くぼみを有するSOI基板リッジ型光導波路における準TMモードの漏れ損失低減化

摘要

Silicon-On-Insulator（SOI）基板上に構成されたリッジ型光導波路における準TMモードの漏れ損失を理論的に評価している．こうしたリッジ型導波路は，準TMモードに関して本質的に漏れ構造になっているが，ある特定の導波路幅に対して，この準TMモードの漏れ損失が極めて小さくなることが知られている．しかしながら，準TMモードが低損失で伝搬できる導波路幅や動作波長の許容範囲は極めて狭く，準TMモード動作させるためには，その改善が必要である．そこで本報告では，リッジ型導波路のコア部にくぼみを設けた構造を新たに提案し，有限要素法を用いて準TMモードの漏れ損失解析を行い，この新構造リッジ型導波路が広い波長帯域で低損失動作し，かつ，製造上の許容度が改善されることを示す．%We numerically investigate the lateral leakage loss behavior for TM-like modes in silicon-on-insulator (SOI) ridge waveguides. If the waveguide width is set to satisfy a certain condition, the leakage loss of the TM-like mode leads to be a minimum. When utilizing TM-like modes in the ridge waveguides, it is the main drawback that the tolerance for the variations in the waveguide width and operating wavelength is too small. In this paper, we propose a novel ridge waveguide structure, where a dimple is introduced at the ridge region. It is shown from the finite element analysis that the ridge waveguide with a dimple is both low-loss and fabrication tolerant.