2005 Fiscal Year Annual Research Report
超広帯域光配線を用いた光・電子融合回路に関する基礎研究
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15206008
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
裏 升吾 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (10193955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣木 彰 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (80346113)
吉本 昌広 京都工芸繊維大学, 地域共同研究センター, 教授 (20210776)
金高 健二 (独)産業技術総合研究所, 光技術研究部門, 研究員 (50356911)
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| Keywords | 光インターコネクト / 集積光学 / 光導波路 / 光電子集積回路 / グレーティングカップラ / 回路シミュレーション / 窒化シリコン膜 / 屈折率制御 |
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| Research Abstract |
本年度得られた主な成果を以下にまとめる。
1)波長多重Gbps同時信号伝送の実証
信号光の入出力に光ファイバを用いて、作製した光配線による波長多重信号実験を行った。ファイバ間距離数mmで位置合わせ精度が数十nmを実現可能な治具を設計・作製した。2波長同時に1Gbpsの信号伝送行い、明瞭なアイパターンが得られることを実証した。作製した光配線のそれぞれのチャネルの挿入損失は-17dB程度、クロストーク雑音は-10dB以下であった。
2)グレーティングカップラの特性評価と改善策の検討
グレーティングカップラの放射損失係数の不足が挿入損失およびクロストーク雑音の低減の障害になっているが、その不足の原因が不明であった。今年度はこれまでの実験結果を精査することで、複数の原因の存在を明らかにし、その対策を検討できるまでに到った。
3)チャネル導波路を用いた波長多重光配線の提案と設計
より大容量伝送の実現を目指して、チャネル導波路で構成するチップ間波長多重光配線を提案した。45度ミラーと縦型Y分岐チャネル導波路、DBRを集積した構造である。BPMを用いたシミュレーションによりデバイスを設計した。
4)回路シミュレーション基盤の開発
光電子デバイスおよび光・電子融合回路の設計では,受光部の回路モデルを開発した。受光部のフォトダイオード,トランスインピーダンスアンプおよびバンドパス回路をモデリングし,実測比較によりモデル検証を行った。その結果,受光感度特性,周波数特性,出力特性を1%以下の精度でシミュレーション可能であることを確認した。
5)プラズマCVD作製窒化シリコン膜の屈折率制御
有機原料を用いたプラズマCVD法により炭素含有量の極めて少ない窒化シリコン膜を堆積する手法を確立した。基板温度やガス組成比などの堆積条件を変化させることで、屈折率を1.79から1.98の範囲で変化できた。また、12インチウエハに対応できる大面積基板への堆積を実現した。
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