波長選択型全光スイッチングに関する研究

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1.全光型の新しい光信号処理システムの研究前年度にカナダMcGill大学のChen教授のもとで光変調フォーマット変換に関する研究を行い、これまでにない新しい方式で2相位相変調から4相位相変調への変換が実現可能であることを、理論解析、計算機シミュレーション、及び基礎実験によって明らかにした。本年度は当テーマで得られた成果をまとめ、特許出願、国際会議、国内会議で発表してきた。当テーマの継続として、逆変換である4相から2相へ変換、および発展系である4相位相変調から16直交振幅変調への変換についても、理論段階であるが実現可能性を明らかにした。これらは更に検討・検証を実施し、学術雑誌及び国際会議に投稿する予定である。2.グラフェンを用いた高効率な光回路構成の検討超高速応答で高制御効率が期待できる波長選択型の全光スイッチングの研究を目的として活動してきた。本年度は、提案光スイッチの高効率化を目指し更なる構成の工夫を行った。当スイッチは1入力2出力の1×2空間スイッチであるが、提案構成の中で最も小型な構成では、どちらの出力にスイッチする場合でも常に制御光が必要で比較的高消費電力となる問題があった。これを解決するために、制御光が無ければ一方に、有れば他方に出力を切替えることで、制御光の利用を最小限に抑え省電力を目指した構成を検討した。次にデバイス材料の検討を行った。提案光スイッチの制御のためには、光強度で約7～10dB程度の消光比を実現できる材料が必要となる。そこで我々は、優れた可飽和吸収特性を有するグラフェンに着目した。特に単層グラフェンは所望の特性を発揮できる可能性が高いことから、実物を入手し現在光学的な諸特性の測定を開始している。これと並行し、単層グラフェンの利用を想定した光スイッチの具体的構成の検討も行っている。得られた成果は、国際会議および国内会議で発表してきた。