慶應義塾大学学術情報リポジトリ(KOARA)KeiO Associated Repository of Academic resources

慶應義塾大学学術情報リポジトリ(KOARA)

ホーム  »»  アイテム一覧  »»  アイテム詳細

アイテム詳細

アイテムタイプ Article
ID
2021000003-20210195  
プレビュー
画像
thumbnail  
キャプション  
本文
2021000003-20210195.pdf
Type :application/pdf Download
Size :118.8 KB
Last updated :Feb 16, 2024
Downloads : 25

Total downloads since Feb 16, 2024 : 25
 
本文公開日
 
タイトル
タイトル 高密度光集積化のための3次元光ポリマー光導波路  
カナ コウミツド ヒカリ シュウセキカ ノ タメ ノ 3ジゲン ヒカリ ポリマー ヒカリ ドウハロ  
ローマ字 Kōmitsudo hikari shūsekika no tame no 3jigen hikari porimā hikari dōharo  
別タイトル
名前 Three-dimensional polymer optical waveguide for high density optical integration  
カナ  
ローマ字  
著者
名前 石榑, 崇明  
カナ イシグレ, タカアキ  
ローマ字 Ishigure, Takaaki  
所属 慶應義塾大学理工学部教授  
所属(翻訳)  
役割 Research team head  
外部リンク  
 
出版地
 
出版者
名前 慶應義塾大学  
カナ ケイオウ ギジュク ダイガク  
ローマ字 Keiō gijuku daigaku  
日付
出版年(from:yyyy) 2022  
出版年(to:yyyy)  
作成日(yyyy-mm-dd)  
更新日(yyyy-mm-dd)  
記録日(yyyy-mm-dd)  
形態
1 pdf  
上位タイトル
名前 学事振興資金研究成果実績報告書  
翻訳  
 
 
2021  
 
開始ページ  
終了ページ  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
JaLCDOI
NII論文ID
 
医中誌ID
 
その他ID
 
博士論文情報
学位授与番号  
学位授与年月日  
学位名  
学位授与機関  
抄録
本研究では,マルチコアファイバ(MCF)と複数のシングルコアファイバ(SCF)との結合素子となるfan-in/out(FIFO)素子をポリマー光導波路にて実現する.我々が考案したMosquito法を用い,3次元コア配線による新規構造の光導波路型FIFOを作製した.はじめにコア配置と曲げ構造の検討を行い,FIFO導波路の低損失化を目指した.
曲げ半径を小さくしつつ曲げ損失を低減するには導波路の高NA化が望まれる.はじめにコア径35μmのGI型円形マルチモードコア導波路に対して,90°曲げ構造を形成した際に,曲げ半径2mm以下で1dB以下の曲げ損失となるためのNAを,光線追跡法を用いて計算した.その結果,NAは0.35以上が望ましいことが示された.そこで,実際にNAが0.35以上となるコア・クラッド材料の組み合わせにて,鉛直方向90°曲げ(3D)マルチモードGI円形コア導波路を作製した.曲げ半径は設計通りの2mmで作製でき,曲げ損失,結合損失を含む導波路の挿入損失= 2dBを達成した.
続いてFIFO導波路向けにシングルモードコアによるS字曲げ構造とその際の導波路挿入損失の関係をBPM法にて計算した.その結果,S字構造を余弦関数(コサインカーブ)にて近似することで,コア曲げの曲率半径の変化を低減でき,低曲げ損失化されることが明らかとなった.
以上の計算検討にてコアの曲げ半径と損失との関係を明らかにしたところで,低曲げ損失となるS字曲げ構造の3次元FIFO導波路を設計し,Mosquito法にて10mm長FIFO導波路を実際に作製した.コアのS字曲げ部分には,計算結果に基づきコサインカーブを適用した.
作製した導波路の挿入損失値を,波長1550nmにて測定したところ,4コアすべてで2dBを下回る低挿入損失化が達成された.ニードルが通過すべき目標点を補間する様にニードルの走査プログラムを改良することで,コアがより設計値に近い理想的なコサイン曲げ構造にて吐出され,曲げ損失を低減したことが低損失化を可能にしたと考えられる.
In this research, a fan-in / out (FIFO) device, which is a coupling element between a multi-core fiber (MCF) and multiple single-core fibers (SCF), is realized with a polymer optical waveguide. Using the Mosquito method we developed, we created an optical waveguide type FIFO with a unique structure composed of three-dimensional core wiring. First, we investigated the core arrangement and bending structure, and aimed to reduce the loss of the FIFO waveguide.
In order to reduce the bending loss even under a small bending radius, it is required to increase the NA of the waveguide. First, when a 90 ° bent core structure was formed by GI type circular multimode cores with a core diameter of 35 μm, the required waveguide NA was calculated using the ray tracing method for a bending loss of 1 dB or less under a bending radius smaller than 2 mm. As a result, it was confirmed that an NA higher than 0.35 was required. Following to de design, we created multimode GI circular core waveguides with a vertically 90 ° bent cores by selecting the core and cladding materials appropriate for providing an NA higher than 0.35. The bending radius was 2 mm as designed, and the insertion loss of the waveguide including bending and coupling losses was 2 dB. Next, the relationship between the S-shaped bending structure formed by a single-mode core and the waveguide insertion loss was calculated by the BPM method for FIFO waveguides. Then, it was revealed that by approximating the S-shaped structure by a cosine function (cosine curve), the variation of the radius of the core bending can be reduced resulting in obtaining very low bending loss.
When the insertion loss of the fabricated waveguide was measured at a wavelength of 1550 nm, an insertion loss as low as 2 dB was achieved in all four cores. By improving the needle scanning program so that the target points to be passed by the needle scan should be interpolated, the core monomer is dispensed on an ideal cosine bending trajectory as close to the design structure as possible. Hence, the bending loss is reduced, to obtain a FIFO waveguide with lower insertion loss.
 
目次

 
キーワード
 
NDC
 
注記

 
言語
日本語  

英語  
資源タイプ
text  
ジャンル
Research Paper  
著者版フラグ
publisher  
関連DOI
アクセス条件

 
最終更新日
Feb 16, 2024 14:10:35  
作成日
Feb 16, 2024 14:10:35  
所有者
mediacenter
 
更新履歴
Feb 16, 2024    インデックス を変更
 
インデックス
/ Public / 塾内助成報告書 / 学事振興資金研究成果実績報告書 / 2021年度
 
関連アイテム
 

ランキング

最も多く閲覧されたアイテム
1位 出生率及び教育投... (387) 1st
2位 『疱瘡除』と『寿... (376)
3位 731部隊と細菌戦 ... (352)
4位 新自由主義に抗す... (338)
5位 物語に基づく反復... (273)

最も多くダウンロードされたアイテム
1位 中和滴定と酸塩基... (723) 1st
2位 アセトアニリドの... (561)
3位 日本における美容... (445)
4位 学生の勉強方法に... (424)
5位 新参ファンと古参... (373)

LINK

慶應義塾ホームページへ
慶應義塾大学メディアセンターデジタルコレクション
慶應義塾大学メディアセンター本部
慶應義塾研究者情報データベース