有機ナノデバイス研究グループ:Abstract

有機電気光学ポリマーを用いたシリコン光変調デバイス

Electro-Optic Polymer/Silicon Hybrid Optical Modulators

Shin-ichiro Inoue


Abstract:

 本稿では、高い電気光学(EO)係数と超高速応答性を併せ持つ有機EOポリマーと、シリコン光集積回路とを融合させる新たなデバイス構造とプロセス技術を開発した結果を報告する。ナノ領域への光閉じ込めやスローライト効果を発現可能なシリコン1次元フォトニック結晶導波路と有機EOポリマーとを組み合わせることで、マッハツェンダ型の超小型EO変調器を開発し、従来のニオブ酸リチウムEO変調器の10倍以上に相当するデバイス性能指数を達成している。

 We report on design, fabrication and performance of Mach-Zehnder electro-optic (EO) modulators fabricated from one-dimensional silicon photonic crystal (PhC) waveguides combined with organic EO polymer materials exhibiting high EO coefficients. The observed in-device effective EO coefficient is about 10 times larger than that of lithium niobate. Our EO polymer/silicon hybrid platform effectively enables EO modulation using a simple geometry and an extremely small device footprint at potentially ultrafast modulation speeds.