フォトニック結晶導波路での超高速動的スローライトチューニングとその応用

光子晶体波导中的超快动态慢光调谐及其应用

基本信息

  • 批准号:
    14J00060
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2014-04-25 至 2017-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

私が昨年までに研究してきた逆伝搬スローライト系と、アレイ化された二光子吸収フォトダイオード (Two-Photon-Absorption Photodiode: TPA-PD) を組み合わせたオンチップの光相関計の研究を進めた。これは、TPA-PDをアレイ状に形成したPCWの両端から光パルスを同時入力すると、入力パルス波形を反映した光電流分布が生じ、光パルス波形を観測できるというものである。提案したオンチップ光相関計を設計し、実際にCMOSプロセスにより製作した。提案デバイスは構成・動作原理ともにシンプルで、高い歩留まりを確認した。これはオンチップ光相関計の実用化、低価格化、信頼性向上にとって重要な結果である。製作したデバイスを用いて相関波形観測を実験し、半値全幅1~10psのパルスの相関波形の観測に成功した。パルス幅の測定範囲はデバイスの設計により0.1~100ps程度まで変えられると考えられ、さまざまな利用状況に対応可能である。ところで、光相関計には周期的でない単発の光パルスを観測できるシングルショット光相関計があるが、従来市販されているものではメガワット級のハイパワーパルスしか波形観測できない難点があった。本デバイスもシングルショット観測が可能な構成であるが、PCWの強い光閉じ込めとスローライトの非線形増大効果によりTPA-PDを高感度化でき、従来型と比較して1千万倍(パルスピークパワーと平均パワーの積で評価)の高感度波形観測を実現した。さらに、初期的な実証実験でありながらも比較的高い精度での相関波形観測を確認しており、今後、ファイバー接続やPD電流読み出し用の電子回路などの実装ができれば、近い将来に実用化できると考えている。これを実用化できると、従来ボックスサイズであった光相関計をチップサイズにまで小型化できる。
Last year, the research on the combination of two-photon-Absorption Photodiode (TPA-PD) and optical correlation method was carried out. TPA-PD waveform is generated by the input of light from the PCW. The design and implementation of CMOS optical correlator The motion of the proposal is confirmed by the composition and operation principle of the proposal. The results of this study are: (1) the application of optical correlation technology,(2) the low quality of optical correlation technology, and (3) the high reliability of optical correlation technology. The correlation waveform measurement was successfully performed at half-amplitude of 1~10ps. The measurement range of the amplitude is 0.1~100ps. The optical correlation meter has a period of time, and the optical correlation meter has a period of time, and the optical correlation meter has a period of time. This device makes it possible to observe waveforms. The strong light blocking effect of PCW and the non-linear enhancement effect of the switch enable TPA-PD to be highly sensitive, and high-sensitivity waveform observation with a current type and a comparison of more than 10 million times (the product of the average pixel and the average pixel) can be realized. In the early stage of the test, the high accuracy of the correlation waveform measurement is compared with the high accuracy of the correlation waveform measurement. In the future, the correlation waveform measurement is confirmed with the high accuracy of the PD current output. The optical correlation meter is miniaturized.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
二光子吸収フォトダイオードアレイを用いた光相関計
使用双光子吸收光电二极管阵列的光学相关器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    近藤圭祐;馬場俊彦
  • 通讯作者:
    馬場俊彦
Adiabatic wavelength conversion through free-carrier depletion using pn-junction loaded photonic crystal waveguides
使用 pn 结负载光子晶体波导通过自由载流子耗尽进行绝热波长转换
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Kondo;N. Ishikura;T. Tamura;and T. Baba;中川彰子,大島郁葉,永岡紗和子;大島郁葉,葉柴陽子,須田聡美,山本裕美子;K. Kondo and T. Baba;K. Kondo and T. Baba;K. Kondo and T. Baba
  • 通讯作者:
    K. Kondo and T. Baba
フォトニック結晶スローライト偏向器の様々な構造の比較
光子晶体慢光偏转器各种结构对比
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Kondo;N. Ishikura;T. Tamura;and T. Baba;中川彰子,大島郁葉,永岡紗和子;大島郁葉,葉柴陽子,須田聡美,山本裕美子;K. Kondo and T. Baba;K. Kondo and T. Baba;K. Kondo and T. Baba;近藤圭祐,馬場俊彦;近藤圭祐,建部知紀,馬場俊彦;建部知紀,近藤圭祐,竹内萌江,馬場俊彦
  • 通讯作者:
    建部知紀,近藤圭祐,竹内萌江,馬場俊彦
Dynamic Wavelength Conversion in Copropagating Slow-Light Pulses
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.112.223904
  • 发表时间:
    2014-06-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Kondo, K.;Baba, T.
  • 通讯作者:
    Baba, T.
フォトニック結晶導波路における共伝搬・逆伝搬スローライト系
光子晶体波导中的同向传播和反向传播慢光系统
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Akiko Nakagawa;Junichiro Kanazawa;Fumiyo Oshima;近藤圭祐,馬場俊彦
  • 通讯作者:
    近藤圭祐,馬場俊彦
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  • 通讯作者:
    生田 博志

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    $ 1.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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    $ 1.6万
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