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2005 Fiscal Year Annual Research Report

フォトニック結晶導波路による光速制御と光バッファメモリ

Research Project

Project/Area Number 17068008
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

馬場 俊彦  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (50202271)

Keywordsフォトニック結晶 / フォトニック結晶導波路 / 光バッファー / 光メモリー / スローライト / 低群速度 / 分散補償 / チャープ構造
Research Abstract

本研究では光バッファーを実現するため,フォトニック結晶導波路の低群速度効果の利用を目指している.特に従来問題であった低群速度の狭帯域性と分散による信号波形劣化を改善するため,チャープ構造と分散補償構造を併用することを考え,そのための具体的な構造として,1)逆分散をもう2種類の導波路の方向性結合器と,2)同種類の導波路を並行させた結合導波路を提案し,その実証を目指していた.本年度は,まず1)に関して各導波路を多数作製し,透過帯域の構造依存性とフォトニックバンド理論との対応を詳細に調べた.また遅延の直接観測を行い,真空中の100分の1の低群速度と逆分散を実際に確認した.この構造で最も重要なのは,両者の低群速度帯域を一致させることである.これには許容誤差5nmの高度な構造制御が必要となるが,構造の微調整によってこれが実現され,結果として分散補償された低群速度結合光を取り出すことに成功した。この光に対しても遅延を測定したところ,40〜80分の1の低群速度効果が20nmの帯域で得られた.ただし素子内部で共振が発生し,これが遅延測定の確度を低下させていることが懸念された.そのため,次年度はこの共振を抑制し,所望の遅延をより明確に測定することが目標となる.また2)については,入出力導波路と結合導波路,ならびに両者を結合させる分岐・合流部の透過帯域を整合させることが最大の課題であった.これについても,3次元解析によって構造パラメータ依存性を確認し,最適設計された構造を作製した結果,直線導波路とほとんど変わらない透過率が確認された.また低群速度が期待される周波数では,低群速度に起因する損失の増大が確認され,バンド理論との対応が得られた.

  • Research Products

    (8 results)

All 2005

All Journal Article (8 results)

  • [Journal Article] Si細線導波路2005

    • Author(s)
      馬場俊彦, 坂井篤, 深澤達彦, 大野文彰
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 J88-C・6

      Pages: 363-373

  • [Journal Article] Mach-Zehnder interferometers composed of μ-bends and μ-branches in the Si photonic wire waveguide2005

    • Author(s)
      F.Ohno, T.Fukazawa, T.Baba
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 44・7A

      Pages: 5322-5323

  • [Journal Article] Arrayed waveguide grating of 70×60 μm^2 size based of Si photonic wire waveguides2005

    • Author(s)
      K.Sasaki, F.Ohno, A.Motegi, T.Baba
    • Journal Title

      Electronics Letters 41・14

      Pages: 801-802

  • [Journal Article] Wideband and low dispersion slow light by chirped photonic crystal coupled waveguide2005

    • Author(s)
      D.Mori, T.Baba
    • Journal Title

      Optics Express 13・23

      Pages: 9398-9408

  • [Journal Article] Wavelength demultiplexer consisting of photonic crystal superprism and superlens2005

    • Author(s)
      T.Matsumoto, S.Fujita, T.Baba
    • Journal Title

      Optics Express 13・26

      Pages: 10768-10776

  • [Journal Article] Fast spontaneous emission and slow light propagation in photonic crystals2005

    • Author(s)
      T.Baba
    • Journal Title

      Proc.Quantum Electron.and Laser Sci.Conference

      Pages: QWD-1

  • [Journal Article] Slow light engineering by chirped photonic crystal waveguides2005

    • Author(s)
      T.Baba
    • Journal Title

      Proc.Int.Sympo.Photonic and Electromagnetic Crystal Structures

      Pages: F-1

  • [Journal Article] Light propagation characteristics of photonic crystal directional coupler for optical buffer memory2005

    • Author(s)
      D.Mori, Y.Kawakami, T.Baba
    • Journal Title

      Proc.Pacific Rim Conference on Laser and Electro-Optics

      Pages: CWE4-4

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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