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偏波を自在に制御する半導体マイクロリング偏光スイッチの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03577
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

荒川 太郎  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40293170)

研究分担者 國分 泰雄  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60134839)
研究協力者 青木 椋祐  
池原 広樹  
植山 翔太  
沖津 大輔  
川口 直輝  
川崎 直道  
河村 雄作  
ゴータム ラジディープ  
小林 直樹  
小松原 拓也  
高澤 弘樹  
盧 柱亨  
早坂 伸之  
平山 智輝  
堀 健人  
本間 洋行  
藪下 裕貴  
山野 祐  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード応用光学 / 光スイッチ / 微小共振器 / 偏光 / 量子井戸 / 半導体 / 偏光スイッチ / 電気光学効果 / 光物性
研究成果の概要

申請者らは,半導体における位相(屈折率)変化を用いた光変調器,光スイッチの高速化,低動作電圧化,高機能化に取り組み,巨大な電界誘起屈折率変化が期待される5層非対称結合量子井戸(FACQW)とマイクロリング共振器(MRR)をベースに,その光制御デバイスへの応用の研究を行ってきた.
そこで,上記の大きな電界誘起屈折率変化を有するFACQWとMRRの位相変化増大効果を活用した光変調器・光スイッチの研究成果を偏光制御へ展開することで,次世代光通信のための半導体偏光制御スイッチを実現すべく,本研究を開始するに至った.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 21件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Highly sensitive optical biosensor based on silicon-microring-resonator-loaded Mach-Zehnder interferometer2017

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yoshida, Shintaro Ishihara, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 56 号: 4S ページ: 04CH08-04CH08

    • DOI

      10.7567/jjap.56.04ch08

    • NAID

      210000147622

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 構造性複屈折を考慮した多幅多モード干渉計型偏波分離器の設計2017

    • 著者名/発表者名
      庄原大祐,盧柱享,荒川太郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌, vol., no.5, pp. 259-260 (May 2017).

      巻: J100-C ページ: 259-260

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Sensitivity of Microring Resonator-Loaded Mach–Zehnder Interferometer Biosensor2017

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yoshida, Shintaro Ishihara, Yoshiaki Nishijima, Yasuo Kokubun, and Taro Arakawa
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 29 ページ: 1241

    • DOI

      10.18494/SAM.2017.1587

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal of Waveguide-Type Polarization Switch Based on Microring Resonator2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Suzuki, Tomoki Hirayama, Yasuo Kokubun, and Taro Arakawa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E100.C 号: 10 ページ: 767-774

    • DOI

      10.1587/transele.E100.C.767

    • NAID

      130006110310

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Fourth-Order Series Coupled Microring Filter on Chebyshev Filter Condition2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Hayasaka, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E99.C 号: 2 ページ: 235-241

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.235

    • NAID

      130005121971

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Highly-Sensitive Optical Biosensor Based on Si Microring Resonator-Loaded Mach-Zehnder Interferometer2017

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yoshida, Shintaro Ishihara, Taro Arakawa and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      International Conf. Solid State Device and Materials (SSDM) 2016
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2017-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ディジタルフィルタ設計手法を用いた異径直列結合マイクロリング共振器波長フィルタの設計と解析2017

    • 著者名/発表者名
      小松原拓也,荒川太郎,國分泰雄
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Design of Wavelength Filter Based on Fourth-Order Microring Resonators with Different Radii Using Digital Filter Design Method2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Komatsubara, Yasuo Kokubun, and Taro Arakawa
    • 学会等名
      The 24th Congress of Int'l Comission for Optics (ICO-24
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 32-Gbps Modulation of Single Silicon Microring Resonator-Loaded Mach-Zehnder Modulator2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yabushita, Hiroki Takazawa, Yasuo Kokubun, and Taro Arakawa
    • 学会等名
      croring Resonator-Loaded Mach-Zehnder Modulator,"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Quantum Well Polarization Modulator Based on Double Microring Resonator for Stokes Vector Modulation2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Hirayama, Keita Suzuki, Yasuo Kokubun, and Taro Arakawa
    • 学会等名
      22nd Microoptics Conf. (MOC) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of TE/TM mode converter and phase modulator based on microring resonator for Stokes vector modulation2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Hirayama, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      6th Int. Symp. Material Sci. Technol. (MSST) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Single Microring Resonator-Loaded Mach-Zehnder Optical Modulator Based on Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Morishita, Yasuo Kokubun, and Taro Arakawa
    • 学会等名
      6th Int. Symp. Material Sci. Technol. (MSST) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オールパス型マイクロリング共振器偏波制御デバイスのための基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      平山智輝,荒川太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 導波損失を考慮した異径直列結合マイクロリング共振器波長フィルタのディジタルフィルタ設計手法2017

    • 著者名/発表者名
      小松原 拓也,國分 泰雄,荒川 太郎
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 五層非対称結合量子井戸単一微小リング共振器マッハ・ツェンダー光変調器の変調特性解析と作製プロセスの検討2017

    • 著者名/発表者名
      森下航平,國分泰雄,荒川太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会集積光デバイスと応用技術研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 構造性複屈折を考慮した量子井戸光偏波スイッチの設計2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木啓大,平山智輝,荒川太郎,國分 泰雄
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Design of Optical Polarization Switch Based on Quantum Well Microring Resonato2016

    • 著者名/発表者名
      Keita Suzuki, Tomoki Hirayama, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      5th Internat'l Symp. Materials Science and Surface Technol. (MSST) 2016
    • 発表場所
      Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2016-08-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical Operation Characteristics of Microring Resonator-Loaded Mach- Zehnder 2×2 Quantum Well Optical Switch2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kawaguchi, Kento Hori, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      5th Internat'l Symp. Materials Science and Surface Technol. (MSST) 2016
    • 発表場所
      Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2016-08-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design for High Speed Operation of Double Microring Resonator-Loaded Mach-Zehnder 2x2 Quantum Well Optical Switch2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kawaguchi, Kento Hori, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      21st Optoelectron. Com. Conf./Int'l. Conf. Photonics in Switching 2016 (OECC/PS 2016)
    • 発表場所
      Nigata, Japan
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Compact TE/TM Polarization Switch Based on Microring Resonator2016

    • 著者名/発表者名
      Keita Suzuki, Tomoki Hirayama, and Taro Arakawa
    • 学会等名
      21st Optoelectron. Com. Conf./Int'l. Conf. Photonics in Switching 2016 (OECC/PS 2016)
    • 発表場所
      Nigata, Japan
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Silicon microring resonator-loaded Mach-Zehnder modulator2016

    • 著者名/発表者名
      T. Arakawa, H. Homma, R. Gautam, and Y. Kokubun
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnol. (EMN) Meet. Optoelectron. 2016
    • 発表場所
      Puket, Thailand
    • 年月日
      2016-04-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Silicon microring resonator-loaded Mach-Zehnder modulator2016

    • 著者名/発表者名
      T. Arakawa, H. Homma, R. Gautam, and Y. Kokubun
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnol. (EMN) Meet. Optoelectron.
    • 発表場所
      タイ
    • 年月日
      2016-04-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Silicon microring resonator-loaded Mach-Zehnder modulator with interleaved pn junction2015

    • 著者名/発表者名
      H. Homma, R. Gautam, T. Arakawa, and Y. Kokubun
    • 学会等名
      20th Microoptics Conference 2015 (MOC '15)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Chebyshev Filter Condition Considering Loss in Quadruple Series-Coupled Microring Wavelength-Selective Switch2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Hayasaka, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      4th International Symp. Materials Science and Surface Technol. (MSST) 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation Characteristics of Silicon Microring Resonator-Loaded Mach-Zehnder Optical Modulator with Interleaved PN Junctions2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Homma, Rajdeep Gautam, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      4th International Symp. Materials Science and Surface Technol. (MSST) 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Compact Tunable 1x2 Multi-Mode Interference 3 dB Optical Coupler Based on Tapered Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kaneko, Naomichi Kawasaki, Joo-Hyong Noh, and Taro Arakawa
    • 学会等名
      4th International Symp. Materials Science and Surface Technol. (MSST) 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and Fabrication of Double Microring Resonator-Loaded Optical Mach-Zehnder Modulator2015

    • 著者名/発表者名
      Kento Hori, Masaki Nishimura, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      4th International Symp. Materials Science and Surface Technol. (MSST) 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential Tailored Quantum Wells and Their Application to Photonic2015

    • 著者名/発表者名
      Taro Arakawa
    • 学会等名
      4th International Symp. Materials Science and Surface Technol. (MSST) 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of InP Optical Waveguides with Narrow Trenches Using Dry Etching2015

    • 著者名/発表者名
      Shota Ueyama, Naomichi Kawasaki, Joo-Hyong Noh, and Taro Arakawa
    • 学会等名
      International Symposium on Highly-Controlled Nano- and Micro-Scale Functional Surface Structures for Frontier Smart Materials 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Highly-Sensitive Optical Biosensor Based on Si Microring-Enhanced Mach-Zehnder Interferometer2015

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yoshida, Shintaro Ishihara, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 学会等名
      International Symposium on Highly-Controlled Nano- and Micro-Scale Functional Surface Structures for Frontier Smart Materials 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Designing of Compound Semiconductor Optical Waveguide TE/TM Mode Converter2015

    • 著者名/発表者名
      Keita Suzuki, Taiju Ushiyama, Joo-Hyong Noh, and Taro Arakawa
    • 学会等名
      International Symposium on Highly-Controlled Nano- and Micro-Scale Functional Surface Structures for Frontier Smart Materials 2015
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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