2012年研究カタログ
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■ 研究担当:鍬塚治彦/秋本良一/牛頭信一郎 ■ ネットワークフォトニクス研究センター 超高速光デバイス研究チーム■ 連携担当:挾間壽文 研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●超高精細映像等の急増による光ネットワークの高速化・省エネルギー化に対応 ●160Gbit/s以上の高速で動作可能な、光を光で制御する光デバイスの研究 ●Ⅲ-Ⅴ族化合物半導体サブバンド間遷移を利用した超高速光スイッチの研究 将来の通信ネットワークにおいては、超高精細映像等の送受信の需要の急増により、光ネットワークの高速化・大容量化・省エネルギー化が不可欠です。特に、超高精細映像を遅延なく送受信するには、160Gbit/s以上の高速での信号の送受信が求められます。このような高速の信号は、光信号を電気信号に変換して信号処理を行い、再び光信号に戻すといった従来から行われてきた処理では対応できません。これを克服するには、光信号を電気信号に変換せずに光信号のまま処理する必要があり、このための光を光で制御する高速動作可能な光デバイスの研究を行っています。 高速の動作を実現する手段として、電子を半導体量子井戸に閉じ込めたときに形成されるサブバンドのエネルギーレベル間の光学遷移(Inter Sub-Band Transition ISBT)を利用しています。光通信で用いられる1.55μm帯でのISBTを実現するため、InGaAs/AlAs/AlAsSb結合2重量子井戸構造という新材料構造の研究を進めています。この材料で光導波路スイッチ構造を実現し良好な1.55μm帯でのISBT吸収を実現しています。また、TM偏波でISBTを励起すると、TE偏波の光に位相変調がかかるという新しい現象を見出し、これを高速光スイッチに適用しています。●化合物半導体薄膜結晶成長技術●超高速光デバイス特性評価技術●特許出願情報 特願2011-071614 (2011/03/29)「波長変換装置」 PCT/JP2012/053467 (2012/02/15)「光ゲートスイッチ」謝辞: 本研究の一部は、NEDOプロジェクト「次世代高効率ネットワークデバイス技術開発」および、総務省SCOPEによる委託研究「サブバンド間遷移素子を用いた多値位相変調光信号処理の研究開発」の元に行われています。ISBT光導波路スイッチの構造160Gbit/s����40Gbit/s����������������������(ps)����(mW)1mm�������������������������������ISBT集積型光スイッチによる160Gbit/s信号のパルス列分離動作次世代フォトニックネットワーク光デバイス技術InGaAs/AlGaAs/AlAsSb ����������� TE�����CW� TM�������������� ������������TE����� 1�m 250 �m AlAsSb AlAs InGaAs AlGaAs InGaAs AlAs AlAsSb ����TEM���60 ����� ���� 1 ��: 9.6 nm ● 研究拠点つくば中央224情報通信・エレクトロニクス分野第2会場I-59I-59

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