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2004 年度 実績報告書

マイクロメカトロニクス技術を利用した機能性フォトニック結晶素子の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16760036
研究機関東京大学

研究代表者

岩本 敏  東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (40359667)

キーワードフォトニック結晶 / マイクロマシン / 光導波路 / 光微小共振器 / チューナビリティー / 光スイッチ / 光変調器
研究概要

フォトニック結晶にその特性を制御するための微小電気機械システム(MEMS)を集積化したMEMS集積化フォトニック結晶素子のプロトタイプの作製に成功し、フォトニック結晶線欠陥導波路において、MEMSによる光スイッチング動作に世界ではじめて成功した。フォトニック結晶線欠陥導波路上に300nmの空気ギャップを設けポリシリコン平板を作成した。電圧印加により、この平板が静電気力により駆動されフォトニック結晶との距離が変化する。この距離の変化により、エバネッセント相互作用を通してフォトニック結晶の光学特性が制御される。今回、SOI(Silicon-On-Insulator)基板上にフォトニック結晶線欠陥導波路を作製し、平板MEMS作製技術を用いて素子を作製した。フォトニック結晶上に稼動部を作製するため、MEMS作製プロセスについてはいくつかの改良を行った。作製した素子について、波長1.5μm帯で駆動電圧60Vにおいて透過光の消光比10dBを実現することができた。また、変調周波数は500Hzであった。MEMS構造および電極構成の最適化により、動作電圧低減化および変調周波数の向上を実現できると考えられる。これらの結果から、本年度の研究計画は十分達成された。現在、国際会議発表および論文投稿の準備をすすめている。来年度はより高効率素子の実現に向けた設計論の充実を図るとともに、フォトニック結晶微小共振器の共鳴波長およびQ値を制御し、波長可変フィルターなどの実現を目指す。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Optical Switching in Photonic Crystal Waveguide Controlled by Micro Electro Mechanical System2005

    • 著者名/発表者名
      S.Iwamoto et al.
    • 雑誌名

      Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics 2005 (発表予定)

  • [雑誌論文] Fabrication of MEMS-integrated photonic crystal waveguide and demonstration of its switching operation2005

    • 著者名/発表者名
      S.Iwamoto et al.
    • 雑誌名

      International Symposium on Photonic and Electromagnetic Crystal Structures (発表予定)

  • [雑誌論文] MEMS集積化フォトニック結晶導波路素子の実現と光スイッチング動作の観測2005

    • 著者名/発表者名
      岩本敏 他
    • 雑誌名

      第52回応用物理学関係連合講演会 (発表予定)

  • [雑誌論文] 量子ドットおよびMEMSとの融合によるフォトニック結晶デバイスの展開2005

    • 著者名/発表者名
      岩本敏, 荒川泰彦
    • 雑誌名

      フォトニック結晶の物理と応用(量子エレクトロニクス研究会)

      ページ: 26

  • [雑誌論文] Observation of 1.55-μm light emission from InAs quantum dots in photonic crystal microcavity2005

    • 著者名/発表者名
      S.Iwamoto et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. Vol.44, no.4B(印刷中)

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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