2015 Fiscal Year Annual Research Report
超高解像ビーム掃引と大規模波長選択光スイッチの新展開
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26630152
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小山 二三夫 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (30178397)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光通信システム / 光スイッチ / 光ビーム掃引 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，周期構造の超高反射率ミラーから構成される低損失Bragg反射鏡導波路を形成し，その巨大な構造分散を活用することで，従来の非機械式（電気的制御）の光ビーム掃引の限界を打破する高分解能光ビーム掃引デバイスを実現するとともに，小型で，大規模な（スイッチングポート数：数百）新しい光スイッチング技術の創成を目的とした．
平成２６年度は，高性能ビーム掃引技術をベースに高性能波長選択スイッチを作製した．従来の技術より大幅に超える最大規模の２００出力ポートを搭載可能な波長選択スイッチの作製に成功した．この回折光学素子においては，空間に出力される光信号の強度が，光導波路の伝播方向に向かって指数関数的に減少するという問題を明らかにし，その指数関数状の強度分布は，回折光学素子としての波長分解能を劣化させ，挿入損失を増大させる問題点を明らかにした．
平成２７年度には，上記の問題を解決するため，光信号の伝搬方向に向かって光信号の上方空間への透過率が変化する反射構造部の提案および設計を行った．下部ブラッグ反射鏡，コア層を形成後，上部ブラッグ反射鏡に必要となる最大の均一の層数またはペア数で成膜し，そしてフォトリソグラフィおよびエッチングにより，所望の透過率分布を有する上部ブラッグ反射鏡を形成することで，挿入損失と波長分解能の課題を解決できることを示した．さらに，波長選択スイッチの挿入損失を低減するため，電流注入により無挿入損失波長選択スイッチの提案および実証実験を行った．実験的に15ｄＢ以上の光増幅が得られ，およそ13ｄＢの挿入損失を完全に補うことに成功した．また，放射された光の強度分布も平坦となり，分解能の高い光信号も得られ，従来の回折光学素子では得られなかった，無挿入損失，高い分散を保ちつつ，波長分解能に優れた回折光学素子とそれを用いた大規模波長選択スイッチング素子の実現可能性を示した．
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Research Products
(8 results)
