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2014 年度 実績報告書

高速フォトニックルータのための低消費電力全光ルーティング回路の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360150
研究機関徳島大学

研究代表者

後藤 信夫  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (60170461)

研究分担者 柳谷 伸一郎  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (40314851)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード光ルータ / 光ラベル識別 / 光PSKラベル / 光QAMラベル / 光フリップフロップ / 光バッファ / 光スイッチ / 光パケットフォーマット変換
研究実績の概要

光ラベル識別処理回路およびシステム、光バッファ、光フリップフロップ、光パケットフォーマット変換および高速全光スイッチ等に関して検討を行った。光ラベル識別システムとして、QAM変調方式による光ラベルの識別を可能とするパッシブな光導波路集積回路を提案し、最大出力ポートから識別する回路について数値シミュレーションによりビット誤り率等のノイズ耐性等の検証を行った。また、BPSKラベルに対してルーティングテーブル情報を取り入れた学習機能を含めたラベル処理システムとしてニューラルネットワーク構成の光集積回路を提案し、数値シミュレーションによりニューラルネットワークの学習深度とノイズ耐性の関係を明らかにした。ルーティングのための基本光信号処理回路として単一SOAで構成可能な偏光を利用した光フリップフロップを提案し、数値シミュレーションにより動作確認を行い、また実証実験を行った。さらに、2位相状態間のフリップフロップ動作を行う回路を提案し数値シミュレーションにより動作確認を行った。光パケット衝突を避けるための光バッファについて外部制御不要で自律型のシステムを検討し、数値シミュレーションによりパケット棄却率および遅延特性を明らかにし、また、優先度制御可能なシステムを検討した。高シンボルレートの波長多重光処理のための音響光学スイッチングにおける波形歪特性およびビット誤り率特性を明らかにした。ピコ秒オーダーの光制御による高速光スイッチとしてグラフェンの可飽和吸収特性を用いた素子を提案し、吸収に伴う屈折率変化を考慮した理論解析するとともに多層グラフェンにおける非線形特性の層数依存性を明らかにした。ネットワークにおいて柔軟な帯域制限を可能とする基本システムとして光パケット変調方式の変換に関してBPSKとQPSK間の双方向変換システムを提案し、誤り率特性をシミュレーションにより検証した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (16件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Recognition of 16QAM Codes by Maximum Output with Optical Waveguide Circuits, Thresholders, and Post-Processing Logic Circuit2014

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Inoshita, Nobuo Goto and Shin-ichiro Yanagiya
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E97-C ページ: 448-454

    • DOI

      10.1587/transele.E97.C.448

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optical Flip-Flop Operation in Orthogonal Polarization States with a Single Semiconductor Optical Amplifier and Two Feedback Loops2014

    • 著者名/発表者名
      Kenta Takase, Rie Uehara, Nobuo Goto and Shin-ichiro Yanagiya
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E97-C ページ: 767-772

    • DOI

      10.1587/transele.E97.C.767

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Noise Tolerance in Wavelength-Selective Switching of Optical Differential Quadrature-Phase-Shift-Keying Pulse Train by Collinear Acoustooptic Devices2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Goto and Yasumitsu Miyazaki
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 53 ページ: 3379-3387

    • DOI

      10.1364/AO.53.003379

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] All-Optical Switch with Cascaded Two-Stage Mach-Zehnder Interferometers Using Saturable Absorption Accompanied by Refractive-Index Change in Graphene2014

    • 著者名/発表者名
      Misaki Takahashi, Hiroki Kishikawa, Nobuo Goto, Shin-ichiro Yanagiya
    • 雑誌名

      IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology

      巻: 32 ページ: 3624-3630

    • DOI

      10.1109/JLT.2014.2352624

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] FWMを用いたQPSKからBPSKへの全光フォーマット変換におけるBER特性のポンプ光線幅依存性2015

    • 著者名/発表者名
      安藤りな、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      2015年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
  • [学会発表] 2段接続MZIからなる全光スイッチ制御のための多層グラフェンにおける透過率および位相変化の検討2015

    • 著者名/発表者名
      高橋みさき、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      2015年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
  • [学会発表] Modulation Format Conversion from QPSK to BPSK Using Four-Wave-Mixing for Elastic Optical Networking2015

    • 著者名/発表者名
      Rina Ando, Hiroki Kishikawa, Nobuo Goto, and Shin-ichiro Yanagiya
    • 学会等名
      International Forum on Advanced Technologies (IFAT2015)
    • 発表場所
      徳島大学 (徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-03-09
  • [学会発表] FWMと干渉を用いたQPSKから2系列BPSKへの全光フォーマット変換システムの検討2015

    • 著者名/発表者名
      安藤りな、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-01-29 – 2015-01-30
  • [学会発表] All-Optical Switching with Cascaded Two-Stage MZIs Using Saturable Absorption Accompanied by Refractive-Index Change in Graphene2014

    • 著者名/発表者名
      Misaki Takahashi, Hiroki Kishikawa, Nobuo Goto, and Shin-ichiro Yanagiya
    • 学会等名
      IEEE Photonics Conference (IPC2014)
    • 発表場所
      Hyatt Regency La Jolla, San Diego (USA)
    • 年月日
      2014-10-12 – 2014-10-16
  • [学会発表] Modulation Format Conversion from BPSK to QPSK Using Delayed Interferometer and Pulse Shaping Filter2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuharu Mihara, Yui Shinohara, Hiroki Kishikawa, Nobuo Goto, and Shin-ichiro Yanagiya
    • 学会等名
      IEEE Photonics Conference (IPC2014)
    • 発表場所
      Hyatt Regency La Jolla, San Diego (USA)
    • 年月日
      2014-10-12 – 2014-10-16
  • [学会発表] グラフェンによる屈折率変化を伴った可飽和吸収を用いた2段接続MZIにおける全光スイッチの検討2014

    • 著者名/発表者名
      高橋みさき、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      2014年度電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-26
  • [学会発表] 遅延干渉計とFBGフィルタを用いたBPSKからQPSKへの全光変調フォーマット変換の検討2014

    • 著者名/発表者名
      三原光晴、篠原有依、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      2014年度電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-26
  • [学会発表] 波長シフトのないFWMを用いたQPSKから2系列BPSKへの全光フォーマット変換の検討2014

    • 著者名/発表者名
      安藤りな、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      2014年度電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-26
  • [学会発表] グラフェンによる屈折率変化を伴った可飽和吸収を用いた2段接続MZI全光スイッチの検討2014

    • 著者名/発表者名
      高橋みさき、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] 単一SOA を用いた偏光型フリップ・フロップ回路の実験的検討2014

    • 著者名/発表者名
      高瀬健太、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] FWMと干渉を用いたQPSK から2 系列BPSK への全光フォーマット変換の検討2014

    • 著者名/発表者名
      安藤りな、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] 遅延干渉計と帯域制御フィルタを用いたBPSK からQPSK への全光変調フォーマット変換の検討2014

    • 著者名/発表者名
      三原光晴、篠原有依、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] Format conversion from QPSK to BPSK using wavelength-shift-free FWM and interference2014

    • 著者名/発表者名
      Rina Ando, Hiroki Kishikawa, Nobuo Goto, and Shin-ichiro Yanagiya
    • 学会等名
      Optoelectronics and Communication Conference (OECC2014)
    • 発表場所
      Melbourne convention and exhibition centre (Australia)
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
  • [学会発表] Bit-Error-Rate Performance in Optical 16QAM Recognition with Integrated-Optic Circuit2014

    • 著者名/発表者名
      Aiko Takahashi, Kensuke Inoshita, Yoshimitsu Hama, Nobuo Goto, and Shin-ichiro Yanagiya
    • 学会等名
      17th European Conf. on Integrated Optics and Technical Exhibition / 19th Microoptics Conf.(ECIO-MOC 2014)
    • 発表場所
      University Nice Sophia Antipolis (France)
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-27
  • [学会発表] 2段接続MZIにおけるグラフェンによる屈折率変化を伴った可飽和吸収を用いた全光スイッチの検討2014

    • 著者名/発表者名
      高橋みさき、岸川博紀、後藤信夫、柳谷伸一郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都港区)
    • 年月日
      2014-05-16
  • [図書] "All-Optical Waveguide-Type Switch Using Saturable Absorption in Graphene", a chapter in " Optoelectronics"2015

    • 著者名/発表者名
      Misaki Takahashi, Hiroki Kishikawa, Nobuo Goto, and Shin-ichiro Yanagiya
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      Intech

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公開日: 2016-06-01  

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