2002 年度実績報告書

導波型非線形光学波長変換デバイスとその応用

研究課題

研究課題/領域番号	13026218
研究機関	大阪大学
研究代表者	栖原敏明大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90116054)
研究分担者	上向井正裕大阪大学, 大学院・工学研究科, 科学技術振興特任教員藤村昌寿大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80263218)
キーワード	光集積回路 / 非線形光学 / 光波長変換 / 光導波路 / 光信号処理 / 光スイッチ / 半導体レーザ / 強誘電体
研究概要	各種導波型非線形光学デバイスの設計理論の確立、波長域拡大および新規デバイス実現のための基本的作製技術の確立、光通信用高効率広帯域波長変換デバイスの作製と評価,周辺素子の基礎研究に重点を置いて研究を行った。主な成果を以下に要約する。 1.両偏波(TE/TM)を導波でき光損傷耐性に優れた光導波路としてとりあげたZnO拡散LiNbO_3の作製技術をほぼ確立して、伝搬損失1dB/cm程度の良好な導波路を得た。 2.光損傷耐性に優れたMgO添加LiNbO_3結晶の分極反転特性を実験的に調べ、同結晶における周期的分極反転構造の新たな作製方法として、常温での周期パターン紫外光照射と一様電界印加による分極反転法を開発し、良好な予備的結果を得た。 3.光通信用波長変換デバイスの高効率化のための新規な構造として、As_2S_3高屈折率層装加によるモード制御プロトン交換光導波路を用いるデバイスを提案し、設計・作製して規格化効率最大790%/Wまでの高効率化を達成した。また光通信波長域内波長変換特性を実験的に評価し、最大で-12dBの変換特性を達成した。 4.非線形光学波長変換デバイスの集積化励起光源として、増幅器・結合器集積半導体レーザ、外部共振型集積高出力半導体レーザ、結合器集積広面積DBRレーザなどの集積半導体レーザを設計・作製し、特性評価を行った。良好な実験結果により波長変換への応用可能性を示した。 5.新規な機能のデバイスとして、擬似位相整合非線形光学導波路によるパラメトリック蛍光光子対発生デバイスを設計・作製し、基礎実験を行ってパラメトリック蛍光特性を評価した。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] T.Suhara: "Wavelength conversion in quasi-phase matched LiNbO_3 waveguide devices (Invited Paper)"Optoelectronics and Communication Conference (OECC'02). 12C4-1. 606-607 (2002)
[文献書誌] Y.Shigematsu, M.Fujimura, T.Suhara: "Fabrication of LiNbO_3 TE/TM waveguides for 1.5μm wavelength band by Zn/Ni Diffusion in Low-Pressure Atmosphere"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.41, Pt.1, No.7B. 4825-4827 (2002)
[文献書誌] M.Uemukai, Y.Kunoh, N.shimada, T.Suhara: "InGaAs angled-grating distributed Bragg reflector lasers integrated with grating outcoupler for collination"Tech.Dig.Int.Semiconductor Laser Conf.. MC5. 27-28 (2002)
[文献書誌] T.Suhara, M.Uemukai, N.Shimada, A.Larsson: "Broad area and MOPA lasers with integrated grating components for beam-shaping and novel functions(Invited Paper)"SPIE Photonic West, Optoelectronics 2003. 4995-05. 394-394 (2003)
[文献書誌] T.Suhara, Y.Avetisyan, H.Ito: "Theoretical analysis of laterally emitting terahertz-wave generation by difference frequency generation"IEEE J.Quantum Electron.. vol.39, No.1. 166-171 (2003)
[文献書誌] T.Suhara: "Quantum Photonic Devices : Waveguide NLO Devices and Semiconductor Lasers for Generation of Squeezed Light and Correlated Twin Photons (Invited Paper)"Tech.Digest European Conf.Integrated Optics. (掲載予定). (2003)
[文献書誌] 栖原敏明: ""擬似位相整合非線型光学素子,"ナノテクノロジーハンドブック第III編第2章第2.3.1節"オーム社(発行予定). (2003)

2002 年度 実績報告書

導波型非線形光学波長変換デバイスとその応用

研究代表者

栖原 敏明 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90116054)

研究成果

[文献書誌] T.Suhara: "Wavelength conversion in quasi-phase matched LiNbO_3 waveguide devices (Invited Paper)"Optoelectronics and Communication Conference (OECC'02). 12C4-1. 606-607 (2002)

[文献書誌] Y.Shigematsu, M.Fujimura, T.Suhara: "Fabrication of LiNbO_3 TE/TM waveguides for 1.5μm wavelength band by Zn/Ni Diffusion in Low-Pressure Atmosphere"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.41, Pt.1, No.7B. 4825-4827 (2002)

[文献書誌] M.Uemukai, Y.Kunoh, N.shimada, T.Suhara: "InGaAs angled-grating distributed Bragg reflector lasers integrated with grating outcoupler for collination"Tech.Dig.Int.Semiconductor Laser Conf.. MC5. 27-28 (2002)

[文献書誌] T.Suhara, M.Uemukai, N.Shimada, A.Larsson: "Broad area and MOPA lasers with integrated grating components for beam-shaping and novel functions(Invited Paper)"SPIE Photonic West, Optoelectronics 2003. 4995-05. 394-394 (2003)

[文献書誌] T.Suhara, Y.Avetisyan, H.Ito: "Theoretical analysis of laterally emitting terahertz-wave generation by difference frequency generation"IEEE J.Quantum Electron.. vol.39, No.1. 166-171 (2003)

[文献書誌] T.Suhara: "Quantum Photonic Devices : Waveguide NLO Devices and Semiconductor Lasers for Generation of Squeezed Light and Correlated Twin Photons (Invited Paper)"Tech.Digest European Conf.Integrated Optics. (掲載予定). (2003)

[文献書誌] 栖原敏明: ""擬似位相整合非線型光学素子,"ナノテクノロジーハンドブック 第III編 第2章第2.3.1節"オーム社(発行予定). (2003)

2002 年度実績報告書

栖原敏明大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90116054)

[文献書誌] 栖原敏明: ""擬似位相整合非線型光学素子,"ナノテクノロジーハンドブック第III編第2章第2.3.1節"オーム社(発行予定). (2003)