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ＩＩＩ－Ｖ族半導体フォトニック結晶導波路における共伝搬・逆伝搬スローライト系

III-V族半导体光子晶体波导中的同向/反向传播慢光系统

基本信息

批准号：
17J08770
负责人：
近藤圭祐
金额：
$ 2.83万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度はIII-V族半導体スローライトデバイスの研究、特に、非機械式のビームステアリングデバイスの研究に従事した。非機械式ビームステアリングデバイスは近年、レーザーレーダー（LiDAR）などへの産業応用が注目されており、本研究室のスローライト導波路はこれを実現する上で大変有望である。この導波路は、内部を伝搬する光を面発光レーザーと似た要領で導波路外へ放射し、入力光波長のスキャンによって放射光の偏向角をスキャンすることできる。本研究ではスローライト導波路を並列にアレイ化し、これとコリメートレンズを組み合わせることで、2次元的なビーム偏向を目指した。昨年度までに初期的な概念実証に取り組み、ビーム解像度270×7を得たが、本年度は更なる解像度の向上とハイパワー化のためにアレイの大規模化と導波路の長尺化に取り組んだ。横方向ビーム解像度は導波路のアレイ数により決まり、これを昨年度の4倍以上に増やすことで横方向ビーム解像度を32に向上させた。また、導波路を長尺化させることにより縦方向ビーム解像度の向上を狙った。しかし、導波路長を伸ばすと、ここで利用したいスローライトモードとは異なる屈折率差導波モードが利得を奪い始め、結果、導波路が不要な発振を起こしてしまうという問題があった。そこで、屈折率差導波モードがカットオフ条件となるウェハを用いて発振を抑制することで、導波路長を昨年度の3倍の3 mmまで延長できた。製作デバイスの不均一性の影響があり、単純に3倍の解像度とはいかなかったが、縦方向解像度を380まで向上できた。結果、2次元ビーム解像度を380 × 32得ることができた。さらに、屈折率差導波モードのカットオフによる発振の抑制と導波路の長尺化により、放射出力は昨年度までの30倍の200 mW以上まで向上した。以上の研究成果に関して、国際会議で2件の口頭発表を行った。

This year's III-V semiconductor research, special research, non-mechanical research and development. Non-mechanical ビームステアリングデバイスはIn recent years, LiDAR (LiDAR) などへの Industry The research and development of this laboratory is based on the research and development of the research and development of the waveguide. The main points of the internal waveguide and the internal waveguide are the radiation outside the waveguide. The wavelength of the input light is the deflection angle of the emitted light. In this study, we designed a parallel waveguide waveguide and a parallel waveguide. The トレンズをgroup み合わせることで, the 2-dimensional なビームbiased をhimashi した. Last year's early concept testimonials were released, and the resolution was 270×7, and this year's update was released. The resolution of the resolution has increased, the resolution has increased, and the waveguide has become longer and longer. Horizontal resolution, waveguide, waveguide number, resolution, and last year The horizontal resolution is more than 4 times, and the horizontal resolution is 32, and the resolution is upward.また, the waveguide is long and the direction is long, the resolution is high, and the resolution is high.しかし, the guide path length is を stretched out and こで uses したいスローライトモードとはdifferent なる refractive index difference to guide the waveモードが利得を胜いstartめ, results, guiding wave path がな発 Shake を开こしてしまうというquestion があった.そこで, refractive index difference guided wave モードがカットオフ condition となるウェハを suppressed by いて発発をすることで, guide wave path length をlast year の3 times の3 mmまでExtensionできた. We produced a non-uniformity-influenced model, a pure 3x resolution model, a resolution of 380x upward, and a resolution model of 380 in the direction. As a result, the resolution of the 2-dimensional camera is 380 × 32.さらに, refractive index difference guide waveguide モードのカットオフによる発の suppress and guide wave path lengthening により, radiation output はlast year までの30 times の200 Above mW, it is upward. The above research results have been published and presented verbally in 2 international conferences.