スイッチング特性評価結果 近視野像の評価結果を図 -1 に示す。

(a) ON状態 (b) OFF状態 図3.6-1 近視野像

図3.6-1 より、(a)が位相シフタに電流を流していない状態の近視野像の様子である。

導波光がはっきりと確認でき、ON状態であることが分かる。(b)は位相シフタに電流を 流した状態である。電流を流す前と比べると、導波光が確認できず、OFF状態である ことが分かる。

以上より光スイッチング動作の確認に成功したと言える。

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図3.6-2にスイッチング特性のグラフを示す。

図3.6-2スイッチング特性

スイッチング特性では消光比9.0dB消費電力43.9mWという結果が得られた。本研 究の目標値は消光比では30dB[3]、消費電力45mW[4]であるので消光比を改善する必 要がある。また、理想的なスイッチング特性のグラフはsin波のような波形を描くと想 定していたが、今回の評価では波形にはならなかった。原因として考えられるのは光強 度の評価方法である。今回の評価結果はパソコンに表示される画像を保存し、その画像 を画像処理ソフト「bmp2csv」を用いて数値化し、それぞれの強度の最大値を探すこと で行った。その結果、実際に得られる光強度とパソコン上から読み取っている光強度に ついて直線性が保障されていないため、真の消光比が測定できていないと考えられる。

これは、導波光の強度を、光パワーメータ等を用いて直接測定することで解決できると 考えられる。

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3.7 まとめ

この章ではマッハツェンダー型の光スイッチの作製、主に位相シフタ部の作製と、光 スイッチとしてのスイッチング動作、スイッチング特性についての評価を行った。

まず、位相シフタのメインのパーツであるTiヒータの作製を行った。しかし、Tiと いう加工が困難な金属を用いたせいか、蒸着やエッチングが一筋縄ではいかず、安定し た作製条件を見つけることはできなかった。次に、Al電極の作製を行った。こちらは 安定した成功率で、ほぼ失敗なく電極の作製を行うことができた。

位相シフタの完成後はスイッチング動作、及びスイッチング特性の評価を行った。

その結果スイッチング動作の確認に成功し、消費電力43.9mWの素子を作製すること ができたが、ON時とOFF時の消光比が目標としていた値である30dBにとどかなか った。消光比の改善のために、近視野像の評価方法の改善や、Tiエッチング条件の改 善、特定が必要だと考えられる。

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