| 研究概要 |
本研究の目的はMEMS技術により微細な立体構造とマイクロアクチュエータを集積した光通信用デバイスを研究することである.具体的には光路の制御のためのマイクロミラー,周期可変格子による機能性の高い光フィルタ,波長と構造の共鳴効果を制御するNEMSフォトニックデバイスを研究した.
本年度は,まずシリコンを格子材料に用いて,くし型アクチュエータを組み込んだ周期可変光フイルタを設計製作した.格子周期をサブ波長レベルに小さくすることで,格子面を伝播する光波が格子構造と共鳴することにより,高い反射率の光応答が得られることを明らかにした.格子の周期を変えることで,特定の波長領域において反射率を可変にできることを見出した.光減衰器への応用が可能である.このような自立格子構造で共鳴効果が生じる原因と特性はまだ明らかでないので,格子構造の光応答を電磁波の厳密解法(RCWA)により解析した.計算により実験で得られた結果を説明することができた.さらに,広いパラメータ範囲において解析し,シリコン自立格子の一般的な応答を詳細に明らかにした.格子周期を変えても,選択波長は必ずしも直線的に変化しない場合があることなど高屈折材料を用いた格子の特性を明らかにした.
また,光通信の光路切り替えに用いられるマイクロミラーの製作においては,回転角度の検出機構をミラーの回転用ヒンジに組み込んだ方式について研究した.さらにナノ構造の製作においてはフッ化水素の蒸気を用いたドライエッチング装置を改良した.微小な立体可動構造を実現する方法を開発した.
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