中赤外アストロフォトニクス用光集積回路の高精度設計に関する研究

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1.導波層にAs2Se3，基板にAs2S3を使用したカルコゲナイドガラスチャネル光導波路について，波長8-10μmのastronomical N-bandでの曲げ損失の評価を行った．評価手法として，2次元有限差分ビーム伝搬法を使用した．また，等角写像によって得られる等価直線光導波路に対する評価を行った．単一モード動作する90度曲げ導波路に対して純屈曲損と挿入損失の評価を行った．曲げ半径に対する損失，導波層幅に対する損失，ultrafast laser inscriptionによって得られる導波層部分の屈折率増加量に対する損失の影響を詳細に調べることで中赤外アストロフォトニクス用光集積回路を設計するための指針となる特性を明らかにした．本件に関する研究成果がIEICE Trans. Electron.2023年3月号に掲載された．2.導波層にTe2As3Se5，基板にAs2S3を使用したカルコゲナイドガラス・リブ形光導波路のastronomical N-bandにおける単一モード動作条件について評価を行った．評価方法には等価屈折率法を使用した．その結果，astronomical N-band全域において単一モード動作を実現する構造パラメータの組み合わせを明らかにすることで，カルコゲナイドガラス・リブ形光導波路を用いたアストロフォトニクス用光集積回路を設計するための基本的な設計指針のひとつを明らかにした．本件に関する研究成果について，電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会および令和4年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会において発表を行った．