2009 Fiscal Year Annual Research Report
強閉じ込め埋込み導波路を用いた集積非線形量子フォトニックデバイスの研究
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21246015
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
栖原 敏明 Osaka University, 工学研究科, 教授 (90116054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤村 昌寿 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (80263218)
上向井 正裕 大阪大学, 工学研究科, 助教 (80362672)
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| Keywords | 光集積回路 / 非線形光学 / 光導波路 / 量子光学デバイス / フォトニクス |
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| Research Abstract |
本年度は強閉じ込め埋込み導波路と擬似位相整合用周期分極反転構造の形成技術を重点的に研究した。得られた主な成果は以下のとおりである。
1) 強閉込め埋込み導波路とそれを用いた基本型非線形デバイスの理論解析
高屈折率差薄膜リッジチャネル導波路の理論解析と光子対発生(TPG)デバイスの理論解析を行い、設計・作製指針を明らかにし、従来型導波路デバイスに比べた優位性を明らかにした。
2) 強閉じ込め埋込み導波路作製技術
結晶直接接合(DB)とアニールプロトン交換(APE)で対称性に優れた埋込み導波路の作製技術を開発した。APEをTi拡散(TI)に置換えた両偏波導波路の検討も行った。また薄膜結晶と選択プロトン交換増速化学エッチングにより強閉じ込めリッジ型導波路を形成する技術の開発と改善を行った。
3) 周期的分極反転擬似位相整合(QPM)構造作製技術
光損傷耐性Mgo : LiNbo_3結晶に加熱電圧パルス印加でQPM用分極反転構造を形成する技術を確立した。分極反転構造と結晶接合導波路を組合せた光第2高調波発生デバイスを作製して基礎特性を測定した。また強閉じ込め導波路を用いた新規デバイス実現のため、接着・研磨薄膜結晶におけるQPM構造形成に取組み、作製条件を得て、平面導波路型光第2高調波発生デバイスを作製して予備実験を行い良好な初期結果を得た。
4) 非線形量子フォトニックデバイス
新規な量子フォトニックデバイスとして、対向伝搬光子対発生デバイスの量子論的解析を行い、QPM特性、変換効率、光子対スペクトル・発生効率などの特異な理論特性を明らかにした。
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