導波路型光ゲートを用いる超高速光信号処理

• Project/Area Number: 62211014
• Research Category: Grant-in-Aid for Special Project Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 古賀 隆治 岡山大学, 工学部, 教授 (20027147)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小坂 恵 岡山大学, 工学部, 教務員 (00170233) ; 佐野 博也 福山大学, 工学部, 教授 (10033143)
• Project Period (FY): 1987
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1987)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1987: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: LiTaO_3 / ピコ秒レーザパルス / 導波路光ゲート / 波形観測Cuドープ

Research Abstract

開発しようとするものは, タンタル酸リチウム(LiTaO_3:LT)基板上に集積された複数の導波路スイッチを中心とする光回路によって10ピコ秒を単位とするレーザパルスの波形観測を行うシステムである. その特徴は, 対象とする波形が繰り返し波形でなく, 孤立波形でもかまわない点にある. 昭和61年度では, LT基板上に2次元導波路を形成する化学プロセスの開発に力を注ぎ, それを受けて昭和62年度には, LN基板上に線状の導波路を形成し, またそのパターンを制御すること, および制御電極の形成を試みた.
この導波路はLT基板に銅を熱拡散して作成した. その利点は拡散温度が約600°CとLTのキュリー点より低く, 全体の工程数が省けることにある. しかし実験の結果, 単に表面から浸み込ませる形でCuを熱拡散しただけでは, 出来上った導波路の屈折率分布が数週間のうちに変化し, 使用に耐えなくなることが判明した. 各種の試行の後, 熱拡散の直前にガラス膜で保護すればこの現象があらわれないことを確認した.
製作した導波路スイッチは全反射型のものであるが, 動作試験の結果, 一応のスイッチ機能は呈するものの, 明瞭ではなかった. これは, 導波路および制御電極のパターンの「きれ」が悪いこと, および端面の荒れに起因するものと想像され, フォトリソグラフィの空間分解能の向上が必要となった.