| 研究課題/領域番号 |
18K04294
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 東北工業大学 (2023)
岐阜工業高等専門学校 (2018-2022) |
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研究代表者 |
富田 勲 東北工業大学, 工学部, 教授 (40611637)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 強誘電体 / 半導体 / スロット導波路 / 電気光学効果 / 光変調器 |
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| 研究成果の概要 |
技術確立された半導体微細加工でSiスロット導波路を形成し、不純物ドーピングで電極化後、LiNbO3またはBaTiO3を接合したSiスロット導波路型光変調器の出力特性を研究した。光閉じ込め効率、スロット電界強度分布、電界光変調効率などの静的特性を解析評価し、電極化構造で差異はあるものの、特性は良好であった。ドーピングされたスロット電極の高電界で従来と同性能を保持しつつ、変調器小型化が可能となった。高周波変調時の出力限界は、電気光学係数のより大きいBaTiO3を導入して改善した。スロットギャップ高電界による絶縁破壊はギャップ内面の絶縁膜厚制御で防止して動的特性を保持した。
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| 自由記述の分野 |
光工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
10 Gbpsを超える電気信号印加に対して波長チャーピングを生じない優れた出力特性のLiNbO3変調器は、信頼性が高く、広く普及している。しかし、変調器小型化では、LiNbO3の加工が容易でなく、半導体微細加工と比較すると、エッチングレート、精度、軽原子拡散やコストの課題があった。そこで、SOI基板上のSiをスロット導波路に加工後、不純物ドーピングで電極化、無加工のLiNbO3またはBaTiO3を接合した小型スロット導波路型変調器を研究し、良好な静的・動的特性を得たことは、当該変調器の光通信システムへの導入で、システム・コンパクト化と省電力化に貢献すると考える。
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