Hideki Yokoi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 45 No. 6A

      Pages: 5076-5077

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Coupling characteristics of three-guide tapered coupler for optical isolator with Si guiding layer2006

    • Author(s)
      Hideki Yokoi, Yuya Shoji, Takuya Suzuki, Naoki Nishimura, Tetsuya Mizumoto
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 45 No. 8A

      Pages: 6323-6325

    • NAID

      40007382131

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Proposed configuration of optical isolator with TiO_2/magnetic garnet waveguide2005

    • Author(s)
      Hideki Yokoi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.44 6A

      Pages: 3992-3995

    • NAID

      10016441638

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Si導波層を有する磁気光学導波路における非相反移相効果の解析2005

    • Author(s)
      横井 秀樹
    • Journal Title

      2005年電子情報通信学会ソサイエティ大会予稿集

      Pages: 216-216

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Si導波層を有する光アイソレータ2005

    • Author(s)
      横井 秀樹
    • Journal Title

      2005年電子情報通信学会 総合大会 予稿集

      Pages: 222-222

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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