【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.26】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1240

利用課題名 / Title

ポリマ光変調器の低消費電力化

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions

キーワード / Keywords

光導波路,光変調器,RF電極,ゾルゲルシリカ,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,電子顕微鏡/Electron microscopy,光学顕微鏡/Optical microscopy,X線回折/X-ray diffraction,3D積層技術/ 3D lamination technology,フォトニクス/ Photonics

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

榎波 康文

所属名 / Affiliation

長崎大学大学院工学研究科電気電子工学コース

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

岸村眞治

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-103：レーザー直接描画装置
KT-105：両面マスクアライナー
KT-203：電子線蒸着装置
KT-216：紫外線ナノインプリントボンドアライメント装置
KT-231：水蒸気プラズマクリーナー

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

光変調器ミリ波電極設計のために設計した電極に対するSパラメータを計算した（Fig.1参照）。その後3種類の電極長を有する光変調器作製した（Fig.2 参照）。

実験 / Experimental

EOポリマのポーリング向上のためFig.1に示す導電率の高いゾルゲルシリカを下部クラッドに用いた光変調器用光導波路を作製した。光変調器の高速化のために光導波路を伝搬する波長1.55μm帯の光波とFig.2に示す上部電極を進行するミリ波の位相整合をとった。4mm幅電気光学ポリマ光導波路コア作製のために、電気光学ポリマ上にフォトレジストをスピンコート、マスクアライナを用いたレジストパターニング及びRIEを用いた電気光学ポリマのパターニングを行った。

結果と考察 / Results and Discussion

具体的にはミリ波と光波に対する光導波路の実効屈折率が近似するように光導波路及びミリ波電極構造を最適化した。光変調器作製後ネットワークアナライザにより電極を進行するミリ波の伝搬及び反射特性を測定し、その後光変調の帯域幅測定を行った。その後本チップをパッケージングし高周波ミリ波1mmコネクタと接続しその帯域幅測定を行った。電極自体の設計は十分であったがパッケージングの際のコネクタとチップ電極間の接続が十分最適化されていないため高周波シミュレーションソフトを試用して接続電極設計を行った。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 Calculated S parameter for the modulators.

Fig. 2 Side view of ultra-high speed sol-gel/polymer modulators.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

・科研費基盤研究（A）誘電体スロット層を用いた240GHｚ超高速ガラス・ポリマ光変調器の実証　2019年～2024年　代表：榎波

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件