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異なる波長帯で動作するシリコン光素子の1チップ集積

研究課題

研究課題/領域番号 15K13326
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関大阪府立大学

研究代表者

高橋 和  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20512809)

研究協力者 野田 進  京都大学, 工学研究科, 教授 (10208358)
浅野 卓  京都大学, 工学研究科, 准教授 (30332729)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードシリコンフォトニクス / 微細加工 / 高Q値ナノ共振器 / シリコンラマンレーザー / 半導体微細加工 / フォトニック結晶 / 光通信
研究成果の概要

本研究では、異なる厚みを有するシリコン基板を作製して、異なる波長帯で動作する光素子を、単一チップ上に集積することを目指した。
1年目は、サブナノメートル精度でシリコン基板を薄膜化するプロセスを開発した。つづいて、異なる厚みを有するシリコン基板を作製した。
2年目は、この基板上に、1310nm帯と1550nm帯で動作する2つの高Q値ナノ共振器を同時に作製して、両者でQ値200万以上を達成した。さらに、シリコンラマンレーザの集積化にも実現して、当初計画を大幅に上回る成果を得た。Q値200万は、単一チップでも達成困難であり、ラマンレーザは、作製難易度が極めて高い素子である。今後は本技術の産業移転を行う。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Analysis of high-Q photonic crystal L3 nanocavities designed by visualization of the leaky components2017

    • 著者名/発表者名
      K. Maeno, Y. Takahashi, T. Nakamura, T. Asano, and S. Noda
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 25 号: 1 ページ: 367-376

    • DOI

      10.1364/oe.25.000367

    • NAID

      120006719624

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高Q値ナノ共振器シリコンラマンレーザー2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 和
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 8月号 ページ: 52-55

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロワット閾値を持つシリコンラマンレーザー2016

    • 著者名/発表者名
      高橋和
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 2月号 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] フォトニック結晶ナノ共振器を用いた超低閾値ラマンシリコンレーザ2016

    • 著者名/発表者名
      高橋和、浅野卓、野田進
    • 雑誌名

      月刊オプトロニクス

      巻: 3月号 ページ: 1-1

    • NAID

      40020194678

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Q値100万を超えるシリコン 万を超えるシリコン ナノ共振器への液相ポストプロセ付加2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 隆浩、芦田 紘平、植田 眞由、床波 志保、飯田 琢也、岡野 誠、山田 浩治、高橋 和
    • 学会等名
      2017年春季応用物理学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 1310/1550nm帯で動作するシリコンラマンレーザーの1チップ集積2017

    • 著者名/発表者名
      桑原 充輝、高橋 和、野田 進
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノ共振器シリコンラマンレーザの周波数差,Q値の統計的評価2016

    • 著者名/発表者名
      栗原 潤、山下 大喜、高橋 和、野田 進
    • 学会等名
      2016年春季応用物理学会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス,目黒区,東京都
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトリソグラフィで作製したQ値100万を越えるシリコンフォトニック結晶ナノ共振器(注目講演)2016

    • 著者名/発表者名
      芦田 紘平、岡野 誠、大塚 実、関 三好、横山 信幸、越野 圭二、森 雅彦、高橋 和
    • 学会等名
      2016年春季応用物理学会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス,目黒区,東京都
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Q 値200 万を有するL3 型フォトニック結晶共振器2016

    • 著者名/発表者名
      前野権一,高橋和,野田進
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第36 回年次大会
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス,名古屋,愛知県
    • 年月日
      2016-01-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Toward the current-injection silicon laser2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Takahashi
    • 学会等名
      The 10th NanoSquare Workshop
    • 発表場所
      Osaka Prefecture University
    • 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] Ultralow threshold Raman silicon lasers using photonic crystal nanocavities2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Takahashi
    • 学会等名
      The 5th KIST-OPU-ECUST-TKU Joint Symposium on Advanced Materials and Application
    • 発表場所
      Korea Institute of Science and Technology (KIST)
    • 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] 高Q値フォトニック結晶ナノ共振器を用いた超小型シリコンフォトニクス素子2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 和、野田 進
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1310/1550nm波長帯で動作する高Q値ナノ共振器の1チップ集積2016

    • 著者名/発表者名
      桑原 充輝、高橋 和、野田 進
    • 学会等名
      2016年秋季応用物理学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ウェットエッチングを用いたSOI基板のサブナノメートル精度薄膜化2016

    • 著者名/発表者名
      桑原 充輝、高橋 和、野田 進
    • 学会等名
      2016年秋季応用物理学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高Q値フォトニック結晶共振器を用いた低閾値シリコンラマンレーザ2015

    • 著者名/発表者名
      高橋和
    • 学会等名
      第23回シリコンフォトニクス研究会
    • 発表場所
      石川県政記念 しいのき迎賓館,金沢,石川県
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高Q値フォトニック結晶ナノ共振器を用いたシリコンフォトニクス2015

    • 著者名/発表者名
      高橋和
    • 学会等名
      第98回テクノラボツアー大阪府立大学ナノアライアンスセンター設立記念研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学,堺市,大阪府
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultralow threshold Raman silicon lasers using photonic crystal nanocavities2015

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Takahashi
    • 学会等名
      The 2nd FZU-OPU Joint International Symposium
    • 発表場所
      Fuzhou University, Fuzhou, China
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マイクロワット閾値を持つ シリコンラマンレーザー2015

    • 著者名/発表者名
      高橋和
    • 学会等名
      JST推薦シーズ新技術説明会
    • 発表場所
      JST東京別館,市ヶ谷,東京都
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ共振器シリコンラマンレーザにおける2光子吸収の影響評価2015

    • 著者名/発表者名
      山下大喜,高橋和,浅野卓,野田進
    • 学会等名
      2015年秋季応用物理学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場,名古屋,愛知県
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A Sub-microwatt Threshold Raman Silicon Laser Using a High-Q Nanocavity2015

    • 著者名/発表者名
      Daiki Yamashita, Yasushi Takahashi, Takashi Asano, and Susumu Noda
    • 学会等名
      CLEO-PR 2015
    • 発表場所
      Busan Exhibition & Convention Center, Busan, Korea
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www2.pe.osakafu-u.ac.jp/pe9/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 第37回レーザー学会年次大会優秀論文発表賞

    • URL

      http://www.lsj.or.jp/LSJHP/LSJhtml/LSJHP_Table_Awards_AnnMtg.html#AMA37

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大阪府立大学 電子物理工学科 電子物理工学分野

    • URL

      http://www.pe.osakafu-u.ac.jp/research_detail/group10

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 大阪府立大学 高橋研究室

    • URL

      http://www.pe.osakafu-u.ac.jp/pe9/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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