波長チャネル制御を用いる半導体マイクロリングプロセッサの研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20226019
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 國分 泰雄 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (60134839)
• 研究分担者: 荒川 太郎 横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (40293170)
• 連携研究者: カトフ レドワン 横浜国立大学, 工学研究院, 研究教員 (70552587)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 微小共振器 / 量子井戸 / 半導体光増幅器 / 相互変調効果 / 光演算 / マイクロリング共振器 / 注入同期

研究概要

高速光信号を別の高速光信号によって波長情報を有効に利用して制御する全光演算制御デバイスとして,半導体量子井戸光増幅器導波路で構成したマイクロリング共振器によって,半導体光増幅器中での相互変調効果を利用した光-光制御演算,およびマイクロリングレーザへの注入同期による双安定動作の実現を目指した.設計製作技術を確立して,マイクロリングレーザによるフリップ・フロップ動作およびインバータ動作を実証した.

研究成果

• [雑誌論文] Hitless wavelength -selective switch based on quantum well second-order series-coupled microring resonators (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ikehara, Tsuyoshi Goto, Hiroshi Kamiya, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
  • 雑誌名: Optics Express 巻: vol.21,no.5 ページ: 6377-6390
  • DOI: DOI:10.1364/OE.21.006377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent Coupling in High-Mesa Semiconductor Directional Coupler (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kamiya, Tomohiro Nagata, Yuta Ueyama, Taro Makino, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: vol.52 ページ: 022502(6 pages)
  • DOI: DOI:10.7567/JJAP.52.022502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proposal of All-Optical Active Microring Logic Gate for Microring Processor (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideki Yajima, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys 巻: vol.51 ページ: 122201
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.51.122201
  • 査読あり
• [雑誌論文] InGaAs/InAlAs Quantum Well Mach-Zehnder Modulator with Single Microring Resonator (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Kaneshige, Yuta Ueyama, Hitoshi Yamada, Hideki Yajima, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys., Special Issue on SSDM 巻: vol.51, no.2 ページ: 02BG01 (6 pages)
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.51.02BG01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microring resonator wavelength tunable filter using five-layer asymmetric coupled quantum well (2011)
  • 著者名/発表者名: Taro Makino, Tsuyoshi Gotoh, Ryo Hasegawa, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
  • 雑誌名: IEEE/OSA J. Lightwave Technolgy 巻: vol.29, no.16 ページ: 2387-2392
  • 査読あり
• [学会発表] 全光フリップフロップのための半導体マイクロリングレーザの非対称発振 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林広樹, カトフ レドワン,谷口理一,梅原周,荒川太郎,國分泰雄
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] First Demonstration of Hitless Wavelength Selective Switch Based on Quadruple Series Coupled Multiple Quantum Well Microring Resonator (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kamiya, Tuyoshi Goto, Katouf Redouane, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
  • 学会等名: OFC/NFOEC2013
  • 発表場所: Anaheim, USA
  • 年月日: 2013-03-20
• [学会発表] Proposal of All-Optical Active Microring Logic Gate (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideki Yajima, Masaki Nishimura, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
  • 学会等名: 2012 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2012)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20121225-27
• [学会発表] Analysis of Coherent Coupling in High-Mesa Directional Coupler (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kamiya, Tomohiro Nagata, Yuta Ueyama, Taro Makino, Taro Arakawa and Yasuo Kokubun
  • 学会等名: 2012 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2012)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20120925-27
• [学会発表] Hitless Wavelength-Selective Switch Using Multiple Quantum Well Second-Order Series Coupled Microring Resonators (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ikehara, Tsuyoshi Goto, Hiroshi Kamiya, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
  • 学会等名: Photonics in Switching 2012 (PS2012)
  • 発表場所: Corcica France
  • 年月日: 20120911-14
• [学会発表] アクティブマイクロリング全光論理ゲートの提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢島英樹,西村真樹,荒川太郎,國分泰雄
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学/松山大学
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] ハイメサ半導体光導波路におけるコア導波モードとクラッド層を伝搬するリーキ-モードによる干渉の実験的検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神谷宙,上山雄太,荒川太郎,國分泰雄
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] マイク ロリングプロセッサのためのアクティブマイクロリング全光論理ゲートの提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢島英樹,荒川太郎,國分泰雄
  • 学会等名: 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] Quantum Well Mach-Zehnder Modulator with Single Microring Resonator and Optimized Arm Length (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kaneshige, Y. Ueyama, H. Yamada, T.Arakawa, and Y. Kokubun
  • 学会等名: 17th Microoptics Conference (MOC'11)
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] コヒーレント結合による方向性結合器の低損失設計法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永田智洋,槇野太郎,後藤剛,荒川太郎, 國分泰雄
  • 学会等名: 2010年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] ループミラーと増幅器による一方向性発振マイ クロリングレーザの方向選択特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大澤和弘,荒川太郎,國分泰雄
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [図書] Lightwave Engineer-ing (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Kokubun
  • 総ページ数: 416
  • 出版者: CRC Press (Optical Science and Engineering Series)
• [図書] Photonic Microresonator Research and Applications (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Kokubun and Tomoyuki Kato
  • 総ページ数: 87-113
  • 出版者: Chapter 3, Edited by Ioannis Chremmos, Otto Schwelb, and Nikolaos Uzunoglu