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本年度は、高密度光集積回路の実現に向けた準備段階として、光集積化に適した光導波路としてのSi細線光導波路の特性解析を行った。まず、Si細線光導波路のような、コアとクラッドの屈折率差が非常に大きい(超High-Δの)光導波路を解析する手法を開発するところから始めた。Si細線導波路のような超High-Δの光導波路においては、BPM法などの従来の電磁界解析手法がそのまま使えないので、計算上様々な工夫を施した。その結果、Si細線光導波路内を伝搬する光の導波モードの分散関係を導出することができた。コアの断面サイズや形状の異なる様々な導波路構造に対して導波モードの分散関係を計算し、光導波路を設計するための様々な導波路パラメータを得ることができた。各モードの電磁界プロファイルや単一モード条件などについても得ることができた。
さらに、導波路の曲げ損失や偏波特性、波長分散特性、埋め込み酸化膜(BOX)層の厚さが伝搬特性に及ぼす影響などについても計算し、光集積回路を構成する各種光導波路デバイスやSi細線導波路による光配線を設計するための光導波路の特性データを得ることができた。さらに、光ファイバーからSi細線導波路に光を効率良く入射させる構造についても検討し、低損失で光を入射させることができる光ビームのスポットサイズ変換器についても解析し、最適な構造を導出することができた。さらに、次年度から行う光導波路の試作に向けた準備も始め、導波路をエッチングにより加工するための予備実験を行うこともできた。
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