有機薄膜光集積回路

謝辞

本研究は,国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)の戦略的創造研究推進事業(CREST)「新たな光機能や光物性の発現・利活用を基軸とする次世代フォトニクスの基盤技術」,およびJSPS科研費(#15H05763, #16H06082, #16K18087, #15J04654)の援助により行われた。

参考文献
1)S. E. Miller, “Integrated Optics: An Introduction”, Bell Labs Technical Journal 48, 2059 (1969).
2)E. A. J. Marcatili, “Dielectric Rectangular Waveguide and Directional Coupler for Integrated Optics”, Bell Labs Technical Journal 48, 2071 (1969).
3)末松安晴,“光集積回路”,電気四学会連合大会講演論文集 1223, 430 (1971).
4)L. A. Coldren, “High performance InP-based photonic ICs—A tutorial”, IEEE J. Lightwave Technol. 29, 554 (2011).
5)R. Nagarajan, M. Kato, D. Lambert, P. Evans, S. Corzine, V. Lal, J. Rahn, A. Nilsson, M. Fisher, M. Kuntz, J. Pleumeekers, A. Dentai, H.-S. Tsai, D. Krause, H. Sun, K.-T. Wu, M. Ziari, T. Butrie, M. Reffle, M. Mitchell, F. Kish and D. Welch, “Terabit/s class InP photonic integrated circuits”, Semicond. Sci. Technol. 27, 094003 (2012).
6)J. K. Doylend, A. P. Knights, “The evolution of silicon photonics as an enabling technology for optical interconnection,” Laser Photon. Rev. 6, 504 (2012).
7)P. P. Absil, P. Verheyen, P. De Heyn, M. Pantouvaki, G. Lepage, J. De Coster, J. Van Campenhout, “Silicon photonics integrated circuits: a manufacturing platform for high density, low power optical I/O’s,” Optics Express 23, 9369 (2015).
8)M. J. R. Heck, H.-W. Chen, A. W. Fang, B. R. Koch, D. Liang, H. Park, M. Sysak, J. E. Bowers, “Hybrid silicon photonics for optical Interconnects,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 17, 333 (2011).
9)Z. Zhou, B. Yin, J. Michel, “On-chip light sources for silicon photonics,” Light: Science & Applications 4, e358 (2015).
10)D.-H. Kim, J.-H. Ahn, W. M. Choi, H.-S. Kim, T.-H. Kim, J. Song, Y. Y. Huang, Z. Liu, C. Lu, J. A. Rogers, “Stretchable and Foldable Silicon Integrated Circuits,” Science 320, 507 (2008).
11)J. Lee, J. Wu, M. Shi, J. Yoon, S. Park, M. Li, Z. Liu, Y. Huang, J. A. Rogers, “Stretchable GaAs Photovoltaics with Designs That Enable High Areal Coverage,” Adv. Mater. 23, 986 (2011).
12)M. Kaltenbrunner, T. Sekitani, J. Reeder, T. Yokota, K. Kuribara, T. Tokuhara, M. Drack, R. Schwödiauer, I. Graz, S. Bauer-Gogonea, S. Bauer, T. Someya, “An ultra-lightweight design for imperceptible plastic electronics,” Nature 499, 458 (2013).
13)R. T. Chen, “Polymer-based photonic integrated circuits,” Optics & Laser Technology 25, 347 (1993).
14)L. Eldada, L. W. Shacklette, “Advances in polymer integrated optics,” IEEE J. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
15)Z. Zhang, D. Felipe, V. Katopodis, P. Groumas, C. Kouloumentas, H. Avramopoulos, J.-Y. Dupuy, A. Konczykowska, A. Dede, A. Beretta, A. Vannucci, G. Cangini, R. Dinu, D. Schmidt, M. Moehrle, P. Runge, J.-H. Choi, H.-G. Bach, N. Grote, N. Keil, M. Schell, “Hybrid Photonic Integration on a Polymer Platform,” Photonics 2, 1005 (2015).
16)L. Li, H. Lin, S. Qiao, Y. Zou, S. Danto, K. Richardson, J. D. Musgraves, N. Lu, J. Hu, “Integrated flexible chalcogenide glass photonic devices,” Nature Photon. 8, 643 (2014).
17)T. Amemiya, T. Kanazawa, S. Arai, “Organic Membrane Photonic Integrated Circuits,” PCT application No. PCT/JP2017/1076.
18)R. Yoshimura, M. Hikita, S. Tomaru, S. Imamura, “Low-loss polymeric optical waveguides fabricated with deuterated polyfluoromethacrylate,” J. Lightwave Technol. 16, 1030 (1998).
19)T. Watanabe, N. Ooba, S. Hayashida, T. Kurihara, S. Imamura, “Polymeric optical waveguide circuits formed using silicone resin,” J. Lightwave Technol. 16, 1049 (1998).
20)Q. Bao, K. P. Loh, “Graphene Photonics, Plasmonics, and Broadband Optoelectronic Devices,” ACS Nano 6, 3677 (2012).
21)F. Xia, H. Wang, D. Xiao, M. Dubey, A. Ramasubramaniam, “Two-dimensional material nanophotonics,” Nature Photon. 8, 899 (2014).
22)T. Kanazawa, T. Amemiya, A. Ishikawa, V. Upadhyaya, K. Tsuruta, T. Tanaka, Y. Miyamoto, “Few-layer HfS2 Transistor,” Sci. Rep. 6, 22277 (2016).
23)M. Chhowalla, D. Jena, H. Zhang, “Two-dimensional semiconductors for transistors,” Nature Reviews Materials 1, 16052 (2016).
24)K. Fukukawa, M. Okazaki, Y. Sakata, T. Urakami, A. Okubo, “Transparent Polyimide and Precursor Thereof,” PCT application No. PCT/JP2014/062474.
25)T. Okamoto, N. Nunoya, Y. Onodera, S. Tamura, S. Arai, “Continuous wave operation of optically pumped membrane DFB laser,” Electron. Lett. 37, 1455 (2001).
26)S. Arai, N. Nishiyama, T. Maruyama, T. Okumura, “GaInAsP/InP membrane lasers for optical interconnects,” IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 17, 1381 (2011).
27)D. Inoue, J. Lee, T. Hiratani, Y. Atsuji, T. Amemiya, N. Nishiyama, S, Arai, “Sub-milliampere threshold operation of butt-jointed built-in membrane DFB laser bonded on Si substrate,” Opt. Express 23, 7771 (2015).

28)V. Dolores-Calzadilla, D. Heiss, M. Smit, “Highly efficient metal grating coupler for membrane-based integrated photonics,” Optics Lett. 39, 2786 (2014).

■Organic membrane photonic integrated circuits(OMPICs)
■①Tomohiro Amemiya ②Toru Kanazawa ③Takuo Hiratani ④Shigehisa Arai ⑤Tatsuhiro Urakami

■①④Institute of Innovative Research(IIR), Tokyo Institute of Technology ②③④Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology ⑤Functional Materials Laboratory, Mitsui Chemicals, Inc.

①アメミヤ トモヒロ
東京工業大学 科学技術創成研究院 未来産業技術研究所
②カナザワ トオル
東京工業大学 工学院 電気電子系
③ヒラタニ タクオ
東京工業大学 工学院 電気電子系
④アライ シゲヒサ
東京工業大学 科学技術創成研究院 未来産業技術研究所/工学院 電気電子系
⑤ウラカミ タツヒロ

所属:三井化学㈱ 機能材料研究所

(月刊OPTRONICS 2017年3月号)

このコーナーの研究は技術移転を目指すものが中心で,実用化に向けた共同研究パートナーを求めています。掲載した研究に興味があり,執筆者とコンタクトを希望される方は編集部までご連絡ください。
また,このコーナーへの掲載を希望する研究をお持ちの若手研究者注)も随時募集しております。こちらもご連絡をお待ちしております。
月刊OPTRONICS編集部メールアドレス:editor@optronics.co.jp
注)若手研究者とは概ね40歳くらいまでを想定していますが,まずはお問い合わせください。

同じカテゴリの連載記事

  • 竹のチカラで紫外線による健康被害を防ぐ 鹿児島大学 加治屋勝子 2024年12月10日
  • 光周波数コムを用いた物体の運動に関する超精密計測と校正法 東北大学 松隈 啓 2024年11月10日
  • こすると発光色が変わる有機結晶の合理的創製 横浜国立大学 伊藤 傑 2024年10月10日
  • 光ウェアラブルセンサによる局所筋血流と酸素消費の非侵襲同時計測 明治大学 小野弓絵 2024年09月10日
  • 関心領域のみをすばやく分子分析するラマン分光技術 大阪大学 熊本康昭 2024年08月12日
  • 熱画像解析による土壌有機物量計測技術の開発 大阪工業大学 加賀田翔 2024年07月10日
  • 組織深部を可視化する腹腔鏡用近赤外分光イメージングデバイスの開発 (国研)産業技術総合研究所 髙松利寛 2024年06月10日
  • 8の字型構造の活用による高効率円偏光発光を示す第3世代有機EL材料の開発 名古屋大学 福井識人 2024年05月07日