| 研究課題/領域番号 |
13450105
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 香川大学 |
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研究代表者 |
大平 文和 香川大学, 工学部, 教授 (80325315)
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| 研究分担者 |
石丸 伊知郎 香川大学, 工学部, 助教授 (70325322)
橋口 原 香川大学, 工学部, 助教授 (70314903)
三原 豊 香川大学, 工学部, 教授 (50314901)
春日 政雄 セイコーインスツルメンツ(株), NSI推進本室, 部長(研究職)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2003年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
2002年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| キーワード | 光通信システム / 光クロスコネクトシステム / マイクロアクチュエータ / マイクロマシン / 光スイッチ / 光結合損失 / マイクロミラー / アレーファイバ / マクロミラー |
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| 研究概要 |
本研究は、将来の高速・大容量光通信システムにおいて必須となる超小型光クロスコネクトシステムの実現に向けた基本技術の確立を目的として下記の研究を行ない実績をあげた。
1.システム構成法:ファイバ間の光結合を空間媒体で行う「空間型」、制御デバイスを少なく出来る「非マトリクス構成」を前提として、2次元アレーファイバを用いた対向型の高密度実装構成法を具体化した。
2.駆動用方式:光クロスコネクトシステムの要件である、自己保持性、低消費電力、任意角度制御性の諸特性を満たす駆動方式として、圧電アクチュエータを応用した「超音波モータ」を用いる新構成法を初めて考案した。この超音波モータを用いるスイッチ構成法として、(1)レンズ駆動方式と、(2)反射ミラー駆動方式の2案を具体化した。
3.試作、実験、評価:上記2方式につき、光学的、機械的特性の設計シミュレーション、およびプロトモデルの製作を行った。(1)では、セルフォックレンズを用いたファイバ間の2×2規模の光結合構成を構築した。結合効率が最適となるレンズとファイバのギャップ等をパラメータとして結合効率をシミュレーションした。1ミクロン精度でレンズを駆動してスイッチングが可能であり、結合損失も数dB以内にできることを確認した。(2)では、反射ミラーを半導体プロセスで製作し、この裏面に永久磁石を設置し、これに対向させた超音波モータ軸上の永久磁石により、モータの回転に従いミラーを任意の角度に位置決め制御できることを確認した。2×2規模のスイッチを構成し、光のスイッチングを行なった結果、再現性良く切替が可能であることを明らかにした。
以上のように、圧電マイクロアクチュエータを用いた超小型光クロスコネクトシステムの実現に向けて所期の目標である基本技術を確立できた。
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