| 講演名 | 2022-08-26 中赤外モザイク型2 × 2 3-dBパワースプリッタの設計に関する研究 村椿 太一(北大), 藤澤 剛(北大), 佐藤 孝憲(北大), 齊藤 晋聖(北大), |
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| 抄録(和) | 中赤外波長帯域のための，モザイク型2 × 2 3-dBパワースプリッタを提案する．モザイク構造の適用により，従来のマルチモード干渉型素子と比較して設置面積を約10分の1と大幅に小型化可能であることを示した．設計の際は，製造上の欠陥による内部に配置された円孔の直径変化に対して，高いトレランスを有する構造を効率的に探索するため，最適化に使用する性能指標の検討を行った．各最適化手法の結果20個の統計的な比較により，複数波長，かつ円孔径が変化した構造を考慮した最適化の有効性を示した．提案素子は，今回有効性を示した性能指標を用いて最適化されている．設計波長範囲の2.06?2.14 ?mにおいて，出射ポートの透過率の和が91.4%以上，差が4.4%以下であり，また位相誤差は1.4°以下と高い性能を示す．また，円孔径が±10 nmの範囲で変化した場合，出射ポートの透過率の和は90.5%以上，差は7.5%以下であり，位相誤差は1.7°以下と十分に機能を維持する． |
| 抄録(英) | For the mid infrared waveband, we propose a mosaic-based 2 × 2 3-dB power splitter. By applying mosaic structure, the footprint is reduced by 10 times compared with the conventional multimode-interference-based devices. In the design process, we compared the figure of merits for optimization in order to effectively search a structure with high tolerance to diameter variation of the holes in the mosaic structure caused by fabrication imperfections. Statistical comparison with 20 results for each optimization method, the usefulness of optimization considering the multi-wavelength and multi-structure with hole diameter variation is demonstrated. The proposed device is optimized using the figure of merit whose usefulness is demonstrated in this paper. Over the wavelength range of design, 2.06?2.14 ?m, the total power of two outputs is > 91.4%, the power difference of the outputs is < 4.4%, and the phase error is within 1.4°. For a hole diameter variation of ±10 nm, the total power is > 90.5%, the power difference is < 7.5%, and the phase error is within 1.7°. The proposed device maintains its function under the diameter variation. |
| キーワード(和) | 2 × 2 3-dBパワースプリッタ / モザイク素子 / 直接二分探索法 / 中赤外シリコンフォトニクス |
| キーワード(英) | 2 × 2 3-dB power splitter / Mosaic-based device / Direct binary search / Mid-infrared silicon photonics |
| 資料番号 | R2022-25,EMD2022-13,CPM2022-30,OPE2022-56,LQE2022-19 |
| 発行日 | 2022-08-18 (R, EMD, CPM, OPE, LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMD / R / LQE / OPE / CPM |
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| 開催期間 | 2022/8/25(から2日開催) |
| 開催地（和） | 千葉工業大学津田沼キャンパス + オンライン開催 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 受光素子，変調器，光部品・電子デバイス実装・信頼性，及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 上野 貴博(日本工大) / 土肥 正(広島大) / 高原 淳一(阪大) / 橋本 俊和(NTT) / 中村 雄一(豊橋技科大) |
| 委員長氏名（英） | Takahiro Ueno(Nippon Inst. of Tech.) / Tadashi Dohi(Hiroshima Univ.) / Junichi Takahara(Osaka Univ.) / Toshikazu Hashimoto(NTT) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | / 門田 靖(リコー) / 西村 公佐(KDDI総合研究所) / 荒川 太郎(横浜国大) / 中澤 日出樹(弘前大) |
| 副委員長氏名（英） | / Yasushi Kadota(Ricoh) / Kosuke Nishimura(KDDI Research) / Taro Arakawa(Yokohama National Univ.) / Hideki Nakazawa(Hirosaki Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 林 優一(奈良先端大) / 宮永 和明(富士通コンポーネント) / 岡村 寛之(広島大) / 井上 真二(関西大) / 田中 信介(富士通) / 藤田 和上(浜松ホトニクス) / 小林 弘和(高知工科大) / 村尾 覚志(三菱電機) / 寺迫 智昭(愛媛大) / 武山 真弓(北見工大) |
| 幹事氏名（英） | Yuichi Hayashi(ＮＡＩＳＴ) / Kazuaki Miyanaga(Fujitsu Component) / Hiroyuki Okamura(Hiroshima Univ.) / Shinji Inoue(Kansai Univ.) / Shinsuke Tanaka(Fujitsu) / Kazuue Fujita(Hamamatsu Photonics) / Hirokazu Kobayashi(Kochi Univ. of Tech) / Tadashi Murao(Mitsubishi Electric) / Tomoaki Terasako(Ehime Univ.) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech) |
| 幹事補佐氏名（和） | 萓野 良樹(電通大) / 横川 慎二(電通大) / 吉川 隆英(富士通研) / 作村 建紀(法政大) / 西島 喜明(横浜国大) / 西山 伸彦(東工大) / 石坂 雄平(関東学院大) / 梅木 毅伺(NTT) / 木村 康男(東京工科大) / 廣瀬 文彦(山形大) / 番場 教子(信州大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshiki Kayano(Univ. of Electro-Comm.) / Shinji Yokogawa(Univ. of Electro-Comm.) / Takahide Yoshikawa(Fujitsu Lab.) / Takenori Sakumura(Housei Univ.) / Yoshiaki Nishijima(Yokohama National Univ.) / Nobuhiko Nishiyama(Tokyo Inst. of Tech.) / Yuhei Ishizaka(Kanto Gakuin Univ.) / Takeshi Umeki(NTT) / Yasuo Kimura(Tokyo Univ. of Tech.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) / Noriko Bamba(Shinshu Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electromechanical Devices / Technical Committee on Reliability / Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / Technical Committee on OptoElectronics / Technical Committee on Component Parts and Materials |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 中赤外モザイク型2 × 2 3-dBパワースプリッタの設計に関する研究 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study on design of mosaic-based 2 × 2 3-dB power splitter in the mid infrared |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 2 × 2 3-dBパワースプリッタ / 2 × 2 3-dB power splitter |
| キーワード(2)（和/英） | モザイク素子 / Mosaic-based device |
| キーワード(3)（和/英） | 直接二分探索法 / Direct binary search |
| キーワード(4)（和/英） | 中赤外シリコンフォトニクス / Mid-infrared silicon photonics |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 村椿 太一 / Taichi Muratsubaki |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 藤澤 剛 / Takeshi Fujisawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 佐藤 孝憲 / Takanori Sato |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 齊藤 晋聖 / Kunimasa Saitoh |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-08-26 |
| 資料番号 | R2022-25,EMD2022-13,CPM2022-30,OPE2022-56,LQE2022-19 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | R-156,EMD-157,CPM-158,OPE-159,LQE-160 |
| ページ範囲 | pp.50-55(R), pp.50-55(EMD), pp.50-55(CPM), pp.50-55(OPE), pp.50-55(LQE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-08-18 (R, EMD, CPM, OPE, LQE) |