Polarization-Independent Antenna Integrated Semiconductor Optical Modulator for High Speed Radio Over Fiber Systems

• Project/Area Number: 24K01381
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 荒川 太郎 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (40293170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村田 博司 三重大学, 工学研究科, 教授 (20239528) ; 松本 敦 国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワーク研究所フォトニックICT研究センター, 主任研究員 (30580188) ; 國分 泰雄 ものつくり大学, その他の部局, 学長 (60134839)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 光変調器 / 光無線 / アンテナ / 量子井戸

Outline of Research at the Start

無給電、すなわちミリ波信号（60 GHz帯）の受信電界のみで駆動可能な超高感度偏波無依存円形アンテナ集積半導体微小リング光変調器を開発し、RoF通信へ応用であることを実証する。RoF用光変調器に最適化した独自の半導体ポテンシャル制御量子井戸構造（五層非対称結合量子井戸）、微小リング光共振器構造、偏波無依存型円形金属パッチアンテナの相乗効果によりこの課題を解決する。従来のLN光変調素子と比較して、電界受信感度（光変調効率）を100倍に向上し、素子サイズは1/10（素子全長で1mm以下）に小型化することを目指す。