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超省電力自己保持型光スイッチ及び光時間スイッチの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18656112
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

津田 裕之  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90327677)

研究分担者 斉木 敏治 (斎木 敏治)  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70261196)
山中 直明  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80383983)
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
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2007年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード光物性 / フォトニックネットワーク / 光導波路 / 光メモリ / 光スイッチ
研究概要

1.研究の目的本研究では、光メモリ材料である相変化材料と低損失かつ高機能な石英導波路を集積化し、自己保持型光スイッチ及び光時間スイッチを実現するための基礎技術、及び自己保持機能のある光スイッチを活用する光ノード処理技術を確立することを目的とする。大容量光通信の課題の一つに、ネットワークノードにおける消費電力の増加が挙げられる。ノードの主たる構成要素である光スイッチの低消費電力化には、自己保持機能を有するスイッチの利用が有効である。
2.光スイッチの設計石英導波路ではなく、Si細線導波路を前提としてスイッチ構造を検討した。その結果、二つのSi細線導波路間に相変化材料導波路を配置する方向性結合型の光スイッチを考案した。ここで、相変化材料の複素屈折率は、波長1.55ミクロン帯で、アモルファス状態が3.6+0.01i、結晶状態が5.1+0.5iと仮定した。素子寸法は、わずか3μm×21μmであり、きわめて微小な光スイッチである。
3.相変化材料の屈折率評価波長1.55ミクロン帯における、相変化材料の屈折率評価結果の報告は非常に少ない。そこで、相変化材料薄膜の複素屈折率の波長依存性を評価した。その結果、アモルファス状態が3.62+0i、結晶状態が3.2+1.25iとなり、アモルファス状態における吸収が非常に小さいことが分かった。光スイッチが動作する際に、アモルファス状態のときに光が相変化材料を透過するように設計すれば、低損失な光スイッチを構成することが可能になると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Beam Steering Type 1 : 4 Optical Switch Using Thermo-Optic Effect2006

    • 著者名/発表者名
      K.Masuda, A.Tate, M.Ishida, T.Suzuki, H.Tsuda
    • 雑誌名

      Opt. Rev. 13・4

      ページ: 184-188

    • NAID

      10018209319

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel 2×2 multi-arm type of optical switch using multimode interference couplers2006

    • 著者名/発表者名
      K.Masuda, A.Tate, H.Tsuda
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express 3・9

      ページ: 191-196

    • NAID

      130000088372

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of an optical switch using phase change material for future photonic network nodes2007

    • 著者名/発表者名
      H. Tsuda
    • 学会等名
      The 19th Symposium on Phase Change Optical Information Storage
    • 発表場所
      熱海
    • 年月日
      2007-11-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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