Large bandwidth optical modulation of hybrid electro-optic waveguide modulator

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H00770
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Shiyoshi Yokoyama 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (00359100)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 光変調器 / 電気光学 / ポリマー / シリコン導波路 / 信号伝送 / 高速変調 / 進行波型電極

Outline of Final Research Achievements

In this study, we fabricated a polymer hybrid modulator using silicon waveguide, which consists of a traveling wave type electrode for highly efficient optical signal generation. The measured results of the modulation demonstrated symbol rate of 100 Gbaud and signal transmission of 200 Gbit/s. In experiments of the optical signal transmission, the signal error rate was analyzed as below the error-free accuracy, and it was confirmed that the signal transmission did not degrade even when subjected to temperature up to 110°C. As the goal of this research, a high-speed optical modulation device was fabricated and its highly efficient optical modulation performance was demonstrated.

Free Research Field

光エレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

年、短距離～長距離光ファイバー通信分野で、データ伝送量の増加に根本的に対応するため高いシンボルレートの変調技術の開発が強く望まれている。しかし、100Gbaudを超える光変調が可能な実用的なデバイスは限定的であり、既存の材料・デバイス技術の延長では容易に到達することは困難な状況にある。このような背景のもと、本研究ではハイブリッド光変調器の研究を進め、高精度な高速信号の生成やデバイス信頼性の向上につながる研究成果を得ることができた。得られた成果は、光ファイバー通信分野において産業界からの期待にも応え得るものであり、学術的な知見の取得のみならず産業界への貢献にもつなげることができた。