スペックル分光器に向けた波長可変メタレンズと変形マルチモード導波路のオンチップ集積化

本研究では、熱光学オンチップ波長可変メタレンズと、エッジ欠陥を有するマルチモード干渉計（MMI）に基づく変形マルチモード導波路を統合することにより、シリコンフォトニクス・スペックル分光器を提案および実証した。波長可変メタレンズにより、従来の光スイッチアレイよりもはるかにコンパクトなフットプリントを維持しながら、11本の入力導波路からMMIを選択的に励振することが可能となる。人工的に導入されたエッジ欠陥は、マルチモード領域における光波のスクランブルを促進し、スペックル分光器の分解能を向上させる。本デバイスは、標準的なシリコンフォトニクスファウンドリプロセスによって作製されている。100 nmの動作帯域幅にわたって0.85 nmの波長分解能が達成された。本研究は、オンチップ集積型スペックル分光器の代替構造を提供するものである。