テラビット級光イーサネットを実現する波長、モード分割多重伝送融合光波回路の研究
| Project/Area Number |
21H01378
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
藤澤 剛 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (70557660)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
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| Keywords | モード分割多重 / 波長分割多重 / 光ファイバ通信 / シリコンフォトニクス / Siフォトニクス |
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| Outline of Research at the Start |
光イーサネット伝送容量の飛躍的増加を目的とし、波長・モード多重伝送融合実現のための、通信用光デバイスに関する研究を行う。特に、Si導波路を用いた、超小型モード合分波器など、各種のモード制御平面光波回路、及び、モード制御技術の援用による、波長制御素子の劇的な高性能化について研究し、テラビット級光イーサネット実現のための、波長・モード分割多重伝送融合技術の基盤形成を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
R5年度は、研究実施計画記載項目のうち、以下の3点について検討を行った。
(1)機械学習技術により生み出す極小波長依存Si導波路型モード合分波器の開発: 研究代表者がこれまで開発を進めてきた、独自機械学習技術の波面整合法を用いて、前年度に実現したTE1モード用非対称方向性結合器型モード合波器だけでなく、TE2, TE3モード用の素子検討を行った。TE1モード同様に機械学習設計によって広帯域化は可能であるが、特にTE3モードの帯域は少し狭まることが分かった。
(3) モード依存損失（利得）、モード間群遅延差を補償するモード交換器、利得等化器、（4）波長・モード多重伝送融合素子を自在に生み出すための理論設計基盤の構築: 前年度にモザイク構造を用いることにより、超小型のモード交換器が構成可能であることを明らかにしたため、モザイク素子の設計法の改良、実現に向けて検討を進めた。具体に、研究代表者が開発したベイズ推定によりモザイク素子設計法を用いて、各種の超小型素子を実現した。三角格子型モザイク素子を提案し、格子間隔を広げることで、これまでよりも試作の容易な超小型モザイクパワースプリッタを実現した。さらに、モザイク素子の柔軟な設計特性を利用し、C、O、C+Oバンドで動作するTE0、TE1モード用2モード合波器を設計、試作により実現した。さらには、モザイク型三角格子4波長合波器をも実現した。これらの素子を用いると、本研究で目指す波長・モード合波器を、従来素子のさらに100分の1程度の大きさにすることが可能となる。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(39 results)
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[Presentation] Silica-PLC based mode-dependent-loss equalizer for two LP mode transmission2022
Author(s)
T. Fujisawa, T. Mori, J. Sakamoto, Y. Yamashita, T. Sakamoto, R. Imada, R. Ima, T. Sato, K. Watanabe, R. Kasahara, T. Hashimoto, K. Nakajima, and K. Saitoh
Organizer
Optical Fiber Communication Conference
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