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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Circular Defect in 2 dimensional photonic crystal (CirD) Laser

Research Project

Project/Area Number 16H04349
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

近藤 正彦  大阪大学, 工学研究科, 教授 (90403170)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森藤 正人  大阪大学, 工学研究科, 助教 (00230144)
梶井 博武  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00324814)
丸田 章博  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40252613)
上向井 正裕  大阪大学, 工学研究科, 助教 (80362672)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords光インターコネクト / フォトニック結晶レーザ
Outline of Annual Research Achievements

現在、フォトニクスが、インターネット社会を支えている。しかし、実際に、信号処理を行っているのは電子機器であり、フォトニクスは、単に情報の伝送を行っているのみである。光は高速で無限の可能性を有するイメージを与えるが、光インターコネクト(光装置間伝送)が近い将来ICT社会のアキレス腱となる可能性が高い。光インターコネクト用光モジュールは、要求仕様の緩い幹線系光通信の技術を転用して実現されてきたが、このアプローチは限界に達しており、発想の転換が必要である。我々は、究極の光モジュールを作製して、そこから光インターコネクトへ展開する。具体的には、2次元フォトニック結晶(PhC)を用いた究極の光モジュールを作製し、そこから光インターコネクトへ展開する。本研究では、究極の光モジュールで光源となるPhCレーザダイオード(LD)を研究開発する。
チップ間、あるいは チップ内光インターコネクトで使用される究極の極微小光モジュールにおいて波長多重光源となるフォトニック結晶円形欠陥(Circular defec in PhC: CirD)光共振器レーザを提案し、設計した。数10チャンネルの波長多重により、100μm角の設置面積で、1 Tbpsの超高伝送容量を達成できると期待される。伝送密度に換算すると、10 Pbps/cm2になる。最新技術のシリコン・フォトニクスの3桁上の値である。伝送密度は、サイズのみならず、価格と直結する非常に重要な因子である。10 Pbps/cm2の実現性を、シミュレーションにより確認した。提案するCirDレーザの作製のため、プロセス技術を開発した。実際に、室温連続動作条件下で単一波長モードと20 nm以上の変調帯域を確認した。また、1 Tbps実現のために必要な技術課題を明らかにし、その打開方法を検討した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Photonic Crystal Circular Defect (CirD) Laser2019

    • Author(s)
      Yifan Xiong, Hanqiao Ye, Takuma Umeda, Shun Mizoguchi, Masato Morifuji, Hirotake Kajii, Akihiro Maruta and Masahiko Kondow
    • Journal Title

      Photonics

      Volume: 6 Pages: 54-1-54-14

    • DOI

      10.3390/photonics6020054

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Transmission Characteristics of a Novel Waveguide Structure for Wavelength Division Multiplexing2019

    • Author(s)
      Takuya Yamaguchi, Takahiro Horiba, Masato Morifuji, and Masahiko Kondow
    • Organizer
      Compound Semiconductor Week 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CirD photonic crystal laser with high mesa waveguide for light output2019

    • Author(s)
      M. Kondow, T. Yamaguchi, Y. Xiong, T. Umeda, M. Morifuji, H. Kajii, and A. Maruta
    • Organizer
      2019 Collaborative Conference on Materials Research
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fabrication of Circular Defect Photonic Crystal Laser by Dry Etching2019

    • Author(s)
      Shun Mizoguchi, Yifan Xiong, Masato Morifuji, Hirotake Kajii, Akihiro Maruta, and Masahiko Kondow
    • Organizer
      Asia Pacific Society for Materials Research 2019 Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High frequency characteristics analysis of photonic crystal circular defect laser2019

    • Author(s)
      Hanqiao Ye, Tomoya Nishimura, Takuya Yamaguchi, Yifan XIiong, Masoato Morifuji, Hirotake Kajii, Masahiko Kondow
    • Organizer
      Asia Pacific Society for Materials Research 2019 Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photonic Crystal Circular Defect (CirD) Laser for Intra-chip Optical Interconnections2019

    • Author(s)
      Masahiko Kondow, Yifan Xiong, Hanqiao Ye, Masato Morifuji, Hirotake Kajii, and Akihiro Maruta
    • Organizer
      International Conference on Advanced Nanotechnology and Nanomaterials 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] フォトニック結晶CirDレーザに向けた深掘ドライエッチングに関する研究2019

    • Author(s)
      曽 理、溝口 舜、張 秀宇、竹内 健斗、梶井 博武、森藤 正人、丸田 章博、近藤 正彦
    • Organizer
      電子情報通信学会 レーザ・量子エレクトロニクス (LQE) 研究会
  • [Presentation] 波長多重通信に向けた新たなフォトニック結晶導波路の分散特性2019

    • Author(s)
      山口拓也, 堀場峻宏, 森藤正人, 近藤正彦
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] フォトニック結晶円形欠陥レーザの高速動作解析2019

    • Author(s)
      葉 漢橋, 西村智也, 熊 一帆, 山口拓也, 森藤正人, 梶井博武, 近藤正彦
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] フォトニック結晶円形欠陥レーザダイオード構造への電流注入に関する研究2019

    • Author(s)
      佐伯亮太, 熊 一帆, 小暮崇史, 梶井博武, 近藤正彦
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] フォトニック結晶円形欠陥レーザ作製を目指したpnヘテロ構造へのSiO2 絶縁層形成の検討2019

    • Author(s)
      小暮崇史, 佐伯亮太, 叢 宵龍, 熊 一帆, 梶井博武, 近藤正彦
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] フォトニック結晶円形欠陥レーザ構造のICPドライエッチングによる作製2019

    • Author(s)
      溝口舜, 熊 一帆, 森藤正人, 梶井博武, 丸田章博, 近藤正彦
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] 直交格子フォトニック結晶導波路の導波周波数と伝搬損失2019

    • Author(s)
      山口拓也, 森藤正人, 梶井博武, 近藤正彦
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] 波長多重通信に向けたフォトニック結晶における直交格子導波路の作製2019

    • Author(s)
      樋口拓也, 熊 一帆, 山口拓也, 森藤正人, 梶井博武 近藤正彦
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] Fabrication of photonic crystal laser structure with output high-mesa waveguide2019

    • Author(s)
      K.Hagura, T.Yamaguchi, Y.xiong, M. Morifuji, H.Kajii and M. Kondow
    • Organizer
      The 38th Electronic Materials Symposium
  • [Presentation] Selective etching of GaAs core layer with embedded InAs quantum dot layer towards photonic crystal laser fabrication2019

    • Author(s)
      T. Okunaga, Y. Xiong, M. Morifuji, H. Kajii and M. Kondow
    • Organizer
      The 38th Electronic Materials Symposium
  • [Presentation] Selective dry etching of GaAs/AlOx with photonic crystal structure for wavelength division multiplexing2019

    • Author(s)
      Y. Xiong, Y. Tani, X. Cong, M. Morifuji, M. Uemukai, H. Kajii, A. Maruta and M. Kondow
    • Organizer
      The 38th Electronic Materials Symposium
  • [Presentation] メサ型導波路を用いた, フォトニック結晶導波路からの光取り出し効率向上の試み2019

    • Author(s)
      羽倉孝太朗, 山口拓也, 中原啓祐, 梶井博武, 森藤正人, 近藤正彦
    • Organizer
      令和元年 電子関係学会関西連合大会
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光集積回路及び集積回路2019

    • Inventor(s)
      近藤正彦、宮本雄 次、森藤正人
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2019/019997
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-01-27  

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