超高速光変調分光法を用いてフォトニック集積回路の光の流れをデバイスレベルで評価する

シリコンフォトニクスの進歩に伴い、集積回路が急速に複雑化している。そこで、新たな作製手順や試験構造を必要とせずに、個々の光学部品をin situで直接特性評価できる新しい方法が望まれている。今回我々は、パルスレーザー励起によってデバイスに生じた極めて局所的な変調を利用して、フォトニックチップの特性をデバイスレベルで評価する方法について報告する。光学的ポンピングによってシリコンの屈折率に摂動が生じ、透過光に空間的・時間的に局所的な変調が生じるため、時間分解および周波数分解イメージングが可能になる。我々は、イメージングや、シリコンフォトニクスデバイスのさまざまな特性（導波路の群指数、リング共振器のQ値、マルチモード干渉デバイスのモード構造など）の定量評価を行い、この全光変調法の汎用性を実証している。超高速光変調分光法は、複雑な設計のデバイスに関する重要な情報をもたらし、デバイスレベルの試験に容易に応用できる。