ニオブ酸リチウム変調器を用いた高速光ラベル生成に関する研究

本研究では超高速・大容量なフォトニックネットワーク実現のために、その要素技術である光符号ラベル生成・処理に関する研究を行った。多くの光ラベル生成・処理の手法についての研究がなされてきているが、それらで用いられているほとんどのデバイスは符号のパラメータやパターンが固定でしか動作できず、ネットワークの状況が変化したときに、柔軟に対応できるかについては十分な検討と検証がされていない。そこで申請者は、パラメータの可変性が高く高速性に優れた電気光学効果に着目し、ニオブ酸リチウム(LiNbO_3:LN)変調器を光符号ラベルの生成に、液晶空間光変調器(Spatial light modulator : SLM)を光符号ラベル処理に用い、検討を行った。本研究では光ラベル処理をスペクトル制御で行うことを提案し、SLMを用いた高分解能かつ広帯域なスペクトル制御デバイスであるVariable bandwidth spectrum shaper(VBS)と高速LN変調器を組み合せて実現することを特徴とした。これにより、可変かつ高速な符号の生成・処理を低損失で行えるなどのさまざまな利点が明らかとなった。シミュレーションと実証実験を行い、LN変調器とVBSを組み合わせたシステムの可変性・有効性を示した。チップ数4、8chip、チップレートが20Gchip/sの符号を用い、1つのデバイスで複数の符号を処理できることを実証した。本研究はフォトニックネットワークの要素技術である光符号ラベル生成・処理技術の柔軟性、効率化、高精度化の実現に貢献しようとするものであり、各種光変調器の組み合わせを選べば、有効な手段となりうることを示した。

本研究では超高速・大容量なフォトニックネットワーク実現のために、その要素技術である光符号ラベル生成・処理に関する研究を行った。多くの光ラベル生成・処理の手法についての研究がなされてきているが、それらで用いられているほとんどのデバイスは符号のパラメータやパターンが固定でしか動作できず、ネットワークの状況が変化したときに、柔軟に対応できるかについては十分な検討と検証がされていない。そこで申請者は、パラメータの可変性が高く高速性に優れた電気光学効果に着目し、ニオブ酸リチウム(LiNbO_3:LN)変調器を光符号ラベルの生成に、液晶空間光変調器(Spatial light modulator : SLM)を光符号ラベル処理に用い、検討を行った。本研究では光ラベル処理をスペクトル制御で行うことを提案し、SLMを用いた高分解能かつ広帯域なスペクトル制御デバイスであるVariable bandwidth spectrum shaper(VBS)と高速LN変調器を組み合せて実現することを特徴とした。これにより、可変かつ高速な符号の生成・処理を低損失で行えるなどのさまざまな利点が明らかとなった。シミュレーションと実証実験を行い、LN変調器とVBSを組み合わせたシステムの可変性・有効性を示した。チップ数4、8chip、チップレートが20Gchip/sの符号を用い、1つのデバイスで複数の符号を処理できることを実証した。本研究はフォトニックネットワークの要素技術である光符号ラベル生成・処理技術の柔軟性、効率化、高精度化の実現に貢献しようとするものであり、各種光変調器の組み合わせを選べば、有効な手段となりうることを示した。