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時空融合型光制御デバイスの機能複合化

Research Project

Project/Area Number 19023006
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

久武 信太郎  Osaka University, 基礎工学研究科, 助教 (20362642)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 哲郎  大阪大学, 先端科学イノベーションセンター, 特任教授 (10029522)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Keywords擬似速度整合法 / 時空融合型光制御 / 時空間マッピング / 周波数シフト量逓倍 / 進行波位相格子 / 光周波数変換 / 疑似速度整合 / 大振幅位相変調 / 周波数シフタ / 高速偏向器 / シリアルーパラレル変換 / 分極反転
Research Abstract

本研究では,これまで本研究者か取り組んできた時空融合型光制御機能について, 機能の複合化によるデバイスの高度化を進めてきた. 以下の2つのアプローチから研究を進めた.(1)基本となる疑似速度整合型位相変調器の高速化と低駆動電力化,(2)機能複合化による時空融合光制御デバイスの高度化.
平成20年度では, 主に以下の研究成果を得た.
1. 擬似速度整合型変調器のスラブ導波路型化
我々のデバイスでは, 光の空間的特質を利用するため, 変調電極をマイクロストリップラインとしている. 変調効率を向上するためには, 電極間間隔を短くすることが有効である. マイクロストリップライン型変調器の場合は, 回折の影響から, バルク型では電極間間隔を0.3mm程度にまでにしか短くすることができない. そこで本研究では我々のデバイスのスラブ導波路型化を検討した. プロトン交換法による導波路化の場合,電気光学定数がバルク値より低下するなどの問題があり, 導波路を伴う電極短縮が本当に効率向上に有効であるかは自明では無かった. そこで, 効率に影響を与える全てのパラメータを考慮してシミュレーションにより効率向上の効果を検討した. その結果, およそ0.1mm程度以下にまで電極間隔を短くすることで効率向上が見込めることが明らかとなった. またこのシミュレーションで予想される効率向上率は実験により確かめられた.
2. 2つの超高速電気光学偏向器を利用した光信号の時空間マッピング
2つの擬似速度整合型電気光学偏向器を利用することで, 光信号の時空間マッピングを実現することを提案し, 実証した. 光信号の時間的特性を時間軸で操作する手法を世界で初めて提案し, 本手法に基づきおよそ2 psのパルス生成を実現した.
3. ブラッグ回折型光周波数シフタのシフト量低倍動作
進行波位相格子に基づく超10 GHz級光周波数シフタにおいて, 分極反転形状を工夫することで, 周波数シフト量の逓倍動作が可能であることを提案し, 実証した. 世界で初めて16GHzの変調電源を用いて±32 GHzの周波数シフト量を実現した.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Linear time-to-space mapping system using double electrooptic beam deflectors2008

    • Author(s)
      S. Hisatake, K. Tada, and T. Nagatsuma
    • Journal Title

      Optics Express 16

      Pages: 21753-21761

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase velocity estimation of a microstrip line in a stoichiometric periodically domain-inverted LiTaO3 modulator using electro-optic sampling technique2008

    • Author(s)
      S. Hisatake, A. Kaino, T. Yasuda and T. Nagatsuma
    • Journal Title

      Advances in OptoElectronics 2008

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase velocity estimation of a modulation wave in a quasi-velocity-matched electro-optic phase modulator using electro-optic sampling system2008

    • Author(s)
      S. Hisatake, Y. Takemoto, Tada, T. Nagatsuma, and T. Kobayashi
    • Journal Title

      Proceedings 14 th European Conference on Integrated Optics 14

      Pages: 213-216

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 10-GHz-order shifting frequency multiplier for an optical frequency based on a multistage slant periodic domain inversion of an electrooptic crystal2007

    • Author(s)
      S., Hisatake・T., Kobayashi
    • Journal Title

      Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics 2005 on CD-ROM

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超高速時空間マッピングデバイスとその応用2009

    • Author(s)
      久武信太郎, 多田啓二, 永妻忠夫
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-31
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 2逓倍光周波数シフタの設計と作製2009

    • Author(s)
      小西孝明, 久武信太郎, 永妻忠夫, 小林哲郎
    • Organizer
      OPE研究会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学
    • Year and Date
      2009-01-29
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 擬似速度整合法に基づく新規光制御機能の創出2009

    • Author(s)
      久武信太郎, 永妻忠夫, 小林哲郎
    • Organizer
      新世代光通信へのイノベーション成果報告公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2009-01-15
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 変調電極を共通化した2つの擬似速度整合型超高速偏向器による光信号の時空間マッピング2008

    • Author(s)
      久武信太郎, 多田啓二, 永妻忠美
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2008-09-04
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 変調電極を共通化した二つの偏向器による光信号の時空間マッピング2008

    • Author(s)
      久武信太郎, 多田啓二, 永妻忠夫
    • Organizer
      特定領域研究「新世代光通信へのイノベーション」平成20年度第2回研究会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2008-06-02
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] シフト量2逓倍光周波数シフタ実現のための分極反転構造の作製と評価2008

    • Author(s)
      小西孝明, 久武信太郎, 永妻忠夫, 小林哲郎
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-28
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 電気光学偏向器を用いたワンチップ型光ストリークカメラにおけるストリップラインの構成2008

    • Author(s)
      多田啓二, 久武信太郎, 永妻忠夫, 小林哲郎
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 電気光学結晶の分極反転技術によるシフト量2逓光周波数シフタの作成2007

    • Author(s)
      小西孝明, 久武信太郎, 小林哲郎
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2007
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス
    • Year and Date
      2007-11-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 疑似速度整合型超高速電気光学位相変調による光のスペクトル制御2007

    • Author(s)
      久武信太郎
    • Organizer
      マイクロ固体フォトニクス専門委員会特別セミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス
    • Year and Date
      2007-09-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 分極反転技術に基づく電気光学光周波数シフタのシフト量2007

    • Author(s)
      久武信太郎, 小西孝明, 小林哲郎
    • Organizer
      2007秋期第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-04
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://cw.laser.ee.es.osaka-u.ac.jp/groups/shintarohisatake/

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.laser.ee.es.osaka-u.ac.jp

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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