• 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

大規模光ネットワーク構成に向けた相変化型省電力光スイッチの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01501
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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(矢上), 教授 (90327677)

研究分担者 神成 文彦  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40204804)
桑原 正史  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (60356954)
斎木 敏治  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70261196)
河島 整  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (90356840)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード光スイッチ / 光導波路 / 相変化材料 / 光回路 / 光三端子素子 / マッハツェンダー干渉計 / 方向性結合器 / 複素屈折率 / 結晶化温度 / 光ネットワーク / 光通信
研究成果の概要

相変化光スイッチに用いるGeSbTe合金にSeを添加して、波長1500 nmにおける吸収を低減し、光スイッチを低損失化できることを明らかにした。Seを添加したGeSbTe薄膜の複素屈折率(アモルファス状態、結晶状態)評価により、相変化光スイッチの性能指数も向上することも明らかにした。相変化材料を用いたマッハツェンダー型および方向性結合型の光三端子スイッチの最適化設計を行い、従来の設計に比較して良好な特性を示すことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

相変化材料を用いた光スイッチの研究は、研究代表者のグループが世界に先駆けて開始し、先導的な立場にある。相変化材料は相変化に伴う屈折率変化が大きいため、超小型の光スイッチが構成可能であり、多数の光スイッチをシリコン基板上に集積可能である。相変化光スイッチの性能を向上させ、相変化光スイッチを光ネットワークノードにおける光信号のスイッチングに利用することによって、光ネットワークの省電力化、高性能化が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Silicon photonics platforms for optical communication systems, outlook on future developments2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuda Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 17 号: 22 ページ: 20202002-20202002

    • DOI

      10.1587/elex.17.20202002

    • NAID

      130007942549

    • ISSN
      1349-2543
    • 年月日
      2020-11-25
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Figure of merit of phase change materials for Mach-Zehnder interferometer-based and directional-coupler-based optical switches2020

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Kenta、Kuwahara Masashi、Tsuda Hiroyuki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 11276 ページ: 1127604-1127604

    • DOI

      10.1117/12.2545700

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Integrated silicon photonic wavelength-selective switch using wavefront control waveguides2018

    • 著者名/発表者名
      Fumi Nakamura, Kyosuke Muramatsu, Keijiro Suzuki, Ken Tanizawa, Minoru Ohtsuka, Nobuyuki Yokoyama, Kazuyuki Matsumaro, Miyoshi Seki, Keiji Koshino, Kazuhiro Ikeda, Shu Namiki, Hitoshi Kawashima, and Hiroyuki Tsuda
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 26 号: 10 ページ: 13573-13589

    • DOI

      10.1364/oe.26.013573

    • 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
  • [雑誌論文] Silicon photonics based 1 × 2 wavelength selective switch using fold-back arrayed-waveguide gratings2018

    • 著者名/発表者名
      Fumi Nakamura, Hideaki Asakura, Keijiro Suzuki, Ken Tanizawa, Minoru Ohtsuka, Nobuyuki Yokoyama, Kazuyuki Matsumaro, Miyoshi Seki, Keiji Koshino, Kazuhiro Ikeda, Shu Namiki, Hitoshi Kawashima, and Hiroyuki Tsuda
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 15 号: 14 ページ: 20180532-20180532

    • DOI

      10.1587/elex.15.20180532

    • NAID

      130007419354

    • ISSN
      1349-2543
    • 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
  • [雑誌論文] Demonstration of 10-Gbit/s transmission over G.652 fiber for T-band optical access systems using quantum-dot semiconductor devices2018

    • 著者名/発表者名
      Ryogo Kubo, Marino Matsunaga, Takahiro Shobudani, Takuto Fujimoto, Hiroyuki Tsuda, Makoto Sudo, Tadashi Hajikano, Yasunori Tomomatsu, Katsumi Yoshizawa
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 15 号: 18 ページ: 20180810-20180810

    • DOI

      10.1587/elex.15.20180810

    • NAID

      130007488205

    • ISSN
      1349-2543
    • 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] Effect of Se addition to Ge2Sb2Te5 on optical constants2019

    • 著者名/発表者名
      Kenta Sakamoto, Masashi Kuwahara, Rie Endo and Hiroyuki Tsuda,
    • 学会等名
      The Symposium on Phase Change Oriented Science (PCOS) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Progress on optical switch technology using phase change material2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tsuda
    • 学会等名
      The Symposium on Phase Change Oriented Science (PCOS) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 相変化光スイッチに適した相変化材料の検討2019

    • 著者名/発表者名
      坂本健太、津田 裕之
    • 学会等名
      光エレクトロニクス研究会4月研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] サブ波長構造を用いたシリコン偏光回折格子の作製2019

    • 著者名/発表者名
      酒井 滋彬、津田 裕之
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ge2Sb2Te5の屈折率に対するSe添加の影響2019

    • 著者名/発表者名
      坂本 健太、桑原 正史、遠藤 理恵、津田 裕之
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LCoS-SLMを用いた広角光線走査2019

    • 著者名/発表者名
      二宮 正篤、津田 裕之
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Polarization Diversity Circuit Using Photonic Crystal Waveplates for 1.2-µm Quantum Dot Semiconductor Optical Amplifiers2018

    • 著者名/発表者名
      Yudai Okuno, Koki Sugiyama, Tadashi Hajikano, Yasunori Tomomatsu, Katsumi Yoshizawa and Hiroyuki Tsuda
    • 学会等名
      International Conference on Photonics in Switching and Cumputing (PSC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-Crosstalk Multistage Silicon Wavelength Multi/Demultiplexer2018

    • 著者名/発表者名
      Katsutaka Sato and Hiroyuki Tsuda
    • 学会等名
      International Conference on Photonics in Switching and Cumputing (PSC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial Mode Multiplexer for 35 Single Mode Fibers to the 7-Core, 5-Mode Fiber2018

    • 著者名/発表者名
      Hayata Kobayashi and Hiroyuki Tsuda
    • 学会等名
      International Conference on Photonics in Switching and Cumputing (PSC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrated Passive Optical Local-Area and Access Network Architecture Using T/O-band Wavelength Routing System2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shobudani, Risa Kawashima, Takuto Fujimoto, Ryogo Kubo, Hiroyuki Tsuda, Makoto Sudo, Tadashi Hajikano, Yasunori Tomomatsu, and Katsumi Yoshizawa
    • 学会等名
      Microoptics Conference (MOC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低クロストーク多段構成シリコン合分波器2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 克賢、津田 裕之
    • 学会等名
      光エレクトロニクス研究会4月研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光空間スイッチングと波長ルーティングを用いたデータセンタネットワーク構成法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      小原 遼太朗、津田 裕之
    • 学会等名
      光エレクトロニクス研究会4月研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 相変化材料膜による光波面制御の検討2018

    • 著者名/発表者名
      小林 颯、津田 裕之
    • 学会等名
      光エレクトロニクス研究会4月研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] T/Oバンドを用いた1081チャネル波長ルーティング技術2018

    • 著者名/発表者名
      久保亮吾、津田裕之、須藤誠、初鹿野圭、友松泰則、吉沢勝美
    • 学会等名
      2018年電子情報ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 7コア、5モードファイバ用空間モード多重器の設計2018

    • 著者名/発表者名
      小林 颯、津田裕之
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Polarization Independent Silicon Arrayed Waveguide Gratings Using Polarization Rotator2018

    • 著者名/発表者名
      Chencen Liu、Hiroyuki Tsuda
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 波長選択光スイッチ2018

    • 発明者名
      津田裕之
    • 権利者名
      津田裕之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-081533
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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