3次元自由空間を利用したホログラフィック光インタコネクションの基礎研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63460065
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 武田 光夫 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (00114926)
• 研究分担者: 久保田 敏弘 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (50013181)
• キーワード: 光インタ-コネクション / アレ-・イルミネ-タ / ホログラフィ / グレ-ティングカップラ / 光導波路 / 光コンピュ-ティング / 光集積

研究概要

ホログラフィ-技術を用いた新しい概念の光インタコネクション素子の開発を目的として研究を行い以下の成果を得た。
1.光インタコネクション素子(アレ-・イルミネ-タ)の原理の考案
2次元アレ-状に集積化された光論理デバイスや光双安定素子に光パワ-を供給するための配光デバイスとして、光導波路の表面にホログラフィ技術を用いてグレ-ティングカップラを作成するという新しい方法によるホログラフィック光インタコネクション素子(アレ-・イルミネ-タ)の原理を考案した。
2.格子結合器を用いたアレ-・イルミネ-タの設計法の提案と原理上の限界性能の算出
格子結合器を用いたアレ-・イルミネ-タの設計法を提案し、その設計法により光ビ-ムエネルギ-の分配を均一化するとともに入射エネルギ-を100%利用することができることを示した。また、提案したアレ-・イルミネ-タにおいては発生可能な総ビ-ム数とビ-ム圧縮率の積が一定となり、両者がトレ-ドオフの関係になることを示し、これが提案した方式の性能限界を定めることを明らかにした。
3.格子結合器を用いたアレ-・イルミネ-タの試作と有効性の確認
前述の原理に基づくホログラフィック光素子を、まず最初に1次元アレ-に対して試作し、さらにその素子を2つの組み合わせて2次元アレ-用の素子を製作した。それらの素子にレ-ザビ-ムを入力することにより、実際に多数のアレ-状のビ-ムのファンアウトが得られることを実験的に確認した。

研究成果

• [文献書誌] Toshihiro Kubota(久保田敏弘): "Array Illuminator Using Grating Couplers" Optics Letters. 14. 651-652 (1989)
• [文献書誌] 武田光夫: "光インタコネクション" 日本光学会第26回サマ-セミナ-論文集. 26. 55-70 (1989)
• [文献書誌] Mitsuo Takeda(武田光夫): "Integrated-Optical Array Illuminator:A Desigh for Uniform and Efficient Power Distribution" Applied Optics.
• [文献書誌] Mitsuo Takeda(武田光夫): "Array Illuminator Using Grating Couplers" Optical Society of America Technical Digest Series. 9. 164-167 (1989)
• [文献書誌] Toshihiro Kubota(久保田敏弘): "Integrated-Optical Array Illuminator" OC'90 Technical Digest. (1990)
• [文献書誌] 久保田敏弘: "格子結合器を用いたアレ-・イルミネ-タ(I):アレ-状光論理デバイスのための光パワ-分配素子" 第36回応用物理学関係連合講演会予稿集. 774-774 (1989)
• [文献書誌] 武田光夫: "格子結合器を用いたアレ-・イルミネ-タ(II):光パワ-分配の均等化と高効率化" 第50回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 790-790 (1989)
• [文献書誌] 武田光夫: "光インタコネクション:チップ階層の光結線の研究動向" 第50回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 1150-1150 (1989)