フォトニック結晶スローライトデバイスへのCMOSプロセス適用と加熱による遅延チューニングの応用

摘要

我々は精度，均一性，再現性に優れたCMOSコンパチブルプロセスにより，フォトニック結晶導波路（PCW）スローライトデバイスを作製した．スポットサイズ変換器の集積により，外部光学系とPCWの結合効率を大幅に改善した．またPCW近傍に集積した個別制御可能な複数のヒーターの加熱により，PCW面内に所望の温度分布を形成し，これによる遅延チューニングを実証した．またこのような加熱を用いた遅延チューナプルデバイスを，光相関計における従来の低速な（～10Hz）機械可変遅延と置き換え，高速な（＞1kHz）繰り返し周波数において相互相関波形を観測した．%We fabricated photonic crystal waveguide (PCW) slow light device using matured CMOS-compatible process, which provides high accuracy, uniformity and reproducibility. The optical coupling between external setup and the PCW is considerably improved by integrating spot size converters. Using individually controllable heaters integrated adjacent to the PCW, the temperature slope is formed on demand inside the PCW, and the delay is controlled via the heating power. We also proposed to replace conventional low-speed (-10 Hz) mechanically tunable delay line in optical correlator with the thermally tunable slow light device, and successfully observed the cross-correlation trace with a fast repetition frequency over 1 kHz.