2002 年度実績報告書

波長多重用フォトニックデバイス

研究課題

研究課題/領域番号	13026224
研究機関	早稲田大学
研究代表者	宇高勝之早稲田大学, 理工学部, 教授 (20277817)
キーワード	半導体光デバイス / 超高密度波長多重 / 光クロスコネクト / 光スイッチ / 波長変換素子 / 多モード干渉導波路 / 半導体光増幅器
研究概要	本研究では、超高密度波長多重や光クロスコネクトシステムによる超高速フォトニックネットワークを実現する上で不可欠な高速光スイッチや波長変換素子として、これまでに提案してきた半導体多モード干渉(MMI)導波路を用いた光スイッチング素子の特性向上のための検討を引き続き行った。その結果、以下の成果が得られた。 1)部分屈折率変調多モード干渉型光スイッチ(MIPS-P)を用いた高性能多ポート光スイッチを実現すべく、クロストーク劣化の懸念される1段構成ではなく、より構造が単純な2×2MIPS-Pの4多段構成について特性解析を行い、4×4構造と同等以上のスイッチング又は分配動作においていずれも-20dB以下の低クロストークで、かつ約半分の素子長で実現でき、機能の柔軟性にも優れているとなどが分かった。 2)2×2構造MIPS-Pを作製するに当たり、屈折率変調領域を限定する上で重要な電流狭窄構造に関して、溝構造について2μm幅の溝や電極窓の形成技術の検討を行い、作製条件を把握した.。 3)半導体光増幅器(SOA)の相互位相変調効果とMMI結合導波路を用いたマイケルソン干渉型波長変換素子(MIWC-MMIC)を作製した。SOAとMMI導波路集積構造の作製条件を検討し、SOAの特性向上を図った。その桔果、無変調光ではあるが、2波長入力により消光比10dB以上の相互位相変調効果が達成された。また、素子構造の特性の与える影響を解析により検討し、MMIC分岐比やSOA端面の反射率等の設計指針を得た。今後は、光スイッチについては溝構造およびプロトン打ち込み構造電流狭窄構造の導入により2×2MIPS-Pの高性能化や高速スイッチング動作、多段化により多ポート化の実現を目指す。波長変換についてはMIWC-MMICのSOA特性の向上や集積構造化を図り、高性能な高速波長変換動作の実現を目指す。

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] K.Utaka, et al.: "Multi-mode interference photonic switches (MIPS)"IEEE J. Lightwave Technology. Vol.20,No.4. 675-681 (2002)
[文献書誌] K.Utaka, et al.: "Michelson interferometer-type wavelength conveter Integrated with multi-mode intgerference coupler (MIWC-MMIC)"IEEE J. Selected Topics on Quantum Electronics. (submitted未定). (2003)
[文献書誌] K.Utaka, et al.: "Fabrication of Michelson interferometer-type wavelength conveter integrated with multi-mode intgerference coupler (MIWC-MMIC)"18th IEEE International Semiconductor Laser Conference (ISLCユ02), Garmisch. WA6 (2002)
[文献書誌] K.Utaka, et al.: "Analysis on 4x4 non-blocking optical switch using seven-staged 2x2 multi-mode interference photonic switches"International Conference on Optical Internet and Topical Meeting on Photonics in Switching. TuA5 (2002)
[文献書誌] 宇高勝之他: "7段2x2部分屈折率変調多モード干渉型光スイッチによる4x4ノンブロック光スイッチ動作の解析"第63回応用物理学会学術講演会(秋季). 24-B-3 (2002)
[文献書誌] 宇高勝之他: "多モード干渉導波路を利用したマイケルソン干渉型波長変換素子の試作(2)"第49回応用物理関係連合講演会(春季). 29a-ZS-10 (2002)
[文献書誌] 宇高勝之他(分担執筆): "光情報ネットワーク"オーム社. 236(23) (2002)

2002 年度 実績報告書

波長多重用フォトニックデバイス

研究代表者

宇高 勝之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (20277817)

研究成果

[文献書誌] K.Utaka, et al.: "Multi-mode interference photonic switches (MIPS)"IEEE J. Lightwave Technology. Vol.20,No.4. 675-681 (2002)

[文献書誌] K.Utaka, et al.: "Michelson interferometer-type wavelength conveter Integrated with multi-mode intgerference coupler (MIWC-MMIC)"IEEE J. Selected Topics on Quantum Electronics. (submitted未定). (2003)

[文献書誌] K.Utaka, et al.: "Fabrication of Michelson interferometer-type wavelength conveter integrated with multi-mode intgerference coupler (MIWC-MMIC)"18th IEEE International Semiconductor Laser Conference (ISLCユ02), Garmisch. WA6 (2002)

[文献書誌] K.Utaka, et al.: "Analysis on 4x4 non-blocking optical switch using seven-staged 2x2 multi-mode interference photonic switches"International Conference on Optical Internet and Topical Meeting on Photonics in Switching. TuA5 (2002)

[文献書誌] 宇高 勝之 他: "7段2x2部分屈折率変調多モード干渉型光スイッチによる4x4ノンブロック 光スイッチ動作の解析"第63回応用物理学会学術講演会(秋季). 24-B-3 (2002)

[文献書誌] 宇高 勝之 他: "多モード干渉導波路を利用したマイケルソン干渉型波長変換素子の試作(2)"第49回応用物理関係連合講演会(春季). 29a-ZS-10 (2002)

[文献書誌] 宇高 勝之 他(分担執筆): "光情報ネットワーク"オーム社. 236(23) (2002)

2002 年度実績報告書

宇高勝之早稲田大学, 理工学部, 教授 (20277817)

[文献書誌] 宇高勝之他: "7段2x2部分屈折率変調多モード干渉型光スイッチによる4x4ノンブロック光スイッチ動作の解析"第63回応用物理学会学術講演会(秋季). 24-B-3 (2002)

[文献書誌] 宇高勝之他: "多モード干渉導波路を利用したマイケルソン干渉型波長変換素子の試作(2)"第49回応用物理関係連合講演会(春季). 29a-ZS-10 (2002)

[文献書誌] 宇高勝之他(分担執筆): "光情報ネットワーク"オーム社. 236(23) (2002)