| 研究課題/領域番号 |
19H00757
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中野 義昭 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50183885)
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| 研究分担者 |
種村 拓夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90447425)
杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 光センシング / InGaAsP / GaAs / イメージング / 高速 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，LIDAR(ライダー)や医療診断デバイスの小型化と高速化に向けて，半導体チップ上にモノリシックに集積した近赤外センシング用光集積回路を創製することを目的として，その基盤技術を開拓する．代表者らがこれまでに培った光通信波長帯(1.55μm) 光集積回路技術を短波長帯に拡張し，GaAs基板上の歪み補償InGaAsP系量子井戸によって0.9~1.1μmの波長域(1.0μm帯)を広くカバーすることで，受光感度と空間分解能の向上を図る．その上で，100個以上の光位相制御器と光増幅器を高密度にモノリシック集積した半導体チップを試作・実証する．これにより，既存手法に比べて5桁以上高速で，小型かつ安価なビームスキャニング/イメージングデバイス実現への道を拓き，近赤外センシング分野に革新をもたらさんとするものである．
2021年度は最終年度のため，主にデバイス試作と応用面の研究を行った．具体的には，(1) 100ポートを有するInP大規模光フェーズドアレイの試作実証，(2) 各ポートに位相モニタ素子を集積化した光フェーズドアレイ素子の試作検証，(3) Time-of-Flight方式のLIDARにおいて消費電力を削減する半導体光増幅器(SOA)のパルス電流駆動法の提案と実証，(4) 解像点数を犠牲にすることなくアレイポート数を格段に低減できる「非冗長光フェーズドアレイ」の提案，試作，および高分解能光掃引実証実験，(5) センシング用光集積回路において収集されたデータのプリプロセッシングを行う光ユニタリ変換器の小型化，高性能化の研究，を行った．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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