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光方向性結合器の結合長について
光方向性結合器の製作でマスクの製作をしているのですが、光パワー移行する光結合長Lをどうとったらいいのかわかりません。どう計算すればいいのか教えてください。
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質問者が選んだベストアンサー
質問者とSPICA_active様とのやり取りを見ていると、モード結合理論を理解された方とは思えない質問の仕方だと思います。 完全結合長は結合定数に依存するので、結合長が何μｍかと聞かれても、答えようがありません。結合定数の見積もりの方法でしたら、岡本勝就著「光導波路の基礎」（コロナ社）が参考になると思います。 実際に作成する方向性結合器の結合定数をどの程度正確に制御するかとの問題でしたら、なかなかやっかいです。そもそも、使う材料（半導体か石英系かまたはそれ以外か）によって話は全く変わりますし、お使いの加工装置（エッチング装置）によって、導波路側面の垂直性や加工精度も変わります。作った後でのトリミングも考慮に入れたほうがよいかと思います。 この辺のことについては、応用物理学会の光制御のセッションの過去の発表などをご覧になれば参考になると思います。
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＃１です。 具体的に”何をしようとしていて”、”何がわからないのか” を明確にして頂かないと、取り留めの無い回答になりかねません。 「結合長Ｌをどうとったら・・・」との記述では、その意味を 如何様にでもとれると想像します。 秘密厳守のため開示できない部分もあるかと思いますが、 本当に困っているのであれば、具体的なお話をされたほうが、 早期解決につながると思います。 宜しくお願いします。
補足
ではなるべく具体的に努力してみますと、 方向性結合器における結合長Ｌは何μｍにすればいいですか？
「モード結合定数κを求めて、完全結合長の式 Lc=π/2κ に代入して下さい。」 と答えてみます。 「そのくらい知ってるよ！」と憤慨されるかもしれませんが、 質問の記述からは、貴方が次のどの状態に当てはまるのかが 伝わってきませんもので。 １）モード結合理論そのものについての知識がない。 ２）理論式は知ってるが、具体的な解法が分からない。 ３）上記のことは当然知っていて、例えば ３次元導波路を２次元近似で簡易的に解きたいとか、 理論値と実測値の差異の程度や、その差を埋めるため に設計上どのように工夫すれば良いのか？というよう な、より実践的なアドバイスを必要としている。 失礼な言い方で申し訳ないのですが、光導波路のマスク パターン設計をされているのであれば、上記の１と２は 当てはまらないのかなぁと勝手に想像します。 そうなりますと、文頭で申し上げました私の回答は、大変 失礼なものとなります。もう少し具体的な質問に変えて 頂ければ、お望みのものに近い回答ができるのではと 考えます。 生意気なコメントですが、以上です。
補足
Lc=π/2κ の理論式は知っていますし、モード結合方程式からの導出もできます。知りたいことはこの式を使って、マスク設計に具体的に数字で結合長をだすことができないのです。 つまり、この式の意味がよくわからないということなんです。幾つか提示いただきましたが、３）が一番近いと思います。もっといえば、理論値と実測値の差異の程度や、その差を埋めるため に設計上どのように工夫すれば良いのかが当てはまると思います。 親切に答えていただいて感謝しています。
お礼
なるほど、大変参考になりました。