分散型マルチモード干渉位相補償に基づくスペクトル的にフラットで偏波多様なシリコンナノワイヤ粗波長分割多重化デマルチプレクサ
Spectrally Flat and Polarization-Diversified Silicon-Nanowire Coarse WDM Demultiplexers Based on Distributed Multimode-Interference Phase Compensations
シリコンフォトニクス技術を用いた、スペクトル的にフラットで偏波に依存しない粗波長分割多重化(CWDM)向け光デマルチプレクサが開発された。このデバイスは、偏波スプリッタ・ローテーター(PSR)と2つの同一のシリコンナノワイヤ多重遅延干渉計(MDI)デマルチプレクサで構成される。MMIカプラの広帯域動作特性により、60nm以上のCWDMアプリケーションへの応用が可能である。実験では、Oバンド帯域内でフラットトップのCWDMスペクトル応答が確認され、統合されたPSRにより入力信号の偏波状態によらず安定した動作が維持された。ArFドライリソグラフィ技術を用いたシリコンフォトニクス製造プロセスにより作製されたデバイスは、1dBフラット帯域幅が12nm以上、偏波依存損失が1.0dB未満、隣接チャネルアイソレーションが10dB以上、偏波クロストークが-20dB未満を示した。現在のスペクトルクロストークは約-10dBだが、製造プロセスの最適化や二重フィルタリング方式の導入により-20dBレベルまで低減可能である。この分散型MMI位相補償戦略は、データコムアプリケーションのスケーラブルなWDMアーキテクチャに広く応用できる可能性がある。
- 偏波に依存しないCWDM向けシリコンナノワイヤ光デマルチプレクサが開発され、1dBフラット帯域幅12nm以上、偏波依存損失1.0dB未満、隣接チャネルアイソレーション10dB以上という性能が実験で確認された
- Oバンド帯域内でフラットトップのCWDMスペクトル応答が確認され、統合された偏波スプリッタ・ローテーターにより偏波状態によらず安定動作が維持された
- ArFドライリソグラフィ技術を用いたシリコンフォトニクス製造プロセスでデバイスが作製された
シリコンフォトニクスによるCWDM向け光デマルチプレクサの研究開発成果であり、データコム市場向けの光インターコネクト技術として投資価値がある。ただし現時点では研究レベルの成果であり、製品化や商用化には至っていない点に注意が必要。