【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.01】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24IT0053

利用課題名 / Title

シリコン光変調器のウェーハレベル測定評価

利用した実施機関 / Support Institute

東京科学大学 / Science Tokyo

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

シリコン基材料・デバイス, 光学材料・素子

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

村尾 覚志

所属名 / Affiliation

国立研究開発法人産業技術総合研究所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

IT-036：FormFactor 300mm ウェハプローバ

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

チップならびに300 mmウェハに対応したプローバーを用いて、マッハ・ツェンダ（MZ）型シリコン光変調器の変調効率を確認することを目的とする。ここでは、MZアームの片方について印加電圧を変化させた時の挿入損失の変化を測定する。

実験 / Experimental

測定対象とするシリコン光変調器について、MZ干渉計の上下アームに形成された位相シフタ長は2 mmであり、また、下アームには50ミクロンの遅延導波路を形成している。挿入損失を測定するため、波長可変レーザから出射された光を偏波コントローラに入射させた後に光変調器チップに形成されたグレーティングカプラを介して変調器チップに光を入射させた。上アームの印加電圧を-2Vと固定し、下アームの印加電圧を0 V、-0.5 V、-1 V、-1.5 Vと変化させた場合の挿入損失を測定した。

結果と考察 / Results and Discussion

挿入損失の測定結果を図に示す。MZ干渉計の下アームに形成された遅延導波路長が50ミクロンであること、およびシリコン光導波路の群屈折率がおよそ4程度であることから、Free Spectral Range は11 nmとなっている。また、下アームへの印加電圧に対してスペクトルシフトが観測されており、位相シフタにおいて正しくキャリアプラズマ効果に起因した屈折率変化が起きていることが確認された。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 MZ型シリコン光変調器の挿入損失の測定結果

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件