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マルチコアファイバを用いた超大容量空間多重光ファイバ伝送技術の研究

利用多芯光纤的超大容量空间复用光纤传输技术研究

基本信息

批准号：
14J00198
负责人：
渡邉達彦
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，スイス連邦工科大学の電磁界研究室のProf.Leutholdのグループに滞在し，主にシリコンフォトニクス技術を用いたマルチコアファイバのファンインファンアウトデバイスに関する研究を行った．上記デバイスをシリコンフォトニクスプラットフォーム上で実現するための要素技術として必要不可欠なのが垂直グレーティング結合器である．一般的なグレーティング結合器は，後方反射光を抑圧するために基板垂直面に対して一定の結合角で光ファイバを結合するよう設計される．結合角を直角に設計する場合，グレーティングはブラッグ反射条件を満たしてしまうため高結合効率を実現するのは難しい．本研究では，第一次回折光の回折角を垂直に保ちながら，後方反射光である第二次回折光をサブ波長構造によって抑制する構造を提案した．さらに同構造にブレーズド構造も組込むことで垂直結合と高結合効率を両立可能な構造とした．数値解析において，シングルモードファイバとの結合効率は一定のグレーティング周期を持つ構造で78%を示し，さらにアポダイゼーションを施した構造では結合効率は86%まで向上することを明らかにした．デバイスはIBMチューリヒのBinnig and Rohrer Nanotechnology Centerにて製作された．製作デバイスを用いた結合実験では，周期構造において55%，アポダイズド構造において63%と垂直グレーティング結合器では最高の結合効率を示した．また提案デバイスは，二段階のエッチングプロセスのみによって製作可能であるため，従来のCMOSプロセスとの互換性は非常に高いことも特筆できる．上記デバイスをマルチコアファイバのコア配置に対応するように二次元集積することで，マルチコアファイバの入出力デバイスが実現可能である．本研究ではこれまでに，二次元集積デバイスの試作器を製作済みである．

This year, Prof. Leuthold of the Institute of Electromagnetism of the United States University of Technology conducted research on the application of technology. In the above note, the elements of the technology and the necessary vertical coupling are not required for the vertical coupling. The general design of the combiner is to suppress the reflected light from the rear and to combine the light from the vertical plane of the substrate with a certain combination angle. In case of right angle design, it is difficult to realize the high binding rate. In this study, the first refraction angle is vertical, and the second refraction angle is vertical. The structure of the same structure is composed of two parts: vertical combination and high combination efficiency. The number analysis shows that the binding efficiency of the structure is 78% for a certain period of time, and the binding efficiency of the structure is 86% for a certain period of time. Binnig and Rohrer Nanotechnology Center of IBM. The highest binding rate is shown in the case of periodic structures with 55% and vertical structures with 63% respectively. The interchangeability of CMOS chips is very high. Note that the input and output power of the output power of the input and output power of the input This study is about the production of a two-dimensional integrator.