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導波路型光スイッチの高性能化・大規模化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04286
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関鹿児島大学

研究代表者

渡邉 俊夫  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90524124)

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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード光スイッチ / 光導波路 / 光回路 / 位相アレイ
研究成果の概要

光ファイバー通信システムで用いられる導波路型光スイッチの光回路設計を検討した。1×N位相アレイ型光スイッチにおける各アレイ導波路への光パワー分配比を、従来のガウス分布とは異なる窓関数に設定することにより、50 dBの高消光比が得られることをシミュレーションにより示した。また、複合干渉計型光スイッチについて、動作波長範囲を拡大し、出力ポート数を拡張するための回路構成を明らかにした。これにより、大規模な光スイッチの光回路設計を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光ファイバー通信システムにおいて、光信号を電気信号に変換することなく、その経路を切り替えるために光スイッチが用いられる。本研究では、光スイッチの中でも、小型集積化が可能で、量産性に優れるという特長をもつ導波路型光スイッチについて、新規な光回路の構成を示した。回路の設定をわずかに変えることで、光スイッチの性能が大きく向上することがわかった。こうした高性能で大規模な光スイッチは、光ファイバー通信ネットワークやデータセンター内ネットワークにおいて有用である。

報告書

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

    (6件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nested Mach-Zehnder interferometer optical switch with phase generating couplers2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Tasaki, Mitsuru Tokumaru, Toshio Watanabe, Tsutomu Nagayama, Seiji Fukushima
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: SO ページ: 1-4

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab8f09

    • 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] Design of arrayed-waveguide optical switch employing window function for crosstalk reduction2019

    • 著者名/発表者名
      Shimada Shuhei、Watanabe Toshio、Nagayama Tsutomu、Fukushima Seiji
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: SJ ページ: SJJB03-SJJB03

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab27b1

    • NAID

      210000156711

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 光通信ネットワーク用光スイッチの設計技術2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉 俊夫
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 位相生成カプラを線対称に配置した複合干渉計型光スイッチ2020

    • 著者名/発表者名
      田崎 公平、渡邉 俊夫、永山 務、福島 誠治
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窓関数を用いたアレイ光導波路型光スイッチのクロストーク低減2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田 周平, 渡邉 俊夫, 永山 務, 福島 誠治
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of arrayed-waveguide optical switch employing window function2018

    • 著者名/発表者名
      S. Shimada, T. Watanabe, T. Nagayama, and S. Fukushima
    • 学会等名
      23rd Microoptics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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