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シリコン細線導波路による光離散フーリエ変換器の設計と実装

研究課題

研究課題/領域番号 16K06345
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関山梨大学

研究代表者

塙 雅典  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (90273036)

研究協力者 小玉 崇宏  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード光符号分割多重 / 光離散フーリエ変換器 / シリコン光チップ / フーリエ符号化 / シリコン基板 / 試作 / フォトニック結晶導波路型光遅延線 / マルチプロジェクトウェハー / シリコン細線導波路内光強度モニタ / シリコン細線導波路 / 光学的離散フーリエ変換 / フォトニック結晶導波路 / 光遅延線 / 光直交周波数多重 / 光信号処理 / シリコン光集積回路
研究成果の概要

本研究は,光符号分割多重(OCDM)に向けた光離散フーリエ変換器(ODFT)のシリコン基板上への実装を企図したものである.4チップODFTををSi基板上に試作し,その評価を行った.試作Si基板では,光ファイバとの結合損失が大きく(20dB),遅延線の損失に起因する振幅傾斜もあいまって消光比が5.8dBとなった.並行して,フォトニッククリスタル光導波路(PCW)による光遅延線の小型化と振幅傾斜の補償について,数値シミュレーションによって検討を行い,PCWとSi細線導波路の結合損失の大幅低減(5.9dB→1dB),振幅傾斜のディジタル補償により0.3dBのペナルティ改善を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

OCDM 方式は,符号器・復号器に光ファイバ型回折格子や石英導波路などのこれまでの実装技術では,伝送速度の向上に限界がきている.研究代表者はこれまでに,フーリエ符号化の導入,多値変調方式の導入,ディジタルコヒーレント光受信技術の導入などで本方式のブラッシュアップを行ってきたが,この結果,特に多値変調信号の導入には,従来よりも格段に高精度な符号器・復号器が必要であることが明らかになっている.本課題で,Si 基板型符号器・復号器を実現することで高精度を図り,伝送速度の向上を目指した.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Collective compensation of an inter-chip intensity discrepancy for a 4ch QPSK FE-SOCDM system with Si-based ODFT and electrical DFT2018

    • 著者名/発表者名
      Kodama Takahiro、Nukanobu Tomoki、Miyazaki Tatsuya、Hanawa Masanori
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 26 号: 20 ページ: 25909-25909

    • DOI

      10.1364/oe.26.025909

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] フーリエ符号化同期光符号分割多重伝送に向けた離散フーリエ変換器のシリコン光チップによる実装2018

    • 著者名/発表者名
      塙 雅典,小玉崇宏,吉野陽紀,宮崎達也
    • 学会等名
      IEICEフォトニックネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Siフォトニック結晶導波路型光遅延線のパルス伝搬解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉野陽紀,小玉崇宏,塙 雅典
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市天白区)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Silicon-based Optical Discrete Fourier Transformer for Optical Code Division Multiplexing & Optical Labeling2017

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanawa
    • 学会等名
      12th International Workshop on Optical Signal Processing and Optical Switching, Guilin, China
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 山梨大学研究者総覧

    • URL

      http://erdb.yamanashi.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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