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A study of Silicon optical isolators using contact epitaxial technique

Research Project

Project/Area Number 26630166
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionKanagawa Institute of Technology

Principal Investigator

Nakatsuhara Katsumi  神奈川工科大学, 工学部, 教授 (70339894)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水本 哲弥  東京工業大学, 工学院, 教授 (00174045)
野毛 悟  沼津工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10221483)
Research Collaborator SAKAKIBARA Kentaro  神奈川工科大学, 工学研究科, 大学院生
SEIDO Masato  神奈川工科大学, 工学研究科, 大学院生
KANAKUBO Wataru  神奈川工科大学, 工学研究科, 大学院生
HAYAMA Yoshiki  神奈川工科大学, 工学研究科, 大学院生
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords光アイソレータ / 磁気光学効果 / 異種材料 / 光導波路 / シリコンフォトニクス
Outline of Final Research Achievements

Isolators employing cladding layers of magneto-optic garnet films on silicon waveguides are very attractive for realizing optical integrated circuits. We investigate a waveguide optical isolator using a Mach-Zehnder interferometer (MZI) with an upper cladding layer of a magneto-optic garnet film crystalized by using the contact epitaxial method which consists of contacting a seed crystal and heating the film process. As an elemental study, the evaluation method of propagation loss in a silicon waveguide loaded with an upper cladding layer of cerium substitution yttrium iron Garnett (Ce:YIG) film in an asymmetric MZI waveguide was proposed. After the contact epitaxial process, the reduction of the propagation loss in in silicon rib waveguides having the Ce:YIG upper cladding layer was obtained. High crystallinity and developing magneto-optical effect were also demonstrated with Ce:YIG films formed on the silicon layer by using the contact epitaxial technology.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] コンタクトエピタキシャル法を用いたSi上Ce:YIG薄膜の結晶化の基礎検討2017

    • Author(s)
      飯島 夏来, 石黒 一希, 武田 正行, 中津原 克己, 野毛 悟, 水本 哲弥, 庄司雄哉
    • Organizer
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      熱海
    • Year and Date
      2017-04-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 集積型光アイソレータ実現のための薄膜形成条件の検討2017

    • Author(s)
      岩田 将輝, 野毛 悟, 中津原 克己
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      リゾーピア熱海(静岡)
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] コンタクトエピタキシャル法を用いたCe:YIG膜形成のためのSi導波路製作プロセスの検討2016

    • Author(s)
      飯島 夏来, 清藤 将人, 武田 正行, 中津原 克己, 野毛 悟, 水本 哲弥
    • Organizer
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      リゾーピア熱海(静岡)
    • Year and Date
      2016-04-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 導波路型光アイソレータのためのCe:YIG装荷Si導波路形成技術の基礎検討2016

    • Author(s)
      清藤将人, 武田正行, 中津原克己, 野毛悟, 水本哲弥
    • Organizer
      電子情報通信学会 集積光デバイスと応用技術研究会
    • Place of Presentation
      三島
    • Year and Date
      2016-03-03
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Si系光集積回路に適用可能なコンタクトエピタキシャル法の検討2016

    • Author(s)
      白鳥大毅, 多田拓, 望月夏鈴, 野毛悟
    • Organizer
      電子情報通信学会 集積光デバイスと応用技術研究会
    • Place of Presentation
      三島
    • Year and Date
      2016-03-03
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 非対称マッハツェンダーを用いたCe:YIG 装荷Si導波路の伝搬損失評価2015

    • Author(s)
      清藤将人, 武田正行, 中津原克己, 野毛悟, 水本哲弥
    • Organizer
      電子情報通信学会 光エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      青森
    • Year and Date
      2015-08-27
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 非対称MZI型シリコン導波路を用いたCe:YIG on Si の特性評価2015

    • Author(s)
      清藤将人, 武田正行, 野毛悟, 水本哲弥, 中津原克己
    • Organizer
      電子情報通信学会 光エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      熱海
    • Year and Date
      2015-04-23
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 非対称MZI型シリコン導波路を用いたCe:YIG on Siの特性評価2015

    • Author(s)
      清藤将人 武田正行 野毛悟 水本哲弥 中津原克己
    • Organizer
      電子情報通信学会 光エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      熱海
    • Year and Date
      2015-04-23
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] コンタクトエピタキシャル法によるCexY(3-x)Fe5O12の膜の方位制御2014

    • Author(s)
      野毛悟
    • Organizer
      電子情報通信学会 電子部品・材料研究会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2014-09-04
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 中津原研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ele.kanagawa-it.ac.jp/~naka2/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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