アレイ導波路回折格子を用いたパルス制御

概要

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インターネットプロトコル(Internet Protocol: IP)トラフィックの爆発的な増加に対応するためには,伝送リンク容量の拡張と同時にパケット転送速度の高速化が必要不可欠であり,光ファイバをベースとして,情報を光でやりとりする大容量フォトニックネットワークの研究開発が進められてきた。さらに,"拡大するデータ帯域の幅に対する柔軟でアクティブな適応力"を持つネットワークを実現するために,ネットワークの機能と構成をダイナミックに進化させるパルス制御技術が注目されている。本論文では,アレイ導波路回折格子(Arrayed-Waveguide Grating: AWG)を用いた「高速パルス制御装置」を初めて提案・構築するとともに,光パルス列を用いたパルス整形の原理確認実験を行い,良好な結果を得たので報告する。この制御装置はモードロックレーザからの高速光パルスをAWGでフーリエ変換し,スペクトル面でMach-Zehnder式アクティブ導波路変調素子を用いて任意の変調を加えた後に再度AWGで逆フーリエ変換して時間波形に変換することを原理としている。パルス制御を支える波形整形技術としてはこれまでに,回折格子・シリンドリカルレンズと液晶空間光変調器を組み合わせた手法,AWGの時空間変換機能を用いて得られた周波数分布を液晶空間光変調器で変調する手法などが検討されている。しかしこれらの手法には変調帯域が狭く,制御する波形特性が一定の関数になり,3次以上の高次位相分散を個別に変調することが難しいなどの課題が残っている。従って,変調するスペクトル分布の空間分解能が液晶空間光変調器の画素サイズに依存することも設計時に考慮しなければならない。本研究で提案した手法では,前述した問題を解決し,AWGの持つナノメートルオーダー間隔で波長スペクトルを生成する能力を保ったまま,導波路領域内で光の振幅と位相を変調し,安定したパルス制御を可能にした。また,周波数面における変調を行うため,AWGの波長チャネル数を増やすことで,手軽にパルス変調帯域を増やすことができる。
2004-03-31

アレイ導波路回折格子を用いたパルス制御

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