| 研究課題/領域番号 |
19H00872
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長崎大学 (2020-2023)
福井大学 (2019) |
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研究代表者 |
榎波 康文 長崎大学, 工学研究科, 教授 (90377474)
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| 研究分担者 |
高村 映一郎 福井大学, 学術研究院工学系部門, 助教 (30843015)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2022年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2020年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2019年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | 光変調器 / 電気光学ポリマ / 低電圧駆動 / 超高速光変調 / 高周波光変調 / ポリマ / ゾルゲルガラス / 低消費電力 / 高速光変調 / 光導波路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光変調帯域幅を240GHzまで拡大しデータセンタにおいて必要とされる高速データ伝送のための高速光トランシーバモジュールに組み込み可能な300Gbaud超高速ポリマ光変調器を研究開発する。光変調帯域幅拡大のため光導波路の光波周波数に対する実効屈折率とミリ波周波数に対する実効屈折率を整合させるためTiO2等の誘電体スロット層を利用する。スロット層は導波モードが存在し得ない導波路寸法（<波長/2n）に薄膜化することにより光周波数に対する実効屈折率に影響を与えることなくミリ波に対する実効屈折率を制御し位相不整合に起因する帯域幅制限を拡大する。
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| 研究成果の概要 |
代表者は上部電極に進行波型マイクロストリップ線型進行波電極を用いた超高速ガラス・ポリマ光変調器を作製し、110GHz光コンポーネントアナライザを用いて3dB減衰光変調帯域幅測定を行った。誘電体導波路を用いた光変調器に対して世界最大幅の帯域幅140GHzを実証しするとともに、TiO2薄膜を用いた帯域幅拡大のための計算及び詳細設計を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
申請者は20年以上有機材料を用いた光デバイス研究（光変調器）を行っている。現在米国グーグル、アマゾン、マイクロソフト等のGAFAMと呼ばれる巨大IT企業は米国にデータセンタを有し、世界中のクラウド顧客のデータ管理を行っている。これらのIT企業のデータセンタ内部やデータセンタ間の通信は光ファイバ通信が主になっており、そのために電気信号を高速で光信号に変換する光デバイス（光変調器）の高速化、低消費電力が必要である。光変調器の低消費電力化のためには材料の電気光学係数が高い材料が必要であり、そのためには電気光学係数の正確な測定が必要である。申請者は新規測定法を開発し問題を解決した。
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