大容量・極低消費電力ネットワークに向けた高速・高安定・高精度波長変換器の研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24860046
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 加藤 和利 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (10563827)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• キーワード: 波長可変レーザ / 波長変換器 / フィードバック制御 / フィードフォワード制御

研究概要

波長可変レーザの波長変化のための高速な電流駆動回路を開発し5ナノ秒で電流値を上昇させることに成功した。また波長変化はレーザ共振器内の物理現象の時定数に最適なフィードバック制御パラメータを、制御理論に即して導出し、さらにフィードフォワード制御を加算することで波長要求精度±1GHz以内に瞬時に収束する波長安定化法を実現した。これら二つの技術により波長可変レーザを制御して、20ナノ秒での波長安定化を実現した。さらに波長可変レーザを用いて波長変換器として波長1540～1560nmの波長範囲で50ナノ秒以下での波長安定性を実証し、目標としていた高速・高精度波長変化およびこれを用いた波長変換器を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Fast wavelength switching with Tunable Distributed Amplifier (TDA-) DFB laser by using feedforward control technique (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Onji, S. Takeuchi, Y. Tatsumoto, N. Nunoya, M. Shimokozono, H. Ishii, K. Kato
  • 雑誌名: Japan. J. Appl. Phys. 巻: (to be published)
• [学会発表] 波長可変レーザの最適フィードバック制御パラメータ設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐熊一輝,武内翔太,布谷伸浩,下小園真,石井啓之,加藤和利
  • 学会等名: 電子情報通信学会2014総合大会
  • 発表場所: (C-4-21)
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの50ns以下での波長切替 (2014)
  • 著者名/発表者名: 立本雄大,恩地裕和,武内翔太,布谷伸浩,下小園真,石井啓之,加藤和利
  • 学会等名: 電子情報通信学会2014総合大会
  • 発表場所: (C-4-22)
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] Wavelength stabilization of tunable lasers based on thermal-drift canceler (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Takeuchi, H. Onji, N. Nunoya, M. Shimokozono, H. Ishii, K.Kato
  • 学会等名: 18th Microoptics Conference (MOC) 2013
  • 発表場所: (H20)
  • 年月日: 20131027-30
• [学会発表] Acceleration of wavelength switching for tunable distributed amplification (TDA-) DFB lasers (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Onji, S. Takeuchi, N. Nunoya, M. Shimokozono, H. Ishii, K.Kato
  • 学会等名: 18th Microoptics Conference (MOC) 2013
  • 発表場所: (H19)
  • 年月日: 20131027-30
• [学会発表] デジタル制御熱ドリフト補償による波長可変レーザの波長安定化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武内翔太,恩地裕和,布谷伸浩,下小園真,石井啓之,加藤和利
  • 学会等名: 電子情報通信学会2013ソサイエティ大会
  • 発表場所: (C-4-29)
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの高速波長切替 (2013)
  • 著者名/発表者名: 恩地裕和,武内翔太,布谷伸浩,下小園真,石井啓之,加藤和利
  • 学会等名: 電子情報通信学会2013ソサイエティ大会
  • 発表場所: (C-4-30)
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] 光差周波を用いたフレキシブルグリッド向け高精度レーザー波長安定化
  • 著者名/発表者名: 佐伯淳,武内翔太,恩地裕和,加藤和利
  • 学会等名: レーザー学会第34回年次大会
  • 年月日: 00000000
• [産業財産権] 高精度光周波数安定化法および高精 度光周波数安定化装置 (2014)
  • 発明者名: 加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
  • 権利者名: 九州大学、日本電信電話(株)
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 出願手続き中
  • 出願年月日: 20140400
• [産業財産権] 極値検出器 (2014)
  • 発明者名: 加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
  • 権利者名: 九州大学、日本電信電話(株)
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 出願手続き中
  • 出願年月日: 20140500
• [産業財産権] 差周波発生器 (2014)
  • 発明者名: 加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
  • 権利者名: 九州大学、日本電信電話(株)
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 出願手続き中
  • 出願年月日: 20140500
• [産業財産権] デジタル制御システム (2013)
  • 発明者名: 加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
  • 権利者名: 九州大学、日本電信電話(株)
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-037729
  • 出願年月日: 2013-02-27
• [産業財産権] 波長可変レーザシステム及その制御方法 (2013)
  • 発明者名: 加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
  • 権利者名: 九州大学、日本電信電話(株)
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-067206
  • 出願年月日: 2013-03-27
• [産業財産権] 高速波長変化モニタおよびこれを用いた光遮断装置 (2013)
  • 発明者名: 加藤和利、下小園真、石井啓之、布谷伸浩
  • 権利者名: 九州大学、日本電信電話(株)
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-097119
  • 出願年月日: 2013-05-02