2017 Fiscal Year Annual Research Report
Research about mode multiplexer / demultiplexer based on optical waveguides for mode-division multiplexing (MDM) transmission
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15K06020
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
姜 海松 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (00738049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浜本 貴一 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (70404027)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | モード合分波器 / 傾斜接続MMI / ローランド円 / モードクロストーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は高次モード光を、簡単に合分波できる、集積可能な導波路型合分波器の実現を目的としている。今年度は研究目的を達成するため、傾斜接続MMI導波路型合分波器のモード間クロストークの改善、10モード以上一括分波可能なローランド円型合分波器の原理実証、導波路曲線部分のモード間クロストークの抑制について検討した。(1)傾斜接続MMI導波路型分波器の傾斜接続の角度、アクセス導波路幅などのパラメータが、モード間クロストークに与える影響をシミュレーションにより解析結果に基づいて設計を行ったが、モードの自己結像位置差がモード分離に十分ではないことと、高次モードの合分波素子の製造トレランスが極めて厳しく、現実的な素子実現は困難であることが判った。(2) 強結合マルチコア導波路において高次モードの波面が異なることと、ローランド円において異なる波面の集光位置が異なる特性を利用して、新たに10モード以上一括分波可能なローランド円型合分波器を提案し、その原理実証を行った。その結果、モード間クロストーク特性はまだ不十分だが、基本原理として使える目処は付いた。また、モード間クロストークは、入力側の強結合導波路の本数、入・出力導波路間の間隔、ローランド円の入力側の半径等のバラメータの調整によって改善できることを確認した。(3)合分波器の設計において、導波路の曲線部分では高次モードの励起現象によってモード間クロストークが懸念される。そのため、スリット構造を用いる強結合導波路のモード間クロストークの抑制効果について検討し、導波路中心にスリット構造を入れることで、モード間クロストーク抑制可能でいうことを確認した。
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