高温超伝導体を用いたサブキャリア通信用アンテナ・フィルター体型光変調器の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655134
• 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, 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, 助教授 (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, 教授 (20150493)
• Keywords: サブキャリア通信 / 光変調器 / 高温超伝導体 / フィルタ / 光変調器用超伝導電極

Research Abstract

本研究の該当年度の目的は、低駆動電圧化・広帯域化のため、フィルタ理論を応用した広帯域電圧増幅回路を、超伝導伝送線路を用いて設計することである。
平成15年度の研究実績を以下に示す。
1)光変調器用超伝導電極のマイクロ波特性(1GHz-40GHz)の測定
現有するベクトルネットワークアナライザ(VNA)(HP-8722C)及び極低温マイクロ波プローブシステム(IWATANI)を用いて1GHz・40GHzにおいて超伝導(YBCO)電極のマイクロ波変調特性を測定し、電極の低損失化による性能向上を実証した。同時に、超伝導スロットアンテナの帯域及びリターンロスを測定し、超伝導アンテナの性能を確認した。その結果理論値とよく一致した特性を得た。
2)広帯域光変調器の試作
高温超伝導電極及び、LiNbO_3基板を接合した、広帯域光変調器を試作した。マスクパターンは、九州大学ベンチャービジネスラボラトリのEB露光装置により作成した。導波路は現有するスパッタ装置を用いてチタン拡散することにより作成した。小型化を考慮したコプレーナ構造を採用した結果、デバイスサイズ(変調電極及び光導波路部)は10mm角のサイズにすることが可能となった。

Research Products

• [Publications] Keiji Yoshida et al.: "Design and Performance of Superconducting Circuit for LiNbO_3 Optical Modulator and Switch"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 13・2. 1027-1030 (2003)
• [Publications] Haruichi Kanaya et al.: "Design of HTS Coplanar Waveguide Matching Circuit for Low Noise CMOS-HTS Receiver"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 13・2. 1031-1034 (2003)
• [Publications] Haruichi Kanaya et al.: "Design Method of Miniaturized HTS Coplanar Waveguide Bandpass Filters using Cross Coupling"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 13・2. 265-238 (2003)
• [Publications] Haruichi Kanaya et al.: "Development of CMOS Coplanar Waveguide Matching Circuit for RF Front-end"2003 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings. 3. 1692-1695 (2003)