| Research Abstract |
本研究では,フォトニックネットワークにおいて伝送光信号のデジタル処理を電子回路の助けを借りずに行う超小型・超高速・低消費電力の半導体デジタル全光デバイスを開発し,それらを単一の半導体基板上にモノリシック集積化して,再生中継や時分割多重/分離を行うワンチップ機能回路を実現することを目的としている.平成16年度(最終年度)は,具体的には以下の研究を行った:
(1)有機金属気相エピタキシーによる能動/受動集積化技術の確立:平成15年度に引き続き,モノリシック集積光デバイス・回路における能動素子と受動素子の一括形成・集積化技術を,有機金属気相エピタキシ(MOVPE)の選択成長に依拠して研究し,そのメカニズムを明らかにすると共に,選択成長のシミュレーションを可能とし,設計支援ソフトウェアツールを完成した.
(2)半導体デジタル全光デバイスの解析・設計:本年度は特に,多モード干渉カプラ(MMI)双安定半導体レーザにおける2モード発振を利用した高速全光フリップフロップについて,ハイメサ導波路の反射を考慮したシミュレーションを行える有限差分ビーム伝搬法ツールを開発し,動作特性の解析と素子の設計を行った.
(3)半導体デジタル全光デバイスの試作:(2)の設計に基づき,(1)の選択成長を利用して,波長1.55μm帯で動作するInGaAsP/InPデジタル全光デバイス,具体自的には,SOA-MZIデジタル全光ゲート,アレイ導波路格子集積利得等化器回路,高速全光フリップフロップ回路を試作した.
(4)試作デバイスの特性測定評価:試作デバイスにおいて超高速全光スイッチ動作実証,WDM利得等化機能実証,フリップフロップによるビットフォーマット変換実証を行った.
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