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積層マイクロリング共振器を用いた波長選択性デバイス

Research Project

Project/Area Number 13026210
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

國分 泰雄  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60134839)

Project Period (FY) 2001 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥58,000,000 (Direct Cost: ¥58,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥14,400,000 (Direct Cost: ¥14,400,000)
Fiscal Year 2002: ¥19,000,000 (Direct Cost: ¥19,000,000)
Fiscal Year 2001: ¥24,600,000 (Direct Cost: ¥24,600,000)
Keywords光集積化回路 / 3次元集積化 / マイクロリング共振器 / クロスギルッド光配線 / 波長フィルタ / チューナブルフィルタ / 埋め込み導波路 / 光ゲートアレイ / 光集積化 / クロスグリッド配置 / トリミング / チューナブル化 / 中心波長制御 / 透過帯域平坦化
Research Abstract

次世代フォトニックネットワークとして期待される波長アクセスネットワークには,波長にアドレスを対応させて経路制御を行うため,波長を自在にルーティングするデバイス(Add/Dropフィルタ)は必須である.本研究では,Add/Dropフイルタとして報告者らが開発した積層型マイクロリング共振器フィルタのさらなる高性能化と大規模集積化の達成を目指して来た.3年間の本研究の最終年度では,理論面では高密度波長多重光通信における極限符号効率の解明を行い,それに必要な最適フィルタ特性を解明した.実験面では,ポリマー材料をコアに用いたマイクロリング共振器を試作して,熱光学効果による波長9.4nmにわたる広範囲なチューナブル化を実現した.また,従来のクロスグリッド状バスライン導波路の交差部において散乱損失が発生することが大規模集積化の問題であり,昨年度の本研究でバスライン導波路の立体交差構造を実現する新技術を開発したが,SiO_2クラッドによってリング共振器を埋め込むために屈折率差が低下して,曲げ放射損失が発生することが問題であった.そこで新たに,マイクロリング共振器の側面に真空クラッドを残してSiO_2によって埋め込む新しい製作技術を開発した.そしてSiO_2クラッド埋め込みマイクロリング共振器を製作し,その曲げ放射損失が従来よりも1桁低減出来ることを実証した.また,この技術によって微小半径リング共振器の製作が可能になり,リング半径を従来の10μmから5μmにした微小半径リング共振器を製作して,共振波長間隔31nmを実現した.この共振波長間隔は,半導体マイクロリング共振器も含めて世界で最も大きな記録である.
また,次世代光集積回路としてクロスグリッドバスライン導波路の交差部への基本要素のレイアウト設計によって任意の光制御機能を実現する光ゲートアレイを提案し,その基本要素の積層分岐素子を実証した.

Report

(3 results)
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All Other

All Publications (14 results)

  • [Publications] Yuji Yanagase, Shunichi Yamagata, Yasuo Kokubun: "Wavelength tunable polymer microring resonator filter with 9.4nm tuning range"Electronics Letters. vol.39, No.12. 922-924 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Shuichi Suzuki, Yasuo Kokubun: "Design rule of filter bandwidth and pulse width for ultimate transmission capacity limited by crosstalk in DWDM systems"IEEE Photon.Techn.Lett.. vol.15, No.11. 1645-1647 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Hirofumi Haeiwa, Toshiki Naganawa, Yasuo Kokubun: "Wide range center wavelength triming of vertically coupled microring resonator filter by direct UV irradiation to SiN ring core"IEEE Photon.Techn.Lett.. vol.16, No.1. 135-137 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Yutaka Hatakeyama, Takamitsu Hanai, Shuichi Suzuki, Yasuo Kokubun: "Loss-less multilevel crossing of busline waveguide in vertically coupled microring resonator filter"IEEE Photon.Techn.Lett.. vol.16, No.2. 473-475 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Toshinobu, Ito, Yasuo Kokubun: "Non-destructive measurement of loss and coupling effeciency in microring resonator filters from filter responses"Jpn.J.Applied Physics. vol.43, No.3. 1002-1005 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kokubun, T.Kato, S.T.Chu: "Box-like response of microring resonator filter by stacked double-ring geometry"IEICE Trans. on Electronics. vol.E85-C, No.4. 1018-1024 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] S.Suzuki, Y.Hatakeyama, Y.Kokubun, S.T.Chu: "Precise control of wavelength channel spacing of microring resonator Add/Drop filter array"IEEE/OSA J. Lightwave Technology. vol.20, No.4. 745-750 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] H.Haeiwa, H.Nakashima, Y.Kokubun, A.Masaki, T.Toyooka: "Precise Formation of Fine Pits on Birefringent Film for Multi-level Optical Data Storage"Japan J. Appl. Phys.. vol.41, No.7B. 4841-4844 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Kato, S.Suzuki, Y.Kokubun, S.T.Chu: "Coupling loss reduction of vertically coupled microring resonator filter by spot size matched busline waveguides"Applied Optics. vol.41, No.21. 4394-4399 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Yanagase, S.Suzuki, Y.Kokubun, S.T.Chu: "Box-like filter response and expansion of FSR by vertically triple coupled microring resonator filter"IEEE/OSA J. Lightwave Technology. vol.20, No.8. 1525-1529 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Yuji Yanagase, Shuichi Suzuki, Yasuo Kokubun, Sai Tak Chu: "Triple series vertically coupled microring resonator filter for pass band flattening and expansion of FSR"Jpn.J.Appl.Phys.. 41, 2A. L141-L143 (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Yasuo Kokubun, Takashi Kato, Sai Tak Chu: "Box-like response of microring resonator filter by stacked double-ring geometry"IEICE Trans.on Electronics. E85-C, 4(4月号掲載予定). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] S.Suzuki, Y.Hatakeyama, Y.Kokubun, S.T.Chu: "Precise control of wavelength channel spacing of microring resonator Add/Drop filter array"IEEE/OSA J.Lightwave Technology. 20, 4(4月号掲載予定). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] H.Haeiwa, H.Nakashima, Y.Kokubun, A.Masaki, T.Toyooka: "Precise Formation of Fine Pits on Birefringent Film for Multi-level Optical Data Storage"Jpn J.Appl.Phys.. 41, 7B(7月号掲載予定). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report

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Published: 2001-04-01   Modified: 2018-03-28  

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