Ｈｉｇｈ－Ｑ共振器と光差周波発生を用いたミリ波・テラヘルツ波発生デバイスの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656233
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 村田 博司 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20239528)
• 連携研究者: 川西 哲也 情報通信研究機構, 研究室長 (40359063) ; 菅野 敦史 情報通信研究機構, 主任研究員 (20400707)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: マイクロ波・ミリ波 / テラヘルツ波 / 非線形光学 / 導波管 / 分極反転

研究概要

「方形導波管構造共振器における非線形光差周波発生」を利用した新しいタイプのミリ波・テラヘルツ波発生デバイスの動作解析、設計、試作実験を行い、設計周波数60GHz帯において、実験的に信号生成を確認した。生成された信号の周波数特性も設計値と良く一致し、基本動作実証実験に成功した。また、光差周波発生を利用した光信号相互相関デバイス・光信号自己相関デバイスを提案し、その基本動作を明らかにした。さらに、立体回路との融合およびテラヘルツ波発生へ向けた検討も行い、さらなる発展の可能性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Optical DFG-based 60GHz signal generation by using a LiTaO_3 rectangular waveguide (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Takashima, Hiroshi Murata, Yasuyuki Okamura, Atsushi Kanno, and Tetsuya Kawanishi
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express 巻: Vol.11(To be published)
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Speed Signal Processing Utilizing Polarization-Reversed Electro-Optic Devices (Invited Paper) (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Murata, and Yasuyuki Okamura
  • 雑誌名: IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology 巻: Vol.27(To be published)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分極反転デバイスを用いた光-マイクロ波制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田博司
  • 雑誌名: オプトロニクス 巻: Vol.31, No.371 ページ: 115-120
• [雑誌論文] Nonlinear Crystal Rectangular Waveguide for Microwave/ Millimeter-Wave Signal Generation
  • 著者名/発表者名: Quang Hong Ngo, Hiroshi Murata and Yasuyuki Okamura
  • 雑誌名: Technical digest of the 7th Asia-Pacific Microwave Photonics Conference (APMP2012) 巻: WB-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of DFG-Based Millimeter-Wave Signal Generation in Rectangular Waveguides Embedded with a Nonlinear Optical Crystal and Its Applications to Optical Signal Correlator and Convertor
  • 著者名/発表者名: Yusuke Takashima, Hiroshi Murata, Yasuyuki Okamura
  • 雑誌名: Technical digest of the 8th Asia-Pacific Microwave Photonics Conference (APMP2013) 巻: PA-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of DFG-based Millimeter-Wave Signal Generation and Proposal of Optical Cross Correlator
  • 著者名/発表者名: Yusuke Takashima, Hiroshi Murata, and Yasuyuki Okamura
  • 雑誌名: Proceedings of the 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim and the 18th Opto-Electronics and Communications Conference/Photonics Switching 2013 (CLEO-PR/OECC&PS2013) 巻: ThO3-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Millimeter-Wave Signal Generation by Nonlinear Optical Effect in Rectangular Waveguides (Invited Paper)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Murata
  • 雑誌名: Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS)2013 Stockholm 巻: 1P5, No.2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Millimeter-Wave Signal Generation Using Optical Difference Frequency Generation in Rectangular Waveguide Embedded with LiTaO_3
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Murata, Yuto Maejima, Yasuyuki Okamura, Atsushi Kanno, and Tetsuya Kawanish
  • 雑誌名: Proceedings of the 43rd European Microwave Conference (EuMC 2013) 巻: EuMC47-1
  • 査読あり
• [学会発表] 分極反転構造を用いたマイクロ波-光波変換デバイス (2014)
  • 著者名/発表者名: 村田博司, 高武直弘, 高島佑介, Yusf Nur Wijayanto, 岡村康行
  • 学会等名: 2014年(平成26年)第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 2014-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] 非線形光学結晶を用いたミリ波方形導波管における光差周波発生とその光信号処理への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高島佑介, 村田博司, 岡村康行
  • 学会等名: 第3回集積光デバイスと応用技術研究会
  • 発表場所: 日光市
  • 年月日: 2014-01-30
• [学会発表] 非線形光学結晶充填方形導波管を用いたミリ波信号生成デバイスの解析と光信号処理への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高島佑介, 村田博司, 岡村康行
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波・ミリ波フォトニクス研究会(MWP)
  • 発表場所: 稚内市
  • 年月日: 2013-07-19
• [学会発表] 光学結晶充填方形導波管における非線形差周波発生を用いたミリ波生成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前島悠登, 高島佑介, 村田博司, 岡村康行
  • 学会等名: 2013年(平成25年)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(29a-B3-5)
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] FDTD法を用いたミリ波帯差周波信号生成の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高島佑介, 村田博司, 岡村康行
  • 学会等名: 2013年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学(C-14-18)
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] 方形導波管における光差周波発生による60GHz帯ミリ波信号生成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前島悠登, 村田博司, 岡村康行
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波・ミリ波フォトニクス研究会(MWP)
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] 非線形光差周波発生を用いたマイクロ波・ミリ波信号生成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田博司
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波・ミリ波フォトニクス研究会(MWP)
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2012-11-08
  • 招待講演
• [学会発表] 光差周波発生を用いた光PSK-ミリ波ASK変換デバイスの提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高島佑介, 村田博司,岡村康行
  • 学会等名: 秋季電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 富山大学(C-14-9)
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] 方形導波管構造における光差周波発生を用いたミリ波信号生成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前島悠登, 村田博司, 岡村康行
  • 学会等名: 秋季電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 富山大学(C-14-10)
  • 年月日: 2012-09-12
• [備考] APMP2013 Best Student Poster Award : Yusuke Takashima, Hiroshi Murata, and Yasuyuki Okamura,"Analysis of DFG-Based Millimeter-Wave Signal Generation in Rectangular Waveguides Embedded with a Nonlinear Optical Crystal and Its Applications to Optical Signal Correlator and Convertor,"The 8th Asia-Pacific Microwave Photonics Conference (APMP2013), PA-1, 2013, Gwangju, Korea.
• [備考]
  • URL: http:///www.ec.ee.es.osaka-u.ac.jp/