超小型・低消費電力のfin構造内蔵Si/LiNbO3超高速光変調器の研究開発

超小型、低功耗内置鳍片结构Si/LiNbO3超高速光调制器的研发

基本信息

批准号：
18K04294
负责人：
富田勲
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Gifu National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

毎秒１０ギガビットを超える電気信号印加に対して半導体レーザー素子とは異なり出力光信号にチャーピング生成しない優れた電気光学特性を持つＬｉＮｂＯ３を利用し、低光損失、低光雑音、変調方式無依存の高速光信号を発生するＬｉＮｂＯ３光変調器が研究開発されている。しかし、デバイス長が数センチメートルもある当該光変調器の小型化に関しては、半導体微細加工で達成される精度・加工容易性と比較すると、最近ではＬｉＮｂＯ３をドライエッチング加工した小型変調器が製作されているものの、製造プロセスでのエッチングレート、精度、軽原子（Ｌｉ）拡散やコストの課題もあり、半導体プロセスでの費用対効果・完成度・完備性・安全性には及ばない状況である。そこで、半導体基板表面をパターニングし、スロット型光導波路を製作、ドーピング電極も形成し、LｉＮｂＯ３を接合するＳｉ／LｉＮｂＯ３融合型光変調器の性能・特性研究を進展させてきた。提案構造の光変調器の静的基礎特性（印加電圧・素子長、電極性能）を解析評価し、優れた特性が得られることを明らかにした（研究成果は前回報告時までに発表済み）。今回は、産業応用的な観点からパターニング容易な構造（簡素化したｆｉｎ構造）も併用し、変調ドーピングされたスロット光導波路および電気光学係数のより大きい材料も含めたデバイス構造提案により、静的特性の保持と動的特性（変調帯域）の改善に関する評価で良好な結果を得た。

LINBO3光学调节剂已经进行了研究和开发，它利用Linbo3具有出色的电流特性，该特性不会在输出信号中产生chir the the Extical Signal的chir，该信号应用于每秒超过10千兆位的电信号，这会产生低光学损失，低速噪声和高速光学信号，该属性与非调制方法无关。与半导体激光元件不同，输出光信号。然而，在将光学调制器的小型化（该设备的长度为几厘米）与半导体微型分化相比的准确性和易于处理相比，尽管最近已经制造了使用Linbo3进行的小型调节器来实现的准确性和易于处理，但对于蚀刻速率，价格及其成本（linbo）的问题，以及成本（linbos）的问题，以及成本及其成本（li and）的问题，并且是良好的问题，并且是差异（li）的问题。半导体过程中的完美，完整性和安全性。因此，半导体底物的表面是图案化的，也形成了插槽型光学波导，也形成了掺杂电极，并且已经先进了用于粘结LINBO3的SI/LINBO3融合型光学调节剂的性能和特性。分析并评估了所提出的光学调节器的静态基本特性（施加电压，元素长度，电极性能），并揭示了可以获得出色的特征（截至先前的报告已经发布了研究结果）。这次，我们还使用了一种从工业角度（简化的鳍结构）易于进行模式的结构，并提出了一种设备结构，其中包括调制掺杂槽的光学波导和具有较大电光系数的材料，我们在评估维持静态性能和改善动态性能（调制频带）方面取得了良好的评估。