トップ注目研究広帯域かつ低消費電力で柔軟なフォトニックネットワークをめざした光ノード技術および光信号処理に関する研究
カテゴリー 工学、光応用
代表研究者 後藤 信夫
関連する研究者   岸川 博紀   柳谷 伸一郎
Lawrence R. Chen:カナダ・マックギル大学・教授・光信号処理システム
Amr S. Helmy:カナダ・トロント大学・教授・光デバイス
Shien-Kuei Liaw:台湾科学技術大学・教授・光センシングシステムおよび光通信
Talabattula Srinivas:インド理科大学院大学IISc・准教授・光デバイスおよび光信号処理
Otgonbayar Bataa:モンゴル科学技術大学・教授・ワイヤレスネットワーク
Ganbold Shagdar:モンゴル科学技術大学・准教授・光通信
Khishigjargal Gonchigsumlaa:モンゴル科学技術大学・准教授・光および無線通信
研究概要

 我が国の通信トラヒックは、総務省報道資料を引用すると2016年11月時点の総ダウンロードトラヒックは前年比52.2%増の約8.3Tbpsと年々増加している。またトラヒックの変動も大きくなっており、同時点の昼夜のダウンロードトラヒック変動は約4.0Tbpsで2年前の約2倍に到達している。このような通信を支えるネットワークへの要求条件として、更なる大容量化に加え、トラヒック変動に対応する柔軟性を持たせ、高効率に運用することが求められる。また、データセンターにおけるサーバ間の短距離大容量通信への要求も高まっている。さらに、高速大容量光ネットワークシステムにおいてはノードにおけるパケット処理に膨大な電力を必要としており、光信号処理技術の導入による省電力化が不可欠となる。

 このような増加する通信データ量に対処するため更なる大容量化に加え、変動に対応する柔軟性・高効率性が求められる。波長資源を有効活用し周波数利用効率を向上させ、大容量かつ柔軟なネットワークを実現するためには、所望の伝送容量や伝送距離に応じて光信号の変調方式を最適化する適応変復調技術の確立が課題である。この課題を解決するため、本研究では光信号処理による変調方式変換技術を確立することを目的とする。電気信号への変換処理を介さないことにより消費電力の削減が可能になる。

 さらに、理論的には無限の多重化が可能な軌道角運動量(OAM)を用いた多重化およびOAM信号光に対する変調方式変換、モード分離、モード変換等の基礎的全光信号処理技術の検討を行う。

 このような光通信システムにおいては光信号処理手法の開発に加えて、高速動作する光デバイスの開発も必要となる。本研究では、グラフェンや黒リンなどの2次元結晶における可飽和吸収特性を利用した高速スイッチングの検討も行う。

 さらに、光ファイバ通信に光センサを組み合わせた環境センシングシステムに関しても検討を行う。

 

▼研究クラスターNo.1804019
https://cluster.tokushima-u.ac.jp/new-cluster-list/715.html

研究者の役割分担 後藤 信夫(徳島大学):光デバイスおよび光信号処理システムの開発および理論解析
岸川 博紀(徳島大学):光デバイスおよび光信号処理システムの開発および特性評価
柳谷 伸一郎(徳島大学):光非線形材料の評価および光デバイス作製
Lawrence R. Chen(マックギル大学):高速光信号処理システムの実験的検証
Amr S. Helmy(トロント大学):光非線形材料および光デバイスの実験的検証
Shien-Kuei Liaw(台湾科学技術大学):光センシングシステムの実験的検証
Talabattula Srinivas(インド理科大学院大学):光デバイスの作製手法の検討
Otgonbayar Bataa(モンゴル科学技術大学):通信システムの特性評価実験
Ganbold Shagdar(モンゴル科学技術大学):光信号処理および光通信の実験的検証
Khishigjargal Gonchigsumlaa(モンゴル科学技術大学):光通信システムの高度化の検討
研究期間 2018年4月1日〜2021年3月31日

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