Optical sensing chip based on Ge mid-infrared integrated photonics
| Project/Area Number |
17F17071
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Electron device/Electronic equipment
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹中 充 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20451792)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HO CHONG PEI 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 中赤外光 / センシング / 光集積回路 / ゲルマニウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高いQ値を持ったリング共振器を複数カスケード接続した波長フィルターの研究を進めた。熱光学効果でピーク波長を制御することで、3つのリング共振器をカスケードした波長フィルター動作に初めて成功した。また、サイズの異なるリング共振器を組み合わせたバーニア効果を用いることで、透過波長を広範囲にわたってチューニングすることにも成功した。更なるセンシング感度の向上を目指して、リング共振器アレイを用いた結合共振器誘起透明化効果の研究を進めた。熱光学効果により共振波長を制御することで、Ge導波路で初めて結合共振器誘起透明化効果の観測に成功した。これらの共振器構造を用いることでガスセンシング感度の向上が実現できるものと期待される。
また水素吸着による発熱反応を用いたガスセンシングに関する研究も進めた。酸化タングステンを成膜するのに適した素子設計を進め、高いQ値を維持したまま酸化タングステンの成膜をすることに成功した。この結果、ゲルマニウム光導波路を用いて水素ガスを検出することに初めて成功した。
光ファイバーから光回路に信号を入力するためのグレーティンカプラに関する研究も進めた。従来のグレーティングカプラは結合波長が固定されてしまい、波長動作範囲が狭い問題があった。本研究員との共同研究で、MEMS技術を組み合わせてグレーティングカプラの回折格子部分を機械的に上下させて波長チューニングする機構を初めて実証することに成功した。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
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[Presentation] III-V/Si hybrid MOS optical phase modulator for Si photonic integrated circuits2018
Author(s)
M. Takenaka, J. Han, F. Boeuf, J.-K. Park, Q. Li, C. P. Ho, D. Lyu, S. Ohno, J. Fujikata, S. Takahashi, and S. Takagi
Organizer
European Conference on Optical Communication (ECOC 2018)
Related Report
Int'l Joint Research / Invited
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