2008 Fiscal Year Annual Research Report
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17068002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
羽根 一博 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (50164893)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金森 義明 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10333858)
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| Keywords | シリコンMEMS / サブ波長格子 / くし型アクチュエータ / 光通信 / 可変フィルタ |
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| Research Abstract |
MEMS技術による高機能光通信用デバイスを実現するため、具体的に、光路の制御のためのマイグロミラー、可変導波路、可変光フィルタ、波長と構造の共鳴を制御するNENSフォトニックデバイスを研究した。
具体的には、高機能ミラーの製作においては、アモルフアスシリコンを堆積後に、高温アニーリング処理を行うことにより、ポリシリコンに結晶化させ、堆積収縮により発生する引っ張り応力を利用したねじれバネを用いた。これにより10V程度の低電圧で駆動でき、かつ温度依存性の少ないマイクロミラーを実現できた。製作したミラーを用いて、WDM用の波長選択光スイッチに用いて、スイッチ動作を確認した。
可変格子デバイスにおいては、これまでの研究成果に基づいて、周期可変のブレーズのある回折格子を静電マイクロアクチュエータと組み合わせてシリコンマイクロマシニングにより実現した。4レベルのブレーズ格子面を高速原子線により形成した。回折格子の回折効率はブレーズ格子により、従来のものより数倍高められれた。また、アクチュエータの駆動により、数十ナノメータの波長可変範囲を実現した。また、上下可動方式の格子フィルタの製作においては、基板からの反射を低減するために、ナノ粒子の自己配列を用いたエッチングにより、反射防止面を形成したフィルタを実現できた。波長選択フィルタとしてこれまでにない高い性能が得られた。
光導波路を用いたスイッチにおいては、これまでに製作した1×1のスイッチを発展させて、1×2のシリコンサブミクロン導波路を製作した。また、シリコンマイクロリング導波路を用いた波長選択アドドロップスイッチを提案し、試作できた。これにより導波路の結合をマイクロアクチュエータにより可変にできる極微の光アドドロップスイッチを実現した。これらの成果により目的の大部分を達成できた.
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