2014 Fiscal Year Annual Research Report
超低消費電力ポリマー３次元光インターコネクションスイッチングデバイスの開発
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24360139
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
宇高 勝之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20277817)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 敦 独立行政法人情報通信研究機構, その他部局等, 研究員 (30580188)
松島 裕一 早稲田大学, 付置研究所, 教授 (80619536)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ポリマー光デバイス / 光スイッチ / 光集積回路 / 光センサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低消費電力ポリマー3次元光スイッチング回路の及び機能デバイス応用の完成度の向上を目指して、検討を行った。使用する複数種類ポリマーの熱膨張率の差から現像時にクラックが発生する問題について、ポストベークにおけるより精密な温度変化制御の採用により歪みによるストレスの緩和を図り、概ね解決をすることができた。次に、積層方向の光結合器としての縦方向方向性結合器の導波路位置のずれや多層化に伴う導波路形状の変形の問題についても、ベーキング温度や多層化時の表面平坦化プロセスの工夫により、概ね解決をみた。さらに、低消費電力化のための熱光学効果を用いた屈折率変調のための電極周辺のトレンチのドライエッチング時の残査の発生の問題が生じたが、エッチングガスとしてO2に加えてArなどの添加によりかなりの軽減を見た。これらのポリマー多層構造の作製条件の検討の結果、主に以下の成果を得た。
２層導波路構造において、4個のMZ型光スイッチを1個の多モード干渉光結合器と縦方向性結合器で連結した４x４構成３次元光スイッチを実現した。その消費電力は約18mWとやや高いが、ほぼ偏光無依存、また1530~1610nmの広波長域でクロストークが約14B以下の光スイッチ動作を達成した。この成果は、ポリマー導波路の低消費電力３次元光スイッチング回路への展開の可能性を実証したものである。
同時に、ポリマー導波路の機能光デバイス展開として低コストな高感度光センサへの応用に着目し、新たに考案した導波路型クレッチマン表面プラズモンセンサーの作製精度を向上し、光ネットワークへの適用が可能な1550nm帯で、約1.7x10-4RIUの高感度・広レンジ動作を実現した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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