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2次元フォトニック結晶スラブとマイクロマシンを用いた機能性3次元光集積回路の研究

使用2D光子晶体板和微机械的功能3D光学集成电路研究

基本信息

批准号：
18760036
负责人：
岩本敏
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

平成18年度に引き続き、フォトニック結晶スラブ積層構造を用いた再構成可能な3次元光回路を理論的・数値的に検討した。結合波方程式に基づく解析的設計手法を新たに確立し、対象構造の解析に利用できることを確認した。また、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製にむけたプロセス技術の開発を進め、基本となるシリコンフォトニック結晶作製技術を新たに確立した。(1)3枚の2次元フォトニック結晶スラブより構成されている積層フォトニック結晶スラブ構造((2+1)次元PC構造)を考え,再構成可能な3次元光回路の動作を有限差分時間領域法(FDTD)で解析してきたが、この手法では莫大な計算リソース(メモリ、時間)を必要とし、現象の理解・設計を進める上で効率的ではない。この問題を克服するため、結合波方程式に基づく解析的設計手法を検討した。この手法を用いることで、FDTDで得られる結果をよく予測できることを確認した。(2)積層フォトニック結晶スラブの作製に向けたプロセス技術の開発を進めた。積層フォトニック結晶スラブの実現には良質なシリコンフォトニック結晶の作製技術は不可欠である。その中で特に重要となるシリコンのドライエッチング技術を新たに確立し、良質なシリコンフォニック結晶、ナノ共振器の作製に成功した。この技術と、18年度に開発したポリシリコンの応力制御によるフラットな平板構造作製技術を組み合わせることで、積層フォトニック結晶スラブ構造の作製が可能となる。

In 2018, the number of possible three-dimensional optical circuits was discussed. A new design method for the analysis of wave equations is established, and the use of image structure analysis is confirmed. The development and establishment of new technology for the manufacture of multilayer crystal structures (1)3 The finite difference time domain method (FDTD) is used to analyze the behavior of three-dimensional optical circuits, and the method is used to calculate the solution (time), understand the phenomenon, and design the progress. This problem is solved by combining wave equations with basic analytical design techniques. The method is used to determine the results of FDTD. (2)The development of multilayer crystallization technology is progressing. The production technology of multilayer crystal is indispensable. In addition, the important role of the new technology in the development of high-quality crystal, resonator manufacturing success This technology is developed in 2018, and it is possible to manufacture flat plate structures.