周期分極反転ニオブ酸リチウムの縦続二次非線形効果を用いた全光超高速広帯域信号処理

利用周期性极化铌酸锂中级联二阶非线性效应的全光超高速宽带信号处理

• 批准号: 18760283
• 负责人: 福地 裕
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760283/
• 关键词: フォトニックネットワーク; 超高速情報処理; 先端機能デバイス; 非線形光学; 光スイッチ; 光波長変換; 擬似位相整合; ニオブ酸リチウム; フォトニックネックワーク

将来のフォトニックネットワークでは、1テラビット毎秒を遥かに越える超大容量性が要求され、用いる光パルスの幅はピコ秒からサブピコ秒の領域に達する。このようなネットワークを構築するには、電子技術によらない全光学的信号処理デバイスが必須である。本研究では、周期分極反転ニオブ酸リチウム(PPLN)デバイスにおける第二高調波発生と差周波混合の縦続二次非線形光学効果を用いた、テラビット毎秒級の様々な全光信号処理デバイスを提案した。具体的には、異常光導波型および常光・異常光両導波型PPLNデバイスに対して、電子計算機を用いた詳細な特性解析と原理実験を行い、全光超高速ゲートスイッチ、全光超高速再生中継器、ポンプ光フリー全光超広帯域波長変換器の実現可能性を示した。全光超高速再生中継器は、基本波と第二高調波間の群速度不整合に起因する固有の波形整形機能を用いており、ポンプ光フリー全光超広帯域波長変換器は、信号スペクトルの端に擬似位相整合波長を合わせることにより、ポンプ光を必要としない。これらは、これまでにない全く新しい動作原理である。最終目標は、これらの全光超高速超広帯域信号処理デバイスを用いて、真に高速大容量の次世代フォトニックネットワークを構築することである。本ネットワークノードに必須となる全ての信号処理デバイスを、同種の素子を用いて実現することにより低コスト化と同時に高性能化を図る試みは、国内外における他の研究開発機関ではなされておらず極めて独創的かつ先駆的であると考えられる。

Future の フ ォ ト ニ ッ ク ネ ッ ト ワ ー ク で は, 1 テ ラ ビ ッ ト in their second を remote か に more え る super capacity demand が さ れ, use い る light パ ル ス の picture は ピ コ seconds か ら サ ブ ピ コ に seconds の field of す る. The construction of するに ようなネットワ and electronic technology によらな ようなネットワ for all-optical signal processing デバ スが スが must be である. This study で は, periodic points against planning ニ オ ブ acid リ チ ウ ム (PPLN) デ バ イ ス に お け る born the second wave of high-profile 発 と difference frequency mixing の 縦 続 quadratic nonlinear optical unseen fruit を with い た, テ ラ ビ ッ ト level in their second の others 々 な all-optical signal 処 Richard デ バ イ ス を proposal し た. Specific に は, abnormal optical wave type お よ び run, abnormal light struck guided wave type PPLN デ バ イ ス に し seaborne て, electronic computer を い た detailed analytical と な characteristic principle be 験 を い, all-optical ultra-high-speed ゲ ー ト ス イ ッ チ, whole light ultra-fast 継 device, in the regeneration ポ ン プ light フ リ ー QuanGuangChao hiroo 帯 domain wavelength variations is の possibility be presently を shown し た. In all-optical ultra-high-speed regeneration 継 は, basic の between the second high-profile と wave group velocity unconformity に cause す る inherent の wave shaping function を with い て お り, ポ ン プ light フ リ ー QuanGuangChao hiroo 帯 domain wavelength variations in は, signal ス ペ ク ト ル の end に quasi phase integration wavelength を close わ せ る こ と に よ り, ポ ン プ light を necessary と し な い. The complete く new principle of motion である of <s:1> れら れまでにな and れまでにな れまでにな. Ultimate goal は, こ れ ら の all-optical ultra-high speed super hiroo 帯 domain signal 処 Richard デ バ イ ス を with い て, true に high-speed high-capacity の nextgen フ ォ ト ニ ッ ク ネ ッ ト ワ ー ク を build す る こ と で あ る. This ネ ッ ト ワ ー ク ノ ー ド に must と な る full て の signal 処 Richard デ バ イ ス を, same の element を with い て be presently す る こ と に よ り low コ ス ト change と に at the same time high performance-based を 図 る try み は, both at home and abroad に お け る he の research 発 machine masato で は な さ れ て お ら ず extremely め て original か つ 駆 first で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

Characteristics of all-optical ultra-fast retiming switches using cascaded second-order nonlinear effect in periodically poled lithium niobate waveguides

周期性极化铌酸锂波导中级联二阶非线性效应的全光超快重定时开关的特性

• 发表时间: 2007
• 作者: Yutaka Fukuchi;Yutaka Fukuchi;Yutaka Fukuchi
• 通讯作者: Yutaka Fukuchi

Broadband wavelength-tunable harmonically mode-locked fiber ring laser using a bismuth-oxide-based erbium-doped fiber and a bismuth-oxide-based highly nonlinear fiber

使用氧化铋基掺铒光纤和氧化铋基高非线性光纤的宽带波长可调谐谐波锁模光纤环形激光器

• 发表时间: 2008
• 作者: Yutaka Fukuchi

Broadband wavelength-tunable actively mode-locked fiber ring laser using a bismuth-oxide-based erbium-doped fiber

使用氧化铋基掺铒光纤的宽带波长可调谐主动锁模光纤环形激光器

• 发表时间: 2008
• 作者: Yutaka Fukuchi;Yutaka Fukuchi
• 通讯作者: Yutaka Fukuchi