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Design of Double Microring Resonator-Loaded Mach-Zehnder 2×2 Optical Switch
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Hori, Kento |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | 【動作原理・解析結果】 Fig.1に Double MRR-MZ光スイッチの概略図を示す.Push-Pull 動作を可能にするためRing1の周回長をRing2の周回長よりわず かに変えている.また,両アーム間の位相差がrad(は変 数)となるように,片側アーム長を長くした.Fig.2 にマイクロ リング部の1周当たりの位相 φと実効位相 φeff,光透過率 Tの関 係を示す.φ と φeffの関係は非線形であり,わずかな位相変化φ で 大きな実効位相変化φeffが得られる(位相変化増大効果) [3]. 本光スイッチの動作原理を Fig.3 に示す.MZ 光スイッチは上下の アームの位相差が 2 rad となるところで Cross状態,位相差が rad となるところで Bar状態となる.前述のように,MZ の両アームの位相 差を radに設定しているので、両リングに電圧を印加して両 リング間の位相差が+ radとなるとき、合計の位相差が 2rad となり(Fig.3における ON状態)入力光は Cross portへ,両リン グの位相差が radとなるように電圧を印加したとき、合計の位 相差はradとなるので(Fig.3における OFF状態)、光は Bar port から出力される.動作点は,位相差によって調整できる. 次に今回設計したデバイスの設計に用いたパラメータを Table 1に示す.今回は,以前に設計されたデバイス[4]より更なる小型 化を図り,リング周回長は約 100 μm短縮した.動作波長は 1548.8 nmとした.Fig.4に今回設計した Double MRR-MZ光スイッチの 実効位相変化率(すなわちφeff/φ)および挿入損失の Φ依存性 を示す.実効位相変化率と挿入損失はトレードオフの関係にあ ることがわかる.今回設計した Double MRR-MZ光スイッチの実 効位相変化率および挿入損失のアーム-リング間の結合効率 K依 存性を Fig.5に示す.結合率 Kを小さくすると,リング共振器の Q 値が増大することで実効位相変化率も増加するが,同時に挿 入損失も増加し,Fig.4 の場合と同様,両者がトレードオフの関 係にあることがわかる.上記の通り,位相差Φおよび結合率K は Double MRR-MZ光スイッチの設計上,重要なパラメータである. 今回設計したデバイスのうち,Φ= rad,K=0.3 としたデバイスを 試作した.実験結果に関しては当日で報告する. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2015s/12a-A17-8/public/pdf?type=in |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
