モードフィールド自動整合光導波回路作製技術の研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12555103
• 研究機関: 茨城工業高等専門学校
• 研究代表者: 畠山 巌 茨城工業高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (00270215)
• 研究分担者: 吉澤 信幸 NTTアクセスサービス研究所, 主幹研究員 ; 山口 一弘 茨城工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教授 (70230349) ; 市毛 勝正 茨城工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教授 (50223095)
• キーワード: 光導波回路 / 位相共役鏡 / 位相共役光 / モードフィールド / フォトリフラクティブ結晶 / 共振 / 光導波路接続

研究概要

異なるモードフィールドを持つ2つの光導波路を位相共役光共振を用いることにより無調整で接続する方法を検討した。その結果以Fの点を明らかにした。(1)異なるモードフィールドを持つ2つの光導波路間で発生させた位相共役光は自動的にそのモードフィールドを整合する。(2)2つの光導波路間に故意に間隙や軸ズレを与え、その結合部を通過した光に対する位相共役光反射率を検討し、間隙については反射率低下が無い、軸ズレではコア径で規格化した軸ズレ1程度まで反射率の大きな低下が無い。(3)2つの対向した位相共役鏡間での共振は、その途中に挿入される物体の光減衰率に影響される。その位相共役光共振が安定して持続するための減衰率限界は位相共役鏡の結合係数や結合長で決まるsパラメータによって定まり、現状で入手できるフォトリフラクティブ結晶を用いて約40%である。(4)結合導波回路の作製に位相共役鏡の共振を用いることは、その間に挿入される物体の許容減衰率が40%であることから、動作マージンを考慮すれば実用的に困難である。しかし位相共役光を人為的に発生させることが可能であれば、共振系の減衰率限界を回避できる。DMD型空間光変調器が位相共役鏡への入力素子として機能する。
以上の結果より、今後位相共役鏡間の共振において、片方の位相共役鏡をデジタル機器に置き換えることを検討する。すなわち、2つの光導波路の結合部の情報を持つ入射光をCCDカメラで検出する。その情報をコンピュータで処理し、空間光変調器により位相共役光を発生させる。

研究成果

• [文献書誌] 畠山巌, 市毛勝正, 山口一弘: "対向フォトリフラクティブ位相共役鏡間での共振に対する系の減衰率の影響"電子情報通信学会論文誌C. J84-C No.8. 652-659 (2001)
• [文献書誌] 畠山巌: "対向位相共役鏡間での光共振シミュレーショ"茨城高専研究彙報. 35号. 77-82 (2000)
• [文献書誌] 井ノ上渚佐, 鳥羽田明広, 畠山巌: "フレネル型CGHにおける入射像の位相条件と再生品質"第9回電気学会東京支部茨城支所研究発表会講演予稿集. 109 (2001)
• [文献書誌] 高橋威裕, 寺門大輔, 畠山巌: "デジタルホログラフィーにおける再生像品質の記録条件依存性"第9回電気学会東京支部茨城支所研究発表会講演予稿集. 119 (2001)
• [文献書誌] 畠山巌: "デジタルマイクロミラーデバイス型プロジェクタによる位相共役鏡への画像入力"第48回応用物理学関係連合講演会予稿集. No.3. 1017 (2001)
• [文献書誌] 飯村浩二, 鈴木香奈子, 畠山巌: "光導波路伝搬光に対する位相共役光の特性"第8回電気学会束京支部茨城支所研究発表会講演予稿集. 125 (2000)
• [文献書誌] 畠山巌, 大森匡彦, 高信尚史: "対向位相共役鏡間での共振に対する系の減衰率の影響"第47回応用物理学関係連合講演会予稿集. No.3. 1199 (2000)
• [文献書誌] 大森匡諺, 高信尚史, 畠山巌: "対抗位相共役鏡間での光共振の研究"平成11年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会予稿集. 125 (1999)