| 研究課題/領域番号 |
23360145
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山田 博仁 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60443991)
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| 研究分担者 |
大寺 康夫 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20292295)
北 智洋 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40466537)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 光デバイス / 光回路 |
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| 研究概要 |
Si細線光導波路と石英系光導波路による導波路接合や交差構造を試作し、光導波路間での光結合損失やクロストーク、反射減衰量などを測定し、理論計算と比較した。その結果、理論と測定結果とがよく一致し、設計通りの構造ができていることが確認できた。また、測定によって得られたそれらの値は、Si細線/石英系混成光導波による光導波路デバイスや光回路を実現するにあたり十分良好な値であった。
Si細線/石英系混成光導波路基板上に、化合物半導体からなる半導体光増幅器(SOA)を精度よくチップ実装する方法について検討してきた。その結果SOI基板上に光軸調整を行うためのマーカーを形成し、その上に同様の位置合わせマーカーを形成した半導体光増幅器(SOA)をチップ実装する方法について検討を進めてきた。しかし、サブミクロンオーダーでの実装精度を得ることが技術的にはかなり難しく、SOAチップとSi細線光導波路との良好な光結合が未だ得られておらず、現在もなお継続して検討中である。
さらに、基板に垂直方向への光結合を可能にするグレーティングカプラ型の光入出力インターフェースの構造について理論的検討を行ってきた。回折格子の下方と一方の端に反射器を設けた構造を提案し、回折された光をそれら反射器によって回折格子に全て同相で戻すことにより、素子サイズが小さく、高い光結合効率を有する光入出力インターフェースが実現できることを理論的に実証した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Si細線光導波路と石英系光導波路による導波路接合や交差構造の試作実証に関しては、計画通り当該年度の目標を達成できたと考えている。
LDやSOAなどの半導体素子を、SOI基板上へチップ実装する技術について検討を進めてきたが、それらの素子とSi細線/石英系混成光導波との間での良好な光結合に必要なサブミクロンオーダーでの実装精度を得ることは技術的にはかなり難しく、当年度中に実現することはできなかった。現在もなお継続して検討中であり、目途はついているのでH25年度の早い時期には実現可能と思われる。
また、基板に垂直方向への光結合を可能にするグレーティングカプラ型の光入出力インターフェースについても、理論的検討を完了し、計画通り当該年度の目標を達成できたと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
位置合わせマーカーによるSOI基板上へのチップ実装の方法について見直し、より精度の高いチップ実装が実現できる技術を早期に確立し、SOI基板上に形成したSi細線/石英系混成光導波路による波長可変フィルターとSOAをチップ実装することによって実現できる波長可変LDを実現し、本技術の有効性を検証する。
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