導波形光インターコネクションデバイスに関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

光IC技術・装置を利用して、新たな光インターコネクション用のハイブリッド導波形デバイスを実現することを目的として研究を行った。具体的にはLiNb【O_3】を基板として、方向性結合器を構成要素とする光導波形デバイス・ICの設計・作製を行い、そのインターコネクション機能について検討した。主な研究成果は次のとおりである。1.レーザビーム直接描画装置を改良し、50×50【mm^2】の大面積に渡って<0.2μmの精度で、LiNb【O_3】基板上に導波路パターニング・作製が行えることを実証した。2.本装置を用いて、導波路幅3μm、間隔2〜4μmの方向性結合器が10%以下の誤差で作製できることを確認し、このデータをもとに1×10のスターカップラを作製しその特性評価を行った。出力部での光パワー分配比の変動はわずか5%であり、このスターカップラを多端子のインターコネクションデバイスに応用できる可能性を示した。3.インターコネクションデバイスの基本素子として、光損傷のない光スイッチについて検討し、駆動電圧5Vで消光比>20dBを得た。さらに、モード変換素子、モードスプリッタなどの偏光制御素子および信号多重化に必要な周波数シフタについて作製・特性測定を行った。4.これらの導波形素子を一つの基板上に集積化して各々の特性評価を行うため、出力導波路に単一モードファイバを接続した実際的な速度計測用光ICを試作した。その結果、各導波形素子が所定の性能で動作することが確認できた。以上の基礎的研究成果から、現在の光IC技術を用いてインターコネクション機能をもつ導波形デバイス実現の見通しが得られた。