1998 年度実績報告書

フォトリフラクティブ非線形導波路素子を用いた集積型ニューロ演算システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号	08875080
研究機関	豊橋技術科学大学
研究代表者	宮崎保光豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (00023169)
研究分担者	黄新民豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (00262973) 後藤信夫豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (60170461)
キーワード	非線形機能素子 / 光導波路 / 光コンピューティング / ニューロ演算システム / ニューラルネットワーク / 光ニューロ素子 / 光集積回路 / 非線形光学効果
研究概要	1. 光ニューロ演算素子構成の検討フォトリフラクティブ非線形効果を有するTi拡散LiNbO_3集束型光導波路の光伝搬特性を計算シミュレーションにより調べた。画像伝送の特性を点広がり関数(PSF)により空間領域において解析を行った。導波路の屈折率分布が画像伝送に対して最適な分布からずれると、モード分散により伝送画像が歪む。画像伝送距離、画像幅、SN比、および分解能に関して検討を行った。空間周波数が0.25μm^<-1>で幅が80μmの画像の場合、21本のインパルス画像を25.2mmの伝搬距離において全て分離でき、分解能は4μm程度と評価できる。 2. 導波型光増幅素子の検討光信号の減衰補償及び閾値処理などの非線形演算に重要な働きをする光増幅素子の検討を行った。1.3μm帯と1.55μm帯において,Pr^<3+>及びEr^<3+>イオン添加ガーネット薄膜導波路を用いた光増幅器の実験を行った。結晶膜をRFスパッタリング法を用いて作製し,光学特性と分光特性を分析した。高速伝送及び信号処理において,様々な形を持った超短パルスなどの被変調入力信号を用いて,理論計算を行った。 3. 光機能性導波路における光波制御の検討導波型光ニューロ素子において光信号の入出力特性を制御するために、3GHz程度の静磁表面波を用いた磁気光学効果による多重光波制御特性を検討した。Ceドープガーネット薄膜多層構造導波路により、これまでの素子に比べ結合効率を高め素子長を1/3以下の1cm程度まで短くできることを理論的に示した。また、100MHzから2GHz程度の弾性表面波による音響光学効果を用いて波長多重光を選択制御できることを実験的に確認した。さらに、多重電磁波による多波長光の非線形相互作用に関して時間的なダイナミック特性を理論的に検討し、相関処理等の信号処理への応用を示した。フォトリフラクティブ効果等により屈折率分布を制御し、人出力結合特性を変えられることを示した。 4. 光ニューラルネットワークの理論解析に関する検討ニューロ動力学を用いて超並列な情報処理を有する連想記憶型ニューラルネットワークの安定性および信頼性について検討した。特に,ネットワークの安定点を偽安定点と非偽安定点に分類し,それらの点におけるネットワークの統計特性を数理解析により明らかにして,リアルタイム的な偽安定点の検出条件を導出した。また,光バンドルファイバを用いた空間二次元CDMA通信において連想記憶により誤り訂正を検討し、良好な誤り訂正特性を有することを理論解析及びシミュレーションにより確認した。

研究成果

(33件)

すべてその他

すべて文献書誌 (33件)

[文献書誌] Y.Miyazaki,K.Tanaka and R.Chiba: "Analysis of Beam Wave Scattering by Recording Marks on Phase-Change Optical Disk Using Boundary Element Method with Finite Element Method" Jpn.J.Appl.Phys.38,1・3B(in press). (1999)
[文献書誌] N.Goto and Y.Miyazaki: "Optical Wavelength-Separation and Time-Response Characteristics of Collinear Acoustoop-tic Switches for Wavelength- Division- Multiplexing Photonic Switching Systems" Jpn.J.Appl.Phys.38(in press). (1999)
[文献書誌] Y.Tachibana,Y.Miyazaki and R.Bhandari: "Study and Analysis of an Improved Multi-Layered Optical-MSSW Functional Devices" Jpn.J.Appl.Phys.38(in press). (1999)
[文献書誌] 各務、宮崎、伊藤、杉本: "マルチモード屈曲テーパ導波路により構成された簡易型光擬似サーキュレータ" 電子情報通信学会論文誌(1999). (印刷中). (1999)
[文献書誌] Y.Miyazaki and S.Tujimoto: "BEM Analysis of X-ray Reflections and Scatterings due to Dielectric Periodic Boundary of Multiple Atoms" PIERS 1999 Symposium,Taipei,(Mar.26,1999). (1999)
[文献書誌] Y.Miyazaki and E.Ishii: "Electromagnetic Field Characteristic of Tapered Optical Waveguide Microprobe" PIERS 1999 Symposium,Taipei,(Mar.26,1999). (1999)
[文献書誌] R.Balasubramanian and Y.Miyazaki: "Ultrahigh Speed Response of Integrated Optical Amplifiers Using Channel Type Garnet Thin-Film Waveguides" Tech.Digest of International Topical Workshop on Contemporary Photonic Technologies(CPT'99),Sendai,Wep-27-1. 157-158 (1999)
[文献書誌] 宮崎: "分散性活性導波路における超短パルス電磁界の光増幅" 電気情報通信学会技術研究報告、OPE98-133,LQE98-126. PS98-84. 13-18 (1999)
[文献書誌] 山本、尾造、宮崎: "地中探査レーダの縮小モデルによるシミュレーション実験における検出特性" 電気学会論文誌C. 119・1. 91-96 (1999)
[文献書誌] 辻本、宮崎: "多重原子群モデルによる誘電体境界面におけるX線散乱のBEM解析" 電気学会論文誌C. 119・1. 105-110 (1999)
[文献書誌] P.Selormey、Y.Miyazaki: "Electromagnetic Compatibility Characteristics of Buildings in Mobile Radio Waves Propa-gation Channel" 電気学会論文誌C. 119・1. 97-104 (1999)
[文献書誌] 宮崎: "光機能性導波路における光モードと多重電磁波との非線形相互作用" 電気学会論文誌C. 118-C・1. 99-104 (1998)
[文献書誌] N.Goto and Y.Miyazaki: "Improvement of Switching Speed in Acoustooptic Switches for Multiple Optical Wavelength by Using Giga-Hertz SAWs" Jpn.J.Appl.Phys.,. 37,1・5B. 2947-2955 (1998)
[文献書誌] R.Balasubramanian and Y.Miyazaki: "Theoretical Transient Amplification Characteristics of Optical Waveguide Amplifiers Using Erbium Doped Garnet Crystalline Thin-Film" IEICE Trans.Electronics. E81-C・12. 1926-1935 (1998)
[文献書誌] X.Huang and Y.Miyazaki: "Statistical Properties of the Neuron Active Potential at Stable States in Hopfield Model" Proc.of Int.Joint conference on Neural Networks(IJCNN'98)AM-6. 497-502 (1998)
[文献書誌] N.Goto and Y.Miyazaki: "High-Speed Characteristics of Giga-Bit Acoustooptic Device for Optical ATM" Proc.of 3rd Optoelectronics and Communications Conference,Chiba,14p-28. 242-243 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki: "Near Field Characteristics of Optical Cone Waveguide Probes" Proc.of Int.Symposium on Electromagnetic Theory,Aristotle Greece. 148-150 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki,K.Tanaka and R.Chiba: "A Scattering Analysis of Beam Wave by Recording Marks on Phase-change Optical Disk Using BEM with FEM" ISOM,WE-K-04,Tsukuba. 96-97 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki: "Statistical Characteristics of Optical Wave Propagation in Oversize Multimode Plastic Fiber with Random Imperfections" Proc.of 1998 Korea-Japan AP/EMC/EMT Joint Conference KJJC-AP/EMC/EMT'98,Korea. 69-72 (1998)
[文献書誌] N.Goto and Y.Miyazaki: "High-Speed Characteristics of Giga-Bit Acoustooptic Device for Optical ATM" Tech.Digest of 3rd Optoelectronics and Communications Conference(OECC'98),Chiba,14P-28. 242-243 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki and N.Goto: "High-Speed Collinear Acoustooptic Switches for Wavelength Division Multiplexing Photonic Switching by Gigahertz SAWs" Proc.of 1998 IEEE International Ultrasonics Symposium,NN-3. 266-267 (1998)
[文献書誌] 黄、宮崎: "光バンドルファイバを用いた2次元空間CDMAの光ニューラルプロセッシング" 電気情報通信学会技術研究報告、. OCS98-36. 1-6 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki: "Electromagnetic Fields in a Uniformly Curved X-Ray Dielectric Gardient Waveguides" Proc.of 1998 China-Japan Joint Meeting on Microwaves(CJMW'98),Beijing. 319-322 (1998)
[文献書誌] 高橋、宮崎: "ランダム表面における地中レーダパルス波散乱のウェーブレット解析" 電気学会論文誌C. 118・1. 93-98 (1998)
[文献書誌] 増田、宮崎: "地上構造物による電磁波の散乱に関する電磁環境特性" 電気学会論文誌C. 118・1. 112-117 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki and Paul Selormey: "The Electromagnetic Compatibility Characteristics of Buildings in Mobile Radio Waves Propagation Channel" Proc.of 14th annual review of progress in applied computational electromagnetics,Monterey,USA,. 911-918 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki and S.Tsujimoto: "Multiple Scattering and Diffractin of X-ray Gaussian Beam by Many Atom Distributions" PIERS'98,A03,Nautes,France. 1. 290-290 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki and T.Masuda: "Scattering Characteristics by an Elliptic Cylinder near a Ground Plane using FD-TD Method" Proc.of 1998 China-Japan Joint Meeting on Microwaves(CJMW'98),Beijing. 235-238 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki and K.Takahashi: "Wavelet Analysis of Subsurface Radar Response by Target Objects in Random Media and Rough Surface" Proc.of 1998 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology(ICMMT'98),Beijing,. 423-426 (1998)
[文献書誌] Y.Miyazaki and Paul Selormey: "Electromagnetic Scattering Characteristics of Concrete Buildings in Mobile Radio Wave Propagation Channel" 1998 Korea-Japan AP/EMC/EMT Joint Conference, KJJC-AP/EMC/EMT'98,Korea. 205-208 (1998)
[文献書誌] S.Li and Y.Miyazaki: "A Performance Analysis of Buffered DQDB Network with Request Arrivlal Process Depend-ing on Its Request Counter Value and Its Location on the Buses" IEICE Trans.Commun.,. E81-B・3. 493-502 (1998)
[文献書誌] R.Balasubramanian and Y.Miyazaki: "Femto Second Dynamic Characteristics of Integrated Optical Amplifiers Using Er-doped Garnet Film Waveguides" PIERS'98,G05,Nautes,France. 1. 354-354 (1998)
[文献書誌] 宮崎保光(共著): "磁気工学ハンドブック" 朝倉書店, (1998)

1998 年度 実績報告書

フォトリフラクティブ非線形導波路素子を用いた集積型ニューロ演算システムの研究

研究代表者

宮崎 保光 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (00023169)

研究成果

[文献書誌] Y.Miyazaki,K.Tanaka and R.Chiba: "Analysis of Beam Wave Scattering by Recording Marks on Phase-Change Optical Disk Using Boundary Element Method with Finite Element Method" Jpn.J.Appl.Phys.38,1・3B(in press). (1999)

[文献書誌] N.Goto and Y.Miyazaki: "Optical Wavelength-Separation and Time-Response Characteristics of Collinear Acoustoop-tic Switches for Wavelength- Division- Multiplexing Photonic Switching Systems" Jpn.J.Appl.Phys.38(in press). (1999)

[文献書誌] Y.Tachibana,Y.Miyazaki and R.Bhandari: "Study and Analysis of an Improved Multi-Layered Optical-MSSW Functional Devices" Jpn.J.Appl.Phys.38(in press). (1999)

[文献書誌] 各務、宮崎、伊藤、杉本: "マルチモード屈曲テーパ導波路により構成された簡易型光擬似サーキュレータ" 電子情報通信学会論文誌(1999). (印刷中). (1999)

[文献書誌] Y.Miyazaki and S.Tujimoto: "BEM Analysis of X-ray Reflections and Scatterings due to Dielectric Periodic Boundary of Multiple Atoms" PIERS 1999 Symposium,Taipei,(Mar.26,1999). (1999)

[文献書誌] Y.Miyazaki and E.Ishii: "Electromagnetic Field Characteristic of Tapered Optical Waveguide Microprobe" PIERS 1999 Symposium,Taipei,(Mar.26,1999). (1999)

[文献書誌] R.Balasubramanian and Y.Miyazaki: "Ultrahigh Speed Response of Integrated Optical Amplifiers Using Channel Type Garnet Thin-Film Waveguides" Tech.Digest of International Topical Workshop on Contemporary Photonic Technologies(CPT'99),Sendai,Wep-27-1. 157-158 (1999)

[文献書誌] 宮崎: "分散性活性導波路における超短パルス電磁界の光増幅" 電気情報通信学会技術研究報告、OPE98-133,LQE98-126. PS98-84. 13-18 (1999)

[文献書誌] 山本、尾造、宮崎: "地中探査レーダの縮小モデルによるシミュレーション実験における検出特性" 電気学会論文誌C. 119・1. 91-96 (1999)

[文献書誌] 辻本、宮崎: "多重原子群モデルによる誘電体境界面におけるX線散乱のBEM解析" 電気学会論文誌C. 119・1. 105-110 (1999)

[文献書誌] P.Selormey、Y.Miyazaki: "Electromagnetic Compatibility Characteristics of Buildings in Mobile Radio Waves Propa-gation Channel" 電気学会論文誌C. 119・1. 97-104 (1999)

[文献書誌] 宮崎: "光機能性導波路における光モードと多重電磁波との非線形相互作用" 電気学会論文誌C. 118-C・1. 99-104 (1998)

[文献書誌] N.Goto and Y.Miyazaki: "Improvement of Switching Speed in Acoustooptic Switches for Multiple Optical Wavelength by Using Giga-Hertz SAWs" Jpn.J.Appl.Phys.,. 37,1・5B. 2947-2955 (1998)

[文献書誌] R.Balasubramanian and Y.Miyazaki: "Theoretical Transient Amplification Characteristics of Optical Waveguide Amplifiers Using Erbium Doped Garnet Crystalline Thin-Film" IEICE Trans.Electronics. E81-C・12. 1926-1935 (1998)

[文献書誌] X.Huang and Y.Miyazaki: "Statistical Properties of the Neuron Active Potential at Stable States in Hopfield Model" Proc.of Int.Joint conference on Neural Networks(IJCNN'98)AM-6. 497-502 (1998)

[文献書誌] N.Goto and Y.Miyazaki: "High-Speed Characteristics of Giga-Bit Acoustooptic Device for Optical ATM" Proc.of 3rd Optoelectronics and Communications Conference,Chiba,14p-28. 242-243 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki: "Near Field Characteristics of Optical Cone Waveguide Probes" Proc.of Int.Symposium on Electromagnetic Theory,Aristotle Greece. 148-150 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki,K.Tanaka and R.Chiba: "A Scattering Analysis of Beam Wave by Recording Marks on Phase-change Optical Disk Using BEM with FEM" ISOM,WE-K-04,Tsukuba. 96-97 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki: "Statistical Characteristics of Optical Wave Propagation in Oversize Multimode Plastic Fiber with Random Imperfections" Proc.of 1998 Korea-Japan AP/EMC/EMT Joint Conference KJJC-AP/EMC/EMT'98,Korea. 69-72 (1998)

[文献書誌] N.Goto and Y.Miyazaki: "High-Speed Characteristics of Giga-Bit Acoustooptic Device for Optical ATM" Tech.Digest of 3rd Optoelectronics and Communications Conference(OECC'98),Chiba,14P-28. 242-243 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki and N.Goto: "High-Speed Collinear Acoustooptic Switches for Wavelength Division Multiplexing Photonic Switching by Gigahertz SAWs" Proc.of 1998 IEEE International Ultrasonics Symposium,NN-3. 266-267 (1998)

[文献書誌] 黄、宮崎: "光バンドルファイバを用いた2次元空間CDMAの光ニューラルプロセッシング" 電気情報通信学会技術研究報告、. OCS98-36. 1-6 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki: "Electromagnetic Fields in a Uniformly Curved X-Ray Dielectric Gardient Waveguides" Proc.of 1998 China-Japan Joint Meeting on Microwaves(CJMW'98),Beijing. 319-322 (1998)

[文献書誌] 高橋、宮崎: "ランダム表面における地中レーダパルス波散乱のウェーブレット解析" 電気学会論文誌C. 118・1. 93-98 (1998)

[文献書誌] 増田、宮崎: "地上構造物による電磁波の散乱に関する電磁環境特性" 電気学会論文誌C. 118・1. 112-117 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki and Paul Selormey: "The Electromagnetic Compatibility Characteristics of Buildings in Mobile Radio Waves Propagation Channel" Proc.of 14th annual review of progress in applied computational electromagnetics,Monterey,USA,. 911-918 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki and S.Tsujimoto: "Multiple Scattering and Diffractin of X-ray Gaussian Beam by Many Atom Distributions" PIERS'98,A03,Nautes,France. 1. 290-290 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki and T.Masuda: "Scattering Characteristics by an Elliptic Cylinder near a Ground Plane using FD-TD Method" Proc.of 1998 China-Japan Joint Meeting on Microwaves(CJMW'98),Beijing. 235-238 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki and K.Takahashi: "Wavelet Analysis of Subsurface Radar Response by Target Objects in Random Media and Rough Surface" Proc.of 1998 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology(ICMMT'98),Beijing,. 423-426 (1998)

[文献書誌] Y.Miyazaki and Paul Selormey: "Electromagnetic Scattering Characteristics of Concrete Buildings in Mobile Radio Wave Propagation Channel" 1998 Korea-Japan AP/EMC/EMT Joint Conference, KJJC-AP/EMC/EMT'98,Korea. 205-208 (1998)

[文献書誌] S.Li and Y.Miyazaki: "A Performance Analysis of Buffered DQDB Network with Request Arrivlal Process Depend-ing on Its Request Counter Value and Its Location on the Buses" IEICE Trans.Commun.,. E81-B・3. 493-502 (1998)

[文献書誌] R.Balasubramanian and Y.Miyazaki: "Femto Second Dynamic Characteristics of Integrated Optical Amplifiers Using Er-doped Garnet Film Waveguides" PIERS'98,G05,Nautes,France. 1. 354-354 (1998)

[文献書誌] 宮崎保光(共著): "磁気工学ハンドブック" 朝倉書店, (1998)

1998 年度実績報告書

宮崎保光豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (00023169)