金属アシスト型シリコンスロット導波路で構成されたマッハツェンダー干渉計の初期的検討

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  • キンゾク アシストガタ シリコン スロット ドウハロ デ コウセイ サレタ マッハツェンダー カンショウケイ ノ ショキテキ ケントウ
  • An initial consideration of Mach-Zehnder interferometers consisted of metal-assisted silicon slot waveguides

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Abstract

金属アシスト型シリコンスロット導波路において,TEモードを用いることで解析対象物領域の光閉じ込めを強くできることが最近報告された.これまでの研究では,センシング機構としてリング共振器構造を用いた場合について検討がなされているが,マッハツェンダー干渉計を用いた場合の検討は行なわれていない.そこで本稿では,金属アシスト型シリコンスロット導波路で構成されたマッハツェンダー干渉計の初期的検討を行う.導波路型マッハツェンダー干渉計の理論についてまとめた後,金属アシスト型シリコンスロット導波路の有限要素解析で得られた位相変化量を基に透過特性を評価する.透過特性から,センサ感度は1500～1600 nm/RIUが得られた.これはリング共振器で構成した場合に比べ3倍ほど大きい値である

It has been recently reported that the use of the TE mode in metal-assisted silicon slot waveguides has advantage in a strong light confinement at the analyte area. In this case, a ring resonator was adapted as the sensing system, while it has not been investigated in the case of a Mach-Zehnder interferometer. In this paper, the theory of Mach-Zehnder interferometers with optical waveguides is reported, and then the transmission derived from the amount of phase shift, which is obtained by using the finite element method, is evaluated. The results show that the sensor sensitivity of 1500~1600 nm/RIU is obtained, which is approximately three times larger than the case of ring resonators.

Journal

  • 研究報告

    研究報告 62 43-48, 2019-03

    関東学院大学理工/建築・環境学会

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