半導体モノリシック光波合成・任意ユニタリ変換光集積回路の創出

半导体单片光波合成/任意单一转换光集成电路的研制

• 批准号: 26000010
• 负责人: 中野 義昭
• 金额: $ 336.13万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014 至 2018
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26000010/
• 关键词: 集積フォトニクス; 光集積回路; 半導体; アダプティブ; モノリシック; 光波合成; ユニタリ変換; 偏波制御; アダブティブ

(1)量子井戸型偏波制御器の開発前年度までに開発した量子井戸型偏波制御器の高効率化を図るために, 量子構造の最適化を行った. 電流注入型素子に関しては, 圧縮歪み量子井戸を導入することでバンドフィリンク効果の偏波依存性を大幅に拡大できることを実証した. 一方, 逆バイアス型素子に関しては, 非対称結合量子井戸を用いた独自の素子構造を提案し, 従来構造に比べて変調効率が1桁以上向上することを数値的に実証した.(2)偏波解析素子の開発前年度に設計した4ポート型偏波解析素子の試作を行い, 原理検証実験に成功した. 強度が変調されていたり, 偏光度が劣化した信号についても, 全てのストークスパラメータが正確に検出できることを実証し, 高速偏波変調信号の検波のみならず, 光信号品質モニタにも利用できることを示した。さらに, 作製した素子を用いて, 8値ストークスベクトル信号の検出実験に成功した.(3)光波合成チップの開発前年度に検証したランダム信号による駆動手法を大規模な光波合成チップに適用し, さらに回折格子を合わせて用いることで, 2次元イメージング実験に初めて成功した. さらに, 空間分解能を向上する手法として多モードファイバを介してイメージングを行う手法を新たに提案し, 数値解析と実験によりその有効性を実証した. また, 限られた数の位相シフタを用いて最大の空間分解能を達成するためのアレイ配置を新たに見出した. 本発明について特許を出願し, 検証用の素子の作製を完了したところである.(4)ユニダリ変換チップの開発前年度に開発した多ポート方向性結合器型ユニタリ変換チップを用いて, 4×4任意ユニタリ変換の実験に初めて成功した. さらに, 方向性結合器を用いることで, 作製誤差耐性が大幅に緩和されることを解析的に明らかにした. 一方, レーザや光増幅器との一体集積を目指して. インジウム燐(InP)基板上に集積した4×4ユニタリ変換

(1) quantum well opens type system of partial wave imperial unit before opening 発 の annual ま で に open 発 し た quantum well opens type system of partial wave imperial unit の high rate of unseen を 図 る た め に, quantum structure の line optimization を っ た. Current injection type element child に masato し て は, 圧 shrinkage slanting み quantum well opens を import す る こ と で バ ン ド フ ィ リ ン ク unseen fruit の partial wave dependency を sharply に company, big で き る こ と を card be し た. Side, inverse バ イ ア ス type element child に masato し て は, non dominated said combined with quantum well opens を with い た の element structure proposed を し son alone, 従 to construct に than べ て が - adjustable working rate more than one girder up す る こ と を of the numerical に card be し た. (2) the partial wave element child before opening 発 の annual に design し た 4 ポ ー ト type partial wave line を い の try son, Principle 検 proof experiment に success た. Strength が - adjustable さ れ て い た り, polarization degree of degradation が し た signal に つ い て も, full て の ス ト ー ク ス パ ラ メ ー タ が right に 検 out で き る こ と を be し, high-speed wide - a modulated signal の 検 wave の み な ら ず, optical signal quality モ ニ タ に も using で き る こ と を shown し た. さ ら に, cropping し た element child を with い て, 8 numerical ス ト ー ク ス ベ ク ト ル signal の 検 out be 験 に successful し た. (3) light wave synthetic チ ッ プ before opening 発 の annual に 検 card し た ラ ン ダ ム signal に よ る 駆 begin mass な light wave synthesis method を チ ッ プ に applicable し, さ ら に inflexion grid を close わ せ て in い る こ と で, Two yuan イ メ ー ジ ン グ be 験 に early め て successful し た. さ ら に, space decomposition can を upward す る gimmick と し て more モ ー ド フ ァ イ バ を interface し て イ メ ー ジ ン グ を line う gimmick を new た し に proposal, the numerical analytical と be 験 に よ り そ の have sharper sex を card be し た. ま た, Number limit ら れ た の phase シ フ タ を with い て の largest space decomposition can reach す を る た め の ア レ イ configuration を new た に shows し た. This 発 Ming に つ い て を out special し, 検 card の element system の son finished を し た と こ ろ で あ る. (4) ユ ニ ダ リ variations in チ ッ プ の annual に before the open 発 発 し た more ポ ー ト directional combination shape ユ ニ タ リ variations in チ ッ プ を with い て, 4 x 4 any ユ ニ タ リ variations in の be 験 に early め て successful し た. さ ら に, Directional bonder を with い る こ と で, a system error tolerance が に significantly ease さ れ る こ と を parsing に Ming ら か に し た. Side, レ ー ザ や light raised image editor と の one set product を refers し て. イ ン ジ ウ ム 燐 (InP) substrate に set product し た ユ 4 * 4 ニ タ リ - change

项目成果

Sub-wavelength metallic laser coupled to silicon-on-insulator waveguide with integrated optical feedback stub for Q factor enhancement

• 发表时间: 2016-09
• 期刊: 2016 International Semiconductor Laser Conference (ISLC)
• 作者: Kaiyin Feng;Chuanqing Yu;M. Nishimoto;Richard J. E. Taylor;Takuo Tanemura;Y. Nakano

Silicon rib waveguide electro-absorption optical modulator using transparent conductive oxide bilayer

• DOI: 10.7567/jjap.55.042201
• 发表时间: 2016-04-01
• 期刊: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
• 影响因子: 1.5
• 作者: Ayata, Masafumi;Nakano, Yoshiaki;Tanemura, Takuo
• 通讯作者: Tanemura, Takuo

Electro-optic polymer surface-normal modulator using silicon high-contrast grating resonator

• DOI: 10.23919/cleo.2019.8750627
• 发表时间: 2019-05
• 期刊: 2019 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
• 作者: M. Ogasawara;Yuji Kosugi;Jiaqi Zhang;Y. Okamoto;Y. Mita;A. Otomo;Y. Nakano;Takuo Tanemura

Integrated Reconfigurable Unitary Optical Mode Converter Using MMI Couplers

• DOI: 10.1109/lpt.2017.2700619
• 发表时间: 2017-06
• 期刊: IEEE Photonics Technology Letters
• 影响因子: 2.6
• 作者: R. Tang;Takuo Tanemura;Y. Nakano

Anomalous Ga incorporation into InGaAs microdiscs selectively grown on Si (Ⅲ)

Si 上选择性生长的 InGaAs 微盘中异常 Ga 的掺入 (Ⅲ)

• 发表时间: 2016
• 作者: Kazuki Bando;Zhiqiang Zhang;Kentaro Mochizuki;Kozue Watanabe;Nicholas I Smith;Satoshi Kawata;Katsumasa Fujita;Tohma Watanabe
• 通讯作者: Tohma Watanabe