2020 Fiscal Year Research-status Report
空間モード多重度の飛躍的な増加のための空間単一次元モード合分波基礎技術の研究
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19K05308
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
姜 海松 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (00738049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浜本 貴一 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (70404027)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | モード合分波器 / 単一次元モード / クロストーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、単一次元空間モードを一括合分波できる集積デバイスの基礎技術の確立を目的としている。本年度は、Si/SiO2系材料の単一次元空間モード合分波器を試作するため、基本原理検証及び設計を行った。また、更なる小型化及び高集積化を実現するため、ナノピクセル構造を用いた単一次元モード合分波器について検討した。
モードの分波特性に影響を与える各パラメータについて、ビーム伝搬法(Beam Propagation Method: BPM)シミュレーションにより詳しく解析し、低挿入損失及びモード間の低クロストークが実現できる導波路構造について検証し、その基本特性をIEICE Transactionson Electronic学術誌にて報告した。また、Si/SiO2系材料の単一次元空間モード合分波器を試作するため、位相制御のスラブ導波路部分と位相維持のアレー導波路部分の設計を行った。
より小型化及び高集積化を実現するため、比較的に自由に導波路の構造を設計できる、機械学習の手法でナノピクセル構造を用いた合分波器について検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和2年度は、実施期間の2年目として、Si/SiO2系材料の基本動作実証用デバイスの試作と特性評価を目指していた。しかし、設計したモード合分波器デバイスのモード間のクロストークが不十分で、実用化するには一層の改善が必要だった。そのためデバイスの試作ができず、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、これまでの理論計算と解析に基づき、引き続きSi/SiO2系材料の4モード合分波器デバイスの設計と試作を行う予定である。試作デバイスの特性評価結果を解析し、更なる多重モードの一括分波技術へ展開し、課題抽出及びその改善策について模索する。又、新たな可能性として機械学習手法により、ナノピクセル構造を用いた単一次元モード合分波器の基本原理の実証を並行して行う予定である。
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| Causes of Carryover |
モード合分波器デバイスを試作するため、ウェハ及び化学薬品などの消耗品を購入する予定である。
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