2002 年度実績報告書

分極反転構造を用いた高性能導波型光変調器の開発

研究課題

研究課題/領域番号	14750264
研究機関	大阪大学
研究代表者	村田博司大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (20239528)
キーワード	電気光学変調器 / 分極反転 / 光導波路 / 光集積回路 / 擬似速度整合 / タンタル酸リチウム / 半波長電圧
研究概要	本研究は、分極反転構造を利用することで、従来の導波型電気光学強度変調器における電極間隔、相互作用長の問題を打破して、従来デバイスに比べて1/10、あるいはそれ以下の電力で動作する高性能導波型光強度変調器を開発することを目的とする。この研究では、[1]実効的な電極間隔を従来デバイスの1/2以下にして駆動電圧、駆動電力の低減を図る [2]さらに周期分極反転構造による擬似速度整合を用いて相互作用長を拡大する [3]これらの技術を用いて、準ミリ波帯・ミリ波帯高速高効率デバイスの実現を図る本年度は、下記の研究成果を得た。 1.分極反転構造を用いた光強度変調器の動作解析基板としてz-cut LiNbO_3,zcut LiTaO_3を用いて、変調電界分布、光波モードの界分布と電極の損失を考慮した解析を行い、プッシュプル型電極構成マッハツェンダー光強度変調器の最適構造を追究した。その結果、電極長30mm以下で、半波長電圧1V程度で動作する変調器の可能性を明らかにした。 2.デバイスの設計・試作・動作実験設計に基づいてデバイスを設計・試作した。可視光での動作を考えて基板にはz-cut LiTaO_3を用いた。分極反転構造の作製にはパルス電圧印加法を、光導波路の作製はプロトン交換法を用いた。変調電極はAlを用いて作製した。低周波におけるデバイスの半波長電圧を測定したところ、従来型構造変調器に比べて約1/4であることを確認した。これにより、分極反転構造光強度変調器の有用性を実証した。また、周期分極反転構造と組み合わせた擬似速度整合光強度変調器の試作・動作実験も行い、設計周波数15GHzにおける帯域変調動作を確認した。さらに、ストイキオメトリー組成z-cut LiTaO_3を用いた変調器の試作・評価も行い、15GHz帯での変調を確認した。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Hiroshi Murata: "Novel guided-wave single-sideband electrooptic modulators by using periodicallv domain-inverted structure"Proceedings of the Conference on Lasers and Electro-Optics 2002 (CLEO2002). 1・1. 204-205 (2002)
[文献書誌] Hiroshi Murata: "Optical single-sideband modulation by using periodically domain-inverted LiTaO_3 guided-wave modulators"Proceedings of the Microwave Photonics Conference 2002 (MWP2002). 1・1. 53-56 (2002)
[文献書誌] Atsushi Ishikawa: "Quasi-velocity-matched guided-wave electrooptic modulator by using stoichiometric domain-inverted LiTaO_3"Proceedings of the sixth International Topical Workshop on Contemporary Photonic Technologies (CPT2003). 1・1. 5 (2003)
[文献書誌] Hiroshi Murata: "Novel guided-wave electrooptic single-sideband modulator by using periodically domain-inverted structure for a long wavelength operation"Proceedings of the Optical Fiber Communication Conference 2003 (OFC2003). (to be published). (2003)
[文献書誌] Hiroshi Murata: "Low-power and low-chirp guided-wave electrooptic intensity modulator by use of domain-inverted structure"Proceedings of the Conference on Lasers and Electro-Optics 2003 (CLEO2003). (to be published). (2003)
[文献書誌] 金田一賢: "分極反転構造導波型電気光学強度変調器の高性能化"2003年(平成15年)春季第50回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 50・3(発表予定). (2003)

2002 年度 実績報告書

分極反転構造を用いた高性能導波型光変調器の開発

研究代表者

村田 博司 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (20239528)

研究成果

[文献書誌] Hiroshi Murata: "Novel guided-wave single-sideband electrooptic modulators by using periodicallv domain-inverted structure"Proceedings of the Conference on Lasers and Electro-Optics 2002 (CLEO2002). 1・1. 204-205 (2002)

[文献書誌] Hiroshi Murata: "Optical single-sideband modulation by using periodically domain-inverted LiTaO_3 guided-wave modulators"Proceedings of the Microwave Photonics Conference 2002 (MWP2002). 1・1. 53-56 (2002)

[文献書誌] Atsushi Ishikawa: "Quasi-velocity-matched guided-wave electrooptic modulator by using stoichiometric domain-inverted LiTaO_3"Proceedings of the sixth International Topical Workshop on Contemporary Photonic Technologies (CPT2003). 1・1. 5 (2003)

[文献書誌] Hiroshi Murata: "Novel guided-wave electrooptic single-sideband modulator by using periodically domain-inverted structure for a long wavelength operation"Proceedings of the Optical Fiber Communication Conference 2003 (OFC2003). (to be published). (2003)

[文献書誌] Hiroshi Murata: "Low-power and low-chirp guided-wave electrooptic intensity modulator by use of domain-inverted structure"Proceedings of the Conference on Lasers and Electro-Optics 2003 (CLEO2003). (to be published). (2003)

[文献書誌] 金田 一賢: "分極反転構造導波型電気光学強度変調器の高性能化"2003年(平成15年)春季第50回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 50・3(発表予定). (2003)

2002 年度実績報告書

村田博司大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (20239528)

[文献書誌] 金田一賢: "分極反転構造導波型電気光学強度変調器の高性能化"2003年(平成15年)春季第50回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 50・3(発表予定). (2003)