• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

3次元有限差分時間領域法と並列計算による非線形光伝搬現象の統一的解析

研究課題

研究課題/領域番号 18560331
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関富山大学

研究代表者

藤井 雅文  富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 准教授 (60361945)

研究分担者 坂上 岩太  富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 教授 (20142200)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,120千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 120千円)
2007年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード有限差分時間領域法 / 非線形光学 / 4光波混合 / 光双安定デバイス / ブラッグ導波路 / 光スイッチ / 光波長変換 / リング共振器 / 光双安定
研究概要

本研究では、光デバイスにおける非線形導波路中の複雑な光伝播現象を統一的に理解する手法を確立することを目的とし、1.有限差分時間領域法(FDTD法)を用いた非線形3次元電磁界解析の並列計算による、半導体マイクロリング共振器における増強4光波混合(増強FWM)と、同共振器の波長変換効率向上に関する構造の最適化、および、2.非線形ブラッグ反射導波路からなる光双安定デバイスのスイッチング電界強度しきい値低減に関する研究を行なった。これらの研究課題は、それぞれ小型高効率光波長変換素子、全光スイッチ(あるいは光論理回路)の実現のための有力な候補技術であり、近年非常に活発に研究がなされている。1では、信号光と波長の異なるポンプ光を、半導体非線形媒質からなるマイクロリング共振器に入射し、波長変換された信号光(変換光)を得る現象(4光波混合)をFDTD法を用いて解析した。半導体の材料分散と光導波路分散を同時にモデル化することにより、これらの光の周波数を共振器の固有周波数に一致させ、波長変換効率を向上させ得ることを示した。2では、導波路型光双安定デバイスのスイッチングに必要な入射光電界強度の低減、効果的な光スイッチング動作を得るための構造最適化、安定-不安定領域間遷移のダイナミクスに関し、FDTD法による解析を行なった。また、光スイッチングの実験的検証の可能性について定量的に検討し、最適構造において、現在の半導体レーザで可能な光出力レベルで動作させ得ることを示した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Non-reciprocal transmission and Schmitt trigger operation in strongly modulated asymmetric WBGs2006

    • 著者名/発表者名
      M. Fujii
    • 雑誌名

      Optics Express vol.14

      ページ: 12782-12793

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD-Modeling of Dispersive Nonlinear Ring Resonators: Accuracy Studies and Experiments2006

    • 著者名/発表者名
      C. Koos
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Quantum Electronics vol.42

      ページ: 1215-1223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation modes and roughness loss in high index-contrast waveguides2006

    • 著者名/発表者名
      C. G. Poulton
    • 雑誌名

      IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics vol.12

      ページ: 1306-1321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-reciprocal transmission and Schmitt trigger operation in strongly modulated asymmetric WBGs2006

    • 著者名/発表者名
      M, Fujii
    • 雑誌名

      Optics Express vol. 14

      ページ: 12782-12793

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] FDTD-Modeling of Dispersive Nonlinear Ring Resonators: Accuracy Studies and Experiments2006

    • 著者名/発表者名
      C, Koos
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Quantum Electronics vol. 42

      ページ: 1215-1223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Radiation modes and roughness loss in high index-contrast waveguides2006

    • 著者名/発表者名
      G, Poulton
    • 雑誌名

      IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics vol. 12

      ページ: 1306-1321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Non-reciprocal transmission and Schmitt trigger operation in strogly modulated asymmetric WBGs2006

    • 著者名/発表者名
      M.Fujii
    • 雑誌名

      Optics Express vol.14,no.26

      ページ: 12782-12793

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] FDTD-Modeling of Dispersive Nonlinear Ring Resonators : Accuracy Studies and Experiments2006

    • 著者名/発表者名
      C.Koos
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Quantum Electronics vol.42,no.12

      ページ: 1215-1223

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Radiation modes and roughness loss in high index-contrast waveguides2006

    • 著者名/発表者名
      C.G.poulton
    • 雑誌名

      IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics vol.12,no.6

      ページ: 1306-1321

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Nonreciprocal Transmission and Low-Threshold Bistability in Strongly Modulated Asymmetric Nonlinear WBGs2007

    • 著者名/発表者名
      M. Fujii
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics(CLEO)
    • 発表場所
      Baltimore, Meryland, USA
    • 年月日
      2007-05-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Nonreciprocal Transmission and Low-Threshold Bistability in Strongly Modulated Asymmetric Nonlinear WBGs2007

    • 著者名/発表者名
      M. Fujii
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
    • 発表場所
      Baltimore,Meryland,USA
    • 年月日
      2007-05-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi