多モード干渉導波路アレイによる3次元分光スイッチ

使用多模干涉波导阵列的3D光谱开关

基本信息

批准号：
17760046
负责人：
渡邉歴
金额：
$ 2.05万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2006)Osaka University (2005)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

光情報通信・処理を実現するためには、1入力に対してN出力を行う光分波素子や波長多重化を行う波長選択素子を高密度に集積化する必要がある。本研究では、透明材料内部に多モード干渉導波路アレイを作製し、3次元空間での波長分割を実現し、さらにその分光パターンをスイッチさせる多モード干渉導波路アレイによる3次元分光スイッチの作製を目的とする。本年度は(1)多モード干渉光導波路アレイの試作と評価、(2)多モード干渉光導波路アレイによる自己スイッチの実現を行う計画であった。増幅チタンサファイアレーザー光パルス(中心波長800nm、繰り返し周波数1kHz)をガラス内部に集光照射し、試料を2次元的に1μmの速度で走査し、多モード干渉導波路を作製した。導波路部分の誘起屈折率変化の大きさは0.0002であった。幅30μm、長さ約870μmの多モード干渉光導波路を12μm間隔で3層作製し、3次元空間に集積化できることを示した。また、多モード干渉光導波路からの出力パターンの分光測定を行った。出力パターンのモード数は波長に応じて変化した。幅30μm、長さ約870μmの多モード干渉導波路の片方の端面の中心部分に直径約2μm、長さ約1mmの直線導波路をつなぎあわせた多モード干渉導波路を12μm間隔で3層埋め込んだ多モード干渉光導波路アレイを作製した。多モード干渉導波路アレイの中央の直線導波路部分に、波長543nmの光を導波させた場合、上下の導波路に光がモード結合せず独立に伝播し、中央の多モード干渉導波路からの出力パターンのみ得られた。多モード干渉光導波路アレイによる自己スイッチの実現に関しては、波長を変化させることにより、射出端での出力空間パターンが変化し、空間に出力位置をスイッチできることを確認した。

为了实现光学信息通信和处理，有必要集成对一个输入和波长选择元素执行n输出元件的光学反复传输元素，这些输出和波长选择元素以高密度执行波长多路复用。这项研究旨在在透明的材料内部制造多模干扰波导阵列，在三维空间中实现波长分裂，此外，使用多模层干涉波引导阵列切换光谱模式的三维光谱开关。今年，我们计划（1）创建和评估多模具干扰光学波导阵列，（2）使用多模具干扰光学波导阵列实现自切换。将放大的钛蓝宝石激光脉冲（中心波长：800 nm，重复频率：1 kHz）浓缩，并以1μm的速度扫描玻璃的内部，以产生多模层干扰性波。波导部分中诱导的折射率变化的大小为0.0002。已经表明，以30μm宽度和约870μm的长度以12μm的间隔制造了三层多模干扰波导，长度约为870μm，可以集成到三维空间中。此外，进行了多模干扰光学波导的输出模式的光谱测量。输出模式中的模式数量根据波长而变化。制造了多模干涉光学波导阵列，其中三层多模层干涉波导以12μm的间隔嵌入，直径约为2μm，线性波导的直径约为2μm，长度约为1 mm，长度连接到一个端面的中心，与一个多模层干扰器的一个端面的中心相连，大约30μm宽和大约870μm，大约870μm。当波长为543 nm的光被引导到多模层干扰波导阵列中心的线性波导部分时，光独立地传播而没有模式耦合到上和下波导，并且仅获得了中央多模层干扰性波的输出模式。关于使用多模具干扰光学波导阵列实现自切口的实现，可以证实，通过更改波长，出口末端的输出空间模式变化，并且可以将输出位置切换到空间。

项目成果

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专利数量（0）

Filamentary damages in silica glass induced by chirped femtosecond laser pulses

啁啾飞秒激光脉冲引起石英玻璃中的丝状损伤

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
J.Opt.Soc.Am.B, 22・11
影响因子：
0
作者：
Akira Mori et al.;Yasushi Hayakawa et al.;Akira Mori et al.;Yasushi Hayakawa et al.;Wataru Watanabe;Satoshi Onda
通讯作者：
Satoshi Onda