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2005 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロリング共振器によるノンブロッキング波長スイッチの研究

Research Project

Project/Area Number 16360031
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

國分 泰雄  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60134839)

Keywords光集積化 / 3次元集積化 / マイクロリング共振器 / クロスグリッド配置 / 波長フィルタ / 波長選択スイッチ / 非遮断性 / ノンブロッキング
Research Abstract

本研究では,次世代フォトニックネットワークにおいて,波長をアドレスとして自在なパス制御を実現するために不可欠な,ノンブロッキング波長選択スイッチの実現を目指した.このデバイスは,チューナブル波長フィルタの中心波長を変化させた時に他の波長チャネルを遮断(ブロック)せずに,新たな波長チャネルにドロップ波長(フィルタ中心波長)を切り替える新機能デバイスである.この新機能を実現するため,本研究では高次直列結合マイクロリング共振器の中心波長を個別に制御して,中心波長が全て一致したときにだけドロップポートにスペクトルピークが出現し(ON状態),中心波長をずらした状態ではスペクトルピークが消失して全波長チャネルがスルーポートに伝達される(OFF状態)原理を考案し,その基本動作の実証を目指した.
平成16年度には,広範囲な波長チューニングを実現するため,ポリマー材料をコアに用いた2次直列結合マイクロリング共振器フィルタの個々の共振器上にマイクロヒーターを集積化して,熱光学(TO)効果によって個別に中心波長を制御してノンブロッキング波長スイッチを実証したが,応答速度(〜2msec)と波長再現性(0.16nm)に問題があった.そこで平成17年度は,耐熱性に優れた誘電体材料(Ta_2O_5-SiO_2)を用いて同様の素子を製作し,クロストーク-20dB,消光比40dB,中心波長再現性0.01nm,応答速度15μsecと,いずれもポリマー材料よりも優れた特性を実証した.ただし,誘電体材料の熱光学係数はポリマーよりも1桁小さいため,FSRおよび波長選択範囲が狭くなるが,2種類の異なる半径の直列結合によるバーニャ効果を用いてFSRおよび波長選択範囲を約10倍の23nmに大幅に拡大して,また正負の両方向へのスイッチングも可能なることを実証した。

  • Research Products

    (9 results)

All 2006 2005

All Journal Article (8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Optimum coupling coefficient of second-order series coupled ring resonator for non-blocking wavelength channel switch2006

    • Author(s)
      Tomoyuki Kato, Yasuo Kokubun
    • Journal Title

      EEE/OSA J.Lightwave Technology vol.24, no.2

      Pages: 991-999

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Fast and stable wavelength selective switch using double-series coupled dielectric microring resonator2006

    • Author(s)
      Yuta Goebuchi, Tomoyuki Kato, Yasuo Kokubun
    • Journal Title

      IEEE Photon.Technol.Lett. vol.18, no.3,

      Pages: 538-540

  • [Journal Article] Spectrum response improvement of higher-order series coupled microring resonator filter by UV trimming2005

    • Author(s)
      Toshiki Naganawa, Satoshi Ueno, Yasuo Kokubun
    • Journal Title

      IEEE Photon.Technol.Lett. vol.17, no.10

      Pages: 2104-2106

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Optimum wavelength filter spectrum response in DWDM systems for ultimate spectral efficiency2005

    • Author(s)
      Shuichi Suzuki, Yasuo Kokubun
    • Journal Title

      IEICE Trans.Commun. vol.E88-B, no.9

      Pages: 3649-3659

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Non-blocking wavelength channel switch using TO effect of double series coupled microring resonator2005

    • Author(s)
      Shunichi Yamagata, Tomoyuki Kato, Yasuo Kokubun
    • Journal Title

      Electronics Letters vol.41, no.10

      Pages: 593-595

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Three-dimensional propagation analysis of coupling efficiency using segmentation and coupled mode theory for vertically coupled microring resonator filter2005

    • Author(s)
      Tomoyuki Kato, Yasuo Kokubun
    • Journal Title

      IEEE/OSA J.Lightwave Technology vol.23,no.8

      Pages: 2549-2554

  • [Journal Article] Large UV sensitivity of SiON film and its application to center wavelength trimming of microring resonator filter2005

    • Author(s)
      Satoshi Ueno, Toshiki Naganawa, Yasuo Kokubun
    • Journal Title

      MICE Trans.Electronics vol.E88C, no.5

      Pages: 998-1004

  • [Journal Article] Polarization Independent Tuning of Widely Tunable Vertically Coupled Microring Resonator by Thermo-Optic Effect2005

    • Author(s)
      Go Sekiguchi, Shunichi Yamagata, Yasuo Kokubun
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys. vol.44, No.4A

      Pages: 1792-1796

  • [Book] Encyclopedic Handbook of Integrated Optics2005

    • Author(s)
      Kenichi Iga, Yasuo Kokubun(編集および分担執筆)
    • Total Pages
      507
    • Publisher
      CRC Press (Taylor & Francis Group)

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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