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講演抄録/キーワード
講演名 2013-03-15 16:15
[招待講演]スローライト光回路による高解像度ビームスキャナー
小山二三夫顧 暁冬東工大
抄録 (和) Bragg反射鏡から構成されるスローライト導波路は,コア層を高反射率の多層膜反射鏡で挟んだ構造であり,高屈折率差の多層膜構造により,様々な伝搬角の光を横方向に伝搬することも可能であり,大きな波長分散を有する.大きな波長分散により,光の群速度制御が可能であり,これまで様々な導波路デバイスを提案・実証してきた.また,波長可変光源とスローライト導波路を用いることで,巨大なビーム掃引機能が可能である.本デバイスの特徴は,伝搬損失を低減することで,素子長を長くすることにより,ビーム広り角を低減して,ビームスキャナとしての性能指数である解像点数を1,000以上にまで増大できる点である.実際にGaAlAs系Bragg反射鏡導波路を作製し,ビーム広がり角0.04°以下,ビーム偏向角40°以上の解像点数1,000を実現している.本講演では,Bragg反射鏡スローライト導波路を用いた高解像度ビーム掃引デバイスの動作原理とデバイス製作・評価について紹介するとともに,MEMS技術・熱光学効果によるビーム掃引,レーザ光源と1チップ集積化,2次元ビーム掃引の可能性,イメージング応用の可能性などについて述べる. 
(英) Beam-steering has been a key function for various sensing and imaging applications, such as projection displays, laser printers and LIDAR (Light Detection And Ranging) systems. Mechanical beam steering devices such as polygonal mirror scanners have been widely used because of their wide deflection angle operations with high-resolutions. However, they are bulky and their beam-steering speed is limited because of their moving parts. A non-mechanical beam steering approach is useful for various applications where the beam direction changes rapidly to random locations or when a system needs to be compact with good mechanical stabilities. Various approaches for non-mechanical beam steering have been reported, which include an optical phased array, a liquid crystal phase modulator, an electro-optic crystal deflector, an in-plane laser array, a photonic crystal laser, a phase-locked VCSEL and so on. The beam steering performance can be figured by a number of resolution-points N, which is defined as distinguishable spot counts in far-field patterns. The N for mechanical deflectors can be larger than 1,000 for practical application. It has been difficult to get a number of resolution points over 100 for non-mechanical beam steering techniques. An optical phased-array has been an interesting approach for realizing high-resolution beam steering. The recent Si-photonics approach enables compact 2D beam scanners. However, it has been difficult in increasing the inter-elements in the array for increasing N and there is a limitation in free spectrum range (FSR) of operating wavelengths. Therefore, there is a strong demand for compact and high-resolution beam-steering device which can exhibit a large beam steering angle and a small divergence angle at the same time.
We proposed a high-resolution beam steering device based on a slow-light Bragg waveguide. In this paper, we present the structure, the operating principle and the beam steering characteristics of beam steering devices composed of a Bragg reflector waveguide in a passive or active fashion. We realize a beam steering angle over 60° and a number of resolution-points over 1,000, which is the record data in non-mechanical beam steering devices. In addition, we discuss some future prospects of on-chip integration with a VCSEL and 2D beam scanners.
キーワード (和) スローライト / Bragg反射鏡導波路 / ビームスキャナー / 偏向器 / / / /  
(英) Slow light / Bragg reflector waveguide / Beam scanner / Deflector / / / /  
文献情報 映情学技報, vol. 37, no. 16, IDY2013-21, pp. 33-38, 2013年3月.
資料番号 IDY2013-21 
発行日 2013-03-08 (IDY) 
ISSN Print edition: ISSN 1342-6893
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研究会情報
研究会 IDY  
開催期間 2013-03-15 - 2013-03-15 
開催地(和) 機械振興会館 
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. 
テーマ(和) ディスプレイ材料・製造技術シンポジウム 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 IDY 
会議コード 2013-03-IDY 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) スローライト光回路による高解像度ビームスキャナー 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) High-resolution beam scanner based on slow-light waveguides 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) スローライト / Slow light  
キーワード(2)(和/英) Bragg反射鏡導波路 / Bragg reflector waveguide  
キーワード(3)(和/英) ビームスキャナー / Beam scanner  
キーワード(4)(和/英) 偏向器 / Deflector  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 小山 二三夫 / Fumio Koyama / コヤマ フミオ
第1著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 顧 暁冬 / Xiadong Gu /
第2著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
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講演者 第1著者 
発表日時 2013-03-15 16:15:00 
発表時間 35分 
申込先研究会 IDY 
資料番号 IDY2013-21 
巻番号(vol) vol.37 
号番号(no) no.16 
ページ範囲 pp.33-38 
ページ数
発行日 2013-03-08 (IDY) 


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