NICT,可視光用高効率ポリマー光変調器を開発

情報通信研究機構(NICT)は,可視光用の高効率な有機電気光学ポリマー(EOポリマー)光変調器を開発した(ニュースリリース)。

NICTは,LN(ニオブ酸リチウム)光変調器など従来技術よりも高速で低消費電力なEOポリマーを使った光変調器の開発に取り組んでいる。しかし,LN光変調器と比較して,EOポリマーを使った光変調器は,光通信に使われている近赤外光でしか利用できない。

一方,EOポリマー光変調器を応用させると,光ビームを高速に走査することができる。立体ディスプレーなど表示デバイスに使用するためには,可視光で利用できる必要があった。

研究では,近赤外光よりも短い波長である可視光で,吸収損失が小さく,高い電気光学係数を持つEOポリマーの開発に成功した。これは,正確な測定技術と,膨大な分子構造ライブラリに基づく分子設計により実現したもの。

可視光での吸収を抑えるようにEO分子の構造を短く曲がりにくく設計したことで,従来のEOポリマーよりも20,000分の1以下に吸収を小さくすることができ,可視光で利用できるようになったという。

研究グループは,この新規EOポリマーを用いて,マッハ・ツェンダー型干渉計構造を設計して,微細加工プロセスにより光変調器を作製した。可視光で動作するためには,従来の近赤外光での光変調器よりも導波路のサイズを小さくする必要があり,光が伝搬する導波路の幅が比較的大きくてもシングルモードが担保されるリッジ型導波路を採用した。これにより,精度の高い加工が必要であるものの,従来の微細加工プロセスを大幅に改良することなくこの成果を達成した。

出射光の変調動作を評価した結果,波長640nm(赤色)で,性能指数は0.52V・cmだった。これは,従来のEOポリマー光変調器の動作波長である近赤外光よりも,大幅に短い波長であり,性能指数は3分の1以下と非常に高効率(小型・低電圧)を実証した。

光変調器は,光の位相を制御することができ,これを応用させると光ビームを成形・走査する光フェーズドアレイを作製することができる。可視光用光フェーズドアレイは,立体ディスプレーなどの表示デバイスへの応用展開が可能になり,小型軽量で高効率な表示デバイスは,スマートグラスなどの次世代ウェアラブル端末への搭載が期待できる。さらに,可視光で動作できると,安価なシリコン系の光検出器が使用でき,システム全体のコストダウンにつながる。

研究グループは今後,この可視光用EOポリマーを用いて光フェーズドアレイを作製し,表示デバイス実現に取り組む。さらに,緑色・青色用のEOポリマーの開発を行ない,立体ディスプレーなどへの応用展開を図るとしている。

キーワード:

関連記事

  • 櫻井健二郎氏記念賞、浜ホトと古河電工が受賞

    光産業技術振興協会は2026年2月24日、リーガロイヤルホテル東京(東京・新宿区)において、浜松ホトニクスと古河電気工業が受賞した「第41回櫻井健二郎氏記念賞」の授賞式を行なった。 櫻井健二郎氏記念賞とは、通商産業省工業…

    2026.02.26
  • 【探訪記】NHKが描く放送メディアの未来とは-カメラ,ディスプレー技術の進化を追う

    展示会の様子 NHK放送技術研究所(NHK技研)は,2025年5月29日から4日間,世田谷区のNHK放送技術研究所内にて「技研公開2025」を開催した。これに先立つ5月27日にはメディア向けのプレス見学会が行なわれ,編集…

    2025.06.05
  • 【OPIE】santec,LCOS型空間光変調器が登場

    光技術展示会「OPIE’24」展示会場で,santec【ブースNo.D-44】は,レーザ加工用(500W耐光)空間光変調器「SLM-310-G」を新しくリリースし展示している。 この製品は,金属加工に有効な波長であるグリ…

    2024.04.25
  • 東工大,6G向サブTHzフェーズドアレイ無線機開発

    東京工業大学の研究グループは,第6世代移動通信システム(6G)に向け,100Gb/s超の高速大容量通信を可能とする全二重サブテラヘルツフェーズドアレイ無線機を開発した(ニュースリリース)。 双方向通信には,一方が送信して…

    2023.06.09
  • 東工大,極低温で動作する光変調器の高速動作に成功

    東京工業大学,米カリフォルニア大学サンタバーバラ校,米レイセオンBBNテクノロジーズらは,磁気光学効果を活用して,極低温環境で動作する光変調器を開発し,高速データ通信に成功した(ニュースリリース)。 量子コンピュータや超…

    2022.10.05

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア