半導体光偏向器の波長分割光スイッチへの応用に関する研究

半导体光偏转器在波分光开关中的应用研究

• 批准号: 13026223
• 负责人: 下村 和彦
• 金额: $ 22.91万
• 依托单位: Sophia 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-13026223/
• 关键词: 有機金属気相成長法; 選択成長; GaInAs; InP; 多重量子井戸構造; 波長分波器; アレイ導波路; 光偏向器; 光スイッチ; 波長多重通信; 量子井戸; 波長分割; 多モード干渉導波路; 量子井戸構造

アレイ導波路領域の片側のみにワイドマスクを配置した非対称なマスクパターンを用いた、MOVPE選択成長により、GaInAs/InP MQW構造アレイ導波路を作製した。非対称マスクにより、アレイ導波路の層厚が線形的に変化し、アレイ導波路両端において約1.3%の屈折率差を持つ階段型屈折率分布アレイ導波路の作製に成功した。また光学的にもアレイ導波路のPL波長が1344nmから1469nmまで変化していることを確認した。この階段型屈折率分布アレイ導波路を波長分割光スイッチに応用するにあたり、初期実験として回折像-入射波長依存性の測定を行い、波長1520〜1580nm,マスク幅=200mmにおいて約4.4゜の回折角差を得た。このときの屈折率差の推定値は,約1.4%であった。この実験により,階段型屈折率分布アレイ導波路の空気中伝搬での角度分散を確認した。さらに屈折率分布アレイ導波路に集光構造をもつスラブ導波路を集積した波長分波器を作製した。各アレイ導波路がローランド円上に配置するようスラブ導波路を設計し、アレイ導波路の選択成長後、エッチングによりスラブ導波路を形成した。出射導波路が4本となる波長分波器により、波長1518nm、1543nm、1563nm、1588nmにおいて明確な独立したピークを得た。これより、波長分波器のスペクトラム周期(FSR)は約100nmと見積もられ、約25nm間隔で4波長の分波が確認された。

ア レ イ guided wave の piece side の way field み に ワ イ ド マ ス ク を configuration し た non said seaborne な マ ス ク パ タ ー ン を with い た, MOVPE sentaku growth に よ り, GaInAs/InP MQW structure ア レ イ guided wave road を cropping し た. Not said seaborne マ ス ク に よ り, ア レ イ guided wave road の thick が linear に - し, ア レ イ guided wave struck road side に お い て about 1.3% の inflectional rate differential を hold つ phase inflectional rate distribution ア レ イ に success the guided wave road の cropping し た. ま た optical に も ア レ イ guided wave road が の PL wavelength 1344 nm か ら 1469 nm ま で variations change し て い る こ と を confirm し た. こ の phase inflectional rate distribution ア レ イ を guided wave road light wavelength division ス イ ッ チ に 応 with す る に あ た り, early be 験 と し て inflexion like - determination of incident wavelength dependence の を い, 1520 ~ 1580 nm wavelength, マ ス ク = 200 mm に お い て 4.4 ゜ の back Angle difference を た. The estimated value of the <s:1> と と と <s:1> of the <s:1> flexural rate difference is approximately 1.4%であった. <s:1> <s:1> experimental によ によ, staged flexing rate distribution アレ in the guide wave path <s:1> in the air 伝 moving で <s:1> angular dispersion を confirmed た た. さ ら に inflectional rate distribution ア レ イ に set light guided wave road structure を も つ ス ラ ブ guided wave road を set product し た wavelength points filter を cropping し た. Each ア レ イ guided wave road が ロ ー ラ ン ド has drifted back towards &yen; on に configuration す る よ う ス ラ ブ を guided wave road design し, ア レ イ guided wave road の sentaku growth after, エ ッ チ ン グ に よ り ス ラ ブ guided wave road を form し た. Emergent が guided wave road 4 this と な る wavelength points filter に よ り, wavelength of 1518 nm, 1543 nm, 1563 nm, 1588 nm に お い て な independent し た ピ ー ク を た. こ れ よ り, partial wave wavelength の ス ペ ク ト ラ ム cycle (FSR) about 100 nm は と see product も ら れ, about 25 nm wavelength の で 4 points between wave が confirm さ れ た.

项目成果

K.Miki, Y.Kawakita, T.Kihara, K.Shimomura: "Numerical analysis of 1.55 um wavelength optical deflector using arrayed waveguide with staircase like refractive index distribution"Electronics and Communications in Japan, Part2. vol.86,no.4. 1-9 (2003)

K.Miki、Y.Kawakita、T.Kihara、K.Shimomura：“使用具有阶梯状折射率分布的阵列波导对 1.55 um 波长光学偏转器进行数值分析”日本电子与通信，第 2 部分。

R.Fukuoka, K.Yamazaki, K.Shimomura: "Greatly size reduction of InAs Quantum Dots on (001)InP substrate"Proc. of 11th International Conference on Metalorganic Vapour Phase Epitaxy (ICMOVPE XI). 270 (2002)

R.Fukuoka、K.Yamazaki、K.Shimomura：“(001)InP 衬底上 InAs 量子点的尺寸大幅减小”Proc。

Y.Moriguchi, T.Kihara, K.Shimomura: "High growth enhancement factor in arrayed waveguides by MOVPE selective area growth"Proc. of 11th International Conference on Metalorganic Vapour Phase Epitaxy (ICMOVPE XI). 229 (2002)

Y.Moriguchi、T.Kihara、K.Shimomura：“通过 MOVPE 选择性区域生长实现阵列波导的高生长增强因子”Proc。

Y.Kawakita, K.Shimomura: "A novel wavelength dividing and switching device using arrayed waveguide"Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2002). (2002)

Y.Kawakita，K.Shimomura：“一种使用阵列波导的新型波长分割和切换装置”Proc。

Y.Moriguchi, T.Kihara, K.Shimomura: "High growth enhancement factor in arrayed waveguides by MOVPE selective area growth"J.Crystal Growth. 248. 395-399 (2003)

Y.Moriguchi、T.Kihara、K.Shimomura：“通过 MOVPE 选择性区域生长在阵列波导中实现高生长增强因子”J.Crystal Growth。