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2013 Fiscal Year Annual Research Report

スローライトブラッグ反射鏡導波路による高解像光ビーム掃引とその光信号処理への応用

Research Project

Project/Area Number 13J03062
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

顧 暁冬  東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Keywordsビーム掃引 / ブラッグ反射鏡導波路 / 波長選択スイッチ
Research Abstract

本研究では、光の群速度を遅くするスローライト導波路の巨大な構造分散を活用することで、新たな非機械式光ビーム掃引技術の確立及びこの技術に基づく機能デバイスの提案・開発することである. 本技術は, 従来のビーム掃引技術の限界を打破し, 非機械式で, 小型, 高解像度, 高速のビーム掃引を可能とする期待ができる.
平成25年度には, 任意波長帯に対してこの技術の適用性及び偏波無依存の可能性について研究を行った, シミュレーションによる解析, またはデバイス加工による実証を行った. 結果として, 今までと異なる波長に対応するデバイスの作製を成功し, 任意波長帯に適用するデバイスの作製が可能であることを示した. 偏向角が入力光の偏波性に依存する問題に対し, 導波路コアの厚さが最適ではないことを明らかにし, その厚さの最適化によりデバイスを偏波無依存化が可能であることを実証した.
また, 今年度には, 初めてこの高性能ビーム掃引技術をベースに, 高精細イメージング素子と新型波長選択スイッチ, 2つ新たな機能デバイスを提案した. その中, 初期実験にもかかわらず, 従来の技術より大幅に超える100出力ポートを搭載可能な波長選択スイッチの作製に成功した. 本研究で実現された巨大な角度波長分散素子は, さらに高密度のアレイ化も可能であり, 自由空間光学系との組み合わせによるスケーラビリティの優れた大規模波長数に対応する超小型光合分波器・波長選択スイッチへの展開が期待できる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新たなデバイスを作製し, 波長帯の自由化及び低偏波依存性の実証に成功した. また, ブラッグ反射鏡導波路アレイを用いた波長選択スイッチを設計・作製した. 従来の技術より大幅に超える100出力ポートを搭載可能なデバイスの作製に成功し, 今後実験に参考する測定データを集めた。

Strategy for Future Research Activity

平成25年度の研究成果を踏まえ, 機能デバイス, 特に波長選択スイッチの性能向上を目指す. 具体的には導波路アレイレイアウトの改良, インサーションロスの低減, 波長チャンネル数を増やすなど課題がある, 今年度初期実験で得ていたデータを参考に, 小型化と高性能化の両立の極限限界など検討する予定である, さらに, 掃引デバイスにMEMS構造を集積し, 固定波長でも動作可能なデバイスを検討する予定である. 加えてその実験的検証を行う必要がある.

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Beam-steering in hollow ZrO2/SiO2 distributed Bragg reflector waveguides for one-dimensional RGB imaging2014

    • Author(s)
      Xiaodong Gu, Masanori Nakahama, Moustafa Ahmed, Ahmed Bakry, Fumio Koyama
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 53 Pages: 030302-1-3

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.030302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 35-μm Bragg Reflector Waveguide Modulator for High-Speed and Energy -Saving Operation2013

    • Author(s)
      Xiaodong Gu, Toshikazu Shimada, Akihiro Matsutani, Furnio Koyama
    • Journal Title

      IEEE Photonics Technology Letters

      Volume: 25 Pages: 1766-1769

    • DOI

      10.1109/LPT.2013.2275190

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low polarization dependent beam deflector based on Bragg reflector waveguide for C-band wavelength demultiplexing2013

    • Author(s)
      Xiaodong Gu, Akihiro Matsutani, Fumio Koyama
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 114 Pages: 163106-1-4

    • DOI

      10.1063/1.4828715

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bragg Reflector Waveguide Modulator toward High-Speed Operations and Low Power Consumption2014

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス(神奈川相模原市中央区)
    • Year and Date
      2014-03-20
    • Invited
  • [Presentation] Large Port-Count Wavelength Selective Switch Based on High-density Bragg Reflector Waveguide Array2014

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県相模原市中央区)
    • Year and Date
      2014-03-17
  • [Presentation] Compact Wavelength Selective Switch Based on High-density Bragg Reflector Waveguide Array with 120 Output Ports2014

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      Optical Fiber Communication Conference 2014
    • Place of Presentation
      Moscone Center, San Franscisco(アメリカ)
    • Year and Date
      2014-03-13
  • [Presentation] Output beam profile control of slow-light Bragg reflector waveguide deflector with high-contrast sub-wavelength grating2014

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      SPIE Photonics West 2014
    • Place of Presentation
      Moscone Center, San Franscisco(アメリカ)
    • Year and Date
      2014-02-06
  • [Presentation] Beam-steering in Hollow Distributed Bragg Reflector Waveguides for RGB Imaging2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      The 20th international display workshops
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区)
    • Year and Date
      2013-12-04
  • [Presentation] Wavelength selective switch with high angular dispersion element based on Bragg reflector waveguide2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      18th Microoptics Conference
    • Place of Presentation
      東京工業大学蔵前会館(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2013-10-29
  • [Presentation] High-speed and low-voltage operation of compact Bragg reflector waveguide modulator2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      18th Microoptics Conference
    • Place of Presentation
      東京工業大学蔵前会館(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2013-10-28
  • [Presentation] Ultra-compact Bragg Reflector Waveguide Modulator with Large Response Bandwidth and Low Power Consumption2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2013-09-19
  • [Presentation] 1550nm-band Low Polarization Dependenee Wavelength Demultiple Xing Using Bragg Reflector Waveguide2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2013-09-19
  • [Presentation] Super-high Resolution Beam Steering Using Bragg Reflector Waveguides2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      2013 International Nano-Optoelectronics Workshop
    • Place of Presentation
      Institut d'Etudes Scientifiques de Cargése(フランス)
    • Year and Date
      2013-08-26
  • [Presentation] 高精細イメージングのためのBragg反射鏡導波路を用いた偏向デバイス2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      第12回レーザディスプレイ技術研究会
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所コンベンションホール(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2013-07-10
    • Invited
  • [Presentation] Sub-1V and Sub-100μm Electro-absorption Modulator Based on Bragg Reflector Wave guide2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      2013 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市左京区)
    • Year and Date
      2013-07-03
  • [Presentation] ブラッグ反射鏡導波路を用いた高解像度ビーム掃引デバイス2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      レーザ・量子エレクトロニクス研究会(LQE)
    • Place of Presentation
      機械振興会館(東京都港区)
    • Year and Date
      2013-06-21
  • [Presentation] Miniature Bragg Reflector Waveguide Beam Deflector for Full C-band W avelength Demultiplexing with Low Polarization Dependence and High Resolution2013

    • Author(s)
      顧 暁冬
    • Organizer
      Conference on Lasers and Electro-Optics 2013
    • Place of Presentation
      San Jose Convention Center.SanJ ose(アメリカ)
    • Year and Date
      2013-06-13
  • [Remarks]

    • URL

      http://t2r2.star.titech.ac.jp/cgi-bin/researcherpublicationlist.cgi?q_researcher_conten_tnumber=CTT100613225

URL: 

Published: 2015-07-15  

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