高速光変調器のための高温超伝導伝送線路の高周波物性に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650015
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 吉田 啓二 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (80108670)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金谷 晴一 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (40271077) ; 木須 隆暢 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (00221911) ; 円福 敬二 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (20150493)
• Keywords: 超伝導 / 光変調器 / マイクロ波・光変調器

Research Abstract

本研究では、LiNbO_3の電気光学効果を用いた光変調器の実用化のために必要な酸化物超伝導薄膜の高周波物性を明らかにすることを目的とする。高温超電導体は多結晶であるので、残留表面抵抗や非線形性を生じ、テクに高周波領域においては、伝送線路を設計する際に、単なる完全導体として取り扱うことが不可能である。そこでまず、弱結合モデルの解析式から有限膜厚の場合に拡張した解を求め、異方性を考慮して超伝導線路の一般的なモデル化を行った。
平成12年度は以下の研究を行った。
1) 光変調器用超伝導伝送線路の高周波損失の解析弱結合モデルの解析式を、異方的複素導電率を考慮して変形し、超伝導伝送線路の伝送パラメータの理論的表式の導出を行った。
2) 超伝導伝送線路のマイクロ波特性(dc-26GHz)の測定既存のネットワークアナライザを用いて0.01GHz〜26.5GHzにおいてマイクロ波変調特性を測定し、理論的表式との比較を行った。また、伝送線路の低損失化による性能向上を実証した。
3) 低温光計測技術の確立低温実験可能なLiNbO3基板端面と酸化物高温超伝導(YBCO)電極及び光ファイバの接続法を確立し、光変調器の液体窒素温度レベルでの動作特性を評価した。

Research Products

• [Publications] K.Yoshida, et al.: "Optical Modulator with Superconducting Resonant Electrodes for Subcarrier Optical Transmission"Inst.Phys.Conf.Ser.. 167. 375-378 (2000)
• [Publications] K.Yoshida, et al.: "Weakly Coupled Grain Model for High Tc Superconducitng Thin Films Taking Account of Anisotropic Complex Conductivities"Inst.Phys.Conf.Ser.. 167. 415-420 (2000)
• [Publications] H.Kanaya, et al.: "Design and Performance of Miniaturized HTS Coplanar Waveguide Meanderline Bandpass Filters"Physica C. 341-348. 2663-2664 (2000)
• [Publications] 吉田啓二: "高温超伝導による高周波受動部品"電気学会技術報告. 783. 18-22 (2000)