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半導体素子を用いた再構成可能な超高速全光論理回路技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K18905
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分30:応用物理工学およびその関連分野
研究機関電気通信大学

研究代表者

松浦 基晴  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (40456281)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード全光論理回路 / フォトニックアクセラレータ / 半導体光増幅器 / 周波数チャープ
研究開始時の研究の概要

次世代のコンピューティング技術として,電子回路技術が持つ強みである大容量の並列処理やメモリと,光が得意とする演算処理を融合した,新しい構成法に必要な光信号処理技術として,電子回路処理によって,光論理演算の制御が可能な,リコンフィギャラブル全光論理回路を提案し,実際に回路を構成し,その有効性を明らかにする.とりわけ,応募者らの独自技術に応用されている周波数チャープ現象を深く追求し,解明された特性を応用することで,動作速度100 Gbit/sを越える全光論理回路の実現を目指す.

研究成果の概要

次世代の光コンピューティング技術として,処理速度を抜本的に加速化させるフォトニックアクセラレータの取り組みが進んでおり,光領域で光デジタル信号の論理演算を可能とする全光論理回路が重要な役割を果たすことが期待されている. 本研究では,同一の回路で構成される全光論理回路において,入力される光信号パワーや光フィルタ特性 などのパラメータを低速の電気信号で制御することで,AND, OR, NOTなどの様々な論理演算を選択的に動作可能なリコンフィギャラブル全光論理回路を構築し,その実証実験によって,有効性を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

電子回路の処理速度や光信号処理技術の限界が見え始めている中で,より省電力で高速な処理が可能なコンピューティング技術の需要は急速に高まっている.このため,電子回路技術と光技術の利点を活かした技術の開拓を進めることは学術的にも意義のあることである.研究代表者が長年取り組んできた光信号処理技術をベースに,近年,急速に発展している光機能素子との組み合わせで,新しい技術の開拓を試みた.

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 半導体光増幅器内で発生する周波数チャープの測定法の性能評価2023

    • 著者名/発表者名
      香取稜, 松浦基晴
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Photonic digital to analog conversion using supercontinuum multi-channel clocks2022

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh, M. Sagara, J. Tsuda, and M. Matsuura
    • 学会等名
      Proc. OptoElectronics and Communications Conference/International Conference on Photonics in Switching and Computing (OECC/PSC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] All-optical AND logic gate using filter sliced frequency chirp in a QD-SOA2022

    • 著者名/発表者名
      T. Takemoto, J. Tsuda, and M. Matsuura
    • 学会等名
      Proc. OptoElectronics and Communications Conference/International Conference on Photonics in Switching and Computing (OECC/PSC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 半導体光増幅器内での周波数チャープを用いた40 Gbps光デジタル・アナログ変換2022

    • 著者名/発表者名
      相楽昌希, 伊東哲幸, 松浦基晴
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 半導体光増幅器の周波数チャープを用いた全光論理ゲート2022

    • 著者名/発表者名
      津田隼一, 相楽昌希, 竹本大志, 松浦基晴
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 半導体光増幅器内で発生する高速周波数チャープの測定2022

    • 著者名/発表者名
      香取稜, 松浦基晴
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Frequency comb assisted photonic digital-to-analog conversion based on frequency chirp in a QD-SOA2021

    • 著者名/発表者名
      M. Sagara, W. Rui, J. Tsuda, and M. Matsuura
    • 学会等名
      OECC2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 次世代高速通信に対応する光回路実装,デバイスの開発2022

    • 著者名/発表者名
      松浦基晴
    • 総ページ数
      628
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049019
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学 研究者情報総覧

    • URL

      http://kjk.office.uec.ac.jp/Profiles/53/0005283/profile.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 電気通信大学 松浦研究室

    • URL

      http://www.mm.cei.uec.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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