【技術/半導体】東工大など、光通信デバイスに透磁率の概念を導入

1 ：Mogtan ★＠＼(^o^)／：2015/03/26(木) 00:54:11.39 ID:???.net

掲載日：2015年3月25日
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/25/410/

　東京工業大学量子ナノエレクトロニクス研究センターの雨宮智宏助教と荒井滋久教授、理化学研究所の
田中拓男准主任研究員、岡山大学自然科学研究科の石川篤助教らの共同研究グループは、InP系光通信
プラットフォームに"透磁率"の概念を導入することに成功したと発表した。

　具体的には、InP系マッハツェンダー光変調器をベースとして、デバイス内部に特殊なメタマテリアルを
実装。電圧印加に伴う透磁率の変化を利用して、透過光の強度を変調することに成功し、デバイスの小型化が
可能であることを示した。

　キーとなる主な成果はトライゲート(Tri-gate)メタマテリアルとメタマテリアル集積型マッハツェンダー変調器の
2つ。ナノスケールの金属構造で構成されたメタマテリアルに3次元トランジスタの技術を組み合わせることで、
光周波数帯において電圧印加による透磁率の制御を可能とした。

　トライゲートメタマテリアルは、InP系化合物半導体上に浅い溝を掘り、その内部にナノスケールの金属構造を
作りこむことで、電圧制御が可能な特殊なメタマテリアルの開発に成功。同構造では、上部から電圧を印加することで、
半導体内のキャリア密度を変化させることができ、それに伴って金属微細構造の応答(=メタマテリアルの特性)に
変化が生じる(キャリア発現の原理は3次元トランジスタと同一)。これにより、電圧印加の有無によって、透磁率の
値を制御できることになる。

　また、メタマテリアル集積型マッハツェンダー変調器は、トライゲートメタマテリアルの技術を光通信デバイスへ
実装することで、「透磁率制御によるメタマテリアル装荷型変調器」を実現。同素子は、マッハツェンダー干渉器の
各アームにトライゲートメタマテリアルが一列に埋め込まれた構造となっており、素子上部から電圧をかけ、
アーム部の透磁率を変化させることで強度変調を行う。

　透磁率を制御することで、本来、屈折率の可変幅が狭いInP系デバイス内において大きな屈折率変化を持たせる
ことが可能となり、200μmのデバイス長において約7.0dBの変調特性を得ることに成功した。誘電率と透磁率を
両方使うことにより、さらなる高性能化を図ることができ、将来は、実用化されている既存デバイスと同じ性能を
維持しながらサイズを1/100程度まで小型化できることが予想される。

　今回の研究はレーザー・変調器をはじめとするInP系光通信プラットフォームで透磁率の概念を導入したことに
特徴がある。光変調器に限らず、InP系光デバイスに広く利用できるため、さまざまなデバイスの小型化・高性能化・
特殊動作化に寄与するものと期待される。

　なお、同研究成果は3月23日に、英国科学誌Nature姉妹誌のオンラインジャーナル「Scientific Reports」に掲載された。

<画像>
電圧制御が可能なトライゲートメタマテリアル
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/25/410/images/001l.jpg

メタマテリアルを実装した光変調器
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/25/410/images/002l.jpg

<参照>
光通信デバイスに“透磁率”の概念を導入-メタマテリアルを実装した光変調器開発に成功- - 国立大学法人 岡山大学
http://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id276.html

Permeability-controlled optical modulator with Tri-gate metamaterial: control of permeability on
InP-based photonic integration platform : Scientific Reports : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/srep/2015/150323/srep08985/full/srep08985.html?WT.ec_id=SREP-639-20150324

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/26(木) 00:58:48.68 ID:nVq7qQdl.net

菅直人「誇らしいニダ」

3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/26(木) 01:29:16.39 ID:34PBJkRV.net

お盆に、親父と長野の親戚の家にいった。
伯父（高卒市議）も来ていた。

伯父「○○君も社会人か！小さい頃よくだっこしてやったんだぞ！がっはっはー」
俺　「覚えていますよ」
伯父「どこの大学に行っているんだ？」
俺　「東工大、あっ、東京工業大学です」
伯父「そうか、工業大か！高校時代遊びすぎたんだろ！でも浪人しなくてよかったな！」
　　「お前と同じ年の息子の××覚えているだろ！早稲田大学文学部から長野県庁だぞ！（勝利者宣言）」
俺「無言・・・（瞳が潤んでいた）」
伯父「おい、早大生こっちこい（息子の××を呼ぶ）」
　　「○○と昔よく遊んだだろ！」

向こうでも大学の話をしていたらしい××が鼻高々でやってきた。
××「（馴れ馴れしく）○○、久しぶりー、元気！」
　　「あっ、叔父さん、こんにちは、俺、今年から社会人になりました。」
×× 「長野県庁で働くんですよ。（勝利者宣言）○○君はどこに就職したの？」
俺　「東工大から松本市役所・・・」

ニヤついている伯父を尻目に、一瞬にして××の顔色が笑顔に変わった。
伯父「○○に公務員のすばらしさを教えてやれよw」
××「（しばし、絶句）・・・みっともないからやめてくれよ親父」
伯父「？」
動揺しまくりの××は伯父を速攻連れだした。
以後、伯父親子は、俺達のいるテーブルに加わらなかった。

久しぶりに無口な親父の晴れ晴れとした顔をみた。
帰り際、充血した目をした伯父と目があった。

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/26(木) 01:45:16.57 ID:7stFtvZY.net

？？？？？？？？？？？？？？？？？？？

5 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/26(木) 01:50:15.03 ID:7stFtvZY.net

>>1
49歳大学中退道程のオレ様
がわかるように説明しろ

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/26(木) 03:50:23.42 ID:cJgmmb24.net

何がなんだか全然わからん！
ただマッハツェンダーとかドイツ語っぽいけど、なんかカッコ良いなあww

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/26(木) 07:47:39.74 ID:0uCaLVmt.net

>>3
定期を買おうとした次男とJRのおじさんとの会話
JR : 新松戸から西千葉になっているけど千葉大かい？
次男：はい。
JR : それは優秀だな。同じ千葉を冠しているからか、千葉工業と
混同するやつが多いけど。
次男：兄は東京工業大学なので、悔しいですが（笑）
JR : なんで悔しいの？ 君は国立なのに……
…
長男: …(自分がいた）荒井研の功績で少しは知名度が上がるかな？
家族: 千葉県民には無理（笑）

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/26(木) 23:50:38.90 ID:HYMPqp6c.net

トイレで角にあたまぶつけたときひらめいたん
でしょ

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/27(金) 17:03:32.75 ID:w7zng8TR.net

最近科学ニュースの記事のレベル上がってない？
住民のレベル上がってないからどんどんおかしなことになってない？

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/27(金) 20:59:10.83 ID:HcTEDeT/.net

メタマテリアルってSEM図がかっこいいよね

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/28(土) 21:39:51.69 ID:qWt0kvCW.net

東工大の光デバイスは強いな��

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/29(日) 00:01:38.79 ID:tckl/Vqf.net

不良品の大先輩が足を引張っても、振り解いて進む姿が美しい。

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/29(日) 02:38:27.76 ID:X+PXccrc.net

http://anago.2ch.net/test/read.cgi/slotk/1426811191/191

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／＠＼(^o^)／：2015/04/02(木) 11:59:00.51 ID:ZAtS2Fvb.net

このメタマテリアルなるものを使うと透明マントができるらしい。
マントをかぶると外から見えなくなるというあの光学兵器。
アメリカ陸軍のお気に入りの開発テーマだそうな。

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/12(日) 22:45:37.00 ID:kVEX7aEk.net

ソーラー発電した電気を蓄えることが可能に。
九州電力:巨大蓄電池の導入検討…太陽光の変動吸収
毎日新聞　2015年04月10日　12時42分（最終更新　04月10日　16時34分）
　九州電力が、福岡県豊前市の豊前発電所内に世界最大級
の大型蓄電池の導入を検討していることが１０日、分
かった。国の公募事業に応募しており、計画が採択されれ
ば、２０１５年度中に出力５万キロワット、容量約３０万キロワ
ット時の蓄電池を設置する。九電は蓄電池を管内の
送電網に接続し、再生可能エネルギー固定価格買い取り
制度（ＦＩＴ）に基づく太陽光発電の受け入れ拡大につなげ
たい考えだ。