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2004 年度 実績報告書

光ファイバ上に展開するマイクロマシニング加工

研究課題

研究課題/領域番号 14655094
研究機関東北大学

研究代表者

佐々木 実  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70282100)

研究分担者 羽根 一博  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50164893)
金森 義明  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10333858)
キーワード光ファイバ / 集積化 / 追加工 / フォトリソグラフィ / セルフアライメント / 光減衰器
研究概要

本年度の実施計画通り、光ファイバそのものに施す加工は最小限に抑えて、複雑な構造は組み合わせるシリコンデバイス側に含めて組み合わせる方針で技術開発を進めた。昨年度の軸ずれ補正機能を目指したマイクロレンズも一つの試みである。この考えは、ボールレンズをセルフアライメントで中心に精度良く固定するレンズホルダに発展した。
光ファイバに施す加工は細径化程度に留めて、シリコンウェハから加工する構造には複雑なMEMSデバイスを用意し、両者を相性良く組み合わせるデバイスを開発した。光ファイバを加熱する複雑なマイクロヒータのアレイデバイスをシリコンデバイス側で用意して、光ファイバもしくは従来からのファイバ型デバイスと組み合わせる試みを行った。具体的には、減衰量可変の長周期ファイバグレーティングおよび短周期ファイバグレーティングのチャーピング用デバイスである。MEMSデバイスとしては、SiNやpoly-Si膜からなる薄膜型デバイス、およびSOI(silicon on insulator)ウェハ中の結晶Siをエッチングして形成したSOIデバイスの2種を製作した。
減衰量可変の長周期ファイバグレーティングは、直径12μmの光ファイバに400-500μmの周期構造を温度分布によって転写するデバイスである。マイクロヒータに入力した電力に比例して、長周期ファイバグレーティングによる減衰が増加することを確認した。熱がこもり易い薄膜型デバイスの方が、より効率的な減衰特性を示した。
短周期ファイバグレーティングのチャーピング用デバイスにおいては、光ファイバに短周期グレーティングを書き込んだデバイスとマイクロヒータデバイスを組み合わせた。ヒータ抵抗が系統的に変化するよう形状を変化させた。チャーピングに関しては、SOIデバイスの方が再現性の良い結果を示した。ヒータ材料であるpoly-Siの完全に均一なドーピングが現状では難しいからである。スペクトル形状は、反射ピークの長波長側へのシフトとピーク形状の変化が確認された。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Fiber-optical switch using cam-micromotor driven by scratch drive Actuators2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kanamori, Y.Aoki, M.Sasaki, H.Hosoya, A.Wada, K.Hane
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering 15

      ページ: 118-123

  • [雑誌論文] Development of MEMS-based Optical Surge Suppressor2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hirata, I.Mitama, M.Abe, K.Makita, K.Shiba, K.Hane, M.Sasaki
    • 雑誌名

      Proceedings of OFC/NFOEC 2005 Conference

  • [雑誌論文] マイクロヒータによる温度分布制御型ファイバーグレーティング2005

    • 著者名/発表者名
      堂園健一
    • 雑誌名

      平成16年度 東北大学 工学部機械電子工学科 卒業研究

  • [雑誌論文] An Assembly Method for Ball Lens Using Wafer Bonding2004

    • 著者名/発表者名
      F.Nakai, M.Sasaki, K.Hane, K.Yokomizo, K.Hori
    • 雑誌名

      2004 IEEE/LEOS International Conference on Optical MEMS, P-26

      ページ: 116-117

  • [雑誌論文] MEMS技術による光学システムの集積化2004

    • 著者名/発表者名
      佐々木実, 羽根一博, 金森義明
    • 雑誌名

      光アライアンス Vol.15,No.6

      ページ: 1-5

  • [産業財産権] 光学装置、光学装置組立体、光学装置集合体、光学素子固定手段、光学装置部品、光学装置の製造方法、光学装置の組立方法2004

    • 発明者名
      横溝 寛治, 堀 和仁, 羽根 一博, 佐々木 実
    • 権利者名
      ソニー株式会社
    • 産業財産権番号
      特願2004-240276
    • 出願年月日
      2004-08-20

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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