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Intelligently Scalable Multiple Light Sources for Parallel Coherent LiDAR

研究課題

研究課題/領域番号 23K22760
補助金の研究課題番号 22H01490 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関九州大学 (2022, 2024)
会津大学 (2023)

研究代表者

呂 国偉  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (30599709)

研究分担者 品田 聡  国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワーク研究所フォトニックICT研究センター, 研究マネージャー (00392720)
千葉 明人  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (30435789)
坂本 高秀  東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (70392727)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードFour-wave Mixing / Coherent LiDAR / Optical Comb / Machine Learning / parallel LiDAR / Optical comb source / Four-wave mixing
研究開始時の研究の概要

We employ our developed pump-phase-noise-free optical multicast technique to generate multiple low phase-noise light sources optimized for long-range and parallel coherent LiDAR applications. Furthermore, through strategic pump configuration within a multicast setup via inverse system design, we achieve intelligent scalability, facilitating tailored scaling of the light sources.

研究実績の概要

We have published 7 international journal papers and 6 international conference papers. Notably, our work in APL Photonics has garnered recognition as exemplary research in optoelectronics, selected for "High-Quality Research in Optoelectronics" by the journal. In this pursuit, we've successfully designed and fabricated an ultrafast electro-optic modulator via the heterogeneous integration of silicon and thin-film lithium niobate. Additionally, we've developed an algorithm for controlling pump wavelengths, aimed at intelligently scaling multiple laser sources for LiDAR systems.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

The project is proceeding smoothly under our management. We have successfully developed the algorithm essential for our proposed system. Additionally, we've acquired the necessary instruments and components to facilitate our experimental demonstrations.

今後の研究の推進方策

In the upcoming year, our focus will be on designing a silicon nitride-based microring resonator to generate the optical comb source crucial for our proposed LiDAR system. Furthermore, we plan to design and fabricate high-speed silicon polymer hybrid EO modulators to enable chirp modulation in the LiDAR systems.

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Receiver IQ Imbalance and Skew Compensation for High Order Modulation Formats by Frequency Domain 4 × 2 MIMO2023

    • 著者名/発表者名
      Liang Junpeng、Chai Jia、Chen Xue、Lu Guo-Wei、Feng Zhenhua、Zhang Liangjun、Wang Weiming
    • 雑誌名

      Journal of Lightwave Technology

      巻: 41 号: 2 ページ: 558-569

    • DOI

      10.1109/jlt.2022.3219866

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical Format Conversion and Interconnection Between 1D and 2D Constellations for Flexible Optical Transmission Networks2023

    • 著者名/発表者名
      Cui Jiabin、Wen Huashun、Lu Guo-Wei、Chen Yinfang、Zhai Kunpeng、Li Ming、Zhu Ninghua
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics

      巻: 29 号: 6: Photonic Signal Processing ページ: 1-10

    • DOI

      10.1109/jstqe.2023.3253846

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultra-compact spot size converter based on digital metamaterials2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Zan Hui、Chen Weicheng、Cheng Zhenzhou、Lu Guo-Wei、Wang Jiaqi
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 508 ページ: 127865-127865

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2021.127865

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Compact waveguide bend with digital meta-structures on the silicon-on-insulator platform2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Zan Hui、Chen Weicheng、Sharma Tarun、Cheng Zhenzhou、Lu Guo-Wei、Wang Jiaqi
    • 雑誌名

      Optik

      巻: 259 ページ: 168968-168968

    • DOI

      10.1016/j.ijleo.2022.168968

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical format interconversion nodes between OOK and QPSK enabled by a reconfigurable two-dimensional vector mover2022

    • 著者名/発表者名
      Cui Jiabin、Ji Yuefeng、Lu Guo-Wei、Wen Huashun、Zhai Kunpeng、Wang Xin、Zhu Ninghua
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 30 号: 18 ページ: 32577-32577

    • DOI

      10.1364/oe.465560

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 100 Gb/s NRZ OOK signal regeneration using four-wave mixing in a silicon waveguide with reverse-biased p-i-n junction2022

    • 著者名/発表者名
      Wen Hua Shun、Cui Jia Bin、Zhou Heng、Chen Yin Fang、Jin Ya、Xu Bo Rui、Zhai Kun Peng、Sun Jia Zheng、Guo Yuan Yuan、Wu Yan Ran、Chen Wen、Chen Wei、Wang Xin、Zhu Ning Hua、Lu Guo-Wei、Ji Gui Jun、Zhou Dennis Chi、Cheng Yiu-Kwok、Yang Da-quan、Li Ming
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 30 号: 21 ページ: 38077-38077

    • DOI

      10.1364/oe.471162

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Heterogeneous silicon-on-lithium niobate electro-optic modulator for 100-Gbaud modulation2022

    • 著者名/発表者名
      Jiawei Mao, Hiromu Sato, Guo-Wei Lu, and Shiyoshi Yokoyama
    • 雑誌名

      APL Photonics

      巻: 7 号: 12 ページ: 1261031-7

    • DOI

      10.1063/5.0109251

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Reliable High-speed Transmitter of Spin-on Electro-optic Waveguide Modulators2023

    • 著者名/発表者名
      S Yokoyama, Jiawei Mao, F Uemura, H Sato, GW Lu
    • 学会等名
      2023 IEEE Silicon Photonics Conference (SiPhotonics)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 200 Gbit/s Transmitter Based on a Spin-on Ferroelectric Waveguide Modulator2023

    • 著者名/発表者名
      Shiyoshi Yokoyama, Jiawei Mao, Futa Uemura, Hiromu Sato, Guo-Wei Lu
    • 学会等名
      Optical Fiber Communication Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-Performance EO Polymer/Si and InP Nano-Hybrid Optical Modulators in O-band and C-band Wavelengths2023

    • 著者名/発表者名
      Junichi Fujikata, Hiromu Sato, Alisa Bannaron, Guo-Wei Lu, Shiyoshi Yokoyama
    • 学会等名
      Optical Fiber Communication Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Vector Quadrature De-multiplexer for m-QAM De-aggregations Based on Orthogonal-polarization-pumped Phase-sensitive Amplifiers2022

    • 著者名/発表者名
      Jiabin Cui, Guo-Wei Lu, Yuefeng Ji
    • 学会等名
      2022 Asia Communications and Photonics Conference (ACP)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carrier Phase Recovery for Synthesized 16-QAM Signals with Hierarchical Blind Phase Search Algorithm2022

    • 著者名/発表者名
      Hong-Bo Zhang, Guo-Wei Lu, Qian-Wu Zhang
    • 学会等名
      2022 Photonics & Electromagnetics Research Symposium (PIERS)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 100 Gb/s NRZ OOK signal regeneration on a silicon chip2022

    • 著者名/発表者名
      Hua Shun Wen, Jia Bin Cui, Heng Zhou, Yin Fang Chen, Ya Jin, Bo Rui Xu, Kun Peng Zhai, Jia Zheng Sun, Yuan Yuan Guo, Yan Ran Wu, Wen Chen, Wei Chen, Xin Wang, Ning Hua Zhu, Guo-Wei Lu, Gui Jun Ji, Dennis Chi Zhou, Yiu-Kwok Cheng, Da-Quan Yang, Ming Li
    • 学会等名
      2022 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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