摘要
宇宙光通信や原子力発電所などの極端な環境は、フォトニック集積デバイスの信頼性と安定性に厳しい要求を課しています。従来のシリコンベースの導波路は、これらの状況でその固有の耐放射線性不足や化学的感受性により、深刻な性能劣化のリスクに直面しています。そこで本研究では、Ta2O5を基盤とした耐放射線性と化学的安定性を備えた新しい光導波路を設計・研究しました。古典的な電磁気学理論に基づき導波路構造を設計・最適化し、実験により低損失かつ理想的な光モード閉じ込め能力を確認しました。さらに、その製造プロセスは既存の半導体技術と互換性があり、優れた集積性を有し、FP（ファブリペロー共振器）導波路、グレーティング導波路などのモード選択デバイスとして光子の伝送と制御に利用可能です。本研究は、強い放射線や高腐食環境下で安定動作する光通信およびセンサーシステムに高性能かつ高信頼性の導波路ソリューションを提供し、広範な応用展望を示します。
关键词
五酸化タンタル;多層薄膜;光導波路;モード解析
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