Ultra fast optical signal processing using arrayed waveguide grating

使用阵列波导光栅进行超快速光信号处理

• 批准号: 12450027
• 负责人: KUROKAWA Takashi
• 金额: $ 9.34万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12450027/
• 关键词: Optical signal processing; Time-space conversion; Arrayed waveguide grating; Short optical pulse; CCD image sensor; 短光パレス; CCDイメージセンサ; 二光子吸収

Ultra-short optical pulse shaping based on time-space conversion has been widely demonstrated by using free-space optics with diffraction grating pairs and lenses. We have proposed time-to-space conversion optical signal processing using an arrayed waveguide grating. The arrayed-waveguide grating system has the advantages of a long time window, and well suites to handle subpico- to several picosecond pulses. Moreover, it is compact, compatible with fiber optics, and can be integrated with functional photonic devices. We introduce several applications of this technology to terabit communication systems, such as pulse shaping, dispersion comp ensation, and optical COM encoder and decoder. Furthermore, we proposed a novel method for measuring the waveform of short optical pulses, which uses two-photon absorption process hi a silicon image sensor. We confirmed that infrared ^ht images with 1550nm wavelength were successfully, captured by the image sensor. Then we constructed a Michelson interferometer with a tilted reference mirror for measuring autocorrelation wave forms of optical pulses instantaneously without scanning mechanism.

利用自由空间光学中的衍射光栅对和透镜实现基于时空转换的超短光脉冲整形已得到广泛的应用。我们提出了时间到空间转换的光信号处理，使用阵列波导光栅。阵列波导光栅系统具有时间窗口长的优点，可以很好地处理亚皮秒到几皮秒的脉冲。此外，它结构紧凑，与光纤兼容，并可与功能性光子器件集成。介绍了该技术在太比特通信系统中的几种应用，如脉冲整形、色散补偿、光COM编解码器等。在此基础上，提出了一种利用硅图像传感器中的双光子吸收过程测量短光脉冲波形的新方法。我们证实，图像传感器成功地捕获了1550nm波长的红外图像。在此基础上，我们构造了一台参考镜倾斜的迈克尔逊干涉仪，可以在不需要扫描机构的情况下，对光脉冲的自相关波形进行瞬时测量。

项目成果

黒川, 竹ノ内, 津田: "アレイ導波路格子を用いた時空間変換光信号処理と通信および情報処理への応用"レーザー研究. 28(8). 486-491 (2000)

Kurokawa、Takenouchi、Tsuda：“使用阵列波导光栅进行时空转换光学信号处理及其在通信和信息处理中的应用”Laser Research 28(8) 486-491 (2000)。

P. G. Chua, Y Tanaka, M. Takeda, T. Kurolcawa: "Infra-Red Image Detection with a Si-CCD Image Sensor clue to the Two Photon Absorption Process."Technical Digest of CLEO/Pacific Rim 2001. vol. 1. 482-483 (2001)

P. G. Chua、Y Tanaka、M. Takeda、T. Kurolcawa：“利用 Si-CCD 图像传感器进行红外图像检测，揭示了两个光子吸收过程。”CLEO/环太平洋技术文摘 2001 年。卷。

チュア, 田中, 黒川, 武田: "CCDイメージセンサーの二光子吸収特性と赤外画像の検出"Proceeding of Optics Japan 2000. 367-368 (2000)

Chua、Tanaka、Kurokawa、Takeda：“CCD 图像传感器的双光子吸收特性和红外图像检测” Proceeding of Optics Japan 2000. 367-368 (2000)

H.Tsuda,H.Takenouchi,T.Kurokawa,and K.Okamoto: "Performance analysis of a dispersion compensator using arrayed-waveguide gratings"IEEE J.Lightwave Technology. 18・8. 1139-1154 (2000)

H. Tsuda、H. Takenouchi、T. Kurokawa 和 K. Okamoto：“使用阵列波导光栅的色散补偿器的性能分析”IEEE J. Lightwave Technology（2000 年）。

黒川: "光インタコネクションの概観"情報処理. 41・9. 1004-1007 (2000)

黑川：“光互连概述”信息处理41・9。