光電磁波を強く閉じ込めた3次元導波路形光平面回路の解析・設計・試作

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650329
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 許 瑞邦 神奈川大学, 工学部・電気工学科, 教授 (10078298)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 穴田 哲夫 神奈川大学, 工学部・電気工学科, 助手
• Keywords: 光平面回路 / 光導波路形Y分岐 / 多層超薄膜3次元光導波路 / TE / TMモ-ドのモ-ド分離

Research Abstract

本年度は,研究計画を従って光電磁波を強く閉じ込める構造を持った3次元導波路形光平面回路素子の可能性を理論及び実際の両面より研究し,次の成果を得た.なお,今年度の予算で追加した電子ビ-ム円弧描画装置は,現在順調に稼働中であり,光回路作製に寄与している.
1.PMMA/MgF2/スライドガラス上に方形断面3次元光導波路(4μ×0.87μ)で15ﾟ程度のベンドを作製・測定し,確かに光電磁波を横方向に強く閉じ込めると大きなベンド角が実現される事を確認した.
(1991年電子情報通信学会春季全国大会No.Cー210)
2.多層超薄膜スラブ光導波路(SiO2/TiO2/…/TiO2/スライドガラス)の側面をステップ形及びリブ形にする事により,3次元光導波路を構成したとき,確かに横方向閉じ込めの強さが制御させ,又適当な多層リブ構造で単一モ-ド偏波面保持3次元光導波路が理論的に可能な事を光平面回路方程式を用いて計算で示した(1991年IEEE MTTーS国際シンポジュウムOFーIIー5,電子情報通信学会OQE90ー147).
3.多層超薄膜スラブ光導波路にストリップを装荷した3次元光導波路を構成した時,ストリップの厚さをある程度以上にすると横方線の閉じ込めの強さが一定となり,また容易に単一モ-ド偏波面保持3次元光導波路が実現される事を理論的に示した(1991年電子情報通信学会秋季全国大会No.Cー178,OQE91ー89).
4.多層超薄膜スラブ光導波路を電子ビ-ム蒸着法により作製し,伝搬定数の測定により,TEとTMモ-ドは理論通り大きくモ-ド分離している事を確認した.又ストリ-ク光の測定より伝搬損失は評価,TEモ-ドがTMモ-ドよりも損失が大きい事が分かった(1992年電子情報告通信学会春季全国大会No.Cー236).
5.光国路の微細化に伴う光回路での不連続問題を取り扱う手法としてモ-ド展開法を開発し,具体的に単純な3次元光導波路不連続問題に適用し,今後の理論的展開の見通しを得た(電子情報通信学会OQE91ー162,1992年電子情報通信学会春季全国大会No.Cー46).

Research Products

• [Publications] Hsu,JuiーPang,Tetsuo Anada,Sadaoki Nakamura: "Propagation Properties of Multilayer ThinーFilm PolarizationーMaintaining Opticalー3ーD Waveguide" 1991 IEEE MTTーS Digest. OFーIIー5. 615-618 (1991)
• [Publications] 中村 哲興,穴田 哲夫,許 瑞邦: "多層超薄膜3次元光導波路の解析" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. OQE 90ー147. 109-114 (1991)
• [Publications] 中村 定興,穴田 哲夫,許 瑞邦: "ストリップ装荷形多層超薄膜3次元光導波路の解析" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. OQE 91ー89. 7-12 (1991)
• [Publications] 遠州 岳美,藤田 訓史,穴田 哲夫,許 瑞邦: "3次元光導波路不連続部の電磁界分布" 電子情報通信学会光・量子エレクトロニクス研究会. OQE 91ー162. 67-72 (1992)
• [Publications] 中村 定興,穴田 哲夫,許 瑞邦: "ストリップ装荷形多層超薄膜3次元光導波路の解析" 電子情報通信学会平成3年秋季全国大会 No.Cー178. (1991)
• [Publications] 穴田,中村,富永,高橋,小林,許: "PMMA装荷形多層超薄膜光導波路の作製と測定ーAir/PMMA/SiO_2/TiO_2/…/Glassー" 電子情報通信学会平成4年春季全国大会 No.Cー236. (1992)