| 研究課題/領域番号 |
20H00357
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 日本大学 (2022-2023)
日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所 (2020-2021) |
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研究代表者 |
石澤 淳 日本大学, 生産工学部, 教授 (30393797)
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| 研究分担者 |
高 磊 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, 主任研究員 (40650429)
徐 学俊 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (80593334)
Cong Guangwei 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 (20470049)
山田 浩治 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 (50574927)
西川 正 東京電機大学, 工学部, 教授 (20374069)
山本 宗継 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, 研究主幹 (00358285)
赤塚 友哉 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子科学イノベーション研究部, 主任研究員 (90548257)
今井 弘光 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子科学イノベーション研究部, 主任研究員 (00649551)
増子 拓紀 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60649664)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2023年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2022年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2021年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2020年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
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| キーワード | 光周波数コム / 電気光学変調 / マイクロ波 / 位相雑音 / 広帯域光発生 / スーパーコンティニューム光発生 / シリコンフォトニクス / 光電変換 / スーパーコンティニューム光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、Siフォトニクス技術を用いて電気光学変調(EO)コムをオンチップ集積し、EOコムの絶対位相の制御帯域を拡大する。続いて、超高精度にマイクロ波と光波を直接変換できる周波数変換ギアとして光周波数からマイクロ波あるいはその逆方向に、高度に制御することにより、従来の光シンセサイザーの枠組みを超えて光を起点として任意の周波数の電磁波が発生な可能な“光RFシンセサイザー”を開拓する。これにより“真の光電変換”というパラダイムシフトを齎すことができる。本提案では将来の光格子時計を用いた高精度な時刻周波数同期用に、光コムとSiフォトニクスの両技術が融合発展する光電変換技術を世界に先駆けて実証する。
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| 研究成果の概要 |
周波数間隔が大きい電気光学変調を用いた光コム（EOコム）の周波数安定化に成功した．また，通信の更なる高速化に伴い，より緻密なレーザー線幅の制御が求められているが，EOコムの線幅がデジタルコヒーレント通信で必要なレーザー線幅よりも十分に狭いことを示した．本研究では複数台の光通信用光源を1台の実験系で提供することが可能となり，EOコムを活用した高速・大容量な光通信への応用が期待される．更に，マイクロ波の位相ノイズを高精度な位相雑音の側的の測定限界以下まで低減化することに成功した．これによりマイクロ波発生・評価装置の精度向上やGPS信号が届きにくい場所でのタイムキーピングへの活用が期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
周波数間隔が25 GHzで並ぶ狭い線幅の光源を得ることができ，次世代のデジタルコヒーレント伝送に向けた高速・大容量な光通信への応用が期待される．また，位相ノイズが大幅に低減されたマイクロ波が生成でき，マイクロ波発生・評価装置の精度向上が期待される．今後，我々が開発した光源の更なる周波数安定性や利便性の向上を目指すとともに，高精度なマイクロ波信号を配信する技術を開拓し、位置測定やタイムスタンプの誤差を減らすことで、リアルタイムで正確なデータが求められる分野（例：交通制御・航空管制や金融取引など）に資するテクノロジーを実現する．
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