| 研究課題/領域番号 |
21H01841
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 横浜国立大学 |
|---|
研究代表者 |
荒川 太郎 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (40293170)
|
|---|
| 研究分担者 |
村田 博司 三重大学, 工学研究科, 教授 (20239528)
國分 泰雄 ものつくり大学, その他の部局, 学長 (60134839)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | 光変調器 / 半導体 / 光ファイバー無線 / 量子井戸 / アンテナ |
|---|
| 研究成果の概要 |
無給電、すなわちミリ波信号（60 GHz帯）の受信電界のみで駆動可能な金属アンテナを集積した化合物半導体量子井戸変調器を開発し、その光ファイバー無線通信応用可能性を実証することを目的とした。
光ファイバー無線用光変調器用に最適化した独自の半導体ポテンシャル制御量子井戸構造（五層非対称結合量子井戸）を設計、作製した。この量子井戸構造をコア層とする位相変調器を作製し、アレイ化したアルミニウム製アンテナ部と集積化して、高効率な光変調器を実現した。変調効率は、従来デバイスと比較して14dBの大幅な改善を達成した。さらに、60GHz無線信号の復調実験にも成功した。
|
| 自由記述の分野 |
光エレクトロニクス
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々が独自に開発してきた量子ナノ構造である五層非対称結合量子井戸を用いて初めて受信電界のみで動作する高効率アレイアンテナ集積半導体光変調器が実現できた点で、学術的意義を有する。
本研究により、小型、低消費電力で大量生産に対応できる無線信号-光信号変換半導体光変調器が実現できることが示された。次世代移動体通信ネットワークで必要な基地局の増大に対応でき、その発展に大いに貢献できる。さらに、本成果は今後の世代の光無線通信技術に広く応用することができ、第６世代以降の移動体通信技術の普及をはじめ、光と無線をシームレスにつなぐ各種システムの発展に貢献する。
|
