• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

On-chip optical synthesizer

Research Project

Project/Area Number 19H02634
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Tomohiro Kita  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (40466537)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤方 潤一  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (00869159)
MENDEZ MANUEL  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (20822430)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywordsシリコンフォトニクス / 量子ドット / 半導体レーザ / 波長可変レーザ / 光シンセサイザー / 波長可変レーザーダイオード
Outline of Research at the Start

近年急速に発展してきたシリコンフォトニクスの利用によって微小なシリコンフォトニクスチップ内で光波の位相、強度を高精度に制御する事が可能になりつつある。本研究では、化合物半導体レーザとシリコンフォトニクスの長所を併せ持つ新しいヘテロジニアス(異種材料集積)レーザを実現する事を目的としている。量子ドット光増幅器とシリコンフォトニクス光波制御チップとを効果的に組み合わせる事でレーザ光のパルス形状を自在に制御できる1チップ光シンセサイザを実現する基盤技術を確立する。

Outline of Final Research Achievements

Heterogeneous multi-wavelength combining a quantum dot optical amplifier and a lightwave control silicon photonics chip was fabricated. It was shown that the output light from a two-wavelength tunable heterogeneous laser can be converted into an electrical signal by a photodetector to output millimeter waves in a very wide band of 20 to 400 GHz.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果によってシリコンチップ内でレーザ光の周波数、位相、強度を自在に制御する光シンセサイザの要素技術を確立する事ができた。今後は、さらに出力光を多波長化していくことで時間的な強度形状を自在に制御した光シンセサイザが実現される。
本研究課題によって作製したRadio over Fiber光源は、次世代の移動体通信であるBeyond 5Gにおける超高周波電波の発生源として利用できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] High-extinction-ratio Si optical modulator loaded with integrated polarizer2022

    • Author(s)
      Hiroki Kojima, Junichi Fujikata, and Tomohiro Kita
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: - Issue: SK Pages: SK1001-SK1001

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac5a2b

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 差動制御方式を用いたSi熱光学式光スイッチの超高速動作2022

    • Author(s)
      飯野 航平、北 智洋
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告

      Volume: vol. 121, no. 377, OPE2021-55 Pages: 31-36

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 波長掃引型光フェーズドアレイの大規模化2022

    • Author(s)
      三杉大和、岡山秀彰、北 智洋
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告

      Volume: vol. 121, no. 377, OPE2021-54 Pages: 27-30

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 量子ドット1.55μmヘテロジニアス波長可変レーザの高温動作特性2022

    • Author(s)
      岩永吉祥、益田 航、松本 敦、山本直克、北 智洋
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告

      Volume: vol. 121, no. 377, OPE2021-68 Pages: 98-102

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] シリコンフォトニクスハイブリッドレーザの位相変調を用いたFMCW計測2022

    • Author(s)
      川名理緒、北 智洋
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告

      Volume: vol. 121, no. 377, OPE2021-69 Pages: 103-106

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ultrafast Silicon MZI Optical Switch With Periodic Electrodes and Integrated Heat Sink2021

    • Author(s)
      Tomohiro Kita and Manuel Mendez-Astudillo
    • Journal Title

      Journal of Lightwave Technology

      Volume: 39 Issue: 15 Pages: 5054-5060

    • DOI

      10.1109/jlt.2021.3082634

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermo-optic phase shifter with sub-microsecond switching time and low power2020

    • Author(s)
      Masaki Okamoto, Manuel Mendez-Astudillo, and Tomohiro Kita
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 59 Issue: SO Pages: SOOA03-SOOA03

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab9c42

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] シリコンフォトニクスハイブリッドレーザの高速波長切り替え動作2020

    • Author(s)
      北 智洋, メンデス アストゥディージョ マヌエル
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 C

      Volume: vol. J103-C Pages: 428-433

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光負帰還回路装荷によるハイブリッド波長可変レーザ狭線幅化の検討2020

    • Author(s)
      小松原 樹、岡地 俊明、横田 信英、八坂 洋、北 智洋
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告

      Volume: vol. 120, no. 244, LQE2020-51 Pages: 129-132

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Si光変調器の高消光比2020

    • Author(s)
      小島 大輝、藤方 潤一、北 智洋
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告

      Volume: vol. 120, no. 243, OPE2020-70 Pages: 125-128

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Thermo-optic Phase Shifter with Sub-microseconds Switching Time and Low Power Consumption2020

    • Author(s)
      Masaki Okamoto , Manuel Mendez-Astudillo,Tomohiro Kita
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] C-band Tunable Dual-Wavelength Laser with a Quantum Dot SOA2021

    • Author(s)
      W. Masuda, K. Iwanaga, A. Matsumoto, and T. Kita
    • Organizer
      International conference on semiconductor laser 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Narrow linewidth hybrid wavelength-tunable laser with optical negative feedback circuit2021

    • Author(s)
      Tatsuki Komatsubara, Toshiaki Okachi, Nobuhide Yokota, Hiroshi Yasaka, Tomohiro Kita
    • Organizer
      17th International Conference on Group IV Photonics (GFP2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High extinction ratio Si optical modulator loaded with integrated polarizer2021

    • Author(s)
      Hiroki Kojima, Jun-ichi Fujikata, and Tomohiro Kita
    • Organizer
      23rd Microoptics Conference (MOC 2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アシストパルスを用いたSi熱光学式光スイッチの高速動作2021

    • Author(s)
      飯野 航平、北 智洋
    • Organizer
      電子情報通信学会(IEICE)ソサイエティ大会2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 1チップ二次元ビームスキャナ2021

    • Author(s)
      三杉 大和、岡山 秀彰、北 智洋
    • Organizer
      応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 1.5μm帯量子ドット/シリコンフォトニクス-ハイブリッド波長可変レーザの無温調動作2021

    • Author(s)
      岩永 吉祥, 益田 航, 松本 敦, 北 智洋
    • Organizer
      電子情報通信学会(IEICE) Photonic Device Workshop 2021(PDW2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイブリッド波長可変レーザの直接位相変調を用いた距離計測の検討2021

    • Author(s)
      川名 理緒, 北 智洋
    • Organizer
      電子情報通信学会(IEICE) Photonic Device Workshop 2021(PDW2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ファイバ・ファブリ・ペロー共振器を用いた自己注入同期によるハイブリッド波長可変レーザーの線幅狭窄化2021

    • Author(s)
      小栁 和輝, 北 智洋
    • Organizer
      電子情報通信学会(IEICE) Photonic Device Workshop 2021(PDW2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] μ-Transfer printing 技術による広帯域光発生構造の最適化2021

    • Author(s)
      里 亮介, 高 磊, 山田 浩治, 北 智洋
    • Organizer
      電子情報通信学会(IEICE) Photonic Device Workshop 2021(PDW2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速MZI光スイッチ2020

    • Author(s)
      北 智洋, メンデス アストゥディージョ マヌエル
    • Organizer
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 50 dB以上の高消光比Si光変調器2020

    • Author(s)
      小島 大輝、藤方 潤一、北 智洋
    • Organizer
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 光フェーズドアレイを用いたレーザービームスキャナ2020

    • Author(s)
      鈴木彩斗、岡山秀彰、北智洋
    • Organizer
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] MMI熱光学位相シフタの波長依存性の低減2020

    • Author(s)
      岡本 将樹,Manuel Mendez-Astudillo,北 智洋
    • Organizer
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] High Speed and Low Power Consumption, Thermo-optic Phase Shifter2019

    • Author(s)
      M. Okamoto, M. Mendez-Astudillo, and T. Kita
    • Organizer
      MOC 2019 24th Microoptics Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wavelength Tunable filter with Curved Directional Coupler2019

    • Author(s)
      Y. Ito, M. Mendez-Astudillo, and T. Kita
    • Organizer
      MOC 2019 24th Microoptics Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Athermal Silicon Ring Resonators with TiO2 Hybrid-Polymer Claddings2019

    • Author(s)
      T. Kita, M. Mendez-Astudillo, M. Masaka, F. Tan, and O. Sugihara
    • Organizer
      MOC 2019 24th Microoptics Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tunable light source with silicon photonic external cavity2019

    • Author(s)
      Tomohiro Kita
    • Organizer
      International Conference on Photonic Solution
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Automatic Probing Station for Silicon Photonic Devices2019

    • Author(s)
      C. Yatabe, M. Mendez-Astudillo, and T. Kita
    • Organizer
      Photonic Device Workshop 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi