2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of optical modulation devices operating in THz-band using meta-material structuers
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15H03994
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村田 博司 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20239528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩見 英久 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00324822)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高速光変調 / メタマテリアル / 電気光学効果 / マイクロ波フォトニクス / 走行時間効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．メタマテリアル構造光変調デバイスの動作解析および設計（村田・塩見・学生）
昨年度の研究成果をベースとして、応用上重要と考えらえる周波数帯（～30GHz、～100GHz、～200GHz）で動作するメタマテリアル構造を考究して、動作解析および設計を行った。特に、次世代移動体通信における利用が確実視されている28GHz帯において、右手／左手複合3次元メタマテリアルを用いて、無線信号で光を変調する光変調デバイスの解析を行った。このとき、メタマテリアル構造を、共振特性を維持しつつ空間的に数μm程度シフト・フリップさせることで、走行時間効果による光変調効率低下を補償することができる新構造を考案した。解析結果をベースとして、動作光波長1550nm（Cバンド）で動作する光変調デバイスの設計を行った。
２．試作と動作実験（学生・村田）
設計したメタマテリアル構造デバイスを試作して評価実験を行った。基板には z-cut ニオブ酸リチウムを用いた。光導波路の作製にはアニールプロトン交換法を用いた。また、メタマテリアル構造のための微細金属パターン作製には、Al蒸着とリフトオフを用いた。微細金属パターンをニオブ酸リチウムと石英ガラス基板のそれぞれの表面に作製して、2枚の基板を貼り合わせることで3次元メタマテリアル構造を作製した。
試作したメタマテリアル構造光変調デバイスの光導波路に1550nm帯のレーザー光を入射した状態で上部から28GHz帯信号を照射したところ、明瞭な光変調サイドバンドを確認した。変調周波数帯は、設計とおおむね一致した。偏波特性も設計通りであった。新しい3次元メタマテリアル構造光変調デバイスの基本動作実験に成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
