研究主題

使用微光諧振器開發光學頻率梳。

當光線被強烈限制時。非線性光學效果這種現象稱為「光發射現象」。發生這種現象時,會產生各種波長的光。微光子諧振器如果設計得宜產生具有均勻梳狀(comb)光譜的光。這稱為光頻梳。這稱為光頻梳。

考慮到傅立葉轉換關係,可以看出光頻梳是一種在時域上具有高重複率的光脈衝列。在時域上的高重複率可以被利用來高容量光通訊LiDAR(雷射雷達,這是自動駕駛所不可或缺的)以及其他可能的頻域應用。波分複用光通訊天文觀測時間標準該光源預計用於

使用微光諧振器的光頻率濾波器。
使用微光諧振器的光頻率濾波器。

微光學諧振器」一詞可用於指各種材料(例如 SiN、SiO2MgF2)以及各種不同的設計。使用哪種材料和哪種設計的微光諧振器並不明顯。必須針對每種應用選擇合適的平台,並設計和製造高性能元件。設計需要結合不同的軟體套件,而製造則需要操作昂貴的奈製程設備。需要各種構想,包括結合一些雷射加工技術。

光學實驗是在控制各種雷射裝置的同時進行的。舉例來說,輸出的光訊號包含高頻信號,這些信號很難用電子信號來量測,因此如何精確地量測這些信號是研究的另一個難點。

未來還有許多問題需要解決,例如不僅要產生光訊號,還要實現用於光通訊的價格性能、用於太空應用衛星上的堅固性,以及適合天文觀測和傳感的波長等。此外,我們也知道光梳子可作為連結電界與光界的工具,因此利用這些特性,或許可以找到迄今為止尚未考慮過的全新應用。

光學頻率濾波器是連接電界(GHz 頻段)與光界(數百 THz)的裝置。

製造具有前所未有性能的微光諧振器超精密加工這項技術被稱為 「加工技術」。為此,我們與專業加工的系統設計工程系柿沼實驗室進行聯合研究。

預期會有各種應用,其中之一是空間利用率我們正與日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 合作,以擴大量子加密和光通信在太空中的應用。未來,我們希望將此技術安裝在衛星上,以開發量子密碼學和太空光通訊技術。

此外實現大容量光通訊此外,我們還參與了總務省的一項專案,為數據中心所需的大容量、低功耗光集成電路開發光源,以及經濟產業省的一項專案,其中涉及三所大學、一個國家研究所和五家公司。

關鍵字

微光諧振器 / 光頻梳 / 非線性光學 / 高速光學通訊 / 太空應用 / 國家專案
Tanabe 實驗室積極推動合作研究。

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