| 研究課題/領域番号 |
17K06432
|
|---|
| 研究機関 | 鹿児島大学 |
|---|
研究代表者 |
福島 誠治 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (10610214)
|
|---|
| 研究分担者 |
永山 務 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (80781997)
渡邉 俊夫 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90524124)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| キーワード | 光信号処理 / 光デバイス / 周波数変換 |
|---|
| 研究実績の概要 |
「半導体光デバイスを用いた周波数変換の研究」のうち、平成30年度に実施を予定した項目は、（１）周波数変換の実証、（２）バックアップの提案、（３）パッケージ・アイソレータの検討である。半導体光変調器内蔵レーザ(EML)や半導体光増幅器(SOA)の手配や特性把握を進めた。いずれの市販光デバイスも周波数変換を前提に設計・製造されていないため、注意深く適用可能性を見極める必要があり、これらの光デバイスに対して周波数特性（動特性）や静特性の測定・把握に努めた。EMLについては、Ku帯までの周波数において一定の効率による周波数変換への適用可能性を実験的に確認した。実験的評価と並行して実験実証システムの構築もおおむね順調に進捗した。我われの提案ではモジュール内にもシステム内にもアイソレータが配置できないため、構成システム内で戻り光による発振不安定・強度雑音(RIN)増加が懸念されたが、実験において発振不安定も有意なRIN増加も観測されなかった。アイソレータ・フリーのモジュールによる実験実証が可能であることを実験的に確認した。実験実証は一部未達であるが、項目（１）と（３）の大半を終えた。
不調に備えた（２）バックアップの提案として、フォトダイオード(PD)を用いて光による高周波(RF)入力と電気による局部発振(LO)から中間周波(IF)を得る構成を提案した。等価回路を提案し、バックアップ構成の実現可能性を数値計算により示した。回路パラメータの調節により変換効率が変化すること、すなわち最適化が可能であることが分かった。周波数特性については、PIN-PDではKu帯のような高周波における特性は十分でなく、アバランシェPD(APD)を採用する必要があることが分かった。
|
| 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
計画の多くが予定通り進捗している、計画以上と以下の両方があり、平均として+/-100%の達成度であると判断する。「（１）周波数変換の実証」のうち、実験実証（デモンストレーション）にやや遅れがある。遅れの原因は大学院生従事者の配置ミスである。最終年度には大学院生従事者の増員を行っており、また致命的な問題を抱えているわけではないことから、最終年度内の完了は可能であると判断する。「（２）バックアップの提案」については、提案のみでなく数値計算による確認を終えている。
最終年度では効率的に大学院生を配置し、遅延なく未達なく本研究が完了するようにする。納期が長い物品の手配は完了している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
進捗管理をしっかりと行うことで研究の遅れは挽回し、期待以上の進展部分（バックアップの提案）はさらに加速し、かつ内容を膨らませ、来年度以降の科研費などの競争的研究資金の申請につなげる。研究室内の教員とできるだけ多くの大学院生にこの研究に従事させることで、研究だけでなく教育にも資するようにする。具体的には、実験を通して大学院生にICT技術の理論と実験を修得させる。
|
