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非線形方向性結合器の理論と導波路型光デバイスへの応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 04650344
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 電子機器工学
研究機関九州大学

研究代表者

安元 清俊  九州大学, 工学部, 教授 (60037926)

研究分担者 横田 光広  宮崎大学, 工学部, 助教授 (40191506)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード光導波路 / 光スイッチング / 光パワーフィルタ / 非線形方向性結合器
研究概要

1.非線形方向性結合器(NLDC)の有力な数値解法として、非線形ヘルムホルツ方程式を直交基底関数の直交選点を用いて直接離散化して解く直交選点法と光波の微小伝搬ステップ毎に非線形屈折率を逐次補正しながら差分型ビーム伝搬法を適用する手法を提案し、実際の数値解析を通して、その有効性を示した。
2.特異摂動法に基づいたNLDCの結合モード理論を展開し、線形結合係数と非線形位相変調係数を適正に評価すれば、広範囲のNLDCの諸特性はこれら2つの係数だけを含んだ簡便な結合モード方程式で記述できることを明らかにした。また、スラブ状の光導波路からなるNLDCについて、線形結合係数と非線形位相変調係数の解析的な表現式を与えた。
3.対称NLDCの結合長及び光スイッチングのための臨界電力の詳細を数値的に明らかにした。
4.非線形導波路と線形導波路から構成される非対称NLDCが、入出力ポートを適当に選択することにより、帯域通過型あるいは帯域阻止型のパワーフィルタとしての機能を持つことを明らかにした。また、このNLDCの一方の導波路に微弱な制御光を入射させることにより、パワーフィルタリングの中心パワーを制御できること及びこのNLDCがパルス変調器として利用できることも示した。
5.三つの非線形導波路から成る対称NLDCは臨界電力の近傍において急峻な入出力特性を持ち、その光スイッチング特性及び光増幅特性が通常の対称NLDCよりも優れていることを明らかにした。
6.NLDCに波長選択性を与えるための基礎研究として、グレーティングが装荷された非線形導波路における光波の伝搬特性を究明した。

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "On the Coupled-Mode Formulation of Parallel Dielectric Waveguides" Digest of 1992 URSI Meeting. 351 (1992)

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  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Numerical Analysis of Nonlinear Directional Coupler by Orthogonal Collocation Method" Proc.of URSI Int.Symp.on EM Theory. 290-292 (1992)

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  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: "Guided TM Waves Supported by a Weakly Nonlinear Slab Waveguide" Proc.of URSI Int.Symp.on EM Theory. 221-223 (1992)

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  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: "Analysis of Nonlinear Grating Couplers" Proc.of ISAP 92. 921-924 (1992)

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  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Numerical Analysis of the Optically Controlled Phase-Mismatch Nonlinear Directional Coupler by Orthogonal Collocation Method" Proc.of ISAP 92. 925-928 (1992)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Formulation of Parallel Dielectric Waveguides" Optics Letters. Vol.18. 503-504 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: "Guided Transverse-Magnetic Waves Supported by a Weakly Nonlinear Slab Waveguide" Journal of Optical Society of America B. Vol.10. 1096-1101 (1993)

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  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: "TE and TM Waves in the Nonlinear Slab Waveguides" Digest of 1993 URSI Meeting. 295 (1993)

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  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Optical Power Filter Using the Asymmetric Nonlinear Directional Coupler" Abstract of XXIVth General Assembly of URSI. 161 (1993)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Formulation of a Symmetric Nonlinear Directional Coupler" Proc.of ISAE 93. 203-206 (1993)

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  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: "Properties of Input Nonlinear Grating Couplers" OSA Nonlinear Guided Wave Phenomena Technical Digest. Vol.15. 112-115 (1993)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Formulation of Nonlinear Directional Coupler" Proc.of APMC 93. Vol.2. 5-8 (1993)

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  • [文献書誌] 前田 洋: "非線形結合層を持つ対称方向性結合器の数値解析" 九州大学工学集報. Vol.66. 493-498 (1993)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Analysis of Two-Parallel Circular Dielectric Waveguides Using a Singular Perturbation Technique" Journal of Lightwave Technology. Vol.12. 74-81 (1994)

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  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Numerical Analysis of a Symmetric Nonlinear Directional Coupler" IEICE Transactions on Electronics. Vol.E76-C. 298-302 (1994)

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  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: ""On the Coupled-Mode Formulation of Parallel Dielectric Waveguides"" Digest of 1992 URSI Meeting. 351 (1992)

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  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: ""Numerical Analysis of Nonlinear Directional Coupler by Orthogonal Collocation Method"" Proc.of URSI Int.Symnp.on EM Theory. 290-292 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: ""Guided TM Waves Supported by a Weakly Nonlinear Slab"" Proc.of URSI Int.Symp.on EM Theory. 221-223 (1992)

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  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: ""Analysis of Nonlinear Grating Couplers"" Proc.of ISAP92. 921-924 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: ""Numerical Analysis of the Optically Controlled Phase-Mismatch Nonlinear Directional Coupler by Orthogonal Collocation Method"" Proc.of ISAP92. 925-928 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: ""Coupled-Mode Formulation of Parallel Dielectric Waveguides"" Opt.Lett.Vol.18. 503-504 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: ""Guided Transverse-Magnetic Waves Supported by a Weakly Nonlinear Slab Waveguide"" J.Opt.Soc.Am.B. Vol.10. 1096-1101 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: ""TE and TM Waves in the Nonlinear Slab Waveguides"" Digest of 1993 URSI Meeting. 295 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: ""Optical Power Filter Using the Asymmetric Nonlinear Coupler"" Abstract of XXIVth General. D6-12. 161 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: ""Coupled-Mode Formulation of a Symmetric Nonlinear Directional Coupler"" Proc.of ISAE93. 203-206 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: ""Properties of Input Nonlinear Grating Couplers"" OSA Nonlinear Guided Wave, Phenomena Technical Digest. Vol.15. 112-15 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: ""Coupled-Mode Formulation of Nonlinear Directional Coupler"" Proc.of APMC93. Vol.2/14. 5-8 (1993)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: ""Numerical Analysis of a Symmetric Nonlinear Directional Coupler with Nonlinear Coupling Region"" Technology Report of Kyushu University. Vol.66. 493-498 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: ""Coupled-mode Analysis of Two-Parallel Circular Dielectric Waveguides Using a Singular Perturbation Technique"" J.of Lightwave Technol.Vol.12. 74-81 (1994)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: ""Numerical Analysis of a Symmetric Nonlinear Directional Coupler"" IEICE Trans.on Electron.298-302 (1994)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: "Guided Transverse-Magnetic Waves Supported by a Weakly Nonlinear Slab Waveguide" Journal of Optical Society of America B. Vol.10. 1096-1101 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: "TE and TM Waves in the Nonlinear Slab Waveguides" Digest of 1993 URSI Meeting. 295- (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Optical Power Filter Using the Asymmetric Nonlinear Directional Coupler" Abstract of XXIVth General Assembly of URSI. 161- (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Formulation of a Symmetric Nonlinear Directional Coupler21GC04:Proceedings of 3rd International Symposium on Antennas and EM Theory" 203-206 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuhiro Yokota: "Properties of Input Nonlinear Grating Couplers" Optical Society of America,Nonlinear Guided Wave Phenomena Technical Digest. Vol.15. 112-115 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode formulation of Nonlinear Directional Coupler" 1993 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings. Vol.2. 5-8 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 前田 洋: "非線形結合層を持つ対称方向性結合器の数値解析" 九州大学工学集報. Vol.66. 493-498 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Analysis of Two-Parallel Circular Dielectric Waveguides Using a Singular Perturbation Technique" Journal of Lightwave Technology22GD08:Vol.12. 74-81 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Numerical Analysis of a Symmetric Nonlinear Directional Coupler" IEICE Transactions on Electronics. E76-C(in the press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Numerical Analysis of an Asymmetric Nonlinear Directional Coupler" to be published in IEICE Transactions on Electronics.

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 前田 洋: "制御光を用いた位相不整合な非線形方向性結合器の数値解析" 電気学会電磁界理論研究会資料. EMT-92-22. 41-46 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Numerical Analysis of Nonlinear Directional Coupler by Orthogonal Collocation Method" Proceedings of URSI International Symposium on Electromagnetic Theory. 290-292 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Numerical Analysis of Optically Controlled Phase-Mismatch Nonlinear Directional Coupler by Orthogonal Collocation Method" Proceedings of International Symposium on Antennas and Propagation. 925-928 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 安元 清俊: "非対称構造を持つ非線形方向性結合器の電力フィルタリング特性" 電子情報通信学会技術報告. OQE-92-156. 31-36 (1993)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyotoshi Yasumoto: "Coupled-Mode Formulation of Parallel Dielectric Waveguides" Optics Letters. Vol.18. 1-3 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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