| 研究課題/領域番号 |
16560298
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
堤 喜代司 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教授 (50111993)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 光導波路 / 多モード干渉導波路カプラ / 導波モードの多重・分離 / 差分ビーム伝搬法 / 時間領域差分法(FDTD法) / 電子ビーム描画 / ステージ移動による描画 / 導波モードの多重 / 時間応答 / 反射波 / インチワームモータ / イオン交換 |
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| 研究概要 |
多モード干渉(MMI)導波路カプラを用いたモード多重・分離素子の設計・作成のため、素子の動作の解析および導波路パターンの作成法について研究を行った。解析では、波長特性と時間応答について、パターン作成法では、電子ビーム描画システムにおけるステージの移動制御について検討を行った。
波長特性の解析には、FD-BPM(差分ビーム伝搬法)を用いた。多重・分離の対象となるモードの次数が高くなるほど素子の特性は狭帯域となるが、これは干渉領域で励振されるモードがより高次に及ぶためと考えられる。そこで、励振されるモードの次数を抑えるためのMMIカプラの構造を明らかにした。0次,1次,2次モードを多重した場合、設計波長から-10dBまでの帯域幅は約2倍になった。
時間応答の解析には、FDTD法(時間領域差分法)を用いた。干渉領域で励振されるモードがより高次に及ぶほど、干渉領域の終端での反射が大きいことがわかった。また、干渉領域の長さを近似理論による値から調整することにより、出力を向上できることを明らかにした。
本研究で用いる電子ビーム描画システムは、インチワームモータをアクチュエータとする精密微動ステージをもち、光学式エンコーダでステージの移動量を知ることができる。インチワームモータはパルス列で駆動され、パルスの繰り返し周波数で移動速度が決定されるが、与えるパルス数によって、移動距離の誤差率が変化し、パルス数が少ないほど誤差率が大きくなり、そのばらつきも大きくなることがわかった。そこで、ステージ移動命令とエンコーダデータ取り込み命令の与え方を工夫したところ、1mmの移動に対して平均で10nm未満、最大で100nm未満の距離誤差で移動することができた。
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