3次元光集積回路網に関する基礎研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06402027
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 西原 浩 大阪大学, 工学部, 教授 (00029018)
• 研究分担者: 藤村 昌寿 大阪大学, 工学部, 助手 (80263218) ; 裏 升吾 大阪大学, 工学部, 助手 (10193955) ; 栖原 敏明 大阪大学, 工学部, 助教授 (90116054) ; 春名 正光 大阪大学, 医学部, 教授 (20029333)
• キーワード: 光集積回路 / 光導波路 / 光学デバイス / 薄膜堆積技術 / グレーティング / 光機能性高分子

研究概要

本研究では、回路網デバイスの実現可能性を探るために、導波路の多重積層化、およびそれら導波路間の機能的結合を理論的・実線的に検討することを目的としており、本年度は、導波路積層化の基礎検討を行った。具体的な成果は以下のとおりである。
1.LiNbO3薄膜の堆積・特性評価 LiNbO_3薄膜をサファイア基板上にレーザアブレーションにより堆積させることを試み、得られた薄膜の膜質、結晶性、光学特性を評価し、良好な導波路を得るための知見を得た。
2.高精細グレーティングの作製 高屈折率半導体導波路にグレーティングカップラを含むグレーティング素子群の集積化および半導体レーザとの集積化に成功した。
3.高分子の積層化 特性の異なる高分子薄膜のスピンコートによる多重積層化の可能性を探るために、側鎖導入型電気光学高分子、光バッファ層用低屈折率高分子、化学バッファ層用高分子等のコーティング条件を調べ、問題点を明らかにした。
4.高次回折を利用するグレーティングカップラの検討 積層反射膜の集積化により3次回折を利用する高効率グレーティングカップラを提案・設計し、その可能性を明らかにした。
5.光集積センサデバイスの考案 Si基板上にガラス導波路を2階に集積し、センサビームを形成するのための導波路と戻ってきた信号光を処理/検出するための導波路とを分離して構成する回転検出光集積デバイスを考案し、設計した。

研究成果

• [文献書誌] H.Nishihara: "Recent progress on electro-optic polymer waveguidedevices" International Symp.on NOnlinear Photonics Matenials,Tokyo,May 24-24,1994.461-472 (1994)
• [文献書誌] M.Haruna: "Laser beam Periodic-dot writing for fabrication of Ti:LiNbO3 waveguide wavelength filters" Applied Optics. 33. 2317-2322 (1994)
• [文献書誌] S.Ura: "Design of high efficiency 3rd order grating coupler in semiconductor waveguide" Tech. Digest Fifth Optoelectronics Conf.,Makuhari Messe,Chiba,15B4-2,July 12-15,1994.356-357 (1994)
• [文献書誌] S.Ura: "Integrated-optic displacement sensor using a pair of grating couplers" Int'l Symp.Guided-Wave Optoelectron.,New York City,Octobero 26-28,1994. (1994)
• [文献書誌] M.Oh: "Integrated optic focal spot intensity modulator using electro-optics polymer waveguide" J.Lightwave Technolo.12. 1569-1576 (1994)
• [文献書誌] 谷口健博: "AlGaAs GRIN-SCH導波路におけるグレーティング素子の設計と集積化" 電子情報通信学会、信学技報. LQE94. 31-36 (1994)
• [文献書誌] 木戸智: "層間反射を用いたグレーティングカップラの回折効率制御の理論的検討" 輻射科学研究会. RS94-15. 1-5 (1994)
• [文献書誌] 木戸智: "1次回折抑圧高効率3次グレーティングカップラの設計" 電子情報通信学会、信学技報. LQE94. 19-24 (1995)
• [文献書誌] 石月秀貴: "レーザアブレーション堆積LiNbO3結晶膜/サファイア光導波路の基礎特性" 電子情報通信学会、信学技報. LQE94. 43-48 (1995)
• [文献書誌] 西原,浩: "ディフラクティブ・オプティックス技術に関する調査研究" (財)産業創造研究所, 17 (1994)
• [文献書誌] 西原,浩: "『人工結晶と新材料の創製』(人工結晶学会編)″2.5節、光集積回路デバイスの最近の研究動向″" 三共出版, 10 (1994)
• [文献書誌] 西原浩: "『レーザー技術の新展開』(レーザー学会編、霜田光一監修)、分担執筆、“光集積回路"" 学会センター関西, 4 (1994)
• [文献書誌] 西原浩: "『応用物理データブック』(応用物理学会編)、分担執筆、“2.86光導波路用材料"、“2.87導波路の基本素子"" 丸善, 7 (1994)