| 研究課題/領域番号 |
09650384
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
山本 錠彦 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00029448)
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| 研究分担者 |
田中 拓男 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (40283733)
芳賀 宏 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (80172831)
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| キーワード | 光波長変換 / 光波長フィルタ / 光導波路 / 光集積回路 / 非線形光学 / 第2高調波発生 / モードフィルタ / 導波型光素子 |
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| 研究概要 |
非対称Y分岐導波路のモード分離特性を利用した波長フィルタを新たに考察し、その特性をビーム伝搬法により解析した。さらに、タンタル酸リチウム基板に素子を作製し、基本波として波長1.06μmのYAGレーザ光から得られる基本モード、波長変換光として第2高調波(波長0.53μm)の高次モードの光を入射しその分離特性を調べた。
解析により以下のような知見が得られた。
1.高調波を出力するポートは、モード分離特性に加えて高調波に対してカットオフに設定できるため50dB以上の波長分離比をとれる。
2.基本波を出力するポートは、基本波に対して高次のモードも伝搬するため、十分な分離比を得るためにはY分岐の分離角度および各分枝の非対称性を適切な値に設定する必要がある。
3.Y分岐の遷移部分においては高調波に対して3つのモードが存在しうるため、出力ポートが2ポートのY分岐構造では、最高次のモードに対する適当な出力ポートが存在しないため、放射損失が生じる。
4.10nm程度波長範囲において20dB以上の分離比を得ることができる。
実験により以下のような知見が得られた。
1.解析結果と同様、高調波を出力するポートにおいては基本波の出力は測定限界以下で十分な波長分離特性を持つ。
2.基本波を出力するポート分岐角、分枝の非対称性に依存し、最高状態で20dB程度の分離比を得た。
3.最適状態となる、導波路幅の許容度は1μm程度あり、このことから波長依存性も少ないものと予想される。
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