| 研究課題/領域番号 |
20K04601
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
榎原 晃 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (10514383)
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| 研究分担者 |
佐藤 孝憲 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (60835809)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 多モード干渉光導波路 / 電気光学変調素子 / ニオブ酸リチウム / 光結合器 / 90°ハイブリッド / チタン拡散光導波路 / 電気光学素子 / チタン拡散光道波路 / 光変調素子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高速光変調器などの電気光学素子は、光の高速な電気制御ができるため、光通信システム等では不可欠である。電気光学素子では、ニオブ酸リチウム基板へのチタン拡散による光導波路（Ti拡散LN導波路）が、低損失なため広く用いられている。一方で、光導波路内での光波の２次元的な干渉を用いた多モード干渉(MMI)光導波路では、複数端子の光結合器が実現でき、電気光学素子の高機能化が期待できるが、Ti拡散LN導波路では実現できていない。本研究では、Ti拡散LN導波路によるMMI導波路素子の設計・作製手法を確立し、MMI導波路による光結合器を用いて、新たな機能を持つ電気光学変調素子を提案し、その動作実証を行う。
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| 研究成果の概要 |
多モード干渉(MMI)光導波路素子を，初めてTi拡散LN導波路で実現した．そして、多分岐のMMI光結合器を用いて、新たな機能を持つ電気光学変調素子を提案し、実験的にその動作実証を行った．主な具体的成果としては，チューナブルな2×2MMI光結合器を設計し，それを用いて50dBを超える高消光比のマッハツェンダ光変調器(MZM)や側波帯抑圧比の優れた光単一側波帯(SSB)変調器を実現した．また，1×3光結合器を用いた3並列干渉構造光変調器構造を提案し，光SSB変調器や光ファイバの分散補償が可能な光変調器などの高機能な光変調器の動作実証を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、今までなされてこなかったTi拡散LN光導波路を用いたMMI導波路素子技術を確立した．その技術を用いて，従来のY分岐光導波路では実現不可能な多分岐の光結合器を，電気光学効果を有するTi拡散LN導波路で初めて実現し，これらMMI結合器を用いて，従来にない高性能な光変調器を，非常にシンプルな構成で実現した．高速で低遅延の通信が求められる6Gなどの将来の通信システムなどにおいて，これら高機能な光変調器の利用が期待できる．
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