積層マイクロリング共振器を用いた波長選択性デバイス

使用堆叠微环谐振器的波长选择装置

• 批准号: 13026210
• 负责人: 國分 泰雄
• 金额: $ 37.12万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13026210/
• 关键词: 光集積化回路; 3次元集積化; マイクロリング共振器; クロスギルッド光配線; 波長フィルタ; チューナブルフィルタ; 埋め込み導波路; 光ゲートアレイ; 光集積化; クロスグリッド配置; トリミング; チューナブル化; 中心波長制御; 透過帯域平坦化

次世代フォトニックネットワークとして期待される波長アクセスネットワークには,波長にアドレスを対応させて経路制御を行うため,波長を自在にルーティングするデバイス(Add/Dropフィルタ)は必須である.本研究では,Add/Dropフイルタとして報告者らが開発した積層型マイクロリング共振器フィルタのさらなる高性能化と大規模集積化の達成を目指して来た.3年間の本研究の最終年度では,理論面では高密度波長多重光通信における極限符号効率の解明を行い,それに必要な最適フィルタ特性を解明した.実験面では,ポリマー材料をコアに用いたマイクロリング共振器を試作して,熱光学効果による波長9.4nmにわたる広範囲なチューナブル化を実現した.また,従来のクロスグリッド状バスライン導波路の交差部において散乱損失が発生することが大規模集積化の問題であり,昨年度の本研究でバスライン導波路の立体交差構造を実現する新技術を開発したが,SiO_2クラッドによってリング共振器を埋め込むために屈折率差が低下して,曲げ放射損失が発生することが問題であった.そこで新たに,マイクロリング共振器の側面に真空クラッドを残してSiO_2によって埋め込む新しい製作技術を開発した.そしてSiO_2クラッド埋め込みマイクロリング共振器を製作し,その曲げ放射損失が従来よりも1桁低減出来ることを実証した.また,この技術によって微小半径リング共振器の製作が可能になり,リング半径を従来の10μmから5μmにした微小半径リング共振器を製作して,共振波長間隔31nmを実現した.この共振波長間隔は,半導体マイクロリング共振器も含めて世界で最も大きな記録である.また,次世代光集積回路としてクロスグリッドバスライン導波路の交差部への基本要素のレイアウト設計によって任意の光制御機能を実現する光ゲートアレイを提案し,その基本要素の積層分岐素子を実証した.

Next Generation Wavelength Loss: Wavelength Loss. In this study, the author pointed out that the development of multilayer resonators with high performance and large scale integration has been aimed at. In the last three years of this study, the theoretical surface of high density wavelength multiple optical communication has been studied, and the necessary optimal characteristics have been solved. The surface of the material was tested at a wavelength of 9.4 nm In this paper, a new technique for realizing three-dimensional cross structure of SiO_2 resonator is developed, and the refractive index difference is reduced. A new technology for manufacturing SiO_2-based resonators has been developed. SiO_2 is the most important component of the radiation loss reduction system. This technique makes it possible to fabricate micro-radius resonators from 10μm to 5μm with resonance wavelength intervals of 31nm. The resonance wavelength spacing is the largest in the world. In addition, the design of the basic elements of the intersection part of the next generation optical integrator circuit and the realization of any optical control function are proposed, and the multilayer components of the basic elements are realized.

项目成果

Shuichi Suzuki, Yasuo Kokubun: "Design rule of filter bandwidth and pulse width for ultimate transmission capacity limited by crosstalk in DWDM systems"IEEE Photon.Techn.Lett.. vol.15, No.11. 1645-1647 (2003)

Shuichi Suzuki、Yasuo Kokubun：“DWDM 系统中受串扰限制的最终传输容量的滤波器带宽和脉冲宽度的设计规则”IEEE Photon.Techn.Lett.. vol.15，No.11。

Yutaka Hatakeyama, Takamitsu Hanai, Shuichi Suzuki, Yasuo Kokubun: "Loss-less multilevel crossing of busline waveguide in vertically coupled microring resonator filter"IEEE Photon.Techn.Lett.. vol.16, No.2. 473-475 (2004)

Yutaka Hatakeyama、Takamitsu Hanai、Shuichi Suzuki、Yasuo Kokubun：“垂直耦合微环谐振器滤波器中总线波导的无损多级交叉”IEEE Photon.Techn.Lett.. vol.16，No.2。

T.Kato, S.Suzuki, Y.Kokubun, S.T.Chu: "Coupling loss reduction of vertically coupled microring resonator filter by spot size matched busline waveguides"Applied Optics. vol.41, No.21. 4394-4399 (2002)

T.Kato、S.Suzuki、Y.Kokubun、S.T.Chu：“通过光斑尺寸匹配总线波导来降低垂直耦合微环谐振器滤波器的耦合损耗”应用光学。

H.Haeiwa, H.Nakashima, Y.Kokubun, A.Masaki, T.Toyooka: "Precise Formation of Fine Pits on Birefringent Film for Multi-level Optical Data Storage"Jpn J.Appl.Phys.. 41, 7B(7月号掲載予定). (2002)

H.Haeiwa、H.Nakashima、Y.Kokubun、A.Masaki、T.Toyooka：“在用于多级光学数据存储的双折射薄膜上精确形成细坑”Jpn J.Appl.Phys.. 41, 7B(7 （预定在月刊上发表）（2002年）。

H.Haeiwa, H.Nakashima, Y.Kokubun, A.Masaki, T.Toyooka: "Precise Formation of Fine Pits on Birefringent Film for Multi-level Optical Data Storage"Japan J. Appl. Phys.. vol.41, No.7B. 4841-4844 (2002)

H.Haeiwa、H.Nakashima、Y.Kokubun、A.Masaki、T.Toyooka：“用于多级光学数据存储的双折射薄膜上精细凹坑的精确形成”Japan J. Appl。