光導波路グレーティングカップラの高機能化に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09750058
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 裏 升吾 大阪大学, 工学研究科, 助手 (10193955)
• キーワード: 光導波路 / 光集積回路 / 高次回折 / グレーティングカップラ / 導波路グレーティング

研究概要

平成10年度は昨年度に設計した高機能グレーティングカップラの試作および特性評価を行ない、実験的に有用性を確認すると共に問題点を明らかにした。導波路や電極、グレーティング素子を設計・作製し、条件の最適化や各構成要素の基礎特性を評価した。
1. スイッチング機能付グレーティングカップラ
基板上の薄膜導波路を伝搬してきた導波光はグレーティングカップラの1次回折により空間中に放射出力される。3次回折による導波光-導波光結合の導波モード屈折率の高い選択性利用する出力光スイッチングを試みた。高分子材料の熱光学効果を利用して、10℃の温度変化で3dBの消光比を得た。
2. 高次グレーティングカップラの高効率化
高屈折率導波路への集積化や短波長領域での使用には極短周期グレーテイングが必要となる。そのような要求を緩和するために、より周期の長い高次回折グレーテイングカップラを検討した。一般的に高次回折は効率が非常に低いが、低次回折の抑圧を行なうことで高効率化できることを理論的・実験的に明らかにした。
3. 紫外光導波路評価用グレーティングカップラ
紫外波長領域の導波路にグレーテイングカップラを集積して、導波モード離散性と組み合わせて、モード屈折率、伝搬損失、モードプロファイル等の導波特性の評価をおこない、紫外波長用導波路作製に関する知見を得た。

研究成果

• [文献書誌] 〓 丘丹: "グレーティングカップラを用いた導波路間同方向結合の高効率化の基礎検討" 電子情報通信学会論文誌(C-I). J81-C-I. 423-428 (1998)
• [文献書誌] S.Ura,A.Sugimoto,T.Suhara and H.Nishihara: "Integration of Grating Couplers in two-story wavegudes for rotary displacement sensing" Applied Optics. 37・27. 6345-6349 (1998)
• [文献書誌] S.Ura,H.Moriguchi,S.Kido,T.Suhara and H.Nishihara: "Radiation switching in Grating Coupler by diffraction to distributed Bragg reflector regime" Applied Optics. 38・12(in press). (1998)
• [文献書誌] S.Ura,Y.Honzawa,T.Suhara and H.Nishihara: "Reflection type multi-order grating lens for three ultraviolet wavelengths" Applied Optics. 38・14(in press). (1998)
• [文献書誌] S.Ura,T.fujii,T.Suhara and H.Nishihara: "Efficiency-enhanced third-order grating coupler" Applied Optics. 38・14(in press). (1998)
• [文献書誌] S.Ura,R.Nishida,T.Suhara and H.Nishihara: "Selective interconnection among vertically integrated three optical waveguides by grating couplers" Conf.Proc.11th Annual Meet.IEEE LEOS. 2. 37-38 (1998)