異種結晶接合によるシリコン導波路型光機能デバイスの創成と機能集積光回路の形成
【研究分野】応用光学・量子光工学
【研究キーワード】
光制御 / 光集積回路 / シリコンフォトニクス / 異種結晶接合 / シリコン細線導波路 / 光アイソレータ / 光サーキュレータ / 磁気光学ガーネット / 異種材料直接接合 / 表面活性化接合 / 回折格子 / シリコン細線光導波路 / 光非相反デバイス / 発光デバイス / 光合分波回路 / 果種材料直接接合
【研究成果の概要】
シリコン光集積回路を実現するための基礎として、シリコン導波路に発光デバイス用の化合物半導体及び非相反デバイス用磁気光学結晶を直接接合する方法を研究し、接合条件を明らかにした。この方法を用いて、シリコン導波路で光アイソレータ及び光サーキュレータを製作し、それぞれ最大のアイソレーション30dB及び15dBの良好な特性を実現した。また、シリコン導波路型機能素子として97%のTE-TMモード変換率をもつモード変換器、シリコン導波路と光電変換用面実装フォトダイオード間をランダム偏波に対して86%の結合効率で光結合するアポタイズグレーティング結合器を得ることができた。さらに、これらの機能素子を集積化したシリコン光集積回路を形成するためのデバイス製作プロセスを検討した。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010 - 2012
【配分額】48,360千円 (直接経費: 37,200千円、間接経費: 11,160千円)