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非線形光導波路の高速高精度解析設計法の開発と新機能全光学信号処理デバイスの探索

Research Project

Project/Area Number 03J09958
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 情報通信工学
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

藤澤 剛  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords非線形光導波路 / 光カー効果 / 有限要素法 / フォトニック結晶 / フォトニック結晶ファイバ
Research Abstract

最近話題となっているフォトニック結晶(Photonic Crystal : PC)を用いた光波回路は、光の波長と同程度の大きさの急峻な曲げを内蔵できるため、超小型化が可能であり、PC光波回路の多機能化、高性能化に関する研究が世界的に行われている。特に、光カー効果を用いた非線形PC光波回路は超高速、超小型全光学信号処理デバイスとなり得る可能性を秘めており、筆者らもこれまで、非線形PC光波回路の解析法や、いくつかの具体的なデバイスを提案してきた。今年度の研究では、これまで開発してきた手法を駆使して、非線形PCを用いた新たな全光学信号処理デバイスとして、マッハ・ツェンダー干渉計、及び光双安定スイッチング素子を提案した。これらはいずれも既存のものよりもサイズが小さく、スイッチングパワーも同程度といった利点をもっている。さらに、非線形デバイスはもちろんのこと、様々な応用に有用であるPC導波路型グレーティングを提案し、併せてその特性を簡便に評価可能な手法を開発した。これらの研究成果については海外、国内の権威ある学術誌にて公表、また採録が決定している。
さらに、最近超小型光導波路の一候補として提案された、スロット導波路のもつ非線形デバイス応用への有用性にいち早く着目し、その特異な性質を生かして、微小光導波路において問題となる偏波依存性を解消した、偏波無依存光方向性結合器、それを用いた非線形全光学論理演算素子、そして偏波無依存マルチモード干渉光導波路の提案を行った。これらの研究成果に関しては、海外の権威ある学術誌にて公表、採録決定、そして投稿中である。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2006 2005 Other

All Journal Article (9 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] Finite-element modeling of nonlinear Mach-Zehnder interferometers based on photonic crystal waveguides for all-optical signal processing2006

    • Author(s)
      Takeshi Fujisawa
    • Journal Title

      IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology 24

      Pages: 617-623

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Polarization-independent optical directional coupler based on slot waveguides2006

    • Author(s)
      Takeshi Fujisawa
    • Journal Title

      Optics Letters 31

      Pages: 56-58

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Chromatic dispersion profile optimization of dual-concentric-core photonic crystal fibers for broadband dispersion compensation2006

    • Author(s)
      Takeshi Fujisawa
    • Journal Title

      Optics Express 14

      Pages: 893-900

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] All-optical logic gates based on nonlinear slot waveguide couplers2006

    • Author(s)
      Takeshi Fujisawa
    • Journal Title

      Journal of Optical Sosiety of America B (accepted)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] An analysis of photonic crystal waveguide gratings using coupled-mode theory and finite-element method2006

    • Author(s)
      Takeshi Fujisawa
    • Journal Title

      Applied Optics (accepted)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Transmission characteristics of laterally illuminated photonic crystal fiber2006

    • Author(s)
      Keiichi Morikawa
    • Journal Title

      IEICE Electronics Express (accepted)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] チャネル阻止型フォトニック結晶方向性結合器を用いた光双安定素子のスイッチング特性2005

    • Author(s)
      小松宏一
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 J88-C

      Pages: 716-723

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Novel design of inherently gain-flattened discrete highly nonlinear photonic crystal fiber Raman amplifier and dispersion compensation using a single pump in C-band2005

    • Author(s)
      S.K.Varshney
    • Journal Title

      Optics Express 13

      Pages: 9516-9526

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Finite-element mode-solver for nonlinear periodic optical waveguides and its application to photonic crystal circuits2005

    • Author(s)
      Takeshi Fujisawa
    • Journal Title

      IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology Vol.23

      Pages: 382-387

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Takeshi Fujisawa: "Finite element characterization of chromatic dispersion in nonlinear holey fibers"Optics Express. Vol.11. 1481-1489 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takeshi Fujisawa: "A Prequency-domain finite element method for modeling of nonlinear optical waveguide discontinuities"IEEE Photonics Technology Letters. vol.16. 129-131 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takeshi Fujisawa: "Time-domain beam propagation method for nonlinear optical propagation analysis and its application to photonic crystal circuits"IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology. (掲載決定).

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2024-03-26  

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