ハイブリッドフォトニクス研究チーム
研究目標
ハイブリッドフォトニクス研究チームは、シリコンフォトニクスプラットフォーム上に、異種材料・異種技術を集積させることで、既存のフォトニクス技術をさらに発展させうる、新しいハイブリッドフォトニクス技術の基盤構築に向けた研究開発に取り組みます。シリコンフォトニクスプラットフォーム上に、化合物半導体・Ge等の異種材料を集積した異種材料集積デバイス、フォトニック結晶光共振器・光導波路を集積したシリコンフォトニクス・フォトニック結晶融合デバイス、シリコン導波路を垂直方向に90度曲げる独自の加工技術を応用したファイバ接続デバイス（エレファントカプラ）、これらの基盤技術を活用した光伝送デバイス、光演算回路、LiDARの開発等、基礎から応用まで幅広い研究活動を行います。
重点研究
シリコンフォトニクスプラットフォーム上に異種材料・異種技術を集積したハイブリッドフォトニクス技術の基盤構築
図１：フォトニック結晶光共振器・光導波路
プレスリリース (2016.3.16)
「世界最高レベルのQ値を有する光ナノ共振器の大量作製に成功」
－製品製造ラインや研究現場での活用に期待－
URL：
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2016/pr20160316/pr20160316.html
図２：シリコン導波路の垂直曲げ加工技術を用いたファイバ接続デバイス（エレファントカプラ）
プレスリリース (2016.1.28)
「シリコンフォトニクスの画期的な光入出力技術を開発」
－独自の表面垂直結合で光と電子の集積実装に向けて大きく前進－
URL：https://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/2016/nr20160128/nr20160128.html
保有技術
・シリコンフォトニクスプラットフォームの設計・評価技術
・300mmウエハシリコン試作ラインを用いたシリコンフォトニクスプラットフォーム作製技術
・シリコン導波路の垂直曲げ加工技術
「VICTORIESオープンイノベーションハブ」として、異種材料・異種技術の集積に向けたシリコンフォトニクスプラットフォームを提供しています。300mmウエハシリコン試作ラインを用いたシリコンフォトニクスプラットフォームの設計・作製・評価に関する支援をいたします。
・300mmウエハシリコン試作ラインを用いたシリコンフォトニクスプラットフォーム作製技術
・シリコン導波路の垂直曲げ加工技術
「VICTORIESオープンイノベーションハブ」として、異種材料・異種技術の集積に向けたシリコンフォトニクスプラットフォームを提供しています。300mmウエハシリコン試作ラインを用いたシリコンフォトニクスプラットフォームの設計・作製・評価に関する支援をいたします。
主要特許・論文
- Q. Li, C.P. Ho, H. Tang, M. Okano, K. Ikeda, S. Takagi, and M. Takenaka, "Si racetrack optical modulator based on the III–V/Si hybrid MOS capacitor," Opt. Express 29, 6824-6833 (2021).
https://doi.org/10.1364/OE.418108 - T. Yasuda, M. Okano, M. Ohtsuka, M. Seki, N. Yokoyama, and Y. Takahashi, "Raman silicon laser based on a nanocavity fabricated by photolithography," OSA Continuum 3, 814-823 (2020).
https://doi.org/10.1364/OSAC.389114 - Y. Atsumi, T. Yoshida, E. Omoda, and Y. Sakakibara, "Low-Loss and Broadband Optical Coupler Based on Lensed-Top Vertically Curved Silicon Waveguide," IEEE Photon. Technol. Lett. 31, 603-606 (2019).
https://doi.org/10.1109/LPT.2019.2903233 - K. Ashida, M. Okano, T. Yasuda, M. Ohtsuka, M. Seki, N. Yokoyama, K. Koshino, K. Yamada, and Y. Takahashi, “Photonic Crystal Nanocavities With an Average Q Factor of 1.9 Million Fabricated on a 300-mm-Wide SOI Wafer Using a CMOS-Compatible Process,” J. Lightwave Technol. 36, 4774-4782 (2018).
https://doi.org/10.1109/JLT.2018.2861894 - Y. Atsumi, T. Yoshida, E. Omoda, and Y. Sakakibara, "Broad-band surface optical coupler based on a SiO2-capped vertically curved silicon waveguide," Opt. Express 26, 10400-10407 (2018).
https://doi.org/10.1364/OE.26.010400 - K. Ashida, M. Okano, M. Ohtsuka, M. Seki, N. Yokoyama, K. Koshino, M. Mori, T. Asano, S. Noda, and Y. Takahashi, "Ultrahigh-Q photonic crystal nanocavities fabricated by CMOS process technologies," Opt. Express 25, 18165-18174 (2017).
https://doi.org/10.1364/OE.25.018165 - T. Yoshida, E. Omoda, Y. Atsumi, T. Nishi, S. Tajima, N. Miura, M. Mori, and Y. Sakakibara, “Vertically Curved Si Waveguide Coupler with Low Loss and Flat Wavelength Window,” J. Lightwave Technol. 34, 1567-1571 (2016).
https://doi.org/10.1109/JLT.2015.2506732