| 講演名 | 2023-10-19 SiC基板上メンブレンレーザへのスポットサイズ変換器集積 山岡 優(NTT), 相原 琢磨(NTT), ニコラウスーパデレイモン ディアマドプロス(NTT), 西 英隆(NTT), 藤井 拓郎(NTT), 前田 圭穂(NTT), 杉山 弘樹(NTT), 開 達郎(NTT), 武田 浩司(NTT), 瀬川 徹(NTT), 松尾 慎治(NTT), |
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| 抄録(和) | これまでにSiC基板上メンブレンレーザは最高速の直接変調を実現しているが，SiCの屈折率は2.6と比較的高いため，$SiO_x$導波路をコアとするスポットサイズ変換器を使用できず，ファイバとの高効率結合が課題であった．今回，我々はSiC基板を部分的に除去，$SiO_2$で埋め込み，そして平坦化した領域上にスポットサイズ変換器を作製することでこの課題を解決した．一方，レーザ領域の直下の$SiO_2$膜は約30 nmまで薄くすることで高放熱性を維持した．その結果，120 $mu$mの活性層長を有する素子において，2.7 dBのファイバ結合損失，7.3 dBmのファイバ結合光出力，及び，57 GHzの3-dB帯域が得られた．さらに，ファイバアンプを使用することなく，100 GBaud PAM-4信号の2 km伝送を実証した． |
| 抄録(英) | Membrane lasers on SiC provide the fastest direct modulation, but the SiC’s medium refractive index of 2.6 prevents the use of $SiO_x$-based spot-size converters (SSCs), leading to a high fiber-coupling loss. Here, we solve this by fabricating the SSCs on SiC, where a part of the SiC substrate is removed, embedded with $SiO_2$, and planarized. Meanwhile, the $SiO_2$ layer beneath the laser section is thinned to ~30 nm to keep the heat dissipation high. As a result, we obtain a 2.7-dB fiber-coupling loss, 7.3-dBm fiber-coupled output power, and 57-GHz bandwidth for a device with a 120-$mu$m active length. Furthermore, we achieve fiber-amplifier-free 2-km transmission of 100-GBaud PAM-4 signals. |
| キーワード(和) | 高速直接変調 / メンブレンレーザ / スポットサイズ変換器 / SiC |
| キーワード(英) | High-speed direct modulation / Membrane lasers / Spot-size converters / SiC |
| 資料番号 | OCS2023-31,OPE2023-86,LQE2023-33 |
| 発行日 | 2023-10-12 (OCS, OPE, LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | OCS / LQE / OPE |
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| 開催期間 | 2023/10/19(から2日開催) |
| 開催地（和） | 高知共済会館 COMMUNITY SQUARE |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 光信号処理，光通信用新機能デバイス，光集積回路，光アクティブデバイス，光パッシブデバイス，光モジュール・実装，光測定技術，光通信用LSI， 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 小林 孝行(NTT) / 西村 公佐(KDDI総合研究所) / 荒川 太郎(横浜国大) |
| 委員長氏名（英） | Takayuki Kobayashi(NTT) / Kosuke Nishimura(KDDI Research) / Taro Arakawa(Yokohama National Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | / 山口 敦史(金沢工大) |
| 副委員長氏名（英） | / Atsushi Yamaguchi(Kanazawa Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 谷口 寛樹(NTT) / 川口 雄揮(住友電工) / 田中 信介(富士通) / 西島 喜明(横浜国大) / 石坂 雄平(関東学院大) / 梅木 毅伺(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Hiroki Taniguchi(NTT) / Yuki Kawaguchi(Sumitomo Electric Industries) / Shinsuke Tanaka(Fujitsu) / Yoshiaki Nishijima(Yokohama National Univ.) / Yuhei Ishizaka(Kanto Gakuin Univ.) / Takeshi Umeki(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 望月 敬太(三菱電機) / 藤澤 剛(北大) / 那須 秀行(古河電工) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Keita Mochiduki(Yokohama National Univ.) / Takshi Fujisawa(Hokaido Univ.) / Hideyuki Nasu(Furukawa Electric) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Optical Communication Systems / Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / Technical Committee on OptoElectronics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | SiC基板上メンブレンレーザへのスポットサイズ変換器集積 |
| サブタイトル（和） | ファイバ結合光出力増大とファイバアンプフリー100 GBaud信号伝送 |
| タイトル（英） | Integration of Spot-size Converters into Membrane Lasers on a SiC substrate |
| サブタイトル（和） | Improved Fiber-coupled Output Power Enabling Fiber-amplifier-free Transmission of 100-GBaud Signals |
| キーワード(1)（和/英） | 高速直接変調 / High-speed direct modulation |
| キーワード(2)（和/英） | メンブレンレーザ / Membrane lasers |
| キーワード(3)（和/英） | スポットサイズ変換器 / Spot-size converters |
| キーワード(4)（和/英） | SiC / SiC |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山岡 優 / Suguru Yamaoka |
| 第 1 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 相原 琢磨 / Takuma Aihara |
| 第 2 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | ニコラウスーパデレイモン ディアマドプロス / Nikolaos-Panteleimon Diamantopoulos |
| 第 3 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 西 英隆 / Hidetaka Nishi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 藤井 拓郎 / Takuro Fujii |
| 第 5 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 前田 圭穂 / Yoshiho Maeda |
| 第 6 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 杉山 弘樹 / Hiroki Sugiyama |
| 第 7 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 開 達郎 / Tatsurou Hiraki |
| 第 8 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 9 著者 氏名（和/英） | 武田 浩司 / Koji Takeda |
| 第 9 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 10 著者 氏名（和/英） | 瀬川 徹 / Toru Segawa |
| 第 10 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 第 11 著者 氏名（和/英） | 松尾 慎治 / Shinji Matsuo |
| 第 11 著者 所属（和/英） | NTT先端集積デバイス研(略称：NTT) NTT Device Technology Labs(略称：NTT) |
| 発表年月日 | 2023-10-19 |
| 資料番号 | OCS2023-31,OPE2023-86,LQE2023-33 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | OCS-220,OPE-221,LQE-222 |
| ページ範囲 | pp.24-27(OCS), pp.24-27(OPE), pp.24-27(LQE), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2023-10-12 (OCS, OPE, LQE) |