2014 Fiscal Year Annual Research Report
フェーズドアレイ光集積回路に基づく高速スキャニング光デバイスの研究
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24686044
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
種村 拓夫 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90447425)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光スキャナ / 光スイッチ / 光集積回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は，マイクロ波帯において広く普及しているフェーズドアレイアンテナを「光」の波長帯に適用し，光集積回路（光IC）上に実現することで，一連の大規模・超高速光スキャニングデバイスを創製することを目的とした．
平成26年度は，作製したフェーズドアレイスキャニングチップを評価するための光学測定系を構築し，時間応答の評価に成功した．まず，遠視野像面にInGaAsカメラを設置し，各位置に集光させるための駆動条件を抽出した．その上で，遠視野像面にスリットパターンを挿入し，一次元スキャンを実施することで，スリットパターンの読み取りに成功した．発熱による遅い応答成分が見られたが，作製プロセスの最適化を行うことで電気抵抗を軽減し，キャリア効果によるナノ秒オーダーの高速スキャン機能が実現できると見込んでいる．
並行して，前年度に試作した8×8シリコン熱光学光スイッチの評価を行った．広帯域（1530-1560nm）にわたって、9.8dB以下の挿入損失，応答時間25μs 以下の応答時間を達成した．各ヒーターへの駆動電力は，0～50mWの範囲内に収まっており，ポート当りの消費電力は平均1.2Wであった．さらに，電気光学光スイッチに拡張した場合の回路レイアウトを作成し，本手法のスケーラビリティを検証した．
最後に，二次元大規模フェーズドアレイ素子の実現に向けて，フリップチップ実装技術と垂直結合光カプラの試作開発を進め，実現への目途を付けた．
これらの集積デバイスは，光ルータ，サーバ間光配線，光無線通信，医療・バイオセンサなど，幅広い応用が期待される．
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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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