高速半導体光スイッチを用いた光パケットスイッチング用機能デバイスの開発

使用高速半导体光开关的光包交换功能器件的开发

基本信息

批准号：
19023010
负责人：
宇高勝之
金额：
$ 5.44万
依托单位：
Waseda 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19023010/
关键词：
光パケットスイッチング半導体光スイッチ I nAIGaAs InAIAs マッハツェンダ干渉計偏光無依存動作ポリマー光スイッチナノインプリント I nAlGaAs lnAlAs 多モード干渉導波路光再生デバイスシリコンフォトニクスインターリーバフィルタ

项目摘要

InAIGaAs/InAIAs高速半導体光スイッチについて、これまでに低電流動作が得られたマッハ・ツェンダ干渉計構造において実用上重要な偏光無依存動作の実現にまず取り組んだ。偏光依存性の原因の解明により、MM導波路はハイメサ構造、屈折率変調領域はミドルメサ構造というハイブリッド構造を採用することとし、また同時に導波路は完全単一導波路化とした結果、偏光無依存で-20dB以下の低クロストーク、約5mAの低スイッチング電流、数nsの高速動作という高性能なデバイスを実現した。これらの成果をIEEE Photonics Technology Letters誌に投稿した。偏光無依存動作の実現に時間を要し、10Gb/sでの誤り率測定及び4×4の多ポート化を実現することが出来なかったが、現在鋭意検討を進めている。また高速光スイッチと光ファイバ遅延線を用いた光バッファについて、まず低損失動作のためのスポットサイズコンバータ(SSC)の検討を行い、InP系光スイッチ上に高屈折材料であるが熱膨張係数の異なるSi膜をスパッタ堆積するためにGeをドープすることによりクラックのない良好な膜が形成出来ることを明らかにし、現在SSGへの適用を検討している。光パケットスイッチングでのインターコネクション用低コスト汎用光スイッチとしてポリマーを用いた熱光学(TO)効果変調マッハ・ツェンダ干渉計型光スイッチを作製し、導波路構造や電極構造などの最適化により、最小の3.5mWという低消費電力動作を実現すると共に、約100μsというTO効果用いたポリマー光スイッチとしては実用的な構造対して高速なスイッチング動作を実現した。また波長選択光スイッチング動作に適用可能なポリマー光フィルタ用回折格子付導波路を、量産性に向いたナノインプリント法で作製し、初期的な特性を得た。

对于Inaigaas/Inaias高速半导体光学开关，我们首先致力于实现与极化无关的操作，这在Mach-Zehnder干涉仪结构中实际上很重要，这已经达到了较低的电流操作。通过阐明极化依赖性的原因，MM波导在折射率调制区域中采用高梅萨结构和中间膜结构的杂化结构，同时将波导变成完全单个单个波导，从而使高度依赖于高度依赖的高度crossal的高度转换，使得高度的高度转换为-20d，又有高度的高度转换，该效率是-20d的高度转换。几个NS。这些结果已提交给IEEE Photonics技术来信。它花了一些时间才能实现与极化无关的操作，并且无法以10GB/s的速度测量错误率并增加4x4端口的多端口，但我们目前正在进行广泛的研究。此外，对于使用高速光学开关和光纤延迟线的光缓冲区，我们首先研究了用于低损耗操作的点尺寸转换器（SSC），并揭示，通过将GE放置在高度折光材料的SI膜中，但在基于INP的光学开关上具有不同的折射式胶片，并以无用的胶片为单位。 A thermo-optical (TO) effect modulation Mach-Zehnder interferometer type optical switch using polymer as a low-cost general-purpose optical switch for interconnection in optical packet switching, and by optimizing the waveguide structure and electrode structure, it has achieved a low power consumption of 3.5mW, and has achieved a practical structure for a polymer optical switch using the TO effect of approximately 100μs.此外，通过适用于质量生产的纳米膜法制造了可以应用于波长选择性光学切换操作的聚合物光滤波器的衍射光向指导，并获得了初始特征。