多波長面発光レーザアレイと中空光導波路に基づく光ICの研究

基于多波长面发射激光器阵列和空心光波导的光学IC研究

• 批准号: 09J02377
• 负责人: 今村 明博
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J02377/
• 关键词: 多波長面発光レーザアレイ; 中空光導波路; 合波回路; 高屈折率差サブ波長格子

本研究では短距離光通信におけるテラビット級WDM用光源の実現を目指し,面発光レーザアレイと中空光導波路回路を基盤とした光ICの実現を目標としている.今年度はテーパ中空光導波路による合波回路の拡張性について検討を行った.光合波回路は上部反射鏡および面発光レーザのP型電極となる金を反射鏡としたテーパ中空光導波路である.この中空コア内に面発光レーザを配置することで,基板の垂直方向に出射された面発光レーザの出力光を多重反射により,基板の水平方向に変換させる.今回は提案するテーパ中空光導波路構造による多波長合波の拡張性を検討するため,4チャネル面発光レーザアレイをマルチモードファイバに対し横方向に20μmずつずらし3列の多重配列を想定して合波実験を行った.ここでは各素子の発振波長は駆動電流により0.2nm間隔で1057nm-1059.2nmまで制御している.面発光レーザと光ファイバのアライメントを行った際にはテーパ中空光導波路による過剰損失は4dB～11dBという結果となった.これは面発光レーザ表面における反射率の低下が原因であるが,中空導波路の反射率を98%程度まで向上することで,合波器の挿入損失を3dB以下に低減できる可能性が得られた.また,横方向に20μmずらしたときの過剰損失の増加は2dB以下であり,合波実験により12チャネルの多波長合波の可能性が得られた.次に光線追跡による計算から過剰損失3dB以下で合波可能なチャネル数の検討を行い,3列配列することで50チャネル以上の多波長合波の可能性が得られた.

This study aims at the realization of optical sources for WDM applications in short-distance optical communications. This year, the hollow waveguide circuit is discussed. The optical waveguide circuit has an upper reflector and a surface light emitter. The P electrode has a metal reflector and a hollow waveguide. The planar light emitting device in the hollow cavity is configured to emit light in the vertical direction of the substrate, and the planar light emitting device is configured to emit light in the horizontal direction of the substrate. In this paper, we propose a multi-wavelength optical waveguide structure for multi-wavelength wavelength optical multiplexing. We propose a multi-wavelength optical waveguide structure for multi-wavelength optical multiplexing. We propose a multi-wavelength optical waveguide structure for multi-wavelength optical multiplexing. The excitation wavelength of each element is 0.2 nm, and the excitation current is 1057nm-1059.2 nm. The optical transmission loss is 4 dB ~11dB. The reason for the decrease in reflectivity of the optical waveguide surface is that the reflectivity of the hollow waveguide is 98% or higher, and the entrance loss of the combiner is less than 3 dB. The increase of the excess loss in the horizontal direction of 20μm is less than 2 dB, and the possibility of multi-wavelength combination of 12 μ m is obtained. The second is the calculation of optical trace loss below 3 dB, the possibility of multiple wavelength combination below 50 dB, and the possibility of multiple wavelength combination below 3 dB.

项目成果

高屈折率差サブ波長格子の角度依存性

高折射率差亚波长光栅的角度依赖性

• 发表时间: 2012
• 作者: 今村明博;小山二三夫
• 通讯作者: 小山二三夫

高屈折率差サブ波長格子を用いた多波長面発光レーザアレイの波長域拡大

利用高折射率差亚波长光栅扩展多波长面发射激光器阵列的波长范围

• 发表时间: 2010
• 作者: Akihiro Imamura;Weijian Yang;James Ferrara;Yuuki Hasidume;Xiaodong Gu;Fumio Koyama;Connie J.Chang-Hasnain;今村明博;今村明博;今村明博;今村明博;今村明博
• 通讯作者: 今村明博

Tapered hollow waveguide multiplexer for multi-wavelength VCSEL array

用于多波长 VCSEL 阵列的锥形空心波导复用器

• 发表时间: 2009
• 作者: Akihiro Imamura;Koichi Hasebe;Akihiro Matsutani;and Fumio Koyama
• 通讯作者: and Fumio Koyama

多波長面発光レーザアレイと集積可能な小型光合波器の検討

可与多波长面发射激光器阵列集成的紧凑型光复用器的研究

• 发表时间: 2009
• 作者: 今村明博;長谷部浩一;松谷晃宏;小山二三夫
• 通讯作者: 小山二三夫

Spatial Mode Demultiplexer Based on High Contrast Sub-Wavelength Grating Hollow Waveguide

基于高对比度亚波长光栅空心波导的空间模式解复用器

• 发表时间: 2011
• 作者: Akihiro Imamura;Weijian Yang;James Ferrara;Yuuki Hasidume;Xiaodong Gu;Fumio Koyama;Connie J.Chang-Hasnain
• 通讯作者: Connie J.Chang-Hasnain