1995 Fiscal Year Annual Research Report
レーザ蒸着EO結晶膜光導波路を用いたSi-IC上の機能的光相互接続に関する研究
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06452132
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
春名 正光 大阪大学, 医学部, 教授 (20029333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西原 浩 大阪大学, 工学部, 教授 (00029018)
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| Keywords | レーザ蒸着 / 電気光学結晶膜 / ニオブ酸リチウム / 光相互接続 |
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| Research Abstract |
今年度は、Si基板上へのLiNbO_3 (LN)結晶膜堆積とこれを用いた各種導波形素子およびSi-ICチップ間の機能的な光相互接続の具体的な検討に主眼を置いて検討を進めた。
1.ArFエキシマレーザを用いて溶融石英板、SiO_2/Si上にLN膜堆積を行った。しかし、堆積膜は基板を反映してアモルファス/多結晶状になり、X線回折においてもC-軸配向性を示す鮮明な(006)ピークは現われない。これに関しては、バッファ層として窒化シリコン膜を用い、O_2+O_3ガス雰囲気中で膜堆積を行うことによって、C軸配向性を示すLN膜が得られる見通しである。
2.再び格子不整合量8%のサファイア基板を用いてLN膜のC軸配向性を検討した。ターゲットのLi含有量を増加することにより(Li/Nb=3)、堆積膜のC軸配向性を改善できることを明かにした。
3.さらに、レーザ/増幅機能をもつLN膜を得るために、0.2wt%Nd_2O_3をドープしたLNターゲットを用いて膜堆積を試み、C軸配向性に優れかつstoichiometryなNd:LN膜を得た。これについては、膜面におけるNdの遊離・折出を回避して低損失な光導波路膜を作製することが課題である。
4.LN膜を用いた機能的光相互接続については、誘電体装荷光導波路とグレーティングを併用し、EO変調/スイッチング素子を組み入れる方式を検討して、その有用性を確認した。
以上のように、レーザ蒸着によるLN結晶膜光導波路作製について、世界に先駆けて多くの重要な知見が得られ、これにより機能的光相互接続の基礎データが蓄積できた。
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[Publications] Masamitsu Haruna: "LiNbO_3 optical-waveguide film grown on sapphire by ArF excimer laser ablation" Tech.Dig.on Int′l Conf.Integrated Opt.& Opt.Fiber Commu.(IOOC′95) Hong Kong,June. WD2-4. 116-117 (1995)
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[Publications] Masamitsu Haruna: "Characterization of LiNbO_3 optical-waveguide film grown on sapphire by ArF excimer laser ablation" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.34. 6084-6091 (1995)
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[Publications] Hideki Maruyama: "TE-TM mode splitter using directional coupling between heterogeneous waveguides in LiNbO_3" J.Ligtwave Technology. Vol.13. 1550-1554 (1995)
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[Publications] 春名正光: "レーザアブレーション法によるLN薄膜" 第2回光学材料・デバイス研究会. 2-2. 2/2/1-2/2/10 (1995)
