集積回路の動作測定・故障診断のための超高感度・超高速電界計測プローブの研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650045
• Research Institution: Seikei University
• Principal Investigator: 滝沢 國治 成蹊大学, 工学部, 教授 (80327973)
• Keywords: 電気光学効果 / 光変調器 / ファブリペローエタロン / 光共振器 / ニオブ酸リチウム結晶

Research Abstract

平成15年度の研究実績を以下に記す。
(1)平成13年度に引き続き、今年度もLiNbO3 (LN)結晶を用いた新しい縦型光変調器を試作・実験した。その結果、間接的な方法であるがLN結晶の4つの電気光学(EO)係数と圧電定数d31以外の3つの圧電定数はすべて同符号であることが判明した。この結果は、電子情報通信学会論文誌Cにレターとして掲載された。
(2)結晶のEO係数を高精度かつ高感度で測定する新しい干渉計測法を考案した。この方法は、結晶を反射せずに透過する光と結晶内部を1往復半してから透過する光との干渉からEO係数を求めるもので、解析より求めた測定誤差は0.01%以下である。この方法でLN結晶のEO係数r13,r33を測定するとともに、その結果を平成16年応用物理学会春季講演会にて発表した。
(3)上記方法を用いてLN結晶のEO係数と圧電定数の相対的符号関係を直接測定した。その結果、(1)で間接的に求めた結果と同じ結果が得られた。この直接的な方法は汎用性に富んでいるため、今後、種々の結晶においてEO係数と圧電定数の符号関係が明らかにされるであろう。これらの結果は、平成16年応用物理学会春季講演会にて発表された。
(4)正弦波電界を印加されたEO結晶の干渉信号に含まれる基本波成分を検波することで、超高感度で位相変化を検出する方法を考案した。この方法は、これまでの位相測定法に要する最小印加電界の0.01%以下というきわめて小さな電界をEO結晶に加えても、その位相変化を敏感にキャッチすることが出来る。この技術を電界計測プローブに応用すれば、これまでの計測感度を大幅に向上させることが可能である。
(5)LN結晶およびLiTaO3結晶を用いて4種類のファブリ・ペロー型光変調素子の試作中。現在は素子の設計が完了し、設計に基づいて結晶加工を進めている段階である。

Research Products

• [Publications] 滝沢國治: "高速空間光変調素子用電気光学ファブリ・ペロー共振器の解析"成蹊大学 工学研究報告. Vol.40, No.2. 57-72 (2003)
• [Publications] 滝沢國治: "超高精細画像形成・表示システム"成蹊大学 工学研究報告. Vol.40, No.2. 73-78 (2003)
• [Publications] 菊池 宏, 小林慎治, 滝沢國治: "ポッケルス効果と逆圧電効果に基づく縦型光変調素子の解析と実験的検証"電子情報通信学会論文誌C. Vol.J87-C, No.2. 276-277 (2004)