| 研究課題/領域番号 |
21H01378
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
藤澤 剛 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (70557660)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 光ファイバ通信 / 波長分割多重 / モード分割多重 / シリコンフォトニクス / Siフォトニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光イーサネット伝送容量の飛躍的増加を目的とし、波長・モード多重伝送融合実現のための、通信用光デバイスに関する研究を行う。特に、Si導波路を用いた、超小型モード合分波器など、各種のモード制御平面光波回路、及び、モード制御技術の援用による、波長制御素子の劇的な高性能化について研究し、テラビット級光イーサネット実現のための、波長・モード分割多重伝送融合技術の基盤形成を目指す。
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| 研究成果の概要 |
テラビット光イーサネットを実現するための、波長・モード分割多重伝送用光波回路の研究を行った。モード多重伝送用素子として、申請者らの独自設計技術である波面整合法を用いたシリコンテーパ導波路型、機械学習設計モード合波器を実現した。さらに、波長多重伝送用素子として、導波路幅の変化に対するトレランスを大幅に低減した強トレランスマッハ・ツェンダー合波器を設計し、2モード、4波長合波器を一つのチップにモノリシック集積した、波長・モード分割多重伝送用小型合波器を実現した。さらに、将来のチップ間イーサネットに適用可能な、超小型モザイク素子をも研究し、マルチバンドモード合波器、及び、超小型波長合波器を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
データセンタにおける通信容量は急激に伸びており、その伝送容量増大は喫緊の課題となっている。これまで用いられてきた波長分割多重技術だけでは、将来のテラビットクラスイーサネットを実現するのは困難になりつつある。モード分割多重技術は、空間分割多重技術の一つであり、光通信に残された最後の多重化軸と言われ、波長分割多重技術と合わせて用いることで、伝送容量の飛躍的増大が可能であるが、そこに用いる素子は使用帯域が広く、なおかつ製造トレランスに強くなければならない。本研究では、これらの要求に応える素子を考案し、実現した。これらの成果は将来のテラビットクラスイーサネット実現のための基礎技術となると考えられる。
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