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グループ概要


フォトニクスシステムグループ

研究目標
フォトニクスシステムグループは、電子光技術研究部門における光情報技術分野の一翼を担うグループとして、光集積回路技術、光実装技術、光伝送技術にわたる幅広いレイヤのフォトニクスシステムの研究開発とその垂直連携に取り組みます。「光ネットワーク超低エネルギー化技術拠点(VICTORIES)」の成果の橋渡し活動(2つのコンソーシアム活動を含む)、および様々な公的・民間プロジェクトの下での独自技術の高度化を通じて、次世代技術の創成、イノベーションの推進、およびエコシステムの構築をめざします。

重点研究
1) シリコンフォトニクスをプラットフォームとする大規模光IC技術の研究開発

図1:産総研の300-mm CMOSラインで試作し、1-RUブレードに収容した32x32 シリコン光スイッチ


「VICTORIESオープンイノベーションハブ」として、シリコンフォトニクス・光スイッチ技術を提供しています。革新的な高効率ネットワーク等に用いられる「光スイッチ」をはじめとする大規模シリコンフォトニクスデバイスの開発に必要なシミュレーション・設計・作製・実装・評価に関する技術・施設の支援をいたします。
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2) シリコンフォトニクスチップへの高性能な表面光接続技術の研究開発

図2:シリコン導波路の垂直曲げによる低損失・広帯域な表面ファイバ接続技術(エレファントカプラ)



3) 高度な変復調方式、非線形光信号処理、量子信号処理などの光伝送技術の研究開発

図3:光信号の位相共役による非線形歪の10dB抑制


「VICTORIESオープンイノベーションハブ」として、光伝送評価施設を提供しています。光源・任意波形発生器・光変調器を含む光送信機と、コヒーレント受信・オフラインデジタル信号処理を実施可能な光受信器からなる光伝送評価施設を用いて、光伝送路や光デバイスの伝送特性評価にご利用いただけます。
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保有技術
・シリコンフォトニクス素子のシミュレーション・作製・実装・評価技術、および設計ライブラリ
・シリコン導波路の垂直曲げによる低損失・広帯域な表面ファイバ接続技術
・非線形・量子光学に基づく光量子信号処理技術
・高度な変調方式によるデジタルコヒーレント伝送技術

主要特許・論文
<光集積回路技術>
・R. Konoike, K. Suzuki, S. Namiki, H. Kawashima, and K. Ikeda, "Ultra-compact silicon photonics switch with high-density thermo-optic heaters," Opt. Express 27, 10332-10342 (2019).
・R. Konoike, K Suzuki, T. Inoue, T. Matsumoto, T. Kurahashi, U. Ayahito, K. Takabayashi, S. Akiyama, S. Sekiguchi, S. Namiki, H. Kawashima, and K. Ikeda, "SOA-Integrated Silicon Photonics Switch and its Lossless Multistage Transmission of High-Capacity WDM Signals," J. Lightwave Technol. 37, 123-130 (2019).
・K. Suzuki, R. Konoike, J. Hasegawa, S. Suda, H. Matsuura, K. Ikeda, S. Namiki, H. Kawashima, "Low-Insertion-Loss and Power-Efficient 32 × 32 Silicon Photonics Switch with Extremely High-Δ Silica PLC Connector," J. Lightwave Technol. 37, 116-122 (2019).
・K. Suzuki, K. Tanizawa, S. Suda, H. Matsuura, T. Inoue, K. Ikeda, S. Namiki, and H. Kawashima, “Broadband silicon photonics 8 × 8 switch based on double-Mach–Zehnder element switches,” Opt. Express 25, 7538-7546 (2017).
・K. Tanizawa, K. Suzuki, K. Ikeda, S. Namiki, and H. Kawashima, “Novel polarization diversity without switch duplication of a Si-wire PILOSS optical switch,” Opt. Express 24, 6861-6868 (2016).

<光実装技術>
・Y. Atsumi, T. Yoshida, E. Omoda and Y. Sakakibara, "Low-Loss and Broadband Optical Coupler Based on Lensed-Top Vertically Curved Silicon Waveguide," IEEE Photon. Technol. Lett. 31, 603-606 (2019).
・Y. Atsumi, T. Yoshida, E. Omoda, and Y. Sakakibara, "Broad-band surface optical coupler based on a SiO2-capped vertically curved silicon waveguide," Opt. Express 26, 10400-10407 (2018)
・T. Yoshida, E. Omoda, Y. Atsumi, T. Nishi, S. Tajima, N. Miura, M. Mori, and Y. Sakakibara, “Vertically Curved Si Waveguide Coupler with Low Loss and Flat Wavelength Window,” J. Lightwave Technol. 34, 1567-1571 (2016).

<光伝送技術>
・特許第4919294号:「可変分散および光遅延制御装置」  
・特許第6156807号:「受信信号処理装置、通信システム及び受信信号処理方法」
・特願2016-025914:「光スイッチ、光ノードの監視システムおよび監視方法」
・K. Solis-Trapala et al., "Optimized WDM Transmission Impairment Mitigation by Multiple Phase Conjugations", J. Lightw. Technol., vol. 34, no.2, pp. 431-440 (2016).
・S. Namiki et al., "Multi-Channel Cascadable Parametric Signal Processing for Wavelength Conversion and Nonlinearity Compensation", J. Lightw. Technol., vol. 35, no. 4, pp. 815-823 (2017).