高速可変波長変換器の研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13650039
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 水本 哲弥 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00174045)
• キーワード: 波長変換 / 全光ゲートスイッチ / 非線形光学効果 / 分布反射器 / 光カー効果 / 偏光無依存動作

研究概要

光のままで光信号のルーティングを行う波長ルーティングは、割り当てられた波長によって経路選択を行う方法であるが、あらかじめ割り当てられた波長によって静的に経路が決まってしまう。動的なルーティングを行うためには、波長変換を行う必要がある。本研究では、高速に変換波長が可変できる波長変換回路を形成するために必要な要素技術について検討した。
全光ゲートスイッチに変換先の波長を有するCW光源を入力し、その波長に対する透過率を変換元の信号光によって変調することで入力信号を変換波長の光波にコピーする。高ビットレートの強度変調光信号に対応するために、光強度によって高速に屈折率が変化する光カー効果を利用した分布反射器型全光ゲートスイッチを利用する。分布反射器型全光ゲートスイッチは、広帯域な信号光波長に対して一定の変換効率をもつ。一方、変換波長の選択性が高いので、変換波長を可変するために、変換光源とゲートスイッチ型波長変換器のペアを複数用意し、同一の信号光でこれらを並列に動作させ、出力段で所望の波長を選択する方式を採用した。
本年度は、この波長変換器に必要な素子として、バンドギャップ波長1430nmのGaInAsP導波層を有する分布反射器導波路型全光ゲートスイッチを試作し、信号光の波長依存性を測定し、1530nmから1565nmの広帯域な信号光に対して一定の波長変換効率を有することを明らかにした。また、信号光のピークパワー10dBmにおいて、得られた波長変換効率は-9dBであった。さらに、垂直回折格子を装荷したハイメサ導波路によって分布反射器導波路型全光ゲートスイッチを形成することによって、偏波無依存な全光ゲートスイッチ動作が実現できることも明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] K.Nakatsuhara, et al.: "GaInAsP/InP directional coupler loaded with grating for optically-controlled switching"Trans. IEICE on Electronics. vol.E85-C, No.4. 1039-1045 (2002)
• [文献書誌] S-H.Jeong, et al.: "Polarization independent all-optical switching in a nonlinear GaInAsP/InP highmesa waveguide with vertically etched Bragg reflector"IEEE J. Quantum Electronics. vol.38, No.7. 706-715 (2002)
• [文献書誌] S-H.Jeong, et al.: "Polarization independent all-optical switching employing nonlinear vertical-groove DFB waveguide"Optical Fiber Communication Conference (OFC 2002). TuU3. 140-141 (2002)
• [文献書誌] S-H.Jeong, et al.: "All-optical polarization independent switching in a nonlinear DFB waveguide with vertically etched grating"Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2002). CMB2. 7 (2002)
• [文献書誌] S-H.Jeong, et al.: "All-optical wavelength conversion in a GaInAsP/InP nonlinear DFB-gate"7th Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2002). 12C3-5. 602-603 (2002)
• [文献書誌] S-H.Jeong, et al.: "GaInAsP/InP nonlinear strip-loaded DFB-Gate for All-optical wavelength conversion"Topical meeting on Photonics in Switching 2002 (PS2002). PS.WeB6. 135-137 (2002)
• [文献書誌] S-H.Jeong, et al.: "Polarization independent switching characteristics in a passive highmesa waveguide with vertically etched Bragg reflector"Topical meeting on Photonics in Switching 2002 (PS2002). PS.MoB5. 46-48 (2002)
• [文献書誌] 水本哲弥: "[招待講演]全光スイッチングデバイス"Microoptics News(第84回微小光学研究会講演論文集). Vol.20,No.20. 63-68 (2002)
• [文献書誌] 鄭, 他: "受動形全光ゲートスイッチを用いた波長変換器"電子情報通信学会技術研究報告. vol.102, No.394. 29-34 (2002)