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平面光導波路に多並列集積化した光非相反デバイスの研究

平面光波导中并联集成的光学不可逆器件研究

基本信息

批准号：
11750280
负责人：
佐藤尚
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

現在、次世代の光通信に向けて、光ファイバ網の加入者系への拡張と波長多重(WDM)による大容量化が急速に展開されている。そのためには種々の機能性デバイスの開発が必要となっているが、中でも非相反性を利用したアイソレータやサーキュレータは重要なデバイスである。例えば、アイソレータは光増幅器の特性を引き出し安定化させるために必要不可欠であり、サーキュレータはWDM通信において波長選択フィルタと組み合わせることで、任意の波長を抽出することが可能である。本研究では、他のデバイスと融合させ新たなシステムを構築する上で非常に有効である石英系の平面光導波回路にそれらのデバイスを多並列・高密度に集積化することを目指す。(1).平面導波路集積型アイソレータの最適設計および作製ビーム伝搬(BPM)法を用いた数値計算により、導波路の構造および構成素子の最適設計を行なった。その結果、素子の厚さ、導波路間隔などを最適化することで、全損失が個々の損失の単純な和よりも小さくなる新しい効果が発見された。最適化した構造の光アイソレータを作製し、挿入損失3dB、逆方向損失20dBを得た。(2).アイソレータ及びサーキュレータ用偏光分離素子の開発新しい薄型偏光子としてフォトニック結晶偏光分離素子を用いたアイソレータおよびサーキュレータの構成を検討した。バルク型でサーキュレータを実現し、基本的な動作を確認した。本素子を平面光導波路に埋め込むことで多並列集積化が可能である。

Now, the next generation of optical communication is developing rapidly, and the optical network is becoming more and more popular due to the expansion and wavelength multiplexing (WDM). It is necessary to develop the functional properties of the products and to utilize the non-opposites of the products. For example, the characteristics of optical amplifiers are not required. In this paper, we propose to construct a new type of optical waveguide system based on quartz system with high density. (1). The optimal design of planar waveguide aggregation is carried out by using the BPM method to calculate the optimal design of waveguide structure and component elements. The results, the thickness of the elements, the optimization of the waveguide spacing, the reduction of the total loss, and the reduction of the total loss are presented. Optimisation of the structure of the optical fiber is achieved by controlling the penetration loss of 3 dB and the loss in the reverse direction of 20dB. (2). The development of thin polarizers and crystal polarizers is discussed. The basic actions are confirmed. This element is embedded in the plane optical waveguide.