光ファイバMIMO通信技術創出に向けての多重空間モード分離・結合デバイスの研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360156
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岡本 淳 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (40224068)
• 連携研究者: 佐藤 邦宏 北海学園大学, 工学部, 教授 (00205907) ; 本間 聡 山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (70362085)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 空間モード分割通信 / MIMO / 体積ホログラム / 光誘起屈折率媒質 / 動的再構成可能な光素子

研究概要

空間モードの結合や分離に必要となる動的再構成可能な光素子を開発した。異なる空間モードを有する光ファイバ光を接続するための偏光無依存な光接続実験に成功した。光ファイバ中の空間モード光と制御光との干渉によって光誘起屈折率媒質中に多重化された体積ホログラム回折素子を生成し、これを用いた空間モードの分離技術を確立した。さらに、空間光変調器の一次回折光を用いた空間モードの励振技術を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Double Phase Conjugate Mirror with Sb-doped Sn_2P_2S_6 Crystal for Different Incident Angles, Crystal Thickness, Total Incident Intensity and Polarization (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuta Wakayama, Atsushi Okamoto, and Alexander A. Grabar
  • 雑誌名: Ferroelectrics 巻: Vol.415 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] All-optical demultiplexer based on dynamic multiple holograms for optical MIMO processing and mode division multiplexing (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuya Oda, Atsushi Okamoto, Daiki Soma, Akihisa Tomita and Yuta Wakayama
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: Vol.7958 ページ: 79580J(1-9)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical interconnection between different spatial modes using double phase conjugate mirror with polarization alignment system (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuta Wakayama, Atsushi Okamoto, Alexander A. Grabar, and Kunihiro Sato
  • 雑誌名: Optical Review 巻: Vol.18 ページ: 117-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] All-optical Demultiplexer for mode division multiplex communication technique with a multimode optical fiber (2010)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Okamoto, Takuya Oda, and Kazuyuki Morita
  • 雑誌名: Technical Digest of 7th International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication (ODF'10), CD-ROM ページ: 20PSa-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mode division multiplex communication technique based on dynamic volume hologram and phase conjugation (2010)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Okamoto, Kazuyuki Morita, Yuta Wakayama, Junya Tanaka, and Kunihiro Sato
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 7716-78 ページ: 771627(1-10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compatibility to WDM of Volume Holographic Demultiplexer for Spatial Mode Division Multiplexing (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Morita, Atsushi Okamoto, Akihisa Tomita, Masanori Takabayashi and Masatoshi Bunsen
  • 雑誌名: Technical Digest of the 15th Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2010), CD-ROM 巻: 7E4-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experiment on Dynamic Reconfigurable Diffraction Element for Mode Division Multiplex Communication (2010)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Okamoto, Daiki Soma, Yuta Wakayama, Akihisa Tomita, Kunihiro Sato and Alexander A. Grabar
  • 雑誌名: Technical Digest of the 15th Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2010),CD-ROM ページ: 7P-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial resolutions for applying photorefractive polymers to diffractive elements (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Okamoto, Kazuhiro Harasaka, Masatoshi Bunsen, Masanori Takabayashi, and Shuji Rokutanda
  • 雑誌名: Journal of Modern Optics 巻: Vol.56 ページ: 1323-1334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volume Holographic Demultiplexer for Spatial Mode Division Multiplexing in Optical Fiber Communication (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Morita, Atsushi Okamoto and Junya Tanaka
  • 雑誌名: Technical Digest of Asia Communications and Photonics Conference (ACP 2009), CD-ROM, WL16
  • 査読あり
• [学会発表] モード分割多重通信用の空間モード励振・分離技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本淳
  • 学会等名: 2012年春季応用物理学関係連合講演会(招待講演)
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] モード分割多重通信に向けた空間モードの励振・分離技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡本淳
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会ソサイエティ大会(招待講演)
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] モード分割多重通信に向けた動的ホログラムの研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡本淳
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第31回年次大会(招待講演)
  • 発表場所: 電気通信大学(東京都)
  • 年月日: 2011-01-10
• [備考]
  • URL: http://optpia.ist.hokudai.ac.jp/mdm/
• [産業財産権] 光通信システム (2010)
  • 発明者名: 岡本淳、森田一行
  • 権利者名: 国立大学法人北海道大学
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/JP2010/068158
  • 出願年月日: 2010-10-15
  • 外国