| 研究概要 |
超短光パルス生成,超高速変調などの時間域の光制御については多くの研究があるのに対し,空間変調や偏向器に代表される光の空間域制御は研究も少なく,その進歩も遅れている.本研究はこの光波の空間域制御を超高速に行う要素技術である光偏向に関しての新しい開発に関するものである.
ここではこの本研究独自の超高速の電気光学偏向器,周波数シフタを実際に設計,試作し,その動作確認を行うとともに,その実用化に向けての開発研究もあわせて行うことを目的としている.平成10年度の成果をまとめると,
1. 電気光学結晶LiTaO_3の短ピッチ分極反転技術の確立
本研究独自の斜周期分極反転を用いた疑似速度整合変調器,偏向器においては,高精度な分極反転技術が必要であるが,ラマンナス回折形偏向器を動作させるに十分な0.2mmピッチ程度の技術を確立した.なお,この斜周期分極反転を利用した超高速電気光学偏向器は特許2802366号として認可され,さらに平成10年度の科学技術振興事業団の斡旋対象発明となり現在実用化検討中である。
2. 新しい電気光学偏向器の試作と良好な片方向偏向動作確認に成功
昨年度にくらべ約2倍の性能を持つ偏向器を達成,これでは,10次程度のラマンナス回折が見られ,それらを制御合成し,16GHzの繰り返し周波数で30スポット以上の帰線のない超高速光ビーム偏向に成功した.さらに3倍の48GHzの偏向速度も達成している.これは偏向速度としては現在世界最高速である.
3. 新しい構造の偏向素子の基本設計
ギガヘルツ帯の周波数シフタは波長多重通信やヘテロダイン計測などに非常に有望である.しかし従来の音響光学偏向器を利用した周波数シフタではGHzがやっとでlOGHz以上のものを得ることは波長から考え原理的に不可能に近い.一方,斜反転周期構造をさらに細かい10μm域に進め,ブラッグ回折が利用できるなら,ここで開発している電気光学偏向器は単一周波数シフタに使える.これについて理論的検討を行うとともにlOGHz帯の周波数シフタの基本設計を進めた.
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