2013 Fiscal Year Annual Research Report
大容量・極低消費電力ネットワークに向けた高速・高安定・高精度波長変換器の研究
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24860046
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
加藤 和利 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (10563827)
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| Project Period (FY) |
2012-08-31 – 2014-03-31
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| Keywords | 波長可変レーザ / フィードバック制御 / フィードフォワード制御 / 高速波長変換 / 電流駆動回路 / PID制御 |
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| Research Abstract |
研究期間内に以下の成果があり目標としていた高速・高精度波長変化およびこれを用いた波長変換器を実現した。
(1)高速電流制御回路の実現： 波長変換に用いる波長可変レーザの波長はその電流値によって変化させることから、瞬時に数百ミリアンペアという比較的大きな電流を高精度に制御する回路が必要である。本研究においては、カレントミラー形式を用いた高速な電流駆動回路を開発し5ナノ秒で電流値を上昇させることに成功した。
(2) マルチループPID制御アルゴリズム： 半導体レーザの波長変化はレーザ共振器内の複数の物理量変化によって生じるがそれぞれの物理現象の時定数が大きく異なるため最適な制御パラメータを見つけることが困難であった。本研究では部分マッチング法を用いて制御理論に即したフィードバック制御パラメータを導出し、さらにフィードフォワード制御を加算することで波長要求精度±1GHz以内に瞬時に収束する波長安定化法を実現した。これを上記(1)で述べた高速電流制御回路の駆動アルゴリズムとして実装し、実際の波長可変レーザを制御して、20ナノ秒での波長安定化を実現した。
(3) 高速・高安定・高精度波長変換器の実現： 上述の波長可変レーザにを用いて波長変換器としての波長変換特性を測定し、波長1540～1560nmの波長範囲で50ナノ秒以下での波長安定性を実証した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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