多モード干渉カプラと半導体能動素子の集積化による光スイッチングデバイス

集成多模干涉耦合器和半导体有源元件的光开关器件

• 批准号: 07750381
• 负责人: 中野 義昭
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750381/
• 关键词: 多モード干渉カプラ; MMIカプラ; 光交換; モノリシック光集積回路; OMVPE; 面積選択成長; 能動; 受動集積; 光スイッチ

1)MMIカプラ解析用ソフトウェアツールMosimulの開発 多モード干渉(MMI)カプラの動作特性解析と設計を行うためのシミュレーションソフトウェアを,固有多モード展開法に基づいて開発し,これをMosimulと命名した.これを利用して,種々のMMIカプラ構成の光伝搬特性を解析した.2)MMI導波路への広角結合の解析 次にMosimulを利用して,入射導波路をMMIカプラ広角で結合した場合の特性を研究し,光集積回路上のコンパクトなベンディングデバイスとして利用可能であることを示した.3)能動素子/受動素子集積のためのテ-パ-導波路解析 本研究では,有機金属気相エピタキシ-(OMVPE)による面積選択成長で,能動/受動集積を行うこととした.その際,能動素子と受動素子は,選択成長により自動的に形成されるテ-パ導波路で結合されることになる.このテ-パ導波路と量子井戸吸収損失と放射損失を,Mosimulを利用して解析した.その結果,吸収損失と放射損失はトレードオフ関係にあり,テ-パ-長には最適値のあることが明らかになった.4)OMVPE面積選択成長実験 能動素子,受動素子一括形成のためのOMVPE選択成長の条件を研究した.選択成長酸化膜マスク幅を変えながら幅5μmのInGaAsバルクエピタキシャル層を成長し,その組成変化を顕微フォトルミネッセンスで調べた5)MMIカプラ半導体光スイッチングデバイスの波長多重光交換への適用可能性 本研究の光スイッチングデバイスが光交換に適用された場合に,どの程度のメリットが生じ得るかを検討した.本研究のデバイスで交換ユニットを構成すれば,従来に比べ30dB以上の損失の改善が図られることがわかった.温度制御もユニット全体で一つであれば十分であり,素子間のアライメントも不要になる.このように,光交換にもたらす経済効果は多大であることが示された.

1)MMI model analysis and design of multi-modal development software, which is based on the multi-modal development method. 2) Analysis of optical transmission characteristics of MMI waveguide structure and its angular combination; 3) Analysis of optical transmission characteristics of MMI waveguide structure and its angular combination; 4) Analysis of optical transmission characteristics of MMI waveguide structure and its angular combination; 3) Analysis of the active/passive accumulation product of the organometal phase (OMVPE). At the same time, the active element and the passive element are opposite, the selective growth is automatic, the waveguide is combined, and the selective growth is automatic. The absorption loss and emission loss of the quantum well are analyzed by using Mosimul. The results show that absorption loss and radiation loss are related to each other. 4)OMVPE area-selective growth is the motile and actor-selective growth of OMVPE. 5) Applicability of wavelength multiple optical switching of MMI crystal semiconductor optical fiber. In this study, we investigated the application of optical fiber switching to optical fiber switching. In this study, the structure of the switch is improved, and the loss is improved by more than 30dB. The temperature control is the whole process, and the temperature control is the whole process. This is the first time that I've seen this.

项目成果

Martin Bouda: "Simulation of large angle coupling into MMI waveguides for compact bending devices" 第43回応用物理学関係連合講演会予稿集. (1996)

Martin Bouda：“紧凑型弯曲设备 MMI 波导的大角度耦合模拟”第 43 届应用物理协会会议记录（1996 年）。

Martin Bouda: "Very large angle coupling to MMI waveguides simulated by the model field decomposition" 電子情報通信学会総合大会シンポジウム予稿集. (1996)

Martin Bouda：“通过模型场分解模拟 MMI 波导的大角度耦合”IEICE 大会研讨会论文集（1996 年）。