2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on high performance and large port count waveguide-based optical switches
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18K04286
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
渡邉 俊夫 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90524124)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光スイッチ / 光導波路 / 光回路 / 位相アレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光ファイバー通信システムにおいて、光信号の経路を切り替えるために用いられる導波路型光スイッチの大規模化が求められている。光スイッチを大規模化するには、従来用いられてきた1×2のマッハ-ツェンダー干渉計型光スイッチ素子の代わりに、1×Nの位相アレイ型光スイッチ素子を用いる構成が有効である。しかし、これまでに報告されている位相アレイ型光スイッチ素子は消光比が20-30 dB程度にとどまっており、実用的な光スイッチとして十分でないという課題があった。従来の1×N位相アレイ型光スイッチ素子において、各アレイ導波路への光パワー分配比はフラウンホーファー回折によるガウス分布であることが前提とされていた。それに対して、本研究では、光パワー分配比をガウス分布とは異なる分布に設定することにより、消光比を40 dB以上に向上し、それを用いた大規模な光スイッチの光回路設計を確立することを目的としている。
本研究の最終年度となる令和2年度においては、各アレイ導波路への光パワー分配比を適切に設定するための具体的な導波路パラメータについて検討した。さらに、前年度に引き続き、位相アレイ型光スイッチ素子と同様に、並列に配置された位相シフタ群で構成される複合干渉計型光スイッチ素子についての検討を行い、出力ポート数を拡張するための回路構成を明らかにした。
これまでの研究成果は、学術論文誌（Japanese Journal of Applied Physics）2件、国際会議（Microoptics Conference）1件、国内会議招待講演（レーザー学会学術講演会）1件、国内会議（応用物理学会学術講演会）2件で発表済みであり、さらに国際会議へ1件、国内会議へ1件投稿予定である。
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