1997 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ微細構造を用いた導波型光デバイスの偏光特性制御
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09750068
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Research Institution | Kanagawa Academy of Science and Technology |
Principal Investigator |
潘 伍根 (財)神奈川科学技術アカデミー, 三次元マイクロフォトニクスプロジェクト, 研究員 (60291168)
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Keywords | ADD / DROP / ARROW / 積層交叉型フィルタ / 狭帯域化 / サイドローブ低減 / TE / TM / 偏光無依存化 |
Research Abstract |
今年度は,波長多重通信方式に必要不可欠なADD/DROP機能を持つ非対称方向性結合器構造で狭帯域化,サイドローブ抑制が可能な積層交叉ARROW型波長フィルタにおいて,上部に積層される矩形導波路の複屈折制御による偏光依存性の解消を目指して,素子の解析,設計,制作技術の開発を行った. まず,製作技術を確立した.導波路の高周波スパッタ成膜法においては,導入するArとO_2ガスの比率や投入電力などを最適化して,多成分ガラスの成膜分布を大幅に改善(均一化)できる条件を見出した.反応性イオンエッチングにおいて,CF_4ガスの流量および真空度の最適化により,垂直な断面が得られてかつエッチングレート分布の平坦性が改善される条件を明らかにした.SLC層によるSLC-ARROWの上面の段差をリフトオフにより埋め込む技術を確立し,導波路上部の平坦化を実現した.この製作技術を用いて,積層交叉型波長フィルタを製作し,サイドローブレベル-17dB,半値全幅5.5nmのフィルタ特性を得た. 次に,矩形導波路の断面構造を正方形に近づけることにより,半値全幅6.5nmに対してTE/TM偏光間の中心波長差0.2nmのフィルタ特性を得る構造を,有限差分法およびモード結合理論を用いて設計した. 従来型矩形導波路の製作許容誤差の解析を行い,TE/TM偏光間の中心波長差を1nm以下にするには矩形導波路のコア厚,コア幅の製作許容誤差が±0.01μmと高精度な製作技術が必要であることを示した. 偏光無依存化構造の設計に基づいて素子を製作し,TE/TM偏光間の中心波長差が従来の100nm以上に対して10nmまで低減されたフィルタ特性が得られた.しかしながら,この値は,設計値よりは1桁以上大きく,また実用上十分ではないが,導波路の複屈折制御により偏光無依存化が可能であることを示した.
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Research Products
(3 results)
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[Publications] J.Gehler,S.Sato,Sai,Tak Chu,Wugen Pan and Y.Kokubun: "Narrowband optical wavelength comb by ARROW-type Vertical coupler with thick cavity" Electronics Letters. Vol.33,No.23. 1947-1948 (1997)
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[Publications] Wugen PAN.Sai Tak CHU,Shiya SATO,Tsuyoshi MAEDA,Takashi KATO and Yasuo KOKUBUN: "Planarization of Film Deposition and Improvement of Channel Structure for Fabrication of ARROW-type X-crossing Vertical Coupler Filter" Jpn.J.Appl.Phys.(To be published). (1998)
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[Publications] S.T.CHU,W.PAN,S.SATO,T.MAEDA,B.Little and Y.KOKUBUN: "Sidelobe Suppression of Vertical Coupler Filter with an X-crossing Configuration" Jpn.J.Appl.Phys.(To be published). (1998)