Development of high-repetition optical pulse source by miroresonator

微谐振器高重频光脉冲源的研制

• 批准号: 19H00873
• 负责人: 田邉 孝純
• 金额: $ 28.54万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H00873/
• 关键词: 光エレクトロニクス; 量子エレクトロニクス; 光周波数コム; レーザ; フォトニクス; 微小光共振器; 光エクトロニクス; 非線形光学; フォトニック結晶; 機械学習; 非線形工学; レーザ工学; 微小光学; パルスレーザ

MgF2微小光共振器を用いた光伝送実験においては，1.4TBpsの超波長多重光通信を実現しているので，実際にフィールドに導入した光ファイバ網を用いて超低遅延光伝送を実証した．直線距離4.5 kmの商用光ファイバ網を用いて，低遅延伝送を実証し，往復伝送させた際の過剰遅延を3.1usに抑えられることを示した．また，生成したソリトンコムの中心周波数，繰り返し周波数を任意に変調できることを示した．これは高安定マイクロコムの生成にとって必要不可欠な技術である．その成果は国際学術論文誌に成果発表し，報道発表した．さらに，低ノイズコム生成に向けて，生成したコムの位相ノイズを測定し-90dBc/Hzを以下を得た．SiNマイクロリング共振器では，光伝送及びテラヘルツ生成に取り組んだ．光伝送ではソリトンコムによる伝送のみではなく，出力光強度が高い変調不安定性コムを用いた伝送に取り組んだ．変調不安定性コムの状態を精密に測定し，光伝送が可能な条件を明らかにした．また，変調不安定コムを用いるとカオス信号を得て秘匿光通信ができる．そのために必要となる送信側と受信側の2つの共振器でのカオス同期ができることを理論的に明らかにした．テラヘルツ生成においては，ソリトンコムを用いて300GHzのTHz生成の実験を行い，-6.7dBmの出力を得ることに成功した．シリカ共振器を用いると広帯域なラマンコムを生成できる．ラマンコムはコヒーレントな過程で生成されるので，光通信などの応用に用いることができる．我々は今期ラマンコムの安定性について評価を行い，一定の条件下で応用に給することができる光源となることを示した．最後に，利得を付与した微小光共振器を用いると自励モード動機が実現できることが期待できる．我々はその条件を理論的に明らかにするとともに，可飽和吸収を有するグラフェンのトランスファ技術を開拓した．

MgF2 tiny optical resonator を with い た 伝 send light be 験 に お い て は, 1.4 -tbps の super multiple optical communication wavelength を be presently し て い る の で, be interstate に フ ィ ー ル ド に import し た light フ ァ イ バ net を with い て ultra-low 遅 delay light 伝 send を card be し た. Linear distance of 4.5 km の commercial light フ ァ イ バ net を with い て, low 遅 delay 伝 send を be し, reciprocating 伝 send さ せ た interstate の before turning 遅 delay を 3.1 us に え suppression ら れ る こ と を shown し た. ま た, generate し た ソ リ ト ン コ ム の center frequency, Qiao り return し cycle for arbitrary を に - adjustable で き る こ と を shown し た. The generation of にとって must not be lacking in な technology である, such as な れ, ロコム, and <s:1>. Youdaoplaceholder0 そ achievements そ Journal of International Academic Papers に publication of achievements そ, publication of reports た. さ ら に, low ノ イ ズ コ ム generated に to け て, generate し た コ ム の phase ノ イ ズ を determine し - 90 DBC/Hz を た を below. The resonator of SiN で, optical 伝 and びテラヘ びテラヘ びテラヘ ロリ generate に and んだ sets んだ. Send light 伝 で は ソ リ ト ン コ ム に よ る 伝 send の み で は な く, the output light intensity high が い - adjustable labile コ ム を with い た 伝 send に group take り ん だ. State - the labile コ ム の を precision に し, light 伝 conditions may send が な を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0, unstable modulation コムを, て anonymous optical communication がで る る る ス signal を. そ の た め に necessary と な る messenger side と trusted side の 2 つ の resonator で の カ オ ス period が で き る こ と を theory に Ming ら か に し た. テ ラ ヘ ル ツ generated に お い て は, ソ リ ト ン コ ム を with い て 300 GHZ の THz generation の be 験 を い, 6.7 dBm の output を must る こ と に successful し た. The シリカ resonator を generates で る る る with the ると ると domain なラ る コムを コムを コムを. ラ マ ン コ ム は コ ヒ ー レ ン ト で な process generated さ れ る の で, optical communication な ど の 応 using に い る こ と が で き る. I 々 は in this issue ラ マ ン コ ム の stability に つ い て review 価 を い, under the condition of a certain の で 応 used to す に る こ と が で き る light と な る こ と を shown し た. Finally に, gains を give し た tiny optical resonator を with い る と self-excited モ ー ド motivation が be presently で き る こ と が expect で き る. I 々 は そ の condition を theory に Ming ら か に す る と と も に, saturable absorption 収 を have す る グ ラ フ ェ ン の ト ラ ン ス フ を ァ technology develop し た.

项目成果

Improvement of Q factor and dispersion of crystalline microresonator towards soliton comb generation

改善晶体微谐振器的 Q 因子和色散以产生孤子梳

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Tanaka;M. Fuchida;S. Fujii;H. Amano;A. Kubota;R. Suzuki;Y. Kakinuma;and T. Tanabe
• 通讯作者: and T. Tanabe

Versatile tuning of Kerr soliton microcombs in crystalline microresonators

• DOI: 10.1038/s42005-022-01118-4
• 发表时间: 2023-01-10
• 期刊: COMMUNICATIONS PHYSICS
• 影响因子: 5.5
• 作者: Fujii, Shun;Wada, Koshiro;Tanabe, Takasumi
• 通讯作者: Tanabe, Takasumi

Broad bandwidth phase-matched four-wave mixing in dispersion-engineered microresonators

色散工程微谐振器中的宽带相位匹配四波混频

• 发表时间: 2019
• 作者: I. Rammaru;T. Suzuki;S. Fujii;and T. Tanabe;T. Tanabe
• 通讯作者: T. Tanabe

シリカ微小光共振器における広帯域ラマンコム発生に関する研究

二氧化硅微光腔中宽带拉曼梳产生的研究

• 发表时间: 2020
• 作者: M.F. Hainey;Jr.;T. Mano;T. Kasaya;T. Ochiai;H. Osato;Y. Sugimoto;T. Kawazu;A. Shigetou;Y. Jimba;H. Miyazaki;and H. T. Miyazaki;和田幸四郎，藤井瞬，熊崎基，大塚民貴，曽田昇汰，川西悟基，田邉孝純;宮崎英樹;遊部航希，熊崎基，Yuyang Zhuang，藤井瞬，今村陸，石田蘭丸，田邉孝純;曽田昇汰，藤井瞬，鈴木良，田邉孝純
• 通讯作者: 曽田昇汰，藤井瞬，鈴木良，田邉孝純

PDMSを用いた微小光共振器へのCNTのコーティングと可飽和吸収特性

使用 PDMS 的微观光学腔上的 CNT 涂层和可饱和吸收特性

• 发表时间: 2020
• 作者: M. F. Hainey;Jr.;T. Mano;T. Kasaya;Y. Jimba;H. Osato;K. Watanabe;Y. Sugimoto;T. Kawazu;Y. Arai;A. Shigetou;T. Ochiai;H. Miyazaki;and H. T. Miyazaki;今村陸，長島圭吾，石田蘭丸，藤井瞬，セットジイヨン，山下真司，田邉孝純
• 通讯作者: 今村陸，長島圭吾，石田蘭丸，藤井瞬，セットジイヨン，山下真司，田邉孝純