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マルチ導波光型波長多重通信用光機能デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 09650368
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関早稲田大学

研究代表者

宇高 勝之  早稲田大学, 理工学部, 教授 (20277817)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード半導体光デバイス / 多モード干渉導波路 / アレー導波路 / 光スイッチ / 波長変換素子 / 光アド・ドロップ素子 / 半導体レーザ / 波長多重通信 / マルチモード導波路 / 分岐器 / トランスバーサルフィルタ / 回折格子
研究概要

本研究は、高度波長多重通信への適用を目標に、単一モード導波路を基礎とした従来の光デバイスと比較して、コンパクトなばかりでなく高機能性が期待できる多モード導波路もしくはマルチ導波路を利用した下記の種々の半導体光機能デバイスについて、新規デバイスの提案並びにデバイス実現に向けて解析および実験両面から基礎的な検討を行ったものである。
1) 多モード干渉型光スイッチ(MIPS)は、多モード干渉導波路中央部の屈折率変調領域などの構造最適化により、550μm程度のコンパクトな素子長で-20dB以下の優れたクロストーク特性などが得られることがわかった。実際に作製検討を行い、基本的なスイッチング特性を達成し、また、スイッチ、分配などの多機能が同一素子構造で達成できることを確認した。
2) 多モード干渉型波長変換素子(MIWC)は多モード干渉導波路を活性領域としたもので、構造上生じる活性導波路とアクセス導波路間の段差による不整を解決すべく作製プロセスの最適化を行なった。その結果、基本的な相互利得変調特性を実験的に確認し、波長変換動作実現のめどを得た。
3) 高性能狭帯域光アド・ドロップ素子は、密度変調回折格子を導入した構造において、有効利用帯域35nm以上で約-30dBの低サイドロプ特性を達成できることを理論的に明らかにした。また、斜め回折格子の導入により、偏光無依存な波長選択が可能なことを示した。
4) 光コヒーレントトランスバーサルフィルタ用として、極めてコンパクトな反射型アレー導波路を考案し、基礎的な設計によりその有効性を確認した。
5) 多モード干渉導波路集積半導体レーザは、数μmの多モード干渉導波路の装荷により-4dBという比較的低い損失の単一モードファイバとの結合特性が簡易に得られることや、また、マルチビーム化への応用も可能であることを示した。
今後、これらの成果を基礎に、実用レベルの特性を有するデバイスを実現すべく実験的検討をさらに推進する予定である。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] K.Utaka et al.: "InGaAsP/InP multi-mode interference photonic switches for monolithic photonic integrated circuits" Japanese Journal of Applied Physics. 38, 2B. 1269-1272 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: "Proposal of novel InGaAsP/InP multi-mode interference photonic switches" 10th Int'l Conf.on Indium Phosphide and Related Materials. ThP-45 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宇高勝之 他: "広角FD-BPMによる多モード干渉型光スイッチの特性解析" 1999年電子情報通信学会総合大会. C-3-165 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宇高勝之 他: "多モード干渉型光スイッチ(MIPS)の試作とスイッチ特性(I)" 第59回応用物理学会学術講演会. 17a-x-9 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宇高勝之 他: "多モード干渉導波路を用いた半導体レーザの低出射角化" 第45回応用物理学関係連合講演会. 30a-ZH-6 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宇高勝之 他: "グレーティング密度変調による逆方向結合導波路型光フィルタのサイドローブ抑圧" 第45回応用物理学関係連合講演会. 29a-SEL-18 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""InGaAsP/InP multi-mode interference photonic switches for monolithic integrated circuits"" Japanese Appl.Phys.Vol.38, Part 1.No.2B. 1269-1272 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""Proposal of novel InGaAsP/InP multi-mode interference photonic switches"" 10th Int'l Conf.on Indium Phosphide and Related Materials. ThP-45. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""Characteristics analysis of multi-mode interference photonic switch using wide-angle FD-BPM"" 1999 the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. C-3-165. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""Fabricattion of multi-mode interference photonic switches (MIPS) (I)"" 59th Autumn Meeting, 1998, of the Japan Society of Applied Physics. 17a-X-9. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""Analysis of multi-mode interference photonic switches (I)"" 45th Spring Meeting, 1998, of the Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 29a-SZL-8. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""Study on wavelenght filter using mode conversion in obliquely-aligned grating"" 45th Spring Meeting, 1998, of the Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 29a-SZL-13. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""Side-lobe reduction of contra-directionally coupled waveguide type optical filter by weighted campled grating"" 45th Spring Meeting, 1998, of the Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 29a-SZL-18. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""Reduction of beam divergence angle of LD with multi-mode interference waveguide"" 45th Spring Meeting, 1998, of the Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 30a-ZH-6. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka et al.: ""Photonic switching using multi-mode interference (MMI)"" 44th Spring Meeting, 1997, of the Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 29p-NE-3. (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Utaka,et al.: "InGaAsP/InP multi-mode interference photonic switches for monolithic integrated circuits" Japanese J.Applied Physics(Part 1). 83・2B. 212-215 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Utaka,et al.: "Proposal of novel IuGaAsP/InP multi-mode interference photonic switches" 10th Int'l Conf.on Indium Phosphide and Related Materials. ThP-45 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 宇高勝之,他: "多モード干渉型光スイッチ(MIPS)の試作とスイッチ特性(I)" 第59回応用物理学会講演会. 17a-X-9 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 宇高勝之,他: "広角FD-BPM法による多モード干渉型光スイッチの特性解析" 1999年電子情報通信学会総合大会. c-3-165 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nagai: "Proposal of novel InGaAsP/InP multi-mode interference photonic switches" 10th Int'l Conf.on Indium Phosphide and Related Materials(IPRM'98). ThP-45 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 永井秀一: "MIPS(多モード干渉型フォトニックスイッチ)の基本特性の解析(I)" 1998年第45回応用物理学関係連合講演会. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 小暮 徳人: "多モード干渉型導波路を用いた半導体レーザの低出再化" 1998年第45回応用物理学関係連合講演会. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤 暁: "グレーティング密度変調による逆方向結合導波路型光フィルタのサイドローブ抑圧" 1998年第45回応用物理学関係連合講演会.

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 港 武嗣: "斜め回折格子を用いたモード変換による波長フィルタの基礎検討" 1998年第45回応用物理学関係連合講演会.

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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