非線形光学効果と電気光学効果を用いた光電融合コヒーレントシリアルパラレル信号処理

利用非线性光学效应和电光效应的光电相干串并行信号处理

基本信息

批准号：
21K04067
负责人：
福地裕
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ブロードバンドインターネットを基軸とする高度情報化社会では、基幹光ネットワークにエクサビット毎秒級の超大容量性が将来要求されると予測される。このようなシステムの構築のため、ディジタルコヒーレント光通信システムの研究開発が2000年代から活発化しており、ネットワークの高度化には超高速、広帯域、高機能な中継ノードが必須になると考えられる。本研究では、理論と実験の両面から、分極反転周期変調擬似位相整合ニオブ酸リチウムアレイ光導波路に電圧制御機能を搭載した新たな光-電気ハイブリッド信号処理デバイスを創出する。当該素子の結晶や構造等のデバイスパラメータを自在に制御することにより、高次の非線形光学効果に基づく光段におけるコヒーレントシリアル-パラレル信号処理と、電気光学効果に基づく電気段におけるシンセサイジングを同時に実現する。光子と電子に秘めた普遍的特質を活かし合い、これらの巧みな合成動作に基づく先進信号処理技術を開拓し、超高速かつ広帯域でスマートなコヒーレントノードの実現を目指す。今年度は、研究代表者と各研究分担者が役割分担することにより、昨年度の研究成果を踏まえた最適化デバイスの試作を開始し、設計精度や各種基本特性の評価に取り組んだ。さらに、参画研究者のそれぞれの専門性を活かすことにより、設計時の予測性能と実装仕様等を比較検証し、翌年度の実験対策を行った。これらにより、当該デバイスの時間、周波数、位相、空間の全軸上の信号処理について検討を行うことができた。

在以宽带互联网为基础的先进信息社会中，预计未来骨干光网络将需要Exbit/秒级别的超高容量。为了构建这样的系统，数字相干光通信系统的研究和开发自2000年代以来一直很活跃，人们相信超高速、宽带和高功能的中继节点对于网络的进步至关重要。在本研究中，我们将基于理论和实验，创建一种新型光电混合信号处理装置，该装置将电压控制功能融入偏振周期调制准相位匹配铌酸锂阵列光波导中。通过自由控制元件的晶体和结构等器件参数，我们可以同时实现基于高阶非线性光学效应的光学级相干串并行信号处理和基于电光效应的电级信号合成。做。通过利用光子和电子的普遍特性，我们将开发基于其巧妙合成的先进信号处理技术，旨在实现超高速、宽带和智能相干节点。今年，首席研究员和各研究伙伴分工开始根据去年的研究成果制作优化设备的原型，并致力于评估设计精度和各种基本特性。此外，利用每位参与研究人员的专业知识，我们对设计时的预测性能和实施规范等进行了比较和验证，并准备了下一年的实验措施。因此，我们能够研究设备中所有时间、频率、相位和空间轴上的信号处理。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

擬似位相整合ニオブ酸リチウムを用いた全光学的ゲートスイッチの特性

采用准相位匹配铌酸锂的全光门开关特性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
阿部元気;梅本翔多郎;宮内亮一;福地裕
通讯作者：
福地裕

EONにおけるコア間クロストークと周波数利用効率を考慮した静的RMLSA手法

EON中考虑核间串扰和频率利用效率的静态RMLSA方法

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡田衛人;福地裕;平田孝志
通讯作者：
平田孝志

Characteristics of all-optical gate switch employing quasi-phase-matched lithium niobate devices

采用准相位匹配铌酸锂器件的全光门开关的特性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Genki Abe;Shotaro Umemoto;Ryoichi Miyauchi;and Yutaka Fukuchi
通讯作者：
and Yutaka Fukuchi

Stable, wavelength-tunable and amplitude-equalized rational harmonic mode-locked laser employing a short bismuth-oxide-based highly nonlinear erbium-doped fiber

采用短氧化铋基高度非线性掺铒光纤的稳定、波长可调谐且幅度均衡的有理谐波锁模激光器

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
関根陸;近藤みずき;桑原敬司;Yutaka Fukuchi
通讯作者：
Yutaka Fukuchi

Rational harmonic mode-locked bismuth-based fiber ring laser

有理谐波锁模铋基光纤环形激光器

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yutaka Fukuchi;Yu Muramatsu;and Ryoichi Miyauchi
通讯作者：
and Ryoichi Miyauchi

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通讯作者：
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通讯作者：
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发表时间：
2017
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影响因子：
0
作者：
福地裕;木村共孝;吉田孝博;A. N. Nguyen and H. Shirai;Yutaka Fukuchi;R. Sato and H. Shirai;Yutaka Fukuchi and Taichi Matsuura;ヌェン　ヌゴック　アン，白井宏;Yutaka Fukuchi
通讯作者：
Yutaka Fukuchi