| 研究課題/領域番号 |
18656112
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
津田 裕之 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (90327677)
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| 研究分担者 |
斎木 敏治 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (70261196)
山中 直明 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80383983)
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| キーワード | 光物性 / フォトニックネットワーク / 光導波路 / 光メモリ / 光スイッチ |
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| 研究概要 |
1.研究の目的
本研究では、光メモリ材料である相変化材料と低損失かつ高機能な石英導波路を集積化し、自己保持型光スイッチ及び光時間スイッチを実現するための基礎技術、及び自己保持機能のある光スイッチを活用する光ノード処理技術を確立することを目的とする。大容量光通信の課題の一つに、ネットワークノードにおける消費電力の増加が挙げられる。ノードの主たる構成要素である光スイッチの低消費電力化には、自己保持機能を有するスイッチの利用が有効である。
2.光スイッチの構成
本研究において相変化材料を用いた2×2の自己保持機能を有するマッハツェンダー型光スイッチを提案した。赤外領域においては相変化材料の光特性が明らかになっていないが、結晶相からアモルファス相への大きくかつ高速な変化から、自己保持型の光スイッチへの適用可能性があると考えられる。このスイッチは、相変化材料に制御光を照射して、相変化を引き起こすことによって、スイッチングさせることができる。相変化材料の屈折率変化は0.13(3.75→3.88)と仮定しBPM(Beam Propagation Method:ビーム伝搬法)を使って、相変化材料を挿入した光スイッチの損失とクロストークに関するシミュレーションを行い、最適スイッチ構成について検討した。
3.石英光回路の設計と試作
以上の結果に基づいて、制御光と信号光の入力ポートを有する、相変化材料を挿入可能な石英光回路を作製した。異なる波長の光を高効率に結合するために新規のマルチモード干渉型合分波器の設計を行った。試作したチップサイズは765×14000μmである。
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