2020 Fiscal Year Annual Research Report
高精度時刻周波数同期に向けたオンチップ絶対位相制御電気光学変調コムの創製
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20H00357
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| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
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Principal Investigator |
石澤 淳 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (30393797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高 磊 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (40650429)
徐 学俊 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (80593334)
Cong Guangwei 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20470049)
山田 浩治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50574927)
西川 正 東京電機大学, 工学部, 教授 (20374069)
山本 宗継 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00358285)
増子 拓紀 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 特別研究員 (60649664)
赤塚 友哉 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (90548257)
今井 弘光 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 研究主任 (00649551)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 光周波数コム / マイクロ波 / シリコンフォトニクス / 広帯域光発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，超高速光技術とシリコンフォトニクス技術を融合させることで電気光学変調コムをオンチップ集積し，超高精度にマイクロ波と光波を直接変化することができる周波数変換ギアとして光周波数からマイクロ波あるいはその逆方向に，高度に制御することにより，従来の光シンセサイザーの枠組みを超えて光を起点として任意の周波数の電磁波(サブＰＨｚからｋＨｚ迄)が発生な可能な“光RFシンセサイザー”を開拓することである．
昨年度は電気光学変調コムを用いたマイクロ波の雑音レベルは市販測定器で検出できないほど低雑音であるため，新たに２５ ＧＨｚ信号用の位相雑音測定系を構築した．その位相雑音測定で用いるデュアルアウトプット変調器のバイアス電圧で使用するＤＣ電圧調整や参照光として使用するファイバレーザーの光パワー調整が重要であることがわかり，正確な位相雑音スペクトルを計測することに成功した．また，導波路幅を変えることで分散制御したＳｉＮ導波路を作製して導波路幅の最適化を行い、僅か１８５ ｐＪというパルスエネルギーでの２オクターブ以上の広帯域光発生にも成功した．更に，導波路同軸上に発生する第三高調波との干渉によって観測できる光周波数コムのオフセット周波数信号（キャリアエンベロープオフセット信号）を先行研究よりも１桁高い信号対雑音比で検出し，光周波数コムの安定化に成功した．また分担研究者の所属する産業技術総合研究所では，シリコン変調器の分散設計を行い電気光学変調コム発生用のシリコン変調器を作成した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症拡大の影響で密を避ける為に研究活動の人数及び日数が制限を受けた影響も大きく，研究計画が予定通り進まなかった．今年度も出社制限が継続されているが，研究活動の効率化を図り，研究計画の挽回を図る．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，昨年度構築した位相雑音測定系を用いてを電気光学変調コム方式で発生するマイクロ波の位相雑音を定量的に評価する．更に，シリコン変調器の分散設計及び製作し，電気光学変調コム発生用のシリコン変調器へと進化させる．新たな非線形導波路を用いた高効率な広帯域発生にも挑戦する．
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