週期性次波長結構之微奈米光學元件與光波導積體化之高密度積體光路---任意角度彎曲波導設計與製作; High Density Integrated Optical Circuit Based on the Integration of Periodical Sub-Wavelength Micro/Nano Optical Elements and Optical Waveguides---Design and Fabrication of Arbitrary Bending Waveguides

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Title:	週期性次波長結構之微奈米光學元件與光波導積體化之高密度積體光路---任意角度彎曲波導設計與製作;High Density Integrated Optical Circuit Based on the Integration of Periodical Sub-Wavelength Micro/Nano Optical Elements and Optical Waveguides---Design and Fabrication of Arbitrary Bending Waveguides
Authors:	伍茂仁
Contributors:	光電科學研究所
Keywords:	光電工程
Date:	2007-07-01
Issue Date:	2010-12-21 17:20:41 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	本研究計畫的主要目的，是發展具週期性次波長結構之微奈米光學元件，並將此光學元件與彎曲光波導積體化。以期設計並製作出具有與單模光纖相近特徵模態，且具低彎曲輻射損耗之任意彎曲角度光波導。本研究計畫所發展出來的技術，希望能同時解決下列兩個問題：一是低折射率反差光波導因高彎曲輻射損耗，致使波導彎曲角度過小。另一是高折射率反差光波導或光子晶體波導雖可達到大角度彎曲，但特徵模態卻不易與光纖相匹配，而有高耦合損失的問題。本研究計畫所採用的解決辦法，包括：一、以計畫申請人發展出來的等效波導理論，設計無損耗理想彎曲波導模型；二、以理想理論模型，設計可改善彎曲波導特性之微奈米光學元件；三、以週期性次波長結構，實現光學元件所需折射率；四、以與微奈米光學元件及光波導匹配製程，將兩者積體化。本研究計畫將發展以氮氧化矽為導光層材料之波導，使其具有與單模光纖相近的特徵模態，以減低波導與光纖間的耦合損失。並利用週期性次波長結構之光子晶體，發展等效折射率介質之微稜鏡光學元件，並與矽基光波導積體化，其中等效微稜鏡對光波的偏折特性，將控制特徵模態的平面波前傾斜，以減低轉彎處的輻射損失，使光波可以在光波導中任意轉彎。此外，微稜鏡之折射率，可藉著改變次波長週期結構之週期及填充率，以一次黃光製程來實現不同的局部區域等效折射率，同時在同一晶片上製作各種不同彎曲角度的波導。藉由本計畫對於微奈米光學元件的開發及與光波導整合，建立微奈米光學元件在光波導應用的可行技術。並期待將該技術未來能擴展至錐狀光波導及分岔狀光波導，而促使高密度積體光路實現。研究期間：9508 ~ 9607
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
Appears in Collections:	[Department of Optics and Photonics] Research Project

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