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将来の高度新社会基盤光情報通信システムでは、サブペタビット毎秒級の超大容量性が要求され、用いる光パルスの幅はピコ秒からサブピコ秒の領域に達すると予測される。このようなシステムを構築するには、電子技術によらない全光学的超高速広帯域信号処理技術の発展・実用化が必須である。
本研究では、理論と実験の両面から、異常光導波型および常光・異常光両導波型の分極反転周期変化擬似位相整合ニオブ酸リチウム光導波路における高次非線形光学効果の高機能性と多機能性に着目し、本効果を用いたテラビット毎秒級の様々な全光超高速広帯域信号処理デバイスを提案した。具体的には、今年度は2波長ポンプ型全光超広帯域波長変換器や、本研究計画中最重要かつ最難関の課題であるポンプフリー型全光超広帯域波長変換器の実現可能性を示した。実験では、申請者の研究室で独自に開発したビスマス系ファイバベースの超広帯域パルス光源や、伝送特性評価システム等を使用した。
さらに、最終目標であるこれらの光信号処理デバイスを用いた真に高速大容量の高度光情報通信ネットワークの構築のため、本研究の問題点とその改善法を検討し、研究を更に発展させた。これらを踏まえて、分極反転周期変化擬似位相整合ニオブ酸リチウム光導波路を用いて実現される全ての全光超高速・超広帯域ノード信号処理デバイスをベースとして、真に高速大容量かつ柔軟な次世代高度新社会基盤光情報通信ネットワークの構築を目指す。
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