2019 Fiscal Year Research-status Report
空間モード多重度の飛躍的な増加のための空間単一次元モード合分波基礎技術の研究
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19K05308
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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) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 単一次元空間モード / スラブ導波路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スラブ導波路を用いた単一次元空間モード合分波器の基本原理の検証を行った。また、マルチコアファイバーにおいて、強結合単一次元空間モードのモード間のクロストーク評価手法について検討した。
モード合分波器の特性に影響を与える各パラメータについて、ビーム伝搬法（Ｂｅａｍ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ： ＢＰＭ）シミュレーションにより詳しく解析し、低挿入損失及びモード間の低クロストークが実現できる導波路構造について検討した。モード間のクロストークの改善は、出力側において各モードの集光ビーム間の干渉を避ける必要があるため、各モードの集光位置差及び集光ビームのスポットサイズとの関係について詳しく解析した。その結果より、導波路のⅤバラメータを変えることより、モード間のクロストークの改善が可能であることを確認した。
また、マルチコアファイバーにおいて、出力のファーフィールドパターン（ＦＦＰ）に基づいたモード間のクロストークの評価手法を検討し、通常のマルチモードファイバーより強結合マルチコアファイバーを用いることで、モード間のクロストークが改善できることを実験的に確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
導波路のVバラメータを変えることにより、モード間のクロストークが改善できることを確認したが、まだ実用化には不十分である。スラブ導波路を用いた単一次元空間モード合分波器において、モード間のクロストークが生じる本質的な原因を解明するためには、更なる理論計算及び解析が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度は、これまでの研究結果に基づいてＢＰＭシミュレーションにより、スラブ導波路を用いた単一次元空間モード合分波器の分波特性に関係する各パラメータを詳しく解析する。モード間のクロストークが生じる本質的な原因を解明して、モード間の低クロストークが実現できる導波路構造を検討し、４モード合分波器の設計を行う。その上で、設計した素子の試作及び特性評価を行う。
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| Causes of Carryover |
理由：当初予定されたモード合分波器の試作に必要な消耗品及び特性評価に必要な実験器具の発注が遅れたため、次年度使用額が生じた。
使用計画：モード合分波の試作工程及び特性評価を進んで、試作及び評価に必要な消耗品及び特性評価に必要な実験器具を購入する予定である。
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