| 研究課題/領域番号 |
10555109
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中村 僖良 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00005365)
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| 研究分担者 |
戸叶 裕一 株式会社 トーキン, 商品開発研究所, 研究員
本郷 哲 宮城工業高等専門学校, 情報デザイン学科, 講師 (80271881)
山田 顕 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80134021)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| キーワード | SH型弾性表面波 / KNbO_3 / 波長可変フィルタ / LiNbO_3 / ZnO薄膜 / 光導波路 / 音響光学効果 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、純粋な横波表面波である高結合SH型弾性表面波を光波と相互作用させ、弾性表面波の周波数を変えることにより特定の波長の光信号のみを選択的に取り出すことが可能な高効率WDM光通信用波長可変フィルタを開発することにある。本研究で得られた主な成果、知見を以下に要約する。
1.KNbO_3結晶のZ軸シリンダ・カットの短絡表面には純粋な横波のBGS表面波が存在し、その電気機械結合係数K^2が53%と極めて大きいことを明らかにした。また自由表面の場合にはBGS波はXおよびYカットの近傍にのみ存在することを明らかにした。
2.KNbO_3結晶のZ-軸シリンダ・カットにおいてBGS波と光波の相互作用により生ずる屈折率変化の解析を行い、従来のレーリイ波を用いた場合よりも1桁以上大きな音響光学効果が得られることを明らかにした。
3.Y-XLiNbO_3基板に存在する擬似弾性表面波を、表面に横波速度の遅いZnO膜を付けることにより減衰のないSH型弾性表面波に変えることができ、そのK^2はZnO膜厚が0.1λ付近で21.4%と非常に大きいことを明らかにした。また実験によりこれを実証した。
4.ZnO/Y-XLiNbO_3構造のSH型表面波による屈折率変化の理論解析を行い、レーリイ波の場合より表面付近での屈折率変化が大きいことを示した。また光導波モードの解析をし、モード結合理論により100%TE-TMモード変換の結合長を求め、従来のレーリイ波を用いた場合に比べ結合長は約1/2.5にできることを明らかにした。
5.ZnO/Y-XLiNbO_3構造の音響光学波長可変フィルタを設計、製作した。現在SH型弾性表面波によるTE光からTM光へのモード変換動作を実験的に調べている。
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