日工の技術雑誌

光アライアンス 2020年4月号
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Oa2004

光アライアンス 2020年4月号

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■特集:シリコンフォトニクスの最新動向
○シリコンフォトニクスによる光渦多重技術
/東京工業大学/雨宮 智宏・西山 伸彦/(国研)産業技術総合研究所/吉田 知也・渥美 裕樹・榊原 陽一
シリコンフォトニクスを用いることで、光通信帯域に対応した光渦多重器の開発に成功した。開発したデバイスは五つの光渦をクロストーク25dB程度で合分波でき、次世代の大容量通信のコアデバイスとして期待される。

○SiN/Si複層光回路による大規模シリコン光スイッチ
/(国研)産業技術総合研究所/池田 和浩・鴻池遼太郎・鈴木恵治郎・並木 周・河島 整
データセンタネットワークの大容量化・省電力化に向けて、キーデバイスである高速シリコン光スイッチの研究開発を進めている。本稿では、超低クロストーク化に向けたSiN/Si複層シリコン光スイッチについて紹介する。

○新規通信波長帯「Tバンド」を用いた大容量光ルータ
/慶應義塾大学/津田 裕之
Tバンド(波長1,000〜1,260 nm)の未開拓の広帯域波長帯を利用した、1,081×1,081の大容量光ルータを構成し、4K画像の伝送実験に成功した。

○シリコン微小リングリング共振器の高感度センサへの応用
/横浜国立大学/荒川 太郎・岡崎 慎司・西島 喜明
シリコンフォトニクス技術は、高速光通信システムへの展開のみならず、安価に小型デバイスを量産できる点で、センサデバイスへの応用にも適しているといえる。特に、シリコン微小リング共振器(MRR)は、その光共振効果やSiの大きな熱光学効果により、環境の屈折率変化や温度変化に敏感に応答するため、それらを利用した高感度センシングへの応用が期待される。本稿では、我々がこれまで開発してきたシリコンMRR水素ガスセンサおよびSi MRR装荷マッハ・ツェンダー干渉計(Si MRR-MZI)バイオセンサについて紹介する。

○不揮発機能を有する磁性光スイッチ
/東京工業大学/庄司 雄哉
本稿では、磁気不揮発性を利用した新しい導波路型光スイッチについて、その構造や動作特性を紹介する。シリコンフォトニクスプラットフォーム上に大規模集積し、光回線交換や光演算回路へ応用するに向けて課題と展望を述べる。

○シリコンフォトニクスによるPIC製造に貢献するCAEソフトウェア
/サイバネットシステム(株)/関口 哲司
フォトニック集積回路(Photonic Integrated Circuit:PIC)は、光通信/光インターコネクト、センシング、バイオエンジニアリングなどへの応用の拡大から市場規模が急成長することが予想されている。本稿では、シリコンフォトニクスによるPIC設計製造を支援するためのSynopsys社のCAEソリューションを紹介する。

■解説
○高強度レーザーパルス中の多電子ダイナミクスの新展開
/東京大学/石川 顕一・佐藤 健
強光子場科学やアト秒科学では、光と物質の相互作用は時間領域のダイナミクスとして高度に非線形、非平衡となる。本稿では、高強度レーザーパルスが引き起こす原子・分子における多電子ダイナミクスの第一原理計算の最先端を紹介する。

○常温接合による複合構造レーザーおよび波長変換デバイスの開発
/中央大学/庄司 一郎
常温接合技術を用いたレーザーデバイスの高機能・高性能化に取り組んでいる。本稿では、レーザー結晶とダイヤモンド結晶との複合構造レーザーと、複数個の結晶を積層した紫外および赤外波長変換デバイスについて紹介する。

○変調したレーザー光照射による弾性波制御と非接触損傷画像化への適用
/大阪大学/林 高弘
変調したレーザー光を金属材料表面に照射すると、熱ひずみやアブレーションにより変調に応じた弾性波が発生する。本稿では、その弾性波を利用した薄板内損傷の画像化手法について、著者らの研究成果を紹介する。

○高精度で物体の三次元形状計測が可能なレーザー距離計
/金沢大学/飯山 宏一
面発光レーザーを用いてFMCW光距離センサを構成し、距離分解能460μmと距離測定精度3σ=8.1μmの高精度距離測定を実現した。さらに、三次元物体形状計測へ応用し、硬貨やプリント基板の高精度な形状計測が可能であることを示した。

○電磁光学解析ソフトウェア
/(株)ティー・イー・エム 澤田 宏起
VirtualLabは、回折光学素子の設計ソフトウェアとして販売を開始したが、 レーザー光学系の物理光学解析やLED用のビーム整形素子の開発など多種多様な光学系を設計解析できる汎用的なソフトウェアへと発展を遂げている。本稿では、その特徴と役割について紹介する。

■製品技術紹介
○10Wクラス高出力レーザー用高機能光ビーム計測光学系
/シナジーオプトシステムズ(株)/安川 学

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