2012 Fiscal Year Annual Research Report
高速フォトニックルータのための低消費電力全光ルーティング回路の研究
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24360150
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
後藤 信夫 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (60170461)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳谷 伸一郎 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (40314851)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光ルータ / 光ラベル識別 / 光PSKラベル / 光QAMラベル / 光フリップフロップ / 光バッファ / 光スイッチ / 光パケット変換 |
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| Research Abstract |
低消費電力なフォトニックラベルルータの構成要素である光ラベル識別処理回路およびシステム、光バッファ、光フリップフロップおよび高速全光スイッチ等に関して検討を行った。光ラベル識別システムとして、BPSK、QpSKおよびQAM変調方式による光ラベルの識別を可能とするパッシブな光導波路集積回路を提案し、理論解析により識別特性や拡張性を明らかにした。さらにコンピュータ数値シミュレーションにより動作検証を行った。また、超高速シンボルレートの光QPSKラベルに対しては時空間変換と2次元空間フィルタを用いるシステムを示し、遺伝アルゴリズムにより最適化について検討した。また、BPSKおよびQPSKラベルに対してルーティングテーブル情報を取り入れた学習機能を含めたラベル処理システムとしてニューラルネットワーク構成の光集積回路を提案し、数値シミュレーションにより有効性を明らかにした。光QAMラベル識別回路の提案も行った。ルーティングのための光信号処理回路として高速応答可能で低消費電力な光フリップフロップとして単一SOAで構成可能な偏光を利用した光フリップフロップを提案し、数値シミュレーションにより動作確認を行った。光パケット衝突を避けるための光バッファについて外部制御不要で自律型のシステムを多入力1出力のバッファ構成で検討し、数値シミュレーションによりパケット棄却率および遅延特性を明らかにした。
また、高シンボルレートの波長多重光処理のための音響光学スイッチング特性を検討した。ピコ秒オーダーの光制御による高速光スイッチとしてグラフェンの可飽和吸収特性を用いた素子を提案し、理論解析するとともにグラフェン挿入導波路およびグラフェン装荷導波路における非線形特性を実験的に検討した。ネットワークにおいて柔軟な帯域制限を可能とする基本システムとして光パケット変調方式の変換に関してBPSKとQPSK間の変換システムを提案し、誤り率特性を検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画にしたがって、光ラベル処理回路およびシステム、光フリップフロップ、光スイッチ、光バッファ等に関して、回路の提案と理論解析およびコンピュータシミュレーションによる検証を行うことができた。また、グラフェンに関しては基礎実験により可飽和吸収特性を確認することができた。しかしながら、光フリップフロップの実験に関しては、実験準備にとどまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際のシステムへの適用の際、ノイズ耐性等が重要な課題となってくる。提案している回路およびシステムにおいてノイズ耐性を評価していく必要がある。本研究費で購入したシミュレーションソフトを用いた評価を行っていく。また、光回路素子の試作法について、詳細に検討する必要がある。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
光システムの実験が遅れているため、必要デバイス等の購入および学会発表旅費として次年度に使用する予定である。
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Research Products
(28 results)
