光ソリトンの非線形ローレンツモデルによるシミュレーション

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07832021
• Research Institution: FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 阿部 宏尹 龍谷大学, 理工学部, 教授 (30026140)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 大輔 龍谷大学, 理工学部, 助教授 (50188025)
• Keywords: 光ソリトン / 非線形ローレンツ計算モデル / シミュレーション

Research Abstract

研究代表者が海外研究派遣者として平成5年に米国プリンストン大学プラズマ研究所(PPPL)滞在中に研究はスタートした。光ソリトンを表現する新しいモデルとして、研究代表者等が考案した「非線形ローレンツ計算モデル(NLCM)」の応用面の可能性について研究を行い、また拡張を行った。
1 従来の光通信の自然な発展として、グラスファイバー光屈折率の分散効果が正常である場合にソリトンとなるNRZの光パルスに近いダ-クソリトンの基礎的なシミュレーションを行った。その結果を1996年電子情報学会エレクトロニクスソサイエティ大会で題名「極超短ダ-クソリトンのNLCM法による計算機シミュレーション」(C-195)で学会講演を行った。
2 1.5μの波長を用いるダ-クソリトンによる大容量通信の通信の限界がおよそ10Tbit/sであることを、NLCM法による計算機シミュレーションで推定し、'Potential capability of the dark soliton communication system'というタイトルでOptics Lettersに投稿した。
3 シミュレーションのモデルを2つの一次元モデルを連立して一部の二次元効果をシミュレーションできる疑2次元シミュレーション・コードを作成した。
4 疑2次元シミュレーション・コードを用いて光スイッチング回路の概念シミュレーションを行った。
5 汎用大型機からワークステーション用に移植されたベーシック・グラフ・ライブラリーを導入して、京都大学共同利用大型計算機センターで開発されたプラズマ粒子コードPS2Mで使用されているグラフイック・ルーチンを平成7年度購入のワークステーション上でも使用できるようコンバートを行った。

Research Products

• [Publications] H.Abe and H.Okuda: "Computer Simulation of the Linear and Nonlinear Propagation of the Electromagnetic Waves in the Dielectric Media" Opt.Lett.19. 10-12 (1994)
• [Publications] H.Abe and H.Okuda: "Numerical Studies on the Electromagnetic Properties of the Nonlinear Lorentz Computational Model for the Dielectric Media" J.Appl.Phys.77. 2314-2320 (1995)
• [Publications] H.Abe and H.Okuda: "Numerical Studies on Soliton Propagation in the Dielectric Media by the Nonlinear Lorentz Computational Model" IEEE J.Quantum Electron.28. 1098-1106 (1995)