2019 Fiscal Year Annual Research Report
超高伝送密度光インターネットの実現に向けたフォトニック結晶光導波路の研究開発
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19H02198
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
近藤 正彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90403170)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 電子デバイス・機器 |
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| 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。研究代表者達は、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しようとしている。我々は、これまで上記モジュールの実現性を実証してきた。その中で分かったことは、意外にも他の報告例からして簡単であろうと当初考えていた入出力各１本の光導波路がボトルネックになることである。
本研究の目的は、この光導波路のボトルネック問題を解消することである。具体的には、現状の光導波路の帯域が凡そ10nmと不十分な原因を、原理から議論を重ねて、ボトルネックをブレークスルーする。
本研究は、以下の３つの小課題を有している。【課題1】光導波路の設計 【課題2】光導波路を有するPhotonic Crystal (PhC)-Laser Diode (LD) の試作とそのためのプロセス開発 【課題3】光導波路を有するPhC-LDの高速評価
本年度は、初年度であり【課題1】および【課題2】を中心に取り組んだ。【課題3】においても、進められる部分は先取りして行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
直交格子フォトニック結晶導波路OLW(Orthogonal Lattice photonic crystal Waveguide)と呼ぶ新しい光導波路を提案した。種々の計算方法を駆使して、OLWの光学特性をシミュレーションで予測した。その結果、光導波路の帯域が20 nm以上あり、また光の伝搬損失も十分小さく、優れた光導波路構造であるとの結論を得た。次に、開発する光モジュールでの最適構造を求めた。
OLWの作製プロセスは、PhC-LDの作製プロセスとほぼ同様で親和性が高いことも利点の一つである。
実際にOLWを有するPhC-LDを試作したが、大きな問題点は無かった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の進展方策であるが、OLWを試作できる様になったので、光学測定を行い、シミュレーションで予測した特性を確認する。予測と測定結果に齟齬が生じる場合、シミュレーションにフィードバックを掛けて齟齬の低減を図る。また、実際にPhC-LDを作製して、その効果を確認する。更に、試作したOLWを有するPhC-LDの高速測定を行うための、プロセスや治具の開発を行い、【課題3】光導波路を有するPhC-LDの高速評価に繋げていく。
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