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2015 Fiscal Year Annual Research Report

一方向発振リングレーザを用いた大規模スピン光メモリ

Research Project

Project/Area Number 24686045
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

清水 大雅  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50345170)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords光メモリ / 光導波路 / 光アイソレータ / 方向性結合器 / 曲げ導波路 / 電子線描画 / リング共振器
Outline of Annual Research Achievements

研究課題・目標であるリングレーザを用いた大規模光メモリを実現するには、小型のリング共振器が必要である。光導波路の伝搬損失を低減する必要がある。今年度は電子線描画の工程改善により導波路側壁の凸凹を低減することを目的に、電子線レジストの変更(ポジ型レジストとSiO2マスクのエッチングの組み合わせからネガ型レジストとSiO2マスクのリフトオフ)を試みた。ネガ型レジストの描画条件を最適化することができたものの、伝搬損失の低減にはいたらなかった。小型のリング共振器の実現に向けてポジ型とネガ型のレジストを適切に使い分ける必要がある。
また、小型のリング共振器の実現のためには高い光閉じ込めをもち、急峻な曲げを実現できるハイメサ型の光導波路と、入出力導波路とリング共振器を接続するための方向性結合器の構造を実現する必要があり、その構造を設計した。具体的には方向性結合器の外側はコア層をエッチングし光を強く閉じ込め、光を曲げるハイメサ導波路と接続できるようにし、二本の光導波路の中間は浅くエッチングすることで光の分岐を50um以下で実現できるように設計した。時間領域有限要素法を用いて設計したところ、結合器長50um以下で光の分岐を実現できることが明らかになった。
また、光導波路を専門とする研究者間の情報交換により、電子線描画時の描画条件の改善によって光導波路の伝搬損失を低減できる余地があることがわかった。研究期間終了後も光伝搬損失の低減、改善した方向性結合器の作製によってリングレーザを用いた大規模光メモリの実現を目指す。
以上の研究成果は論文1報、国際会議、3件、国内会議5件にて発表した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] IMM-Instituto de Microelectronica(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      IMM-Instituto de Microelectronica
  • [Journal Article] Preparation and Characterization of Bi substituted gadolinium iron garnet Films by Metal Organic Decomposition and their Dependence on Annealing Gases2015

    • Author(s)
      D. A. Wahid, T. Hattori, J. Sato, and H. Shimizu
    • Journal Title

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      Volume: 39 Pages: 100-106

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 積層型Si方向性結合器の設計と作製2016

    • Author(s)
      山本悠介, 貝原輝則, 清水大雅
    • Organizer
      2016年春季 第63回 応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [Presentation] 電子ビーム蒸着と高圧水蒸気熱処理によるアモルファスシリコン薄膜の消光係数の低減2016

    • Author(s)
      山下 雄也, 清水 大雅, 鮫島 俊之
    • Organizer
      集積光デバイスと応用技術時限研究専門委員会(IPDA)第3回研究会
    • Place of Presentation
      東レ総合研修センター (静岡県、三島市)
    • Year and Date
      2016-03-03 – 2016-03-03
  • [Presentation] InP系曲げ導波路の作製と伝搬損失の評価2015

    • Author(s)
      右田温、八木友飛、 新田毅、清水大雅
    • Organizer
      2015年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      東北大学 (宮城県、仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-09
  • [Presentation] 非相反結合を利用したプラズモン光アイソレータの設計2015

    • Author(s)
      福田登、貝原輝則、山本悠介、清水大雅
    • Organizer
      2015年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      東北大学 (宮城県、仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-08
  • [Presentation] 強磁性金属・誘電体界面のOtto配置における表面プラズモンの励起2015

    • Author(s)
      安藤健朗、矢後佳貴、貝原輝則、清水大雅
    • Organizer
      2015年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      東北大学 (宮城県、仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-08
  • [Presentation] Dielectric-Loaded Magnetic and Nonmagnetic Plasmonic Waveguides on SOI Wafer2015

    • Author(s)
      Terunori Kaihara, and Hiromasa Shimizu
    • Organizer
      The 11th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR 2015)
    • Place of Presentation
      BEXCO国際会議場 (韓国、プサン)
    • Year and Date
      2015-08-27 – 2015-08-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design of OpticalIsolators Utilizing Directional Coupling within Asymmetric Waveguides2015

    • Author(s)
      Masashi Hosoda, Jo Sato, Danish Wahid, Takaya Hattori, and Hiromasa Shimizu
    • Organizer
      The 11th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR 2015)
    • Place of Presentation
      BEXCO国際会議場 (韓国、プサン)
    • Year and Date
      2015-08-27 – 2015-08-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Integrated optical isolators using magnetic surface plasmon2015

    • Author(s)
      Hiromasa Shimizu, Terunori Kaihara, Saori Umetsu, and Masashi Hosoda
    • Organizer
      SPIE 2015 Optics+Photonics
    • Place of Presentation
      サンディエゴ国際会議場 (米国、カリフォルニア州)
    • Year and Date
      2015-08-15 – 2015-08-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 研究成果(発表論文)

    • URL

      http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/14/0001357/theses1.html

  • [Remarks] 研究成果(学会発表)

    • URL

      http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/14/0001357/meeting_achieve1.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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