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モード多重光通信のためのベクトルビーム制御技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K13370
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関東北大学

研究代表者

大寺 康夫  東北大学, 工学研究科, 准教授 (20292295)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードベクトルビーム / 軌道角運動量 / 導波モード共鳴 / ディスク共振器 / FDTD法 / 光共振器 / GPGPU / FPGA / 並列計算 / OAM / ディスク光共振器 / 共振モード解析
研究成果の概要

本研究は光通信の「モード多重化」技術に関するものであり、OAMと呼ばれる光の軌道角運動量を持つ特殊な光ビームを入出力することのできる、光集積回路を創生することを目的としている。周期構造を持つディスク状光共振器を用い、周期構造による波長選択性の高い共鳴反射現象を利用することで、光共振器内への強い光閉じ込めと、鉛直方向へのビームの取り出しを両立させる。共振物理の解明、素子の試作実験と、電磁界シミュレーションの高効率実行法を研究し、試作に必要な加工プロセスの要素技術を開発するとともに、FPGAを用いた時空間方向並列計算による高速計算アーキテクチャの可能性についても実証した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 円形サブ波長・フォトニック構造の高効率解析のための電磁界シミュレーション手法とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      大寺康夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: J100-C ページ: 45-52

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] OpenCL-Based FPGA Accelerator for 3-D FDTD with Periodic and Absorbing Boundary Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Hasitha Muthumala Waidyasooriya, Tsukasa Endo, Masaori Hariyama, and Yasuo Ohtera
    • 雑誌名

      International Journal of Reconfigurable Computing

      巻: 2017 ページ: 6817674-6817674

    • DOI

      10.1155/2017/6817674

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Accuracy assessment of FDTD method for the analysis of sub-wavelength photonic structures2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohtera
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E99-C

    • NAID

      130005160284

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Techniques Related to FDTD Simulation for the Analysis of Circular Photonic Devices Having Angular Periodic Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohtera
    • 学会等名
      37th Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS)
    • 発表場所
      上海(中国)
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Techniques Related to FDTD Simulation for the Analysis of Circular Photonic Devices Having Angular Periodic Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Ohtera
    • 学会等名
      Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2016)
    • 発表場所
      上海(中国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FPGA Architecture for 3-D FDTD Acceleration Using OpenCL2016

    • 著者名/発表者名
      H. M. Waidyasooriya, M. Hariyama and Y. Ohtera
    • 学会等名
      Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2016)
    • 発表場所
      上海(中国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPGPU and FPGA computation of FDTD method for the analysis of nanophotonic structures2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Ohtera, Hasitha Muthumala Waidyasooriya and Masanori Hariyama
    • 学会等名
      The 2016 International Conference for Top and Emerging Computer Scientists (IC-TECS 2016)
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] OpenCLを用いたFDTD計算向けFPGAプラットフォーム2016

    • 著者名/発表者名
      ウィッデヤスーリヤ ハシタ, 張山昌論, 大寺康夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光導波路・共振器の固有モード電磁界と放射界について2016

    • 著者名/発表者名
      大寺康夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会
    • 発表場所
      石垣市商工会館(石垣市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] OpenCLを用いたFDTD計算用FPGAプラットフォームの開発2016

    • 著者名/発表者名
      ハシタ・ムトゥマラ・ウィシディスーリヤ, 張山昌論, 大寺康夫
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GMRアシスト型OAMビームカプラの結合効率制御に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      高橋 健人, 大寺 康夫, 山田 博仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Passive light control elements utilizing photonic sub-wavelength structures2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohtera
    • 学会等名
      Nano Science and Technology 2015 (Nano S&T 2015)
    • 発表場所
      西安(中国)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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