超短パルス光ゲートによる高品位信号検出およびマルチプレクシング

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650342
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 神谷 武志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70010791)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土屋 昌弘 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50183869)
• Keywords: 微小光学 / 光スイッチ / 光パルス / 光ゲート / 時分割多重 / マルチプレクシング / 多重量子井戸 / 可飽和吸収

Research Abstract

[研究目的]近年の超高速光エレクトロニクスの発展によってピコ秒域光パルスが容易に得られるようになり、特に全光スイッチを用いれば高速、高感度の光ゲートが可能となり、従来の電気回路の主たる制約要因であったCR時定数の制限なしにピコ秒域の信号を取り扱える。本研究は最も簡単な時間領域信号処理であるゲーティングによる雑音抑制とその受信回路への適用を実験的に検証することを目的とする。
[方法]具体的には約10ピコ秒幅のパルス列によるRZ光信号列の受信回路として光前置増幅器の後にパルス光トリガーで動作する全光ゲート素子を配置して信号を切取り、フォトダイオードで光電変換する受信回路方式を想定する。全光ゲート素子が貼りつけによって容易に実装できるガラスプラットフォームを設計するとともに外部機関に委託して試作し、その基本動作を実験的に確認する。[研究の成果](1)非平行入射配置による照射光学系の微小回析光学素子による実現(最小寸法2ミクロン電子ビーム書きこみによる8レベルのバイナリー光学素子で挿入損失4dB);(2)屈折率マッチング接着剤で貼り合せた両面素子実装プラットフォームの作成と評価(スポット径13ミクロン);(3)波長1.55ミクロン帯MQW可飽和吸収型全光スイッチと利得スイッチ半導体レーザパルスペア(パルス幅30ピコ秒)による全光ゲート動作の確認(スイッチエネルギー30pJ、オンオフ比2.5)。以上の結果は国際会議CPT2000で口頭発表したほかJJAP2000年3月号の原著論文として公表する。

Research Products

• [Publications] R. Hainberger, T. Kamiya: "Micro-optical glass platform for all optical TDM receiver module"Optics Japan '99, Technical Digest. 23aA9. 41-42 (1999)
• [Publications] R. Hainberger, T. Kamiya: "Diffractive optics for compact access of all-optical switch array"International Workshop on Contemporary Photonic Technalegies (CPT 2000) Technical Digest. Wa-5. 14-15 (2000)
• [Publications] R. Hainberger,T. Kamiya: "Micro-Optical Platform for All-Optical Demultiplexing Switch Array"Japanese Jarnal of Applied Physics. (to appear in Marh 2000). (2000)