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Development of tunable wavelength filter for NIR and IR

Research Project

Project/Area Number 17K06370
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

Yoda Hidehiko  宇都宮大学, 工学部, 准教授 (30312862)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords光波長フィルタ / 光デバイス / 赤外波長域 / 波長可変フィルタ / チューナブル波長フィルタ / NG-PON2 / カラーレスONU / 赤外分光エリプソ / WDM-PON2 / WDM-PON / 透明ヒータ膜 / エリプソメトリー / 分光光度計 / チューナブル光波長フィルタ / 光学薄膜 / 電子デバイス・機器 / フォトニックネットワーク
Outline of Final Research Achievements

In future optical access network based on WDM-PON, wavelength-tunable narrow bandpass filters (BPFs) are required for colorless optical network units. Tunable BPFs using a-Si:H/SiOx multilayer have simple structure, high productivity, narrow bandpass (0.8 nm), and wide tuning range (30 nm). The tunable BPF is based on thermo-optic effect in thin film of amorphous silicon. In fabrication, a-Si:H/SiOx multilayer was deposited using RF magnetron sputtering. The BPF chip size was 1.2x1.2 mm^2 and 0.1 mm^t. When current is applied to the heater layer, both temperature and selective wavelength of the BPF increase. We measured the center wavelength of the BPF chip when the power consumption at the heating layer was varied. The power of 0.06 W was used for the wavelength shift of +20nm.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

(1)温度制御型チューナブル波長フィルタのNG-PON2への採用に向けて,作製技術の向上・光学特性の改善・ファイバ実装化を推し進めた.(2)50種類以上の光学材料(誘電体,半導体,金属,有機材料,カルコゲナイドガラス)の赤外波長域の光学定数評価を行い,データを蓄積した.測定データをWeb公開することで、将来,広範囲の赤外波長域を利用した新規のデバイス設計、材料開発を促すことにつながる。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Presentation (21 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] HC-PECVD成膜されたSiO2薄膜の残留応力と赤外透過率測定2022

    • Author(s)
      大谷毅, 大桐巧, 依田秀彦
    • Organizer
      応用物理学会春季学術講演会
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      2021 Annual Research Report
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    • Author(s)
      五十嵐開人, 依田秀彦, 近藤圭祐, 杉原興浩
    • Organizer
      第12回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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  • [Presentation] SI光ファイバ先端に形成する平凸微小レンズの形状設計2022

    • Author(s)
      渡部大児, 依田秀彦
    • Organizer
      第12回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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  • [Presentation] 酸化物半導体ナノ粒子薄膜における表面プラズモンの機械的制御:応力センシングに向けた動作原理2021

    • Author(s)
      松井裕章, 依田秀彦, 小埜洋輔, 三角哲平, 藤田明希, 百瀬晶, 田畑仁
    • Organizer
      応用物理学会秋季学術講演会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子認識バイオセンシングに向けた ZnO: Ga マイクロキャビティ構造と表面フォノン場制御2021

    • Author(s)
      下田優太, 松井裕章, 依田秀彦, 山原弘靖, Bow-Wei Lin, Yan-Lu Ho, Jean-Jacques Delaunay, 寺村裕治, 田畑 仁
    • Organizer
      応用物理学会秋季学術講演会
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  • [Presentation] 光通信用TOチューナブルフィルタの低損失化2021

    • Author(s)
      紺野大志, 依田秀彦
    • Organizer
      第11回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] HC-PECVD成膜されたSiO2薄膜の特性2021

    • Author(s)
      大谷毅, 依田秀彦
    • Organizer
      応用物理学関係連合講演会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] バイオセンシングに向けた赤外プラズモン・フォノンカップリング制御2021

    • Author(s)
      下田優太, 松井裕章, 依田秀彦, 山原弘靖, J.K. クラーク, J.J. ドロネー, 寺村裕治
    • Organizer
      応用物理学関係連合講演会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Si細線用ダウンテーパ型スポットサイズ変換器に形成したリッジ導波路部の光学特性評価2021

    • Author(s)
      佐々木発輝, 依田秀彦, 大谷毅
    • Organizer
      第11回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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  • [Presentation] TOチューナブルフィルタの光学特性の温度依存性測定2020

    • Author(s)
      紺野大志, 須藤航陽, 依田秀彦
    • Organizer
      第10回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] DCパルススパッタによるa-SiOxNy成膜とその屈折率制御2020

    • Author(s)
      佐々木発輝, 鳴瀬皓之, 依田秀彦, 大谷毅, 田中一郎
    • Organizer
      第10回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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  • [Presentation] ステップインデックス型ファイバ先端への穴形成と形状制御2020

    • Author(s)
      笠井敦司, 大町将央, 依田秀彦
    • Organizer
      第10回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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  • [Presentation] 誘電体多層膜構造をもつ有機焦電型赤外線センサの電圧感度波長依存性2020

    • Author(s)
      磯村拓海, 福島達也, 小柴康子, 堀家匠平, 依田秀彦, 石田 謙司
    • Organizer
      応用物理学関係連合講演会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] バイオセンシングプラットフォームに向けた酸化物半導体の赤外表面プラズモン制御2020

    • Author(s)
      下田優太, 松井裕章, 山原弘靖, 依田秀彦, J. K. Clark, J. J. Delaunary, 田畑仁
    • Organizer
      応用物理学関係連合講演会
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  • [Presentation] 光通信用TO-BPFチップの光ファイバ実装方法と省電力化に関する検討2019

    • Author(s)
      須藤航陽, 戸賀沢舟, 依田秀彦
    • Organizer
      第9回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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  • [Presentation] Si細線導波路用ダウンテーパ型スポットサイズ変換器作製のためのリッジ導波路部の形成2019

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      鳴瀬皓之, 赤沼啓伍, 依田秀彦
    • Organizer
      第9回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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  • [Presentation] 反応性スパッタ法による膜質制御と光学素子への応用2018

    • Author(s)
      漆原陸, 大谷毅, 依田秀彦
    • Organizer
      大学コンソーシアムとちぎ第15回学生&企業研究発表会
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  • [Presentation] 多層膜と微細周期パターンによる干渉機能を用いた大面積発色素子の試作2018

    • Author(s)
      鳴瀬皓之, 大谷毅, 依田秀彦
    • Organizer
      大学コンソーシアムとちぎ第15回学生&企業研究発表会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 光通信用TOチューナブル波長フィルタの作製と光ファイバへの実装2018

    • Author(s)
      戸賀沢舟, 北川大河, 依田秀彦
    • Organizer
      第8回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 耐熱性多層膜ミラーの作製とEOチューナブル波長フィルタへの適用2018

    • Author(s)
      漆原 陸, 小池俊輔, 依田秀彦
    • Organizer
      第8回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Si細線導波路用ダウンテーパ型スポットサイズ変換器作製のための上部クラッド再形成2018

    • Author(s)
      赤沼 啓伍, 高野周作, 依田秀彦
    • Organizer
      第8回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
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  • [Remarks] 「光学定数データ」公開

    • URL

      http://www.ee.utsunomiya-u.ac.jp/yoda-lab/wp/archives/

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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