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次世代通信に向けた超低位相雑音の集積光周波数コムに関する研究

下一代通信超低相位噪声集成光频梳研究

基本信息

批准号：
22KJ2357
负责人：
西本健司
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は次世代大容量・高速通信に向けた高品質キャリア信号生成のために、マイクロコムを超低位相雑音化させることを目的としている。マイクロコムとは、低損失の半導体光導波路で形成されるリング型微小光共振器を利用してミリスケールまで縮小された光周波数コムの一種であり、周波数軸上で等間隔に並ぶ多数の周波数モードを持つ。また、一般的な半導体製造技術でシステム全体を作製可能であることから生産性や価格の面において高いアドバンテージを持つ。さらに、微小光共振器のリング半径で決定されるマイクロコムの周波数モード間隔は数百 GHzにも及ぶため、光周波数分周を利用したミリ・THz波発生による次世代通信キャリア発生等独自の応用領域を持つ。しかし、微小光共振器は熱揺らぎによる屈折率変動が比較的大きいため、発生したマイクロコムの位相雑音が増大することが知られている。位相雑音の増大は通信キャリアとしての品質を低下させるため、低位相雑音化の対策は必須である。初年度は五酸化タンタルを利用した微小光共振器の作製と、結合リング型微小光共振器を利用したマイクロコムの位相安定化に向けた光スペクトル広帯域化実験を行った。五酸化タンタル製の微小光共振器は他の代表的な媒質と比較して一桁ほど低い熱屈折率係数を持つ。そのため、発生したマイクロコムの位相雑音は本質的に低減する事が予想される。本年度では、マイクロコム発生で重要となる高い光閉じ込め性能(Q値)を持つ共振器作成プロセスの再現性の確保に取り組んだ。結合リング型微小光共振器は2つの共振周波数が相互作用するAvoided mode crossing(AMX)を強力に発生させることが出来るデバイスである。本年度では、AMXを利用した局所的な分散制御を行うことで広い周波数スパンにわたり位相整合条件が満たされ、光スペクトルが広帯域化されたマイクロコムを発生させることに成功した。

This research aims to achieve high-quality radio signal generation and ultra-low phase sound processing for next-generation large-capacity and high-speed communications. Micro-optical resonator, a low-loss semiconductor optical waveguide formed using a micro-optical resonator.ルまで shrinking された light cycle number コムの a kind of であり, equal intervals on the cycle number axis and ぶ a plurality of light cycle number モードをhold つ.また, general semiconductor manufacturing technology, all manufacturing capabilities are possible, and productivity is high.さらに、The radius of the micro-optical resonator is determined by the number of cycles and the interval of several hundred We maintain our own unique application fields such as GHz transmission and transmission, optical frequency multi-wavelength utilization and THz wave generation and next-generation communication generation.しかし、Micro optical resonator はheat 揺らぎによるRefractive index change が大きいため、発生したマイクロコムのphase雑音が嗗大することが知られている. The communication quality of the phase 雑音 is large and the communication quality is low, and the low-level phase 雑音化 is a must. In the first year, the five-acidified タンタルを was produced using a したmicro-optical resonator and combined with the Rino type micro-optical resonance. The device uses the したマイクロコムのphase stabilization にoriented けた光スペクトル広帯区综合実験を行った. The micro-optical resonator made by Pentanoic Acid is one of its representative mediums and has a relatively low thermal refractive index.そのため, 発生したマイクロコムのphase 雑音はESSENTIAL にREDUCE する事がyu思される. This year, it is important to ensure the reproducibility of the high performance (Q value) and resonator production of the high-quality photonics. Combined with the リング type micro-optical resonator, the interaction of the resonance frequency and the frequency of the resonance is するAvoided mode crossing (AMX) and the strong に発生させることが出るデバイスである. This year, AMX uses the decentralized control system of the company's office to adjust the number of cycles and the phase. If the conditions are met, it will be successful if the conditions are met.

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）

Spectral broadening of a Kerr microresonator soliton comb via a coupled-ring microresonator

通过耦合环微谐振器对克尔微谐振器孤子梳进行光谱展宽

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kenji Nishimoto;Kaoru Minoshima;Naoya Kuse
通讯作者：
Naoya Kuse

Low phase noise THz generation from a fiber-referenced Kerr microresonator soliton comb

从光纤参考克尔微谐振器孤子梳产生低相位噪声太赫兹

DOI：
10.1038/s42005-022-01100-0
发表时间：
2022
期刊：
Communications Physics
影响因子：
5.5
作者：
Kuse Naoya;Nishimoto Kenji;Tokizane Yu;Okada Shota;Navickaite Gabriele;Geiselmann Michael;Minoshima Kaoru;Yasui Takeshi
通讯作者：
Yasui Takeshi

Low noise 560 GHz generation from a fiber-referenced Kerr microresonator soliton comb

由光纤参考 Kerr 微谐振器孤子梳产生低噪声 560 GHz

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Naoya Kuse;Kenji Nishimoto;Yu Tokizane;Shota Okada;Kaoru Minoshima and Takeshi Yasui
通讯作者：
Kaoru Minoshima and Takeshi Yasui

Basic study on THz wireless communication using Kerr micro-resonator frequency combs

基于克尔微谐振器频率梳的太赫兹无线通信基础研究