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大容量・極低消費電力ネットワークに向けた高速・高安定・高精度波長変換器の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24860046
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関九州大学

研究代表者

加藤 和利  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (10563827)

研究期間 (年度) 2012-08-31 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード波長可変レーザ / 波長変換器 / フィードバック制御 / フィードフォワード制御 / 高速波長変換 / 電流駆動回路 / PID制御 / 特許出願(3件) / 波長検出の実現 / 波長変化のシステム同定
研究概要

波長可変レーザの波長変化のための高速な電流駆動回路を開発し5ナノ秒で電流値を上昇させることに成功した。また波長変化はレーザ共振器内の物理現象の時定数に最適なフィードバック制御パラメータを、制御理論に即して導出し、さらにフィードフォワード制御を加算することで波長要求精度±1GHz以内に瞬時に収束する波長安定化法を実現した。これら二つの技術により波長可変レーザを制御して、20ナノ秒での波長安定化を実現した。さらに波長可変レーザを用いて波長変換器として波長1540~1560nmの波長範囲で50ナノ秒以下での波長安定性を実証し、目標としていた高速・高精度波長変化およびこれを用いた波長変換器を実現した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) 産業財産権 (9件)

  • [雑誌論文] Fast wavelength switching with Tunable Distributed Amplifier (TDA-) DFB laser by using feedforward control technique2014

    • 著者名/発表者名
      H. Onji, S. Takeuchi, Y. Tatsumoto, N. Nunoya, M. Shimokozono, H. Ishii, K. Kato
    • 雑誌名

      Japan. J. Appl. Phys.

      巻: (to be published)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Fast wavelength switching with Tunable Distributed Amplifier (TDA-) DFB laser by using feedforward control technique2014

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Onji, Shota Takeuchi, Yudai Tatsumoto, Nobuhiro Nunoya, Makoto Shimokozono, Hiroyuki Ishii, Kazutoshi Kato
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 波長可変レーザの最適フィードバック制御パラメータ設計2014

    • 著者名/発表者名
      佐熊一輝,武内翔太,布谷伸浩,下小園真,石井啓之,加藤和利
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014総合大会
    • 発表場所
      (C-4-21)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの50ns以下での波長切替2014

    • 著者名/発表者名
      立本雄大,恩地裕和,武内翔太,布谷伸浩,下小園真,石井啓之,加藤和利
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014総合大会
    • 発表場所
      (C-4-22)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 光差周波を用いたフレキシブルグリッド向け高精度レーザー波長安定化2014

    • 著者名/発表者名
      佐伯淳, 武内翔太, 恩地裕和, 加藤和利
    • 学会等名
      レーザー学会第34回年次大会
    • 発表場所
      北九州市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの50ns以下での波長切替2014

    • 著者名/発表者名
      立本雄大, 恩地裕和, 武内翔太, 布谷伸浩, 下小園真, 石井啓之, 加藤和利
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014総合大会
    • 発表場所
      新潟大(新潟市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 波長可変レーザの最適フィードバック制御パラメータ設計2014

    • 著者名/発表者名
      佐熊一輝, 武内翔太, 布谷伸浩, 下小園真, 石井啓之, 加藤和利
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014総合大会
    • 発表場所
      新潟大(新潟市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Wavelength stabilization of tunable lasers based on thermal-drift canceler2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takeuchi, H. Onji, N. Nunoya, M. Shimokozono, H. Ishii, K.Kato
    • 学会等名
      18th Microoptics Conference (MOC) 2013
    • 発表場所
      (H20)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Acceleration of wavelength switching for tunable distributed amplification (TDA-) DFB lasers2013

    • 著者名/発表者名
      H. Onji, S. Takeuchi, N. Nunoya, M. Shimokozono, H. Ishii, K.Kato
    • 学会等名
      18th Microoptics Conference (MOC) 2013
    • 発表場所
      (H19)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] デジタル制御熱ドリフト補償による波長可変レーザの波長安定化2013

    • 著者名/発表者名
      武内翔太,恩地裕和,布谷伸浩,下小園真,石井啓之,加藤和利
    • 学会等名
      電子情報通信学会2013ソサイエティ大会
    • 発表場所
      (C-4-29)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの高速波長切替2013

    • 著者名/発表者名
      恩地裕和,武内翔太,布谷伸浩,下小園真,石井啓之,加藤和利
    • 学会等名
      電子情報通信学会2013ソサイエティ大会
    • 発表場所
      (C-4-30)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Acceleration of wavelength switchin for tunable distributed amplification (TDA-) DFB lasers2013

    • 著者名/発表者名
      H. Onji, S. Takeuchi, N. Nunoya, M. Shimokozono, H. Ishii, K.Kato
    • 学会等名
      18th Microoptics Conference (MOC) 2013
    • 発表場所
      東工大(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Wavelength stabilization of tunable lasers based on thermal-drift canceler2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takeuchi, H. Onji, N. Nunoya, M. Shimokozono, H. Ishii, K.Kato
    • 学会等名
      18th Microoptics Conference (MOC) 2013
    • 発表場所
      東工大(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの高速波長切替2013

    • 著者名/発表者名
      恩地裕和, 武内翔太, 布谷伸浩, 下小園真, 石井啓之, 加藤和利
    • 学会等名
      電子情報通信学会2013ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福工大(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] デジタル制御熱ドリフト補償による波長可変レーザの波長安定化2013

    • 著者名/発表者名
      武内翔太, 恩地裕和, 布谷伸浩, 下小園真, 石井啓之, 加藤和利
    • 学会等名
      電子情報通信学会2013ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福工大(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光差周波を用いたフレキシブルグリッド向け高精度レーザー波長安定化

    • 著者名/発表者名
      佐伯淳,武内翔太,恩地裕和,加藤和利
    • 学会等名
      レーザー学会第34回年次大会
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 高精度光周波数安定化法および高精 度光周波数安定化装置2014

    • 発明者名
      加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
    • 権利者名
      九州大学、日本電信電話(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 極値検出器2014

    • 発明者名
      加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
    • 権利者名
      九州大学、日本電信電話(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 差周波発生器2014

    • 発明者名
      加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
    • 権利者名
      九州大学、日本電信電話(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] デジタル制御システム2013

    • 発明者名
      加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
    • 権利者名
      九州大学、日本電信電話(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-037729
    • 出願年月日
      2013-02-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 波長可変レーザシステム及その制御方法2013

    • 発明者名
      加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
    • 権利者名
      九州大学、日本電信電話(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-067206
    • 出願年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 高速波長変化モニタおよびこれを用いた光遮断装置2013

    • 発明者名
      加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
    • 権利者名
      九州大学、日本電信電話(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-097119
    • 出願年月日
      2013-05-02
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 高速波長変化モニタおよびこれを用いた光遮断装置2013

    • 発明者名
      加藤、下小園、石井、布谷
    • 権利者名
      加藤、下小園、石井、布谷
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-097119
    • 出願年月日
      2013-05-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] デジタル制御システム2013

    • 発明者名
      下小園真石井啓之、、布谷伸浩、加藤和利
    • 権利者名
      下小園真石井啓之、、布谷伸浩、加藤和利
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-037729
    • 出願年月日
      2013-02-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 波長可変レーザシステム及びその制御方法2013

    • 発明者名
      下小園真石井啓之、、布谷伸浩、加藤和利
    • 権利者名
      下小園真石井啓之、、布谷伸浩、加藤和利
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-067206
    • 出願年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-11-27   更新日: 2019-07-29  

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