外部変調器フリー直交振幅変調光源への挑戦

对无外部调制器正交调幅光源的挑战

• 批准号: 22K18801
• 负责人: 横田 信英
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18801/
• 关键词: 直交振幅変調; 相互注入同期; 半導体レーザ

近年、大型IT企業の有するデータセンター間における大容量通信用光源の需要が急増しており、光電界の実部と虚部における直交性を利用した直交振幅変調を活用した光源の低コスト化や省電力化が重要である。本研究では、コストや消費電力のボトルネックとなる外部変調器を用いることなく半導体レーザから直交振幅変調光を直接生成するための光源技術の開発を目的としており、相互注入同期現象を活用する独自提案の直交振幅変調光源について原理検証する。当該年度では、2つの半導体レーザを導波路型の光フィルタであるリング共振器によって結合したInP光集積回路チップを設計し、ファウンドリサービスを活用して発注した。相互注入同期条件の考察や相互注入同期時の変調周波数応答特性などを評価可能な光集積回路パターンも設計しチップ内に配置した。現在、本チップはファウンドリによって作製されている段階である。また、ファウンドリで作製可能な光集積回路は光フィルタのQ値や半導体レーザの変調速度などの点で制限を受けるため、光集積回路チップの試作と並行して、バルク素子を用いた原理検証実験系の立ち上げを進めた。高Q値を有する光フィルタとして、高反射率ミラーを用いた三角共振器とファブリペローエタロンを候補とし、それぞれをコンパクトに配置可能な光学系の設計を行った。また、2つの半導体レーザ間で安定した強い相互注入同期を得るためのアイデアを検討し手がかりを得た。

近年来，大型IT公司拥有的数据中心之间对大容量通信光源的需求一直在迅速增加，重要的是通过利用正交振幅调制来降低光源的成本和节能，从而利用光电场真实和虚构部分中正交性的正交调制。这项研究旨在开发一种光源技术，用于直接从半导体激光器中产生正交振幅调制光，而无需使用外部调制器，该调制器是成本和功耗的瓶颈，我们将研究拟议的正交幅度调制的原理，该原理利用了使用共同注射lagotual optimutual lenopual option lenopual option optimentemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenonemenomenofecection。在这个财政年度，我们设计了一个INP光学集成电路芯片，其中使用环谐振器，一个波导型光学滤波器组合了两个半导体激光器，并使用Foundry Service订购了它们。已经评估了可以设计并可以评估相互注射锁定条件和相互注射锁定过程中的调制频率响应特性的光学整合电路模式，并将其放置在芯片中。目前，该芯片是由铸造厂制造的。此外，可以通过铸造厂制造的光学整合电路受到光滤波器的Q值和半导体激光器的调制速度的限制，因此与光学整合电路芯片的原型平行，我们已经开始使用散装元素进行原理验证实验。作为具有较高Q值的光学滤波器，我们设计了一个光学系统，可以使用三角谐振器和Fabry-Perot Etalon使用高反射率镜子对其进行紧凑的布置。我们还研究了一种在两个半导体激光器之间获得稳定，强的注射锁的想法，并获得了线索。