高温超伝導体を用いたサブキャリア通信用アンテナ・フィルター体型光変調器の開発

• 研究課題/領域番号: 14655134
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子デバイス・機器工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 吉田 啓二 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (80108670)
• 研究分担者: 金谷 晴一 九州大学, 大学院・システム情報額研究院, 助教授 (40271077) ; 神田 豊 福岡工業大学, 工学部, 教授 (10140807) ; 木須 隆暢 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (00221911) ; 円福 敬二 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (20150493)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: サブキャリア通信 / 光変調器 / 高温超伝導体 / フィルタ / 光変調器用超伝導電極 / 超伝導 / マイクロ波・光変調器

研究概要

本研究では、低駆動電圧化・広帯域化のため、フィルタ理論を応用した広帯域電圧増幅回路を、超伝導伝送線路を用いて設計することを目的とする。
平成16年度の研究実績を以下に示す。
1)広帯域光変調器の試作高温超伝導電極及び、LiNb03基板を接合した、広帯域光変調器を試作した。マスクパターンは、九州大学ベンチャービジネスラボラトリのEB露光装置により作成した。導波路は現有するスパッタ装置を用いてチタン拡散することにより作成した。なお、変調電極は小型化を考慮したコプレーナ構造を採用し、デバイスサイズは10mm角とした。導波路の導通実験を行ったところ、良好なDC特性を得ることができた。
2)光変調器のマイクロ波特性の評価を行った。アンテナ・フィルター体型光変調器の1GHz〜10GHzでの高速変調動作特性の測定及び評価を行い、超伝導電極の導入による広帯域化・低駆動電圧化の特性について低温での評価を行った。
3)光変調器の総合評価実用化にむけた光変調器の総合評価を行い、従来型に比べて広帯域化を行うための設計手法を得ることができる。

研究成果

• [雑誌論文] Design of On Chip Coplanar Waveguide Matching Circuit for BI-CMOS RF Amplifier (2004)
  • 著者名/発表者名: Haruichi Kanaya et al.
  • 雑誌名: Proc.IEEE 64th AFRTG Microwave Measurements Conference ページ: 113-116
• [雑誌論文] CPW整合回路を用いたRF-CMOSフロントエンドの設計手法 (2004)
  • 著者名/発表者名: 金谷 晴一 他
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 J87-C ページ: 1017-1023
• [雑誌論文] CMOS System LSI For Processing IEEE 802.11b WLAN PHY Signals Through Digital, Analog Baseband, and RF (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Tsujimoto, et al.
  • 雑誌名: Proc.of the 2004 IEEE Asia-Pacific Conference on Circuits and Systems ページ: 17-20
• [文献書誌] Keiji Yoshida et al.: "Design and Performance of Superconducting Circuit for LiNbO_3 Optical Modulator and Switch"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 13・2. 1027-1030 (2003)
• [文献書誌] Haruichi Kanaya et al.: "Design of HTS Coplanar Waveguide Matching Circuit for Low Noise CMOS-HTS Receiver"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 13・2. 1031-1034 (2003)
• [文献書誌] Haruichi Kanaya et al.: "Design Method of Miniaturized HTS Coplanar Waveguide Bandpass Filters using Cross Coupling"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 13・2. 265-238 (2003)
• [文献書誌] Haruichi Kanaya et al.: "Development of CMOS Coplanar Waveguide Matching Circuit for RF Front-end"2003 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings. 3. 1692-1695 (2003)
• [文献書誌] K.Yoshida, et al.: "Design and performance of high gain superconducting booster circuit for LiNbO3 optical modulator"Physica C. 372. 360-363 (2002)
• [文献書誌] H.Kanaya, et al.: "High Temperature Superconducting Coplannar Waveguide Matching Circuit for RF Front-End"2002 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings. Vol.1. 207-210 (2002)
• [文献書誌] K.Yoshida, et al.: "Design and Performance of Superconducting Circuit for LiNbO3 Optical Modulator and Switch"IEEE Trans.Appl.Supercond.. Vol.12(in press). (2003)