2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research on surface-mount packaging of surface-emitting laser
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26420331
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Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
金高 健二 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 無機機能材料研究部門, 主任研究員 (50356911)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
裏 升吾 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (10193955)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 光集積回路 / 光導波路 / 導波モード共鳴 / グレーティング / 光共振器 / 波長フィルタ / ミラー |
Outline of Annual Research Achievements |
1.はじめに 情報処理システムの高性能化・省電力化のため、光電子融合回路の実用化が急務であり、高密度光配線用集積実装技術の構築が重要課題の一つである。本研究の目的は、面発光レーザから高密度光配線へ信号導波光を結合する実装手法として新規な光集積素子を提案・検討し、理論的・実験的に検討することである。 2.素子作製と動作実証 光実装手法として、導波モード共鳴(GMR)の利用を検討した。開口サイズの微小化を目指し、分布ブラッグ反射器ペアで構成する光導波路共振器内にGMRフィルタを集積した、共振器集積導波モード共鳴フィルタ(CRIGF)を提案し基本動作を実証している。本研究では、CRIGFと金属ミラーとを集積した共振器集積導波モード共鳴ミラー(CRIGM)を検討した。CRIGFと金属ミラー間の光学距離を変化させた素子を作製し、CRIGMがノッチフィルタリング特性を示す構造を実験的に明らかにした。最終年度は素子の低損失化を目指して誘電体多層膜ミラーとCRIGFを集積することで、より急峻な特性が得られた。また、数ミクロン開口の素子を実証すると共に、共振器内のグレーティング位置の制御により、より挟帯域なCRIGFを実証した。CRIGFから導波光を出力可能なことも実証した。 3.理論検討と動作シミュレーション 検討しているCRIGFやCRIGMといった素子動作を直接的に解析できる手法はなく、これまでは無限長の周期構造に利用される厳密結合波解析法(RCWA) や膨大な解析リソースを必要とする時間領域有限差分(FDTD)法での計算結果から類推するしかなかった。本研究において、時間領域のモード結合理論と空間領域のモード結合理論とを統合し、新たな時空間モード結合理論に基づく解析モデルを構築した。最終年度は、損失項を組み込むことで、より正確に実験結果を再現することが可能となった。
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Research Products
(11 results)