2006 Fiscal Year Annual Research Report
微細コア導波構造による光周波数変換とこれを用いた機能集積の研究
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17560039
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| Research Institution | Teikyo University of Science & Technology |
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Principal Investigator |
永沼 充 帝京科学大学, 理工学部, 教授 (70319086)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 恭敬 帝京科学大学, 理工学部, 助教授 (80134823)
井筒 雅之 独立行政法人通信総合研究所, 高級研究員 (70093375)
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| Keywords | フォトニック結晶ファイバ / 光非線形効果 / スーパーコンティニューム光 / パルス光源 / 可変波長光源 / 光導波路 / 半導体微細加工 |
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| Research Abstract |
平成17年度に現象として確認した短尺フォトニック結晶ファイバ(PCF)でのスーパーコンティニューム(SC)光発生機構を数mから数mmまでの範囲でシステマチックに評価した。特に、連続的にスペクトル変化を追跡できる方法として、約8cm径のドラムにPCFを巻き付け、クラッドから散乱されるSC光を観測する方法を考案し、SC光のエネノレギー変換過程を追跡した。最初に長波長側へのスペクトル展開が起こり、ついで短波長側への展開が観測される。長波長側への波長変換はそのシフト量から既に知られているSSFS(Soliton Self Frequency Shift)機構により説明できることを確認した。短波長側への展開は群速度遅延量が一致する波長間でエネルギー変換が起こる。さらに、SC光を切り出してコンパクトな超広帯域波長可変パルス光源を実現するため、励起光源以外の光部品であるPCFと結合光学系・光スペクトル切り出し用ディスクフィルターを20cm×15cmのプレート上に構成した。オクターブを越す広帯域にわたり時間ずれのないパルスが得られる光源として幅広い用途が期待される。
将来への展開として、光集積回路中へのSC光生成回路の組み込みを想定し、数十ミクロン長でのSC光発生を試みた。光回路中に作り込むために表面を酸化したSi基板にフォトリソグラフィー技術を適用した。リフトオフにより作製したNi膜パターンをマスクとしてCF4ドライエッチによりリッジパターンを作製し、KOH異方性エッチングによりSi三角断面を有するリッジの稜線上に乗ったSi02導波路を得た。予備的な実験として長さ35ミクロンの導波路に810nmの励起光を結合させたところ795nm近傍に新しいピークが観測され、本方法の有効性が確認された。
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