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屈折率分布の自在制御によるルゲート薄膜フィルタの開発とインライン集積化

可自由控制折射率分布的 Lugate 薄膜滤光片的开发和在线集成

基本信息

批准号：
16760267
负责人：
依田秀彦
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

1.ルゲートフィルタの作製と評価a-SiO_x:H膜は広い屈折率制御範囲1.6〜3.6を有し、数100nm広帯域波長フィルタ材料に適することを前年度見出した。今年度、広帯域性を活かしたユニークなスペクトル特性をもつルゲートフィルタの作製と改良に取り組んだ。(1)リニア型ルゲートフィルタ:波長1300〜1800nmにて反射率0〜100%リニアに変化するルゲートフィルタの設計と作製を新たに行った。反射率変化のリニアリティを保持するのに適切な設計関数を提案して屈折率分布を設計した。屈折率変化の連続性並びに低屈折率の再現性を得るため基板温度モニタを導入することでフィルタを作製した。波長1290〜1650nmにて反射率0〜82%、リニアリティ精度1%以内の良好な特性を得た。また耐環境試験として温度サイクル試験を行いスペクトル特性に有意な劣化が生じないことを確認した。(2)マルチステップ型ルゲートフィルタ:波長1260〜1675nm、O・E・S+C・Lバンドごとに異なる反射率をもつルゲートフィルタを前年度に試作した際に各バンドの平坦性に改善の必要が残っており、今年度は平坦部のスペクトル形状の改善に取り組んだ。隣接バンド間の反射率変化をわずかに緩やかにすることで各バンドの平坦性を50〜75%向上できることを見出し、フィルタを作製して平坦部の改善効果を確認できた。2.光導波路へのインライン集積化ルゲートフィルタを実用化するためチップ化して光導波路へアライメントフリーのインライン集積を試みた。カリウムイオン熱拡散TEC導波路(熱拡大したコアの直径約50μm)を作製し、1mm幅の溝加工を施した。また0.5mm厚のフィルタを4mm角にチップ化した。導波路集積化したフィルタの挿入損失を測定して約4.1dB(導波路の吸収損2dB、TEC化による伝搬損1dB、溝における回折損1dB、フィルタの吸収損0.1dB)を得た。導波路の小型化、溝幅の最適化により挿入損失は低減可能と考えている。

1. The refractive index of a-SiO_x:H film is 1.6 ~ 3.6 nm, and the refractive index of a-SiO_x:H film is 100nm. This year, the scope of the activity is not limited to the characteristics of the selection and improvement of the selection and selection. (1)The wavelength is 1300 ~ 1800nm, the reflectivity is 0 ~ 100%, and the design and operation of the system are new. Reflectance changes and design parameters are proposed. The refractive index is changed and the reproducibility of the refractive index is changed. Wavelength: 1290 ~ 1650nm Reflectance: 0 ~ 82%, precision: within 1% and excellent characteristics. The environmental resistance test and the temperature test were conducted to confirm the intentional deterioration of the characteristics. (2)For example, the wavelength of 1260 ~ 1675nm, O·E·S+C·L, and the reflectivity of different colors are required to improve the flatness of each color in the previous year's trial. Reflectance change between adjacent areas is slow, flatness of each area is 50 ~ 75%, flatness improvement effect is confirmed. 2. Optical waveguide integration test Thermal dispersion TEC waveguide (thermal dispersion with diameter of about 50μm) was fabricated and 1mm width trench processing was performed. 0.5mm thick and 4mm thick. Waveguide integration loss was measured to be approximately 4.1 dB (waveguide absorption loss 2 dB, TEC absorption loss 1 dB, channel return loss 1 dB, and waveguide absorption loss 0.1 dB). Miniaturization of waveguide, optimization of channel width, reduction of input loss and possibility of optimization