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Si細線/石英系混成光導波路集積回路の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23360145
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 電子デバイス・電子機器
研究機関東北大学

研究代表者

山田 博仁  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60443991)

研究分担者 大寺 康夫  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20292295)
北 智洋  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40466537)
田主 裕一朗  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (90397985)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2013年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2011年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード光デバイス / 光回路
研究概要

シリコンや石英といった地球に豊富に存在する材料を用いて、光デバイスや光集積回路を実現する研究であり、特に、Siをコアとする極微細なSi細線光導波路と、一般的に広く用いられている石英系光導波路とを組み合わせた光集積回路を提案し、その可能性を理論および実験の両面から実証した。また、光回路に外部から光入出力を行うためのグレーティングカプラについて研究し、小型で低損失な光結合が可能な構造を導出した。さらに、レーザーダイオードなどを光回路上にチップ実装する方法についても検討し、実際にその方法を用いて波長可変レーザを実現した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (43件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Long external cavity Si photonic wavelength tunable laser diode2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Keita Nemoto, and Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53

    • NAID

      210000143633

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicon photonic wavelength-tunable laser diode with asymmetric mach-zehnder interferometer2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Keita Nemoto, and Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Selected Topics of Quantum Electronics

      巻: 20 ページ: 8201806-8201806

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコン・シリカ混成光導波路集積回路2014

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁
    • 雑誌名

      レーザー学会誌 レーザー学会誌

      巻: 42 ページ: 245-249

    • NAID

      130007897565

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Narrow-Spectral-Linewidth Wavelength- Tunable Laser Diode with Si Wire Waveguide Ring Resonators2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nemoto, T. Kita, and H. Yamada
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: Vol.5 号: 8 ページ: 82701-82701

    • DOI

      10.1143/apex.5.082701

    • NAID

      10031004640

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long external cavity Si photonic wavelength tunable laser diode2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, K. Nemoto, and H. Yamada
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: Vol.53 号: 4S ページ: 04EG04-04EG04

    • DOI

      10.7567/jjap.53.04eg04

    • NAID

      210000143633

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicon photonic wavelength-tunable laser diode with asymmetric mach-zehnder interferometer2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, K. Nemoto, and H. Yamada
    • 雑誌名

      J. Sel. Top. Quantum Electron

      巻: Vol.20 号: 4 ページ: 8201806-8201806

    • DOI

      10.1109/jstqe.2013.2295712

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコン・シリカ混成光導波路集積回路2012

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁
    • 雑誌名

      レーザー学会誌レーザー研究

      巻: 42巻 ページ: 245-245

    • NAID

      130007897565

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Crossing and Integration Using Hybrid Si-Wire/Silica Waveguides2011

    • 著者名/発表者名
      Younosuke Wakayama, Tomohiro Kita, Hirohito Yamada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50 号: 4S ページ: 04DG20-04DG20

    • DOI

      10.1143/jjap.50.04dg20

    • NAID

      210000070337

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シリコンフォトニクスと光カプラ2014

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁, 奈良 匡樹, 北 智洋
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニック波長可変レーザ2014

    • 著者名/発表者名
      北 智洋, 唐 睿, 根本 景太, 山田 博仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2014-03-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニック波長可変レーザ2014

    • 著者名/発表者名
      北 智洋, 唐 睿,根本 景太,山田 博仁
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニクスと光カプラ2014

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁, 奈良 匡樹, 北 智洋
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 位相制御機構を有するSi細線リング共振器型波長可変レーザ2014

    • 著者名/発表者名
      唐 睿, 北 智洋, 根本 景太, 澤田 延幸, 山田 博仁
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニクス波長可変レーザーの高出力・安定動作2013

    • 著者名/発表者名
      北 智洋, 根本 景太, 山田 博仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      門司港
    • 年月日
      2013-10-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Highly-stabilized operation of Si photonics wavelength tunable laser diode2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, K. Nemoto, and H. Yamada
    • 学会等名
      SSDM
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表]2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, K. Nemoto, K. Watanabe, H. Yamazaki, and H. Yamada
    • 学会等名
      CLEO/Pacific Rim 2013
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2013-07-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] SOIリング共振器を用いた狭線幅波長可変レーザ2013

    • 著者名/発表者名
      根本景太、北智洋、山田博仁
    • 学会等名
      OPE 2013年4月期研究会
    • 発表場所
      リゾーピア熱海
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] スローライトを用いた酸化チタン導波路の非線形性の増強2013

    • 著者名/発表者名
      内島 晃司、北智洋、山田博仁
    • 学会等名
      OPE 2013年4月期研究会
    • 発表場所
      リゾーピア熱海
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Si Photonic Wavelength Tunable Laser Diode for Digital Coherent Optical Communication2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, K. Nemoto, K. Watanabe, H. Yamazaki, and H. Yamada
    • 学会等名
      CLEO/Pacific Rim 2013
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Uniform Characteristics of Si-wire Waveguide Devices Fabricated on 300 mm SOI Wafers by Using ArF Immersion Lithography2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanushi, T. Kita, M. Toyama, M. Seki, K. Koshino, N. Yokoyama, M. Ohtsuka, A. Sugiyama, E. Ishitsuka, T. Sano, T. Horikawa, and H. Yamada
    • 学会等名
      International Conference on Group IV Photonics
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Narrow spectral linewidth and high output power Si Photonic Wavelength Tunable Laser Diode2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita,Keita Nemoto,Hirohito Yamada
    • 学会等名
      International Conference on Group IV Photonics
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Si 細線光導波路リング/MZIフィルタを用いた狭線幅波長可変レーザ2013

    • 著者名/発表者名
      根本 景太、北 智洋、山田 博仁
    • 学会等名
      2013年電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 300 mm SOI 基板上にハーフトーンマスクで作製したシリコン細線導波路2013

    • 著者名/発表者名
      平野 秀, 相馬 宗厳, 北 智洋, 田主 裕一朗, 関 三好, 外山 宗博, 堀川 剛, 山田 博仁
    • 学会等名
      2013年秋季第74回応用物理学会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 300 mm SOI基板上に作製したリング共振器の特性均一性2013

    • 著者名/発表者名
      相馬 宗厳,平野 秀, 田主 裕一朗, 北 智洋, 外山 宗博, 佐野 作, 堀川 剛, 山田 博仁
    • 学会等名
      2013年秋季第74回応用物理学会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Highly-stabilized operation of Si photonics wavelength tunable laser diode2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kita, Keita Nemoto, Hirohito Yamada
    • 学会等名
      SSDM2013
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 300 mm SOI基板上に作製したSiフォトニックデバイスの精密特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      相馬 宗厳, 平野 秀, 北 智洋, 田主 裕一朗, 関 三好, 外山 宗博, 佐野 作, 堀川 剛, 山田 博仁
    • 学会等名
      第20回シリコンフォトニクス研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High-デルタ光導波路の可能性2013

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁
    • 学会等名
      通研共同プロジェクト研究会
    • 発表場所
      東北大学(ナノスピン棟)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニクス波長可変レーザーの高出力・安定動作2013

    • 著者名/発表者名
      北 智洋、根本 景太、山田 博仁
    • 学会等名
      光エレクトロニクス(OPE)研究会
    • 発表場所
      門司港・海峡ロマンホール
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis method of vertical coupling optical I/O interface with mirrors2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nara, T. Kita, Y. Tanushi, and H. Yamada
    • 学会等名
      SSDM
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2012-09-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of vertical coupling optical I/O interface with reflectors2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nara, T. Kita, Y. Tanushi, and H. Yamada
    • 学会等名
      73回応用物理学会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニクスによる光集積回路2012

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁
    • 学会等名
      応用物理学会 チュートリアル
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Narrow spectral linewidth wavelength tunable laser with Si photonic-wire waveguide ring resonators2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nemoto, T. Kita, and H. Yamada
    • 学会等名
      9th Int. Conf. on Group IV Photonics
    • 発表場所
      San Diego, California
    • 年月日
      2012-08-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニクス2012

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁
    • 学会等名
      第17回「微小光学特別セミナー」
    • 発表場所
      東大生産研(駒場)
    • 年月日
      2012-06-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニクスの現状と展望2012

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁
    • 学会等名
      (独)日本学術振興会将来加工技術第136 委員会
    • 発表場所
      弘済会館(四ッ谷)
    • 年月日
      2012-04-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 分散関係を利用したグレーティングカプラの設計2012

    • 著者名/発表者名
      峯岸俊祐、大寺康夫、山田博仁
    • 学会等名
      2012年春季電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2012-03-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Si 細線光導波路リング共振器フィルタを用いた狭線幅波長可変レーザ2012

    • 著者名/発表者名
      根本 景太, 北 智洋, 山田 博仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シリコン/シリカ複合光導波路集積回路技術2012

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁, 北 智洋, 若山 陽之介, 大坂孝久
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第32回年次大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-01-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シリコン/シリカ複合光導波路集積回路技術2012

    • 著者名/発表者名
      山田博仁、北智洋、若山陽之介、大坂泰久
    • 学会等名
      2012年レーザー学会学術講演会第32回年次大会
    • 発表場所
      TKP仙台カンファレンスセンター(仙台)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of grating coupler type optical I/O interface at the 1.55 μm wavelength range2011

    • 著者名/発表者名
      T. Osaka, T. Kita, and H. Yamada
    • 学会等名
      SSDM
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2011-09-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Optical Crossing by Hybrid Si-Wire/Silica Waveguides2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Wakayama, T. Kita, and H. Yamada
    • 学会等名
      8th Int. Conf. on Group IV Photonics
    • 発表場所
      London(英国)
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Optical Crossing by Hybrid Si-Wire/Silica Waveguides2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Wakayama, T.Kita, H.Yamada
    • 学会等名
      IEEE Group IV Photonics
    • 発表場所
      London,英国
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Zero Photonic Band-Gap Structure in Si Photonic-Wire Bragg-Grating2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kita and H. Yamada
    • 学会等名
      8th Int. Conf. on Group IV Photonics
    • 発表場所
      London(英国)
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Si 細線光導波路とシリカ系光導波路による交差構造の検討2011

    • 著者名/発表者名
      若山 陽之介, 北 智洋, 山田 博仁
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2011-09-02
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Si細線光導波路とシリカ系光導波路による交差構造の検討2011

    • 著者名/発表者名
      若山陽之介, 北智洋, 山田博仁
    • 学会等名
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形市)
    • 年月日
      2011-09-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] シリコンフォトニクスの現状と展望

    • 著者名/発表者名
      山田 博仁
    • 学会等名
      独立行政法人日本学術振興会将来加工技術第136委員会
    • 発表場所
      弘済会館(四ッ谷)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Si 細線光導波路リング共振器型波長可変レーザの狭スペクトル線幅化の検討

    • 著者名/発表者名
      根本景太、北智洋、山田博仁
    • 学会等名
      第545回 伝送工学研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Narrow spectral linewidth wavelength tunable laser with Si photonic-wire waveguide ring resonators

    • 著者名/発表者名
      Keita Nemoto, Tomohiro Kita, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      Group IV Photonics 2012
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 散乱行列法を用いた光入出力インターフェースの解析

    • 著者名/発表者名
      奈良匡樹, 北智洋, 田主裕一朗, 山田博仁
    • 学会等名
      第546回 伝送工学研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of vertical coupling optical I/O interface with reflectors

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nara, Tomohiro Kita, Yuichiro Tanushi, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      秋田県立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 反射器付垂直結合型光入出力インターフェースの設計解析手法

    • 著者名/発表者名
      奈良匡樹, 北智洋, 田主裕一朗, 山田博仁
    • 学会等名
      2012年秋季第73回応用物理学会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis method of vertical coupling optical I/O interface with mirrors

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nara, Tomohiro Kita, Yuichiro Tanushi, and Hirohito Yamada
    • 学会等名
      SSDM2012
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 波長フィルタ及びレーザ2014

    • 発明者名
      北 智洋, 根本 景太, 山田 博仁
    • 権利者名
      北 智洋, 根本 景太, 山田 博仁
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-002969
    • 出願年月日
      2014-02-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 波長フィルタ及びレーザ2014

    • 発明者名
      北 智洋,根本 景太,山田 博仁
    • 権利者名
      北 智洋,根本 景太,山田 博仁
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-029699
    • 出願年月日
      2014-02-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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