アクティブ光プリント基板・3次元マイクロ光スイッチングシステムと省資源集積化法

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550041
• Research Institution: Tokyo University of Technology
• Principal Investigator: 吉村 徹三 東京工科大学, 工学部, 教授 (50339769)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浅間 邦彦 東京工科大学, 工学部, 教授 (10277882) ; 黒川 弘章 東京工科大学, 工学部, 講師 (20308282)
• Keywords: 光インタコネクト / 3次元マイクロ光ネットワーク / 光プリント基板 / 光スイッチングシステム / フイルム積層 / 素子埋込み / 自己組織化光ネットワーク(SOLNET) / 省資源集積化プロセス

Research Abstract

14年度提案のSelf-Organized Micro Optical System(SELMOS)の実現に向け,フィルム間光配線Optical Z-Connectionを可能にする45°ミラー付導波路フィルムの試作,Selectively Occupied Repeated Transfer(SORT)とSelf-Organized Lightwave Network(SOLNET)の1次実験を行なった.
1.45°ミラー付 導波路フィルム
45°ミラー付導波路フィルム作製プロセス「Built-in Mask法」を考案した.コアパターン用マスクを形成したガラス基板上に剥離層とクラッドフィルムを積層し,その上に感光性コア材料を塗布,これを基板裏側からマスクを通して露光することによりコアを作製する.斜め露光により任意の方向の45°ミラーを高密度に一括形成できる.剥離層除去により導波路フィルムを得る.一度作製したBuilt-in Maskは再利用可能で,導波路フィルムを複製できる.これを用いてコア幅4〜64μmの導波路を試作した結果,マスクパターン通りのコアが複製できた.斜め露光により傾斜コア端面が複製でき,Near field/Far field patternの測定から,この端面が45°ミラーとして働くことを実証した.
2.SORT
薄膜VCSELのフィルム埋め込み実験に先立ち,直径300,μmのポリマ導波路レンズをDummyデバイスとして,支持基板と最終基板にそれぞれGelPakとUV tapeを用い,SORT実験を行った。その結果,支持基板上の450μmピッチ2次元アレイのレンズを最終基板に選択的に移植することができた。
3.SOLNET
光ファイバ間にPhoto-refractive材料を配置し,両ファイバから紫外光を入射させた結果,セルフアライン結合導波路の形成が観測できた。これにより,SOLNET実験系がセットアップできた。
最終年度は,今年度の45°ミラー付導波路フィルムとSOLNETの成果を合体させ,SELMOSの実証を試みる。また,SORT法によるVCSEL埋め込みOEフィルムの試作・評価を目指す。

Research Products

• [Publications] T.Yoshimura, M.Ojima, Y.Arai, K.Asama: "Three-Dimensional Self-Organized Micro 0ptoelectronic Systems for Board-Level Reconfigurable Optical Interconnects--Performance Modeling and Simulation--"IEEE J. Select. Topics in Quantum Electron. vol.9no.2. 492-511 (2003)
• [Publications] M.Ninomiya, Y.Arai, T.Yoshimura, H.Kurokawa, K.Asama: "Proposal and Switching Characteristics Evaluation for Waveguide-Prism-Deflector Type Micro Optical Switches (WPD-MOS)"Electronics and Communications in Japan, Part 2. vol.86No.8. 1192-1210 (2003)
• [Publications] T.Yoshimura, Y.Arai, H.Kurokawa, K.Asama: "Simulated Optimum Layer Count to Minimize Insertion Loss in Three-Dimensional Micro Optical Switching Systems (3D-MOSS)"Proc. IEEE/LEOS the 16^<th> Annual Meeting. 303-304 (2003)
• [Publications] T.Yoshimura, Y.Arai, H.Kurokawa, K.Asama: "Predicted Insertion Loss Reductions Achieved by Implementing Three-Dimensional Micro Optical Network in Chip-Scale Optical Interconnects"IEEE Photon. Technol. Lett.. Vol.16No.2. 647-649 (2004)
• [Publications] T.Yoshimura, M.Ojima, Y.Arai, N.Fujimoto, K.Asama: "Simulation of cross-talk reduction in multimode waveguide-based micro-optical switching systems by use of single-mode filters"Appl. Opt.. Vol.43Issue6. 1390-1395 (2004)
• [Publications] T.Yoshimura, D.Tamaki, S.Kawamura, Y.Arai, K.Asama: "A device transfer process "Selectively Occupied Repeated Transfer (SORT)" for resource-saving integration of polymer micro optics fabricated by "built-in mask" method"IEEE Trans. Comp., Packag. Technol. (to be published).