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2010 年度 実績報告書

ディジタルフォトニクス-光エレクトロニクスのパラダイムシフト

研究課題

研究課題/領域番号 20226008
研究機関東京大学

研究代表者

中野 義昭  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50183885)

研究分担者 杉山 正和  東京大学, 工学系研究科, 准教授 (90323534)
種村 拓夫  東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90447425)
肥後 昭男  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (60451895)
久保田 雅則  東京大学, 工学系研究科, 助教 (80447424)
キーワード半導体デバイス / 半導体光集積回路 / 全光論理ゲート / 全光フリップフロップ / 非相反光デバイス
研究概要

(1)G2全光論理ゲートデバイス 昨年度に引き続き,InPフェーズドアレイ型マトリックス光スイッチの開発を行い,1x100のスイッチ規模を実現した.半導体光増幅器アレイをモノリシックに集積することにより40dB以上の高い消光特性を達成し,10Gbps信号のスイッチング実験では,パワーペナルティが1dB以下のエラーフリー動作を得た.本成果はECOCポストデッドライン論文として採択されるに至った.また,並行して,光スイッチの各出力ポートに光モニタを集積する技術を提案し,パワーモニタ内蔵型光スイッチの試作に成功した.
(2)G2全光フリップフロップデバイス 昨年度提案した分布ブラッグ反射鏡とマッハツェンダー干渉計型レーザを組み合わせた全光フリップ光クロックフロップ素子の光クロック動作について,詳細な実験を行い,1545~1559nmの広範なクロック波長可変範囲を初めとする,所期の動作を確認した.また,結合レート方程式による動特性シミュレーション手法を構築し,実験結果を完全に再現することに成功した.さらに,入力信号に由来した波形歪みを取り除くための新規デバイス構造を提案し,シミューレーションにより有効性を実証した.
(3)G2非相反光デバイス 昨年度までに開発した非相反損失光デバイスをリング共振器レーザ内部にモノリシック集積することに成功した.非相反損失光デバイスに印加する磁場の方向を反転させることにより,リングレーザの発振方向を制御できることを実証した.
(4)デジタル光集積回路の開発 昨年度開発した,光スイッチと光遅延線を組み合わせた光バッファ回路の集積化をさらに推し進め,光遅延線,光カプラ,および,可変光減衰素子を石英系プレーナ光波回路上にワンチップ集積し,光スイッチとハイブリッド実装したコンパクトな光バッファ集積回路の作製に成功した.可変光カプラの結合比を制御することによりポート間バラツキを動的に制御する手法を提案し,初期的ながら,実験により原理動作を確認した.

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (21件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Large-capacity compact optical buffer based on InP integrated phased-array switch and coiledfiber delay lines2011

    • 著者名/発表者名
      Takuo Tanemura, Ibrahim Murat Soganci, Tomofumi Oyama, Takaharu Ohyama, Shinji Mino, Kevin Williams, Nicola Calabretta, Harmen J.S.Dorren, Yoshiaki Nakano
    • 雑誌名

      Journal of Lightwave Technology

      巻: vol.29, no.4 ページ: 396-402

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 160-Gb/s optical packet switching subsystem with a monolithic optical phased-array switch2010

    • 著者名/発表者名
      Ibrahim Murat Soganci, Nicola Calabretta, Takuo Tanemura, Wenrui Wang, Oded Raz, Kazuhide Higuchi, Kevin A.Williams, Tjibbe de Vries, "Harmen Joseph Sebastian Dorren, Yoshiaki Nakano
    • 雑誌名

      IEEE Photonics Technology Letters

      巻: vol.22, no.11 ページ: 817-819

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 11-optical 2R regeneration using the hysteresis in a distributed feedback laser diode2010

    • 著者名/発表者名
      Koen Huybrechts, Takuo Tanemura, Koji Takeda, Yoshiaki Nakano, RoelBaets, Geert Morthier
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics

      巻: vol.16, no.5 ページ: 1434-1440

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monolithically integrated InGaN-based multicolor light-emitting diodes fabricated by wide-sripe selective area metal-organic vapor phase epitaxy2010

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Shioda, Masakazu Sugiyama, Yukihiro Shimogaki, Yoshiaki Nakano
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: vol.3, no.9 ページ: 092104-1-092104-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonreciprocal polarization conversion in asymmetric magnetooptic waveguide2010

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Amemiya, Kenji Abe, Takuo Tanemura, Tetsuya Mizumoto, Yoshiaki Nakano
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Quantum Electronics

      巻: vol.46, no.11 ページ: 1662-1669

    • 査読あり
  • [学会発表] 結合DBRレーザを用いた光クロック同期全光フリップ・フロップ(Synchronized all-optical flip-flop operations with optical clock signals using coupled distributed Bragg reflector lasers)2011

    • 著者名/発表者名
      財津優, 肥後昭男, 種村拓夫, 中野義昭
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 24p-KA-12
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2011-03-24
  • [学会発表] 1x8 InP optical phased-array switch with integrated inline power monitors2011

    • 著者名/発表者名
      Tomofumi Oyama, Ibrahim Murat Soganci, Takuo Tanemura, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Technical Digest CD, Conference on Optical Fiber Communication(OFC/NFOEC2011), OThY5
    • 発表場所
      California, U.S.A.
    • 年月日
      2011-03-10
  • [学会発表] インラインパワーモニタを集積したInP 1×8フェーズアレイ光スイッチ(1x8 InP optieal phased-array switch with integrated inline power monitors)2011

    • 著者名/発表者名
      小山智史, イブラーヒムムラソトソーアンジ, 種村拓夫, 中野義昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告(フォトニックネットワーク研究会), PN2010-72
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2011-03-01
  • [学会発表] Monolithically integrated 1×100 photonic switch based on reconfigurable phased arrays and SOAs(フェーズアレイとSOAを用いたモノリシック集積1×100光スイッチ)2011

    • 著者名/発表者名
      Ibrahim Murat Soganci, Takuo Tanemura, Koji Takeda, Masaru Zaitsu, Mitsuru Takenaka, Yoshiaki Makanh
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告(フォトニックネットワーク研究会, OPE, LQE共催)PN2010-42
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-01-28
  • [学会発表] Monolithic InP 100-port photonic switch2010

    • 著者名/発表者名
      Ibrahim Murat Soganci, Takuo Tanemura, Koji Takeda, Masaru Zaitsu, Mitsuru Takenaka, Yoshiaki Nakion
    • 学会等名
      Proceedings CD, 36th European Conference on Optical Communications(ECOC2010), PD1.5
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] フェーズアレイ1×16集積光スイッチと小型ファイバ遅延線を用いた可変光バッファ(Tunable optical buffer using integrated phased-array 1×16 switch and compact fiber delay lines)2010

    • 著者名/発表者名
      小山智史, イブラーヒムムラットソーアンジ, 大山貴晴, 美野真司, 種村拓夫, 中野義昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会(大阪府立大学)講演論文集2, B-12-11
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] 半導体集積光制御デバイスの研究動向と展望(Trend and prospect of semiconductor integrated photonic devices)2010

    • 著者名/発表者名
      中野義昭
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会講演予稿集, p.05-048, 14p-G-1
    • 発表場所
      長崎(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] 光クロック信号に同期した全光ブリッフ・フロップ動作の数値解析(Numerical analysis-foptically-clocked all-optical flip-flop operations)2010

    • 著者名/発表者名
      財津優, 肥後昭男, 種村拓夫, 中野義昭
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会講演予稿集, p, 05-053, 14p-G-6
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] III-V CMOS photonicsフラットフォーム実現に向けたグレーティングカプラの作製(InGaAsPgrating coupler for III-V CMOS photonics platform)2010

    • 著者名/発表者名
      竹中充, 横山正史, 杉山正和, 中野義昭, .高木信一
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会講演予稿集, p.05-064, 14p-G-17
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] (Invited Paper) MOVPE and fabrication of 1.5 μmGaN/AlN multiple quantum well intersubband all-optical switch2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Abstracts of 2010 International Nano-Optoelectronics Workshop (iNOW), WeB3-1
    • 発表場所
      Beijing and Changchun, China
    • 年月日
      2010-08-11
  • [学会発表] Low-power colorless all-optical 2R regeneration of 25 Gb/s NRZ signals using a standard DFB laser2010

    • 著者名/発表者名
      Koen Huybrechtsl, Christophe Peucheret, Jorge Seoane, Takuo Tanemura, Koji Takeda, Yoshiaki Nakano, Roel Baets, Geext Morthier
    • 学会等名
      Conference Proceedings CD, International Conference on Photonics in Switching (PS 2010), PWA2
    • 発表場所
      California, U.S.A.
    • 年月日
      2010-07-28
  • [学会発表] All-optical flip-flop with optical clock signal using Mach-Zehnder interferometer bistable laser diode2010

    • 著者名/発表者名
      Masaru Zaitsu, Koji Takeda, Mitsuru Takenaka, Takuo Tanemura, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Conference Proceedings CD, International Conference on Photonics in Switching (PS 2010), PTuC2
    • 発表場所
      California, U.S.A.
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] Variable optical buffer using integrated 1×8 optical phased-array switch2010

    • 著者名/発表者名
      Tomofumi Oyama, Takuo Tanemura, Ibrahim Murat Soganci, Takaharu Ohyama, Shinji Mino, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Conference Proceedings CD, International Conference on Photonics in Switching (PS 2010), PTuC5
    • 発表場所
      California, U.S.A.
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] (Invited Paper) Semiconductor photonic integrated switches and buffers for optical packet routing2010

    • 著者名/発表者名
      Takuo Tanemura, Ibrahim Murat Soganci, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Technical Digest CD, 9th International Conferences on Optical Internet(COIN 2010), TuB3-2
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-07-13
  • [学会発表] 光ネットワーキングの集積光デバイス技術2010

    • 著者名/発表者名
      中野義昭
    • 学会等名
      日本学術振興会光ネットワークシステム技術第171委員会10周年記念公開シンポジウム講演資料集
    • 発表場所
      品川
    • 年月日
      2010-06-24
  • [学会発表] (Invited) Large-scale high-speed photonic switching circuit monolithically integrated on InP2010

    • 著者名/発表者名
      Takuo Tanemura, Ibrahim Murat Soganci, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Technical Digest CD, 15th Optoelectronics and Communications Conference(OECC 2010), 9D2-1
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2010-06-09
  • [学会発表] TM-mode waveguide isolator monolithically integrated with InP active devices2010

    • 著者名/発表者名
      Gengo Takahashil, Tomohiro Amemiya, Koji Takeda, Takuo Tanemura, Akio Higo, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Conference Proceedings, 22nd International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM '10), FrAl-5
    • 発表場所
      Takamatsu, Japan
    • 年月日
      2010-06-04
  • [学会発表] Electrical pumping to III-V layer from highly doped silicon micro wire to realize light emission by plasma-assisted bonding technology2010

    • 著者名/発表者名
      Ling-Han Li, Ryo Takigawa, Akio Higo, Eiji Higurashi, Masakazu Sugiyama, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Conference Proceedings, 22nd International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM '10), ThAl-1
    • 発表場所
      Takamatsu, Japan
    • 年月日
      2010-06-03
  • [学会発表] Intersubband absorption of 1.55μm in AIN/GaN multi quantum wells grown at 710℃ by metal organic vapor phase epitaxy using pulse injection method2010

    • 著者名/発表者名
      Jungseung Yang, Sodabanlu Hassanet, Masakazu Sugiyama, Yoshiaki Nakano, Yukihiro Shimogaki
    • 学会等名
      Final Program, the 15th International Conference on Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (IC-MOVPE XV), p.27
    • 発表場所
      Nevada, U.S.A.
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] Hetero-integration of high doped silicon micro wire to III-V active layer for electrical pumping light emission by plasma assisted bonding2010

    • 著者名/発表者名
      Lin-Hang Li, Akio Higo, Ryo Takigawa, Eiji Higurashi, Masakazu Sugiyama, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging (ICEP 2010), FD4-1
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2010-05-14
  • [学会発表] Intersubband absorption saturation in AIN-based waveguide with GaN/AIN multiple quantum wells fabricated by metalorganic vapor phase epitaxy2010

    • 著者名/発表者名
      Hassanet Sodabanlu, Jeong Seung Yang, Masakazu Sugiyama, Yukihiro Shimogaki, Takuo Tanemura, Yoshiaki Nakano
    • 学会等名
      Proceedings of the 15th European Conference on Integrated Optics (ECTO 2010)
    • 発表場所
      Cambridge, UK .
    • 年月日
      2010-04-07
  • [備考]

    • URL

      http://www.ee.t.u-tokyo.ac.jp/~nakano/lab/publications/index.html

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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