Research on photopolymerizable resin for infrared region and application of optical communication device

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05356
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: Sugihara Okihiro 宇都宮大学, 工学部, 教授 (30222053)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 赤外光硬化 / 樹脂組成物 / 光通信デバイス / 光接続 / 自己形成光導波路 / 赤外光接続 / シリコンフォトニクス

Outline of Final Research Achievements

The light-induced self-written (LISW) waveguide technique is a promising candidate for the demonstration of a passive alignment between telecommunication and silicon photonics devices. In this study, LISW waveguide fabrication at telecommunication wavelengths are demonstrated by using near-infrared photopolymerizing resin. The LISW waveguide fabrication threshold values are on the order of micro watt. LISW waveguides are fabricated from a single-mode fiber and a vertical-cavity surface-emitting laser. By using this technique, fiber-to-laser self-coupling are demonstrated. The results demonstrate the potential of the LISW technique for optical self-coupling of telecommunication and silicon photonics devices.

Free Research Field

光エレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

赤外光通信波長帯において、mW以下の連続光で重合する光硬化性樹脂組成物を開発し、赤外光源からの出射光で初めて自己形成光導波路を成長させたこと、また光源とシングルモード光ファイバー間の自動光接続を実施した。これらの成果は、赤外光硬化性樹脂という新たな光材料研究開発の分野を開拓したため、学術的に価値がある。また、赤外光硬化性樹脂を用いて自己形成光導波路および光接続を実現したことにより、光通信部品間の自動接続という新たな社会的価値を見出したことや、シリコンの透明波長で光硬化が実現できるため、シリコンフォトニクスで課題になっている光接続に新たな展開を切り拓いたものである。