2024/04/24 更新

写真a

ツボカワ　マコト
坪川　信
所属
理工学術院 大学院情報生産システム研究科
職名
教授
学位
工学博士 ( 北海道大学 )
ホームページ
http://www.f.waseda.jp/tsubokawa.m/

経歴

  • 2010年09月
    -
    継続中

    早稲田大学

  • 2002年07月
    -
    　

    日本電信電話（株）

  • 2000年07月
    -
    　

    東日本電信電話(株)

  • 1984年04月
    -
    　

    日本電信電話公社 現日本電信電話（株）

学歴

  • 1982年04月
    -
    1984年03月

    北海道大学   工学研究科   応用物理学  

  • 1977年04月
    -
    1981年03月

    北海道大学   工学部   応用物理学  

所属学協会

  • 　
    　
    　

    日本光学会

  • 　
    　
    　

    OSA

  • 　
    　
    　

    IEEE

  • 　
    　
    　

    電子情報通信学会

研究分野

  • 通信工学 / 計測工学 / 電子デバイス、電子機器

研究キーワード

  • 光ファイバ、光計測、光センシング、光ネットワーク、光デバイス

 

論文

  • Mode-coupling distribution in polarization-maintaining fibers

    T. Higashi, M. Tsubokawa, Y. Sasaki

    Proc. Conference on Lasers and Electro-Optics     paper WL3 - paper WL3  1987年  [査読有り]

  • 伝搬光の偏光状態に及ぼす振動性外力の影響

    T. Higashi, M. Tsubokawa, S. Seikai

    Trans. IEICE Japan   J70-C ( 2 ) 152 - 160  1987年  [査読有り]

    CiNii

  • コヒーレント光伝送における偏波保持ファイバのモード結合の評価法

    T. Higashi, M. Tsubokawa, Y. Sasaki, S. Seikai

    Trans. IEICE Japan   J70-B ( 10 ) 1140 - 1148  1987年  [査読有り]

    CiNii

  • コヒーレント光伝送における伝搬信号光の評価法

    T. Higashi, M. Tsubokawa, N. Shibata, S. Seikai

    Trans. IEICE Japan   J70-B   307 - 315  1987年  [査読有り]

  • Evaluation method of mode coupling in polariza¬tion-maintaining fiber for coherent transmission

    T. Higashi, M. Tsubokawa, S. Seikai

    Electron. & Commun. Jpn   J70-B   1140 - 1148  1987年  [査読有り]

  • Birefringence and polarization mode dispersion in a coil of a single-mode fiber

    N. Shibata, M. Tsubokawa, M. Ohashi, K. Kitayama, S. Seikai

    J. Opt. Soc. Am. A   3   1935 - 1940  1987年  [査読有り]

  • Nondestructive test method for guided-wave devices

    M. Tateda, N. Shibata, M. Tsubokawa, M. Kawachi

    J. Opt. Soc. Am. A   4   P24  1987年  [査読有り]

  • POLARIZATION CHARACTERISTICS OF A SIDE-TUNNEL FIBER

    M TSUBOKAWA, N SHIBATA, T ABE, T HIGASHI, S SEIKAI

    ELECTRONICS LETTERS   22 ( 24 ) 1280 - 1281  1986年11月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • LENGTH DEPENDENCE OF LP11 MODE LOSS IN THE QUASI-SINGLE-MODE OPERATING REGION

    M TSUBOKAWA, N SHIBATA, M OHASHI, S SEIKAI

    OPTICS LETTERS   11 ( 5 ) 327 - 329  1986年05月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • SUPPRESSION OF STIMULATED BRILLOUIN-SCATTERING IN A SINGLE-MODE FIBER BY AN ACOUSTOOPTIC MODULATOR

    M TSUBOKAWA, S SEIKAI, T NAKASHIMA, N SHIBATA

    ELECTRONICS LETTERS   22 ( 9 ) 473 - 475  1986年04月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • 偏光状態制御法と制御効果の評価

    T. Higashi, M. Tsubokawa, Y. Negishi

    Trans. IEICE Japan   J69-B ( 9 ) 1003 - 1010  1986年  [査読有り]

    CiNii

  • Degradation of temporal coherence due to chromatic dispersion in a birefringent optical fiber

    M. Tsubokawa, N. Shibata, T. Higashi, S. Seikai

    Proc. International Conference on Optical Fiber Sensors     paper 3.7 - paper 3.7  1986年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • POLARIZATION MODE DISPERSION IN A COIL OF SINGLE-MODE FIBER

    N SHIBATA, M TSUBOKAWA, S SEIKAI

    OPTICS LETTERS   10 ( 2 ) 92 - 94  1985年  [査読有り]

  • Birefringence properties of a coiled single-mode fiber and its use of in a tuned optical amplifier,

    N. Shibata, M. Tsubokawa, M. Ohashi, K. Kitayama

    Proc. Conference on Lasers and Electro-Optics     THP4 - THP4  1985年  [査読有り]

  • EVALUATION OF POLARIZATION MODE-COUPLING COEFFICIENT FROM MEASUREMENT OF POLARIZATION MODE DISPERSION

    M TSUBOKAWA, N SHIBATA, S SEIKAI

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   3 ( 4 ) 850 - 854  1985年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • CHROMATIC DISPERSION MEASUREMENT OF A SINGLE-MODE FIBER BY IMPROVED OPTICAL HETERODYNE INTERFEROMETRY

    M TSUBOKAWA, N SHIBATA, S SEIKAI, T HIGASHI

    ELECTRONICS LETTERS   21 ( 18 ) 781 - 783  1985年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • BENDING LOSS MEASUREMENT OF LP11 MODE IN QUASI-SINGLE-MODE OPERATION REGION

    N SHIBATA, M TSUBOKAWA, M OHASHI, S SEIKAI

    ELECTRONICS LETTERS   21 ( 22 ) 1042 - 1043  1985年  [査読有り]

  • LOSS OF TEMPORAL COHERENCE DUE TO FIBER CHROMATIC DISPERSION

    N SHIBATA, M TSUBOKAWA, Y KIMURA, S SEIKAI

    ELECTRONICS LETTERS   21 ( 23 ) 1087 - 1088  1985年  [査読有り]

  • DYNAMIC 2-FREQUENCY INTERFEROMETRY FOR SMALL DISPLACEMENT MEASUREMENTS

    Y OHTSUKA, M TSUBOKAWA

    OPTICS AND LASER TECHNOLOGY   16 ( 1 ) 25 - 29  1984年  [査読有り]

  • A COMPACT FIBRE-OPTIC GYROSCOPE BY USE OF AN OPTICAL BRAGG CELL

    Y OHTSUKA, M TSUBOKAWA, M IMAI, K ITOH

    JOURNAL OF PHYSICS E-SCIENTIFIC INSTRUMENTS   17 ( 12 ) 1236 - 1239  1984年  [査読有り]

  • MEASUREMENTS OF POLARIZATION MODE DISPERSION BY OPTICAL HETERODYNE-DETECTION

    N SHIBATA, M TSUBOKAWA, S SEIKAI

    ELECTRONICS LETTERS   20 ( 25-2 ) 1055 - 1057  1984年  [査読有り]

  • Development of fibre-optic gyroscope

    M. Tsubokawa, Y. Ohtsuka

    The Review of Laser Engineering   11 ( 12 ) 889 - 902  1983年  [招待有り]

    担当区分：筆頭著者

    DOI CiNii

  • Tunable ultralong photonic nanojets with multilayer dielectric microcylinders

    Zhao Wang, Yixin Bai, Weinan Feng, Makoto Tsubokawa

    Light Conference Week 2023   LCW2023-0619-8  2023年08月  [査読有り]

    担当区分：最終著者

  • Simultaneous trapping and transporting of low and high refractive index particles based on stepped anti-reflection strips

    WEINAN FENG, HANG WANG, YIXIN BAI, MAKOTO TSUBOKAWA

    Light Conference Week 2023   paper LCW2023-0619-6  2023年08月  [査読有り]

    担当区分：最終著者

  • Bidirectional Nanoparticle Transporting Optical Burettes with All-dielectric Bowtie Core Capillaries

    F. Weinan, L. Xuecheng, Z. Chenlin, Tsubokawa Makoto

    Optelectronics and Communications Conference (OECC)   OECC2023-0221-1  2023年07月  [査読有り]

    担当区分：最終著者, 責任著者

  • Evaluations of nanoparticle capture and transport methods in dielectric bowtie core capillaries

    W. Feng, Z. Wang, M. Tsubokawa

    Optics Express   31 ( 10 ) 16676 - 16689  2023年05月  [査読有り]

    担当区分：最終著者, 責任著者

  • Bidirectional transport of nanoparticles by micro capillaries with bowtie cores

    Feng Weinan, Makoto Tsubokawa

    CLEO 2023     ATu4R.5  2023年05月  [査読有り]

    担当区分：最終著者, 責任著者

  • The coupling dependence of protection operation by applying optical MIMO to SDM ring network

    J. Jiang, M. Tsubokawa

    ISIPS 2021   Paper23  2021年11月

    担当区分：最終著者

  • Analysis of Optical SDM Ring Network Protection with MIMO Application

    J. Jiang, M. Tsubokawa

    IEEE 6th International Conference on Signal and Image Processing (ICSIP)   SP182  2021年10月  [査読有り]

    担当区分：最終著者

  • Analysis of an optical SDM ring network model for applying MIMO processing

    Jing Jiang, Makoto Tsubokawa

    Optical Fiber Technology   65   102627 - 102627  2021年09月  [査読有り]

    担当区分：責任著者

    DOI

    Scopus

  • Characteristics of MCF based Optical SDM MIMO Network with Optical Switches

    J. Jiang, M. Tsubokawa

    ISIPS2020   Paper7  2020年11月

    担当区分：最終著者

  • Highly birefringent microfiber with bowtie-cores

    W. Feng, M. Tsubokawa

    IPSIPS2020   Paper 8  2020年11月

    担当区分：最終著者

  • High birefringence and polarization-holding ability in nanosized optical fibers with Si bowtie cores

    W. Feng, M. Tsubokawa

    Optics communications   466 ( 125603 ) 1  2020年07月  [査読有り]

    担当区分：最終著者, 責任著者

    DOI

    Scopus

    4
    被引用数
    (Scopus)

  • Evaluation of optical MIMO transmissions through multicore fiber links with an optical switch

    J. Jiang, M. Tsubokawa

    Optics Communications   463 ( 125381 ) 1  2020年05月  [査読有り]

    担当区分：最終著者, 責任著者

    DOI

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    5
    被引用数
    (Scopus)

  • Ultrasmall light-spot transmission in a silicon-core fiber with a bowtie slot structure

    A. Sheng, M. Tsubokawa

    Optics Express   26 ( 17 ) 21797 - 21802  2018年08月  [査読有り]

    担当区分：最終著者, 責任著者

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    In this study, we propose a novel silicon-core optical fiber with a bowtie shaped slot core structure for ultrasmall light-spot transmission. Our simulations show that this dielectric structure creates a nanosized optical spot with the high intensity and transmits it
    with the low loss. As an example, we obtained an optical spot with the full width at half maximum of 5 nm × 5 nm and a peak power density 167 times higher than that of the surrounding areas. The optical loss because of the scattering in the waveguides and the material absorption was estimated to be 0.58 dB/cm, which is a thousand times less than the optical losses in typical plasmonic waveguides. We believe our proposed structure will
    contribute to research studies in the field of near-field sensing systems. It also has application potential in nanolithography with high-power lasers.

  • Intercore crosstalk mitigation in multicore fiber transmission with optical space coding

    Makoto Tsubokawa, Yizhou Wang

    IEICE Transactions on Communications   E100B ( 12 ) 2104 - 2109  2017年12月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

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    We have demonstrated crosstalk mitigation in single-mode MCFs using optical space coding. Four types of single-mode multicore fiber (MCF) models were evaluated by our scheme with the modified prime code and di erential detection. Typically, intercore crosstalk was improved by 7–20 dB in 9-core fibers with an original crosstalk of 10–20 dB.

    DOI CiNii

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    2
    被引用数
    (Scopus)

  • A controllable nanosize combiner in T-shaped metal-insulator-metal waveguides

    Deqing Kong, Makoto Tsubokawa, Lin Chen

    IEICE ELECTRONICS EXPRESS   13 ( 6 ) 1 - 5  2016年03月  [査読有り]

    担当区分：最終著者, 責任著者

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    We numerically analyzed the performance of a T-shaped combiner with metal-insulator-metal plasmonic waveguides. We showed that an extremely low combining loss can be realized over a wide infrared wavelength region. Moreover, the combining efficiency can be controlled between 0 and 1 by changing the phase difference between two input light sources, and it appears to be insensitive toward unequal powers of input light sources. Finally, we proposed a novel, optical 90 degrees hybrid coupler with a modified T-shaped structure.

    DOI

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    2
    被引用数
    (Scopus)

  • Optical fibre probe with lateral interface

    Makoto Tsubokawa

    Springer Proceedings in Physics   177   3 - 17  2016年  [招待有り]

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    This paper proposes a novel optical fibre probe containing a scattering layer that is capable of sensing the surrounding light through the lateral surface of the fibre. The performance of the probe in sensing various target objects in free space and water environment has been evaluated by ray-trace simulation. For the probe of diameter 1 mm and length 50 mm, the normalised power, which is defined as the ratio of the signal power to the source power, was obtained within 0.1–0.01 % for the target object over a surrounding space with a radius of ~20 mm. Besides, the probe exhibits sharp directional property with an angular diameter of ~10° in the radial direction. Utilizing this functionality, the probe with the spiral-shaped scattering part will enable the sensing of target objects that are spatially distributed along a fibre axis with a minimum detectable gap of less than 2 mm.

    DOI

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  • Analysis of multicore fibre transmission with space coding scheme

    Tsubokawa, Makoto

    PHOTOPTICS 2016 - Proceedings of the 4th International Conference on Photonics, Optics and Laser Technology     104 - 108  2016年01月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

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    © Copyright 2016 by SCITEPRESS-Science and Technology Publications, Lda. All rights reserved.We analysed the space coding scheme applied to the space division multiplexing transmission in two types of multicore fibres with different intercore crosstalk. Rather than the usual optical multiple-input and multipleoutput processing, simple space coding based on optical code division multiplexing was used to achieve separate detection of the desired signals. The signal to interference-and-noise ratio has a positive value when the relative phase drift between the optical signals in different cores is suppressed to values typically less than ∼π/10. Although a complete solution of the phase drift control problem was not achieved, this scheme suggests that real-time MCF transmissions are possible.

  • Evaluation of slot-to-slot coupling between dielectric slot waveguides and metal-insulator-metal slot waveguides

    Deqing Kong, Makoto Tsubokawa

    OPTICS EXPRESS   23 ( 15 ) 19082 - 19091  2015年07月  [査読有り]

    担当区分：最終著者, 責任著者

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    We numerically analyzed the power-coupling characteristics between a high-index-contrast dielectric slot waveguide and a metal-insulator-metal (MIM) plasmonic slot waveguide as functions of structural parameters. Couplings due mainly to the transfer of evanescent components in two waveguides generated high transmission efficiencies of 62% when the slot widths of the two waveguides were the same and 73% when the waveguides were optimized by slightly different widths. The maximum transmission efficiency in the slot-to-slot coupling was about 10% higher than that in the coupling between a normal slab waveguide and an MIM waveguide. Large alignment tolerance of the slot-to-slot coupling was also proved. Moreover, a small gap inserted into the interface between two waveguides effectively enhances the transmission efficiency, as in the case of couplings between a normal slab waveguide and an MIM waveguide. In addition, couplings with very wideband transmissions over a wavelength region of a few hundred nanometers were validated. (C) 2015 Optical Society of America

    DOI

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    18
    被引用数
    (Scopus)

  • Near-field light probe with an optical slot-waveguide structure

    Makoto Tsubokawa, Deqing Kong

    OPTICS EXPRESS   23 ( 3 ) 1981 - 1991  2015年02月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

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    In this study, we present a new design for an optical near-field probe with a slot-waveguide structure and evaluate it using a finite-difference time-domain simulation. Our model, with a 50-nm slot core, enables illumination around the tip of the probe using a small optical spot 50-250 nm wide with 20%-30% transmission efficiency. Based on the high-index-contrast structure in a slot waveguide, a nanosized optical spot is easily generated, which is impossible with a normal slab waveguide. Similar properties of optical spot and transmission efficiency are obtained for different geometric configurations of flat-faced and tapered dielectric slot waveguides in illumination mode. The transmission efficiency of our models is the same or higher than that in conventional metallic tapered optical probes. When operating in illumination and collection modes, a near-field light reflected at 50-200-nm-wide measured objects is clearly observed, and a spatial resolution of similar to 50 nm is obtained. These findings suggest the potential for slot-waveguide structures to expand the versatility of nanosized optical probes. (C) 2014 Optical Society of America

    DOI

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    2
    被引用数
    (Scopus)

  • Flexible fiber-optic receiver with side-surface interface

    Makoto Tsubokawa

    IEICE Transactions on Electronics   E97C ( 12 ) 1154 - 1157  2014年12月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

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    A 1-mm-diameter fiber-optic photoreceiver with a sidesurface interface is proposed. By controlling the scattering part embedded in the fiber, the receiving sensitivity along the fiber's axis is successfully flattened over a 5-m-length. The simulation results suggest a potential for a large-area photo-detector of ~3-m-spherical diameter.

    DOI CiNii

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    1
    被引用数
    (Scopus)

  • A Novel Fiber-Optic Light Concentrator with Scattering Parts

    Makoto Tsubokawa, Shinjo Tateyama

    IEICE TRANSACTIONS ON ELECTRONICS   E97C ( 2 ) 93 - 100  2014年02月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

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    We have designed a novel fiber-optic light concentrator with scattering layers and evaluated the light concentration characteristics by ray-trace simulations as functions of the parameters of the incident light angle and wavelength, as well as the waveguide structure. Unlike well-known luminescent solar concentrators, in our models, illuminating light is directly captured through the proposed waveguide structure. The optical efficiency in our fiber-optic models is remarkably improved in long-length regions compared with that in simple slab waveguides. In addition, the waveguide length required to effectively collect light is extended to 300 mm and 1.5 m for optical fibers with 1- and 10-mm core diameters, respectively, which are ten times longer than those in slab waveguides with an equivalent scale. Because of the cylindrical structure of optical fibers, we have also evaluated the sensitivity of our models to surrounding light. Consequently, an obvious directional property containing single or three peaks of the sensitivity is clarified, and their widths can be tuned by changing the width of the scattering parts. These results suggest that our models are suited for sensor devices such as optical receiving antennas, rather than simple light concentrators. Finally, we model a fiber-optic probe as an application and evaluate the light concentration characteristics when the concentrator is serially concatenated with a normal optical fiber.

    DOI CiNii

    Scopus

    2
    被引用数
    (Scopus)

  • Fibre-optic probe design with side-surface interface

    M. Tsubokawa

    Proc. the international conference on Photonics, Optics and Laser Technology (PHOTOPTICS), Lisbon     158 - 162  2014年01月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Reliability Evaluation for Distributed PONs With Ring and Tree Topologies

    Makoto Tsubokawa

    JOURNAL OF OPTICAL COMMUNICATIONS AND NETWORKING   4 ( 10 ) 790 - 798  2012年10月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

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    This study describes resilient access network structures in time-division multiplexing passive optical networks (TDM-PONs) and wave-division multiplexing (WDM)/TDM-PONs, and compares their network unavailability versus outage scale. In addition, this study discusses the unavailability for media networks with simple ladder and more realistic ring-to-tree topologies for cases with simplex and full/partial duplex configurations between drop points and central offices. In large-scale networks, the unavailability in duplex networks is drastically improved by 4-5 orders of magnitude compared with that in simplex networks for large outage scales. Cable failure significantly affects the unavailability, especially in feeder sections, whereas failures due to optical fiber or optical add-drop multiplexers are mostly masked by cable failure in WDM/TDM-PONs. Consequently, there is little difference in the unavailability of the two PON schemes, except for the difference due to PON splitters. A comparison of the unavailability for fully and partially duplicated networks shows that the latter with a ring-to-tree topology has the advantage of lower unavailability in large-scale regions. These results imply that a realistic duplication scheme successfully enhances the network reliability regardless of imperfect duplex structure.

    DOI

    Scopus

    14
    被引用数
    (Scopus)

  • Reliability and Scalability of Access Networks with Ladder Structure

    M. Tsubokawa, N. Honda, Y. Azuma

    Proc. of the Optical Fiber Communication Conference   paper NM2K.5  2012年03月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Security in Photonic Networks: Threats and Security Enhancement

    Ken-Ichi Kitayama, Masahide Sasaki, Soichiro Araki, Makoto Tsubokawa, Akihisa Tomita, Kyo Inoue, Katsuyoshi Harasawa, Yuki Nagasako, Atsushi Takada

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   29 ( 21 ) 3210 - 3222  2011年11月  [査読有り]

    　概要を見る

    We address emerging threats to the security of photonic networks as these networks become heterogeneous being opened to the upper layers, other operators, and end users. We review the potential threats, mainly loss of the confidentiality of user data transmitted through optical fibers and disturbances of network control, both of which could seriously damage the entire network. We then propose a novel conceptual model of a secure photonic network by introducing a quantum key distribution (QKD) network to its legacy structure. Secure keys generated by the QKD network are managed by key management agents (KMAs) and used to encrypt not only user data but also control signals. The KMAs cooperate with the generalized multiprotocol label-switching controller for secure path provisioning and drive photonic and modern crypto engines in appropriate combinations. Finally, we present a roadmap of a deployment scenario, starting from niche applications such as mission critical and business applications and the next. Digital cinema distribution through a photonic network is presented as an example of a niche application.

    DOI

    Scopus

    81
    被引用数
    (Scopus)

  • Resilient FTTH Architecture With Ladder and Grid Network Structures

    Makoto Tsubokawa, Nazuki Honda, Yuji Azuma

    JOURNAL OF OPTICAL COMMUNICATIONS AND NETWORKING   3 ( 11 ) 839 - 849  2011年11月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

    　概要を見る

    This paper proposes a resilient access network architecture with a cable-route protection function based on hybrid wavelength division multiplexing and time division multiplexing passive optical network (WDM/TDM-PON) systems. The reuse of existing optical cable networks allows our ladder and grid networks to introduce duplicate routes for the shared portions of PONs by using a few optical fibers with simple structures. It automatically builds alternative optical paths in response to the wavelengths of optical line terminal and optical network units (ONUs) at both ends of the network. Our simulation achieved network capacities of 1.25 Gb/s x 500 ONUs and 10 Gb/s x 64 ONUs by applying 48 and 16 WDMs, respectively, to the networks. We think that these results show sufficient scalability; in particular, the ladder network composed of simple WDM components is a promising architecture for resilient access networks.

    DOI

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)

  • Single-Mode Photonic Crystal Fiber Design With Ultralarge Effective Area and Low Bending Loss for Ultrahigh-Speed WDM Transmission

    Takashi Matsui, Taiji Sakamoto, Kyozo Tsujikawa, Shigeru Tomita, Makoto Tsubokawa

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   29 ( 4 ) 511 - 515  2011年02月  [査読有り]

    　概要を見る

    We propose a new photonic crystal fiber design with a W-shaped effective index profile to achieve the largest effective area (A(eff)) for telecommunication use. We realized a 220-mu m(2) A(eff) while achieving both a cable cutoff wavelength of less than 1300 nm and a bending loss compatible with ITU-T recommendations G.655 and G.656.

    DOI

    Scopus

    50
    被引用数
    (Scopus)

  • A Novel Conceptual Model of Secure Photonic Networks

    Ken-ichi Kitayama, Masahide Sasaki, Soichiro Araki, Makoto Tsubokawa, Akihisa Tomita, Kyo Inoue, Katsuyoshi Harasawa, Yuki Nagasako, Atsushi Takada

    2011 13TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON TRANSPARENT OPTICAL NETWORKS (ICTON)    2011年  [査読有り]

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    We address emerging threats to the security of photonic networks as these networks become heterogeneous being opened to the upper layers, multi-operator, and end users. We review the potential threats, mainly loss of the confidentiality of user data transmitted through optical fibres and disturbances of network control, both of which could seriously damage the entire network. We then propose a novel conceptual model of a secure photonic network by introducing a quantum key distribution (QKD) network to its legacy structure. Secure keys generated by the QKD network are managed by key management agents (KMAs) and used to encrypt not only user data but also control signals. The KMAs cooperate with the Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) controller for secure path provisioning and drive photonic and modern crypto engines in appropriate combinations. Finally, we present a roadmap of a deployment scenario, starting from niche applications such as mission critical and business applications.

  • Fiber Identification Technique Based on Mechanically-Induced Long-Period Grating for Bending-Loss Insensitive Fibers

    Takashi Matsui, Kazuhide Nakajima, Kunihiro Toge, Toshio Kurashima, Makoto Tsubokawa

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   28 ( 24 ) 3556 - 3561  2010年12月  [査読有り]

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    The macro-bending based fiber identification technique is widely used to identify optical fibers at the worksite. Bending-loss insensitive fibers have been receiving increasing attention, however it is difficult to apply the macro-bending based fiber identification technique to these fibers. In this paper, we propose a new fiber identification technique based on a mechanically induced long-period grating (LPG), and show that the proposed technique can be utilized for a hole-assisted fiber with an extremely low bending loss. We also propose combining the chirped LPG technique with our fiber identification method to simultaneously specify fibers with different structures.

    DOI

    Scopus

    9
    被引用数
    (Scopus)

  • Group velocity dispersion measurement method using sinusoidally phase-modulated continuous wave light based on cyclic nature of optical waveform change by group velocity dispersion

    Takashi Yamamoto, Takayoshi Mori, Taiji Sakamoto, Kenji Kurokawa, Shigeru Tomita, Makoto Tsubokawa

    APPLIED OPTICS   49 ( 27 ) 5148 - 5156  2010年09月  [査読有り]

    　概要を見る

    We show that any optical pulse train recovers its original waveform after passing through a group velocity dispersion (GVD) device when the total GVD value of the device is equal to an integral multiple of 1/(2 pi f(rep)(2)), where f(rep) is the repetition rate of the optical pulse train. In addition, we detail our proposed GVD measurement method, or optical phase-modulation (PM) method, which utilizes a sinusoidally PM continuous wave (CW) light as a probe light. The total GVD B-2 of a device under test (DUT) is derived by using a very simple equation, vertical bar B-2 vertical bar = 1/(2 pi f(null)(2)), where f(null) is the smallest modulation frequency at which the sinusoidally PM light becomes CW light again after passing through the DUT. (c) 2010 Optical Society of America OCIS codes: 060.0060, 060.2300, 060.5060, 260.2030.

    DOI

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    2
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    (Scopus)

  • Suppression of Fiber Fuse Propagation in Hole Assisted Fiber and Photonic Crystal Fiber

    Nobutomo Hanzawa, Kenji Kurokawa, Kyozo Tsujikawa, Takashi Matsui, Kazuhide Nakajima, Shigeru Tomita, Makoto Tsubokawa

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   28 ( 15 ) 2115 - 2120  2010年08月  [査読有り]

    　概要を見る

    We suppressed fiber fuse propagation in hole-assisted fiber (HAF) and photonic crystal fiber (PCF) with input powers above 14 W at 1480 and 1550 nm. This result indicates that the threshold power of fiber fuse propagation in HAF and PCF can be at least 10 times larger than that in conventional single-mode fiber (SMF) in the optical communication band. We also observed the dynamics of fiber fuse termination at a splice point between a test fiber (HAF or PCF) and a conventional fiber (SMF or dispersion-shifted fiber (DSF)). Our experimental results show that air holes in HAF and PCF play an important role in suppressing fiber fuse propagation.

    DOI

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    47
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    (Scopus)

  • Channel-allocation-adaptive WDM signal observation based on sequential ultrafast field sampling

    Keiji Okamoto, Fumihiko Ito, Makoto Tsubokawa, Yohei Sakamaki, Toshikazu Hashimoto

    OPTICS LETTERS   35 ( 9 ) 1410 - 1412  2010年05月  [査読有り]

    　概要を見る

    A novel technology for simultaneous WDM signal monitoring is presented based on ultrafast field sampling. Its flexibility regarding channel allocation and/or channel bandwidth is unique and attractive, as is its ultrafast nature. Two- and four-channel WDM signals, with the total bandwidth of 800 GHz, are successfully discriminated and observed with the proposed scheme. (C) 2010 Optical Society of America

  • Channel-allocation-adaptive WDM signal observation based on sequential ultrafast field sampling

    F. Ito, K. Okamoto, M. Tsubokawa, Y. Sakamaki, T. Hashimoto

    Proc. of the European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC)   paper PD2.3  2009年09月  [査読有り]

  • 伝送速度と加入率を考慮したWDMアクセスシステムにおける光可変分岐制御方式

    島田達也, 桜井尚也, 木村秀明, 雲崎清美, 坪川 信

    信学会論文誌B   J92-B ( 7 ) 1140 - 1152  2009年07月  [査読有り]

    　概要を見る

    筆者らはこれまでに,光アクセス網の収容率向上等の優位性をもつ,局側装置からの光信号強度の分岐比率を可変とした光可変分岐制御方式の提案をしてきた.更に,本制御方式をWDMアクセスシステムに適用した場合における理論解析により,本制御方式の有効性,汎用性を示してきた.本論文では,サービス多重型のWDMアクセスシステムにおいて,波長ごとに伝送速度の異なるデュアルレートサービスなどを想定し,伝送速度・サービス加入率を考慮した光可変分岐の制御方式の提案を行い,その評価としてONUにおける最小受光レベルの理論解析結果について報告する.

    CiNii

  • Automatic Level Controlled Burst-mode Optical Fiber Amplifier for 10 Gbit/s PON application

    Ken-Ichi Suzuki, Youichi Fukada, Naoto Yoshimoto, Kiyomi Kumozaki, Makoto Tsubokawa

    OFC: 2009 CONFERENCE ON OPTICAL FIBER COMMUNICATION, VOLS 1-5   paper OThL3   2113 - 2115  2009年  [査読有り]

    　概要を見る

    We demonstrate, for the first time, a 10-Gbit/s burst-mode optical receiver with an automatic level controlled burst-mode optical fiber amplifier (ALC-burst-OFA). We receive burst signals with 198.5-ns guard-time and 496.4-ns preamble, and achieve the wide dynamic-range of over 16.6-dB and -22.5-dBm sensitivity at BER=10(-10) using our proposed ALC-burst-OFA and a DC-coupled continuous-mode optical receiver. (C) 2008 Optical Society of America

  • AC-Coupled Burst-Mode Transmitter Using Baseline-Wander Common-Mode-Rejection Technique for 10-Gbit/s-Class PON Systems

    Hirotaka Nakamura, Shunji Kimura, Kazutaka Hara, Naoto Yoshimoto, Makoto Tsubokawa, Makoto Nakamura, Kazuyoshi Nishimura, Akira Okada, Yusuke Ohtomo

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   27 ( 1-4 ) 336 - 342  2009年01月  [査読有り]

    　概要を見る

    We propose and demonstrate an ac-coupled burst-mode transmitter with a differential interface for 10-Gbit/s-class passive optical network (PON) systems by using a novel baseline-wander common-mode-rejection (BLW-CMR) technique. This technique can cancel the transient responses of capacitors at the ac-coupled differential interface, and produce an optical burst-mode signal with a fast response. We confirmed the feasibility of this technique experimentally with the prototype we developed. The response time of the optical burst-mode signal was 500 ps, which is the fastest response time reported for a burst-mode transmitter. Good temperature dependences were also observed. Moreover, we conducted a burst-mode upstream experiment using a burst-mode avalanche photodiode (APD) receiver that we developed for 10 G-EPON systems. We obtained a large loss budget of 33 dB and a wide dynamic range of 25.5 dB at a bit error rate (BER) of 10(-3).

    DOI

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    25
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    (Scopus)

  • Ultra High-Speed Automatic Level Controlled Optical Amplifier with Wide Dynamic Range

    N. Shiga, Y. Horiuchi, M. Takehana, Y. Tanaka, Y. Oikawa, H. Nagaeda, K-I. Suzuki, Y. Fukuda, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa

    OFC: 2009 CONFERENCE ON OPTICAL FIBER COMMUNICATION, VOLS 1-5   paper OTuH4   2122 - +  2009年  [査読有り]

    　概要を見る

    We proposed an ultra high-speed automatic level controlled optical amplifier with wide dynamic range and 110-ns guard time and 20-dB dynamic range for input power is achieved for the first time. (C) 2008 Optical Society of America

  • Automatic Level Controlled Burst-mode Optical Fiber Amplifier for 10 Gbit/s PON application

    Ken-Ichi Suzuki, Youichi Fukada, Naoto Yoshimoto, Kiyomi Kumozaki, Makoto Tsubokawa

    OFC: 2009 CONFERENCE ON OPTICAL FIBER COMMUNICATION, VOLS 1-5   paper OTuH1   2113 - 2115  2009年  [査読有り]

    　概要を見る

    We demonstrate, for the first time, a 10-Gbit/s burst-mode optical receiver with an automatic level controlled burst-mode optical fiber amplifier (ALC-burst-OFA). We receive burst signals with 198.5-ns guard-time and 496.4-ns preamble, and achieve the wide dynamic-range of over 16.6-dB and -22.5-dBm sensitivity at BER=10(-10) using our proposed ALC-burst-OFA and a DC-coupled continuous-mode optical receiver. (C) 2008 Optical Society of America

  • Simultaneous OCDM signal transmission over multiple WDM channels using Mach-Zehnder interferometric selector

    M. Yoshino, N. Miki, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa

    ELECTRONICS LETTERS   44 ( 22 ) 1319 - U43  2008年10月  [査読有り]

    　概要を見る

    Proposed is an easy technique for overlaying multiple wavelength division multiplexing (WDM) signals on optical code division multiplexing (OCDM) signals. The approach results in a broad coding spectrum for OCDM signals, and thus provides highly secure services in WDM-based networks. The technique is validated experimentally using an OCDM signal and two WDM signals.

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    1
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    (Scopus)

  • Demonstration and Performance of Colorless ONU for Coexistence-Type WDM-PON Using a Wavelength-Tunable L-Band DWDM-SFP Transceiver

    H. Suzuki, M. Fujiwara, I. Suzuki, N. Yoshimoto, H. Kimura, M. Tsubokawa

    IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS   20 ( 17-20 ) 1603 - 1605  2008年09月  [査読有り]

    　概要を見る

    An advanced dense wavelength division multiplexing small form factor pluggable (DWDM-SFP) transceiver for the L-band, which features a wavelength tunability of 3 nm, is proposed and developed. By using the developed wavelength-tunable DWDM-SFP transceiver, a colorless optical network unit (ONU) prototype for coexistence-type wavelength division multiplexing passive optical networks (WDM-PONs) that enable coexistence with existing PONs is achieved. Both wavelength and temperature dependencies of the colorless ONU prototype are evaluated and the applicability to the existing Class B+ optical distribution network that has a 28 dB loss is discussed.

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    6
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    (Scopus)

  • 光アクセスネットワークシステム

    坪川 信

    IEICE 論文誌   91 ( 8 ) 699 - 705  2008年08月

    担当区分：筆頭著者

    　概要を見る

    電話などのナローバンドサービスから展開したFTTH技術はインターネットアクセスLAN/MAN技術の広がりを受け1Gbit/sのブロードバンドアクセスへと移行した.近年,日本で導入が進むGE-PON(Gigabit Ethernet Passive Optical Network)システムは1Gbit/sの帯域を複数のユーザでシェアすることで経済的なサービス提供を可能とし,サービスの優先制御やトラヒックに応じた動的な帯域割り付けなど多様な機能も実現している.実験室ではNGN(Next Generation Network)の更なる高度化を目指した1けた以上の高速化システムの研究が進行中であり,本稿ではこれらシステムの開発経緯から技術内容,課題並びに標準化動向について概説する.

    CiNii

  • Signal Selector内の四光波混合を利用した低損失光バス型アクセスネットワーク

    K. Hara, H. Nakamura, H. Ota, N. Miki, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa

    Jpn. J. Appl. Phys   47 ( 8 ) 6727 - 6732  2008年08月  [査読有り]

  • Three-level-control EDC technique using simple eye monitor for access networks

    H. Nakamura, T. Yoshida, M. Nakamura, A. Kanda, S. Kimura, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa

    ELECTRONICS LETTERS   44 ( 13 ) 813 - U47  2008年06月  [査読有り]

    　概要を見る

    A three-level-control electronic dispersion compensation (EDC) technique using a simple eye monitor detecting the duty ratios of the received signal is proposed and demonstrated. The EDC prototype can compensate for the chromatic dispersion of 40 km singlemode fibre and realise a cost-effective 10 Gbit/s transceiver utilising a directly modulated laser diode for access networks.

    DOI

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  • Multi-wavelength optical transmitter based on time-domain modulation of directly modulated wavelength-swept light

    T. Taniguchi, N. Sakurai, H. Kimura, M. Tsubokawa

    ELECTRONICS LETTERS   44 ( 10 ) 641 - 642  2008年05月  [査読有り]

    　概要を見る

    A multi-wavelength optical transmitter that employs time-domain modulation of directly modulated wavelength-swept light is proposed. This scheme offers the simplicity and. exibility needed for future optical access networks based on high spectral density wavelength division multiplexing. A proof-of-concept demonstration of the generation and selective detection of four-channel 1.25 Gbit/s signals is shown.

    DOI

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    6
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    (Scopus)

  • Beat noise mitigation of spectral amplitude coding OCDMA using heterodyne detection

    Manabu Yoshino, Shin Kaneko, Tomohiro Taniguchi, Noriki Miki, Kiyomi Kumozaki, Takamasa Imai, Naoto Yoshimoto, Makoto Tsubokawa

    Journal of Lightwave Technology   26 ( 8 ) 962 - 970  2008年04月  [査読有り]

    　概要を見る

    In order to relax the limitation of the number of multiplexed signal lights caused by beat noise between signal lights, we investigate the applicability of a heterodyne detection technique to a spectral amplitude coding optical code division multiple access scheme. In this investigation, for the first time, we found analytically that the optical frequency chips that form parts of the signal and local lights require uniform phase differences even for envelope detection. We also confirm this requirement and our theoretical analysis experimentally. © 2008 IEEE.

    DOI

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    14
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    (Scopus)

  • Burst-Mode Optical Amplifier for Long-Reach 10 Gbit/s PON Application

    K. Suzuki, Y. Fukada, T. Nakanishi, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa

    Proc. of the Optical Fiber Communication Conference (OFC/NFOEC)   paper OThL3  2008年02月  [査読有り]

    CiNii

  • A wide range, over 9.6 ns, skew compensation LSI for a flexible optical access system

    Yoshihito Sakai, Hideaki Kimura, Yusuke Ohtomo, Makoto Tsubokawa

    IEICE ELECTRONICS EXPRESS   5 ( 4 ) 157 - 162  2008年02月  [査読有り]

    　概要を見る

    In order to realize flexible bandwidth allocation in access networks with bit rates of 10 Gb/s or more, transmitting data by parallel streams with different wavelengths is an attractive approach. In such systems, the timing skew induced by fiber dispersion is the critical problem. This paper proposes a skew compensation LSI for an optical access system based on power splitter based wavelength division multiplexing passive optical network (PS-WDM-PON). The LSI can compensate timing skew of more than 9.6 ns with 82 ps resolution; experiments show that transmission distance of 24 km are possible if the bit rate of each wavelength is 2.5Gbit/s and all wavelengths lie within 20 nm.

    DOI

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    1
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    (Scopus)

  • 500-ps Response AC-Coupled Burst-Mode Transmitter Using Baseline-Wander Common-Mode-Rejection Technique for 10-Gbit/s-Class PON Systems

    H. Nakamura, S. Kimura, K. Hara, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa, M. Nakamura, K. Nishimura, A. Okada, Y. Ohtomo

    Proc. of the Optical Fiber Communication Conference (OFC/NFOEC)   paper PDP26  2008年02月  [査読有り]

  • Precise frequency stabilisation by dithering bias current of directly modulated laser-diodes

    M. Fujiwara, H. Suzuki, H. Kimura, M. Tsubokawa

    ELECTRONICS LETTERS   44 ( 1 ) 47 - 48  2008年01月  [査読有り]

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    A frequency monitoring/stabilisation technique for dense wavelength division multiplexing access networks is proposed. To achieve more precise frequency stabilisation, the bias current used to drive each directly modulated LD is dithered. The key techniques are adding an offset bias to the detected error signal and offsetting the centre frequency of the arrayed waveguide grating port against the grid frequency to achieve effective frequency stabilisation. Experiments show that the relative frequency deviation of +/- 30 GHz can be suppressed to less than +/- 1 GHz without any BER degradation.

  • Loss budget of 12.5 GHz-spaced wide-area carrier-distributed WDM-PON considering excess spectral broadening caused by SOA modulation

    T. Suzuki, H. Suzuki, M. Fujiwara, H. Nakamura, K. Iwatsuki, H. Kimura, M. Tsubokawa, Y. Shibata, A. Ohki

    ELECTRONICS LETTERS   44 ( 3 ) 226 - 227  2008年01月  [査読有り]

    　概要を見る

    The loss budget of a 12.5 GHz-spaced wide-area carrier-distributed wavelength division multiplexed passive optical networks (WDM-PON) using an semiconductor optical amplifier (SOA) modulator is reported. Based on a loss budget estimation approach that takes the excess spectral broadening caused by SOA modulation into consideration, it is shown that achievable loss budget is more than 26 dB over a 45 nm wavelength range at a bit rate of 1.25 Gbit/s.

    DOI

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  • High spectral efficiency DWDM-PON using an optical homodyne receiver with integral circuits based on digital signal processing

    Shin Kaneko, Hiro Suzuki, Noriki Miki, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa

    2008 CONFERENCE ON OPTICAL FIBER COMMUNICATION/NATIONAL FIBER OPTIC ENGINEERS CONFERENCE, VOLS 1-8   paper OTuH7   2370 - 2372  2008年  [査読有り]

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    A DWDM-PON is proposed that realizes a spectral efficiency of I bit/s/Hz by using homodyne detection based on digital signal processing. The feasibility is confirmed with a transmission experiment, and the application area is discussed. (C) 2007 Optical Society of America.

  • Gain-clamp light auto level control (GCL-ALC) technique for gain-controllable burst-mode PON amplifying repeater

    Youichi Fukada, Takashi Nakanishi, Ken-Ichi Suzuki, Naoto Yoshimoto, Makoto Tsubokawa

    2008 CONFERENCE ON OPTICAL FIBER COMMUNICATION/NATIONAL FIBER OPTIC ENGINEERS CONFERENCE, VOLS 1-8     2086 - 2088  2008年  [査読有り]

    　概要を見る

    A novel gain-clamping technique that controls the amplifier output power of the gain-clamp light by the ALC mechanism is proposed and experimentally confirmed. It yields signal-light gain controllability and stability in burst-mode PON signal amplification. (c) 2008 Optical Society of America.

  • Demonstration of plug-and-play function by automatically controlling tunable DVMM-SFP transceiver for coexistence-type colorless WDM-PONs

    Hiro Suzuki, Masamichi Fujiwara, Tetsuya Suzuki, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa

    2008 CONFERENCE ON OPTICAL FIBER COMMUNICATION/NATIONAL FIBER OPTIC ENGINEERS CONFERENCE, VOLS 1-8   paper OTuH1   2352 - 2354  2008年  [査読有り]

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    The plug-and-play function for coexistence-type colorless WDM-PONs, which remotely and automatically assigns dedicated wavelengths, is demonstrated using tunable DWDM-SFP transceivers. Prototypes of the tunable ONU controller are developed and its dynamic performance is evaluated. (C) 2007 Optical society of America.

  • Chirp frequency synchronized detection for suppression of light interference in optical access networks

    Manabu Yoshino, Naoto Yoshimoto, Makoto Tsubokawa

    2008 CONFERENCE ON OPTICAL FIBER COMMUNICATION/NATIONAL FIBER OPTIC ENGINEERS CONFERENCE, VOLS 1-8   paper OWB7   2571 - 2573  2008年  [査読有り]

    　概要を見る

    A novel technique is proposed for suppressing light interference caused by the connection of noncompliant equipment. In this technique, the detected optical frequency is synchronized with the chirped frequency of a directly modulated laser diode. (C) 2008 Optical Society of America.

  • A burst-mode 3R receiver for 10-Gbit/s PON systems with high sensitivity, wide dynamic range, and fast response

    Susumu Nishihara, Shunji Kimura, Tomoaki Yoshida, Makoto Nakamura, Jun Terada, Kazuyoshi Nishimura, Keiji Kishine, Kazuyoshi Kato, Yusuke Ohtomo, Naoto Yoshimoto, Takamasa Imai, Makoto Tsubokawa

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   26 ( 1-4 ) 99 - 107  2008年01月  [査読有り]

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    The burst-mode 311 receiver using monolithic ICs for 10-Gbit/s-class optical access networks is reported. In a point-to-multipoint access system like a passive optical network (PON), the receiver at the optical line terminal (OLT) must be able to handle burst-mode optical packets with significantly different powers and phases. An OLT receiver with high sensitivity with instantaneous response to burst inputs is desired for widening the accommodation area and for high efficiency in PON uplinks. Currently, the diffusion of high-speed Internet connection services represented by fiber to the home services at 1.25 Gbit/s is remarkable and the standardization of the next-generation system operating at 10 Gbit/s has started in IEEE. We first discuss the issues in the implementation of 10-Gbit/s-class PON systems, focusing on securing the accommodation area and the quality of the service comparable with those of the deployed system. Against that background, we propose target specifications for sensitivity, a dynamic range and response speed of the 10-Gbit/s-class burst-mode receiver so as to secure the power budget and the upstream efficiency comparable with those of the already-installed systems. Our burst-mode 311 receiver was designed to meet the above requirements and developed using monolithic ICs of transimpedance amplifier, limiting amplifier, and clock and data recovery circuit fabricated by using SiGe BiCMOS technologies along with a p-i-n photodiode. High sensitivity of - 18.0 dBm, a wide dynamic range of over 16.5 dB, and quick response time of 75 ns were confirmed for burst inputs with extremely different powers.

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    45
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    (Scopus)

  • A 1.25/10.3-Gbit/s AC-coupled Dual-rate Burst-mode Receiver without Reset Signals

    Kazutaka Hara, Shunji Kimura, Hirotaka Nakamura, Naoto Yoshimoto, Makoto Tsubokawa, Kazuyoshi Nishimura, Makoto Nakamura, Susumu Nishihara

    2008 34TH EUROPEAN CONFERENCE ON OPTICAL COMMUNICATION (ECOC)   44 ( 14 ) 869 - 870  2008年  [査読有り]

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    We propose and demonstrate a 1.25/10.3-Gbi/s dual-rate burst-mode receiver with two gate circuits to separate the signals according to the bit rate of the input signals. This receiver is cost effective because it employs devices with an ac-coupled interface and no reset signals.

  • Remote Frequency Stabilization in DWDM-PON Using Supervisory Frame Transfer with Fixed Time Interval

    Masamichi Fujiwara, Tetsuya Suzuki, Hiro Suzuki, Takuya Tanaka, Naoki Ooba, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa

    2008 JOINT CONFERENCE OF THE OPTO-ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS CONFERENCE AND THE AUSTRALIAN CONFERENCE ON OPTICAL FIBRE TECHNOLOGY, VOLS 1 AND 2   paper ThL-5   428 - +  2008年  [査読有り]

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    We propose an error signal transfer method for remote frequency stabilization in DWDM-PON. The error signal is embedded in a downlink signal using a supervisory frame; the effectiveness of this method is experimentally confirmed.

  • Wavelength Resource Scalable Heterodyne Detection Based WDM Access Employing Time-Domain Modulation of Wavelength-Swept Light

    Tomohiro Taniguchi, Naoya Sakurai, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa

    2008 34TH EUROPEAN CONFERENCE ON OPTICAL COMMUNICATION (ECOC)   paper Tu1.F.4  2008年  [査読有り]

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    Wavelength resource scalable heterodyne detection based WDM access employing time-domain modulation of wavelength-swept light is proposed. We experimentally demonstrate 1ch similar to 5ch 12.5 GHz-spaced 1.0 Gb/s WDM transmission.

  • First Demonstration of Fast Automatic-Gain-Control (AGC) PDFA for Amplifying Burst-Mode PON Upstream Signal

    Youichi Fukada, Ken-Ichi Suzuki, Hirotaka Nakamura, Naoto Yoshimoto, Makoto Tsubokawa

    2008 34TH EUROPEAN CONFERENCE ON OPTICAL COMMUNICATION (ECOC)   paper We.2.F.4  2008年  [査読有り]

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    The effectiveness of installing fast AGC in a PDFA for amplifying burst mode PON upstream signals is reported for the first time. The technique has the potential to realize high-gain/high-power burst-mode PON repeaters.

  • Experimental Demonstration of Phase-Matched OCDM Using PLC-LN Multi-Frequency Self-Homodyne Module

    Shin Kaneko, Hiro Suzuki, Noriki Miki, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa, Koichi Takiguchi, Takashi Yamada, Makoto Abe

    2008 34TH EUROPEAN CONFERENCE ON OPTICAL COMMUNICATION (ECOC)   paper P.6.14  2008年  [査読有り]

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    We propose and demonstrate phase-matched OCDM transmission based on multi-frequency self-homodyne detection. The feasibility is verified based on experiments using a developed PLC-LN module at the bit rate of 1.5 Gbit/s.

  • Burst-mode optical amplifier for signals with various burst lengths from 500 ns to 50 μs

    H. Nagaeda, Y. Horiuchi, A. Tanaka, Y. Shiga, Y. Fukada, K. Suzuki, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa

    Proc. of the European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC 2008)   paper P.1.13  2008年  [査読有り]

  • A Multi-wavelength Stabilization Technique Based on a Local Minimum Search Using a Shared Reflective Etalon Filter for Coexistence-type WDM-PON

    Tetsuya Suzuki, Hiro Suzuki, Masamichi Fujiwara, Naoto Yoshimoto, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa

    2008 34TH EUROPEAN CONFERENCE ON OPTICAL COMMUNICATION (ECOC)   paper Tu1.F.5  2008年  [査読有り]

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    A multi-wavelength stabilization technique is proposed based on a local minimum search. Experiments confirm that the estimated frequency stability is 3GHz even for 100 downstream wavelengths with 50GHz spacing.

  • A 1.25/10.3-Gbit/s AC-coupled Dual-rate Burst-mode Receiver without Reset Signals

    Kazutaka Hara, Shunji Kimura, Hirotaka Nakamura, Naoto Yoshimoto, Makoto Tsubokawa, Kazuyoshi Nishimura, Makoto Nakamura, Susumu Nishihara

    2008 34TH EUROPEAN CONFERENCE ON OPTICAL COMMUNICATION (ECOC)    2008年  [査読有り]

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    We propose and demonstrate a 1.25/10.3-Gbi/s dual-rate burst-mode receiver with two gate circuits to separate the signals according to the bit rate of the input signals. This receiver is cost effective because it employs devices with an ac-coupled interface and no reset signals.

  • Centralized frequency stabilization with wide capture range using MZI-AWG in DWDM-PON

    Masamichi Fujiwara, Tetsuya Suzuki, Hiro Suzuki, Takuya Tanaka, Naoki Ooba, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa

    IEEE Photonics Technology Letters   20 ( 19 ) 1612 - 1614  2008年  [査読有り]

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    This letter proposes a centralized frequency stabilization technique for uplink signals in dense wavelength-multiplexed passive optical networks
    it is based on dithering the transmission spectra of the demultiplexer. To ensure that the proposed technique achieves a wide capture range, a planar lightwave circuit is developed that incorporates a Mach-Zehnder interferometer and two arrayed waveguide gratings. Experimental results show that the wide capture range of ±25 GHz is established without any significant power penalty. © 2008 IEEE.

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    3
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  • A Multilevel Transmission Technique Based On Stacked Optical Binary Signals for Upgrading TDM-PON Systems

    Noritake Miyoshi, Yoshihito Sakai, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa

    2008 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE OPTICAL INTERNET (COIN)   paper C-14-PM2-2   137 - 138  2008年  [査読有り]

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    We propose a multilevel transmission technique using stacked optical binary signals without any loss budget reduction when receiving multilevel signals. The principle is described and the validity of the technique is verified by numerical calculation.

  • Multilevel Transmission System Using Multiple LDs and Block Receiving Technique

    Takashi Yamada, Noritake Miyoshi, Yoshihito Sakai, Hideaki Kimura, Makoto Tsubokawa

    GLOBECOM 2008 - 2008 IEEE GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFERENCE   Sessions 102  2008年  [査読有り]

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    We propose an inexpensive multilevel transmission system that uses several laser diodes (LDs) of different wavelengths and receives each stream as a block. To compensate for the skew induced by group velocity dispersion (GVD), we propose a dynamic skew compensation method and fabricate a prototype LSI. Experiments show that 5 Gbps transmission can be achieved in a network (NW) with a loss budget only 0.73 dB lower than that of a 2.5 Gbps binary transmission.

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  • Evolution of Next Generation Access

    Makoto Tsubokawa, Kiyomi Kumozaki

    GLOBECOM 2008 - 2008 IEEE GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFERENCE   Sessions 202  2008年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

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    Deployment strategy of access systems is described toward next generation access (NGA). Considering service requirements and consecutive evolution to NGA, we think that 10 Gbit TDM-PON will be the most promising system among several technologies. The other systems like WDM-PON, for which we have not yet found a suitable segment of users, can be contribute to high-end access services with scalability and reliability.

    DOI

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    10
    被引用数
    (Scopus)

  • A Novel lambda/Bit Conversion Technique for Highly Efficient Use of Wavelengths in WDM-based Optical Access System

    Hideaki Kimura, Takashi Yamada, Makoto Tsubokawa

    GLOBECOM 2008 - 2008 IEEE GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFERENCE   ON06W3  2008年  [査読有り]

    　概要を見る

    This paper proposes a novel lambda/Bit conversion technique that improves the efficiency of wavelength utilization; it allows multiple optical wavelengths to transfer both optical power and signal information of wavelength combinations, and simultaneous multi optical wavelength reception by a single Pin-PD. The proposal can increase the optical received power with highly efficient wavelength utilization; it can both extend the FTTH introduction area and network service bandwidth easily and economically.

    DOI

    Scopus

  • 最新フォトニックネットワーク技術の概要 (特集 フォトニックネットワークの最新技術動向)

    日比野 善典, 坪川 信, 神野 正彦

    NTT技術ジャ-ナル   19 ( 10 ) 8 - 13  2007年10月  [招待有り]

    CiNii

  • Low Loss Signal Selector using FWM in Highly Nonlinear Optical Fiber for Bus-type Access Networks

    K. Hara, N. Ota, H. Nakamura, N. Miki, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa

    Proc. of the Microoptics Conference (MOC)   paper L6  2007年10月  [査読有り]

  • High sensitivity APD burst-mode receiver for 10Gbit/s TDM-PON system

    T. Nakanishia, K-I. Suzuki, Y. Fukada, N. Yoshimoto, M. Nakamura, K. Kato, K. Nishimura, Y. Ohtomo, M. Tsubokawa

    IEICE ELECTRONICS EXPRESS   4 ( 19 ) 588 - 592  2007年10月  [査読有り]

    　概要を見る

    In order to replace existing TDM-PON (TDM-Passive Optical Network) systems by new PON (10G-PON) systems providing 10 Gbit/s access in a flexible manner, it is necessary to realize loss budgets that are not less than those of existing PON systems. In this paper, we propose a new 10Gbit/s APD burst-mode receiver, which attains the sensitivity of -24.8 dBm and the dynamic range of 17.8 dB. When forward error correction (FEC) is employed, the corresponding values are -29.8 dBm and 22.8 dB; the resulting loss budget of 29 dB satisfies the requirement for new PON systems.

    DOI

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    11
    被引用数
    (Scopus)

  • Next and New-Generation FTTH technologies

    Proc. of the Optelectronics and Communication Conference (OECC/FON)   Workshop 1   65 - 72  2007年07月  [査読有り]

  • Wavelength-tunable DWDM-SFP with a Dithering Signal Monitor and Its Application to Coexistence-type Colorless WDM-PON

    H. Suzuki, M. Fujiwara, T. Suzuki, N. Yoshimoto, H. Kimura, M. Tsubokawa

    Proceedings of European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC 2007)   paper PD3.4  2007年05月  [査読有り]

    CiNii

  • High Spectral Efficiency OCDM Technique based on Optical OFDM and Multi-frequency Homodyne Detection

    S. Kaneko, H. Suzuki, N. Miki, H. Kimura, M. Tsubokawa

    Proc. of the European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC)   paper P088   203 - 204  2007年05月  [査読有り]

    CiNii

  • Flexible access technologies to upgrade PONs

    M. Tsubokawa

    Proc. of the OECC/IOOC   paper 10A1-1  2007年05月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Centralized Frequency Stabilization by Dithering Transmission Spectra of PLC-type MZI-AWG for DWDM-PON

    M. Fujiwara, H. Suzuki, T. Tanaka, N. Oba, N. Yoshimoto, M. Tsubokawa

    Proc. of the European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC)   paper 7.6.2   195 - 196  2007年05月  [査読有り]

    CiNii

  • Wide dynamic range and high sensitivity APD burst receiver configuration based on M-switching technique for 10GEPON system

    Takashi Nakanishi, Youichi Fukada, Ken-ichi Suzuki, Naoto Yoshimoto, Makoto Nakamura, Kazutoshi Kato, Kazuyoshi Nishimura, Yusuke Ohtomo, Makoto Tsubokawa

    2007 IEEE LEOS ANNUAL MEETING CONFERENCE PROCEEDINGS, VOLS 1 AND 2   paper ThW5   876 - +  2007年  [査読有り]

    　概要を見る

    We propose the M-switching technique to realize a high sensitivity and wide dynamic range 10Gbit/s APD burst receiver. Experiments show that the combination of M-switching and FEC realizes high sensitivity (-31.4dBm) and wide dynamic range (24.4dB).

  • An optical receiver module with over 9.6nsec deskew range and 10Gb/s FMUX for a flexible optical access system based on PS-WDM-PON

    Hideaki Kimura, Yoshihito Sakai, Makoto Tsubokawa

    2007 IEEE LEOS ANNUAL MEETING CONFERENCE PROCEEDINGS, VOLS 1 AND 2   paper ThO2   796 - 797  2007年  [査読有り]

    　概要を見る

    We propose a flexible optical receiver module for an optical access system that offers not only user/service-multiplexing but also rate-extendibility. Proposed module compensates delays of over 9.6nsec, caused by G VD, and provides physical rate flexibility.

  • ホームネットワーク技術の動向（注目を浴びるIEEE1394技術

    T. Haibara, M. Tsubokawa, Y. Kurusu

    NTT技術ジャーナル   11 ( 5 ) 72 - 75  1999年05月

    CiNii

  • An evolutional scenario for home network and basic trial of IEEE 1394 home network

    T. Haibara, M. Tsubokawa, T. Sugawa, Y. Kurusu

    Proc. ICCE     38 - 39  1999年  [査読有り]

  • Development of optical fiber network Technology for the access network

    K. Fuchigami, M. Tsubokawa

    Proc. of the Optoelectronics and Communications Conference (OEC)    1994年

  • A CONSIDERATION OF POLARIZATION DISPERSION DETERMINING FROM A STOKES PARAMETER EVALUATION

    M TSUBOKAWA, M OHASHI

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   9 ( 8 ) 948 - 951  1991年08月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

    　概要を見る

    We have analyzed polarization dispersion determined from the Stokes parameter measurement for a single-mode fiber. The polarization state changes has been considered for a discrete, tandem fiber model using Poincare sphere representation. As a result, it is newly found that the differential delay time estimated from the Stokes vectors of output light is not given as the cumulation of zero-mean random values but as positive random values, when random mode conversion exists along a fiber axis. It thus can be estimated that polarization dispersion increases in proportion to square root of distance.

  • OPTIMUM PARAMETER DESIGN OF ER3+-DOPED FIBER FOR OPTICAL AMPLIFIERS

    M OHASHI, M TSUBOKAWA

    IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS   3 ( 2 ) 121 - 123  1991年02月  [査読有り]

    　概要を見る

    This paper theoretically determines the optimum fiber parameters for an Er3+-doped fiber amplifier pumped by a 1.48-mu-m laser diode using the rate equation for a three-level laser system. The signal gain depends on the cutoff wavelength and the Er3+-doped area radius.

  • COHERENCE PROPERTIES OF NARROW-BAND LIGHT AMPLIFIED IN AN ER-3+-DOPED FIBER

    M TSUBOKAWA

    IOOC-ECOC 91, PTS 1-4     673 - 676  1991年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • WAVE-FORM DEGRADATION DUE TO DISPERSION EFFECTS IN AN OPTICAL CPFSK SYSTEM

    M TSUBOKAWA, M OHASHI, Y SASAKI

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   8 ( 6 ) 962 - 966  1990年06月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • WAVE-FORM DEGRADATION DUE TO DISPERSION EFFECTS IN AN OPTICAL CPFSK SYSTEM

    M TSUBOKAWA, M OHASHI, Y SASAKI

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   8 ( 5 ) 775 - 779  1990年05月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • A CONSIDERATION ON CHROMATIC AND POLARIZATION DISPERSIONS IN SINGLE-MODE FIBERS FOR LARGE CAPACITY TRANSMISSION-SYSTEMS

    M OHASHI, M TSUBOKAWA, M KAWASE

    GLOBECOM 90 - IEEE GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFERENCE & EXHIBITION, VOLS 1-3     1523 - 1528  1990年  [査読有り]

  • Polarisation Dispersion in a Long Optical Single-Mode Fibre Cable

    M. Tsubokawa, Y. Sasaki

    Trans. IEICE Japan   E73   519 - 521  1990年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Novel Interpretation of Polarization Dispersion in a Single-Mode Fiber

    M. Tsubokawa, M. Ohashi

    Proc. International conference of optical fiber measurements    1990年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Dispersion estimation of axially nonuniform single-mode fibres

    M. Ohashi, N. Kuwaki, M. Tsubokawa

    Electron. Lett.   E73   1329 - 1331  1990年  [査読有り]

  • MEASUREMENT OF MODE COUPLINGS AND EXTINCTION RATIOS IN POLARIZATION-MAINTAINING FIBERS

    M TSUBOKAWA, T HIGASHI, Y SASAKI

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   7 ( 1 ) 45 - 50  1989年01月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Coherent FSK transmission experiment using Brillouin amplifica¬tion in a single-mode fiber

    M. Tsubokawa, Y. Sasaki

    J. Opt. Commun.   10 ( 2 ) 42 - 47  1989年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

    DOI

    Scopus

    2
    被引用数
    (Scopus)

  • OPTICAL HETERODYNE METHOD FOR EVALUATING THE POWER COUPLING IN THE SINGLE-MODE GUIDED-WAVE MACH-ZEHNDER INTERFEROMETER FABRICATED UPON A SILICON SUBSTRATE

    N SHIBATA, M TSUBOKAWA, M TATEDA, M KAWACHI

    OPTICS LETTERS   13 ( 7 ) 601 - 602  1988年07月  [査読有り]

  • NONDESTRUCTIVE EVALUATION OF COUPLING-CONSTANTS IN SINGLE-MODE OPTICAL CHANNEL WAVE-GUIDES

    M TSUBOKAWA, M TATEDA, N SHIBATA, M KAWACHI

    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY   6 ( 7 ) 1209 - 1216  1988年07月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • CROSSTALK CHARACTERISTICS OF A 100 KM-LONG SPLICED POLARIZATION-MAINTAINING OPTICAL FIBER

    Y SASAKI, K TAJIMA, M TSUBOKAWA, K SUZUKI

    ELECTRONICS LETTERS   24 ( 10 ) 580 - 582  1988年05月  [査読有り]

  • LIMITATION OF TRANSMISSION DISTANCE AND CAPACITY DUE TO POLARIZATION DISPERSION IN A LIGHTWAVE SYSTEM

    M TSUBOKAWA, Y SASAKI

    ELECTRONICS LETTERS   24 ( 6 ) 350 - 352  1988年03月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Pulse spreading due to polarization dispersion in single-mode fibers,

    M. Tsubokawa, Y. Sasaki

    Proc. Conference on Precision Electromagnetic. Measurement    1988年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Tightness Estimation of Fiber Ribbons in a Slot-Type Singlemode Optical-Fiber Cable

    Tetsuya Yamamura, Makoto Tsubokawa, Nori Shibata, Yutaka Katsuyama

    Journal of Lightwave Technology   6 ( 12 ) 1815 - 1820  1988年  [査読有り]

    　概要を見る

    Tightness of fiber ribbons in a slot-type cable is estimated by measuring temperature dependence of fiber strain due to temperature change for free fiber ribbons and those assembled in the cable. Fiber-strain measurements were carried out by means of an optical heterodyne detection technique for free nylon-jacketed and LCP-jack-eted fiber-ribbons, and for the cabled fiber ribbons. By making a comparison between thermal behavior of fiber strain for the both states of jacketed fibers, it is clearly understood that the fiber ribbons are tightly accommodated in the slot-type cable in temperature regions over -15°C for nylon-jacketed fiber ribbons and 0°C for LCP-jacketed fiber ribbons under additional fiber-strain value of 0.015 percent through the cabling process. The fiber ribbons, which are tightly accommodated with suitable tension level through the process at room temperature, show reasonable thermal-strain behavior in comparison with the initially introduced fiber strain during the cabling process. © 1988 IEEE

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)

  • OTDRにおける偏波雑音低減のための励振用複屈折性光ファイバ

    T. Horiguchi, K. Suzuki, M. Tsubokawa

    Trans. IEICE Japan   E71   218 - 223  1988年  [査読有り]

    担当区分：最終著者

  • MODE COUPLINGS DUE TO EXTERNAL FORCES DISTRIBUTED ALONG A POLARIZATION-MAINTAINING FIBER - AN EVALUATION

    M TSUBOKAWA, T HIGASHI, Y NEGISHI

    APPLIED OPTICS   27 ( 1 ) 166 - 173  1988年01月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • LOSS OF LONGITUDINAL COHERENCE AS A RESULT OF THE BIREFRINGENCE EFFECT

    M TSUBOKAWA, N SHIBATA, T HIGASHI, S SEIKAI

    JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA A-OPTICS IMAGE SCIENCE AND VISION   4 ( 10 ) 1895 - 1901  1987年10月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Loss of longitudinal coherence due to birefringent effect

    M. Tsubokawa, T. Higashi, N. Shibata, S. Seikai

    J. Opt. Soc. Am. A   4 ( 10 ) 1865 - 1901  1987年10月

  • FIBEROPTIC SENSOR FOR MEASURING EXTERNAL FORCES DISTRIBUTED ALONG A FIBER

    M TSUBOKAWA, T HIGASHI, S SEIKAI

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS   26 ( 5 ) L587 - L589  1987年05月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • Longitudinal coherence properties oｆ light waves propagating through a birefringent fiber

    M. Tsubokawa, T. Higashi, N. Shibata, S. Seikai

    Opt. Lett.   12 ( 5 ) 361 - 363  1987年05月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

  • TEMPORAL COHERENCE PROPERTIES OF A DISPERSIVELY PROPAGATING BEAM IN A FIBEROPTIC INTERFEROMETER

    N SHIBATA, M TSUBOKAWA, T NAKASHIMA, S SEIKAI

    JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA A-OPTICS IMAGE SCIENCE AND VISION   4 ( 3 ) 494 - 497  1987年03月  [査読有り]

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書籍等出版物

  • Proceedings of the 2nd International Conference on Photonics, Optics and Laser Technology Revised Selected Papers

    P.A. Ribeiro, M. Raposo( 担当： その他)

    Springer Proceedings in Physics  2016年 ISBN: 9783319273198

  • The Distributed Fibre Optic Sensing Handbook

    J. P. Dakin( 担当： その他)

    IFS Publications  1990年 ISBN: 354019603X

講演・口頭発表等

  • Cost Analysis for the Migration/Upgrade of the Senegalese GPON Network Toward NGOA Networks

    M. Diop, M. Tsubokawa

    IEICE, Technical Report (OFT)   IEICE  

    発表年月： 2020年10月

  • ナノサイズ光スポット伝送に向けたボウタイスロット構造を有するシリコン光ファイバの提案

    盛 愛国, 坪川 信

    電子通信学会技術報告 ＯＦＴ   (倉敷)  IEICE  

    発表年月： 2018年11月

  • 空間符号化を用いたマルチコア光ファイバ伝送におけるコア間電力結合抑制の一検討

    坪川 信, 王 一州, 劉 安捷

    電子通信学会 技術報告 OFT   (那覇)  IEICE  

    発表年月： 2018年02月

  • MIM導波路を用いたT型光結合器の評価と９０°光ハイブリッドへの応用

    孔德卿, 坪川信, 陳 霖

    電子情報通信学会 研究技術報告（ＯＦＴ）   (千歳)  IEICE  

    発表年月： 2016年08月

  • 誘電体スロット導波路とメタルスロット導波路の接続特性の検討

    D. Kong, 坪川信

    電子情報通信学会技術報告会, OFT   IEICE  

    発表年月： 2015年11月

  • 誘電体スロット光導波路を用いたナノ光プローブの検討

    電子情報通信学会技術報告、光ファイバ応用技術  

    発表年月： 2015年05月

  • 側面インターフェースを有する光ファイバプローブの検討

    電子情報通信学会技術報告、光ファイバ応用技術  

    発表年月： 2014年10月

  • 光ファイバにおける側面送受光特性改善の検討

    電子情報通信学会技術報告、光ファイバ応用技術  

    発表年月： 2013年11月

  • 高信頼なFTTHネットワーク構成法の検討

    電子情報通信学会技術報告、光ファイバ応用技術、111巻、No. 381、 71頁、 2012年。  

    発表年月： 2012年01月

  • FTTH technologies in the NTT Network

    M. Tsubokawa  [招待有り]

    the 31th IDATE international conference DigiWorld Summit   (Montpellier)  IDATE  

    発表年月： 2009年

  • 新世代アクセスネットワーク,

    坪川 信  [招待有り]

    電子情報通信学会 東京支部シンポジウム   電子情報通信学会 東京支部  

    発表年月： 2008年10月

  • Evolution of Optical Access Network Technologies in NTT,

    M. Tsubokawa  [招待有り]

    KOiF Optical Internet Workshop   (Jeju)  KOiF  

    発表年月： 2008年

  • Flexible access technologies to upgrade PONs

    M. Tsubokawa  [招待有り]

    OECC/IOOC   IEICE  

    発表年月： 2007年

  • Optical Access Network Deployment in Japan

    K. Fuchigami, Y. Wakui, M. Tsubokawa  [招待有り]

    Fiber Optic. Telecom.   IBC Tech. Service  

    発表年月： 1994年

  • Development of optical fiber network Technology for the access network

    K. Fuchigami, M. Tsubokawa  [招待有り]

    OEC   IEICE  

    発表年月： 1994年

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 極微細レーザ描画、加工のための光プローブの研究

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2023年03月
     

    　概要を見る

    微細加工や回路描画装置、医療メス等にレーザ光プローブが用いられる。通常、微細度がナノレベルに近づくと光の回折制限により、光スポットの分解能は1/4波長程度に制限を受けるため、更なる微細化には通常の赤外や可視域ではなく、極端紫外光や電子線の利用が必然となる。問題克服には低損失で極微な光スポットが形成できる誘電体プローブが有効であり、そのプローブ出射後の回折拡がりを抑制する新しいアイデアが必要である。本研究では、通常の波長域でナノサイズのレーザ光スポットが形成でき、出射後の回折拡がりの抑制効果を持つ導波路構造を探求し、新たなデバイスへの応用に向けた提案を行う

  • フォトニックテクスタイルの受光効率改善に関する研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2013年04月
    -
    2016年03月
     

    坪川 信

    　概要を見る

    第一は、光スラブ導波路に散乱層を設けたモデル及び外部形状を変形させたモデルにおける側面入射光に対する受光効率の改善と構造最適化である。第二は、性能改善のための円筒光ファイバをベースとした集光器モデルの提案であり、構造条件の最適化から、数ｍで1%-10%程度の効率を得た。次に光ファイバの柔軟性を活かす用例として直径が数mの円形状の無指向性光受光器が可能なことを提示した。さらに、別な応用例として光源を内蔵する光プローブ構造を提案し、光ファイバ周囲に分布する物体検出の可能性を示した。最後に光プローブをナノサイズとした導波路構造とその伝搬評価を行い、高効率な伝達効率が得られる構造を提案した

  • ユビキタス通信の高信頼化に向けたネットワークアーキテクチャに関する研究

    研究期間:

    2010年
    -
    2011年
     

Misc

  • 誘電体スロット導波路とメタルスロット導波路の接続特性の検討 (光ファイバ応用技術)

    孔 徳卿, 坪川 信

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   115 ( 306 ) 9 - 14  2015年11月

    CiNii

  • 誘電体スロット導波路とメタルスロット導波路の接続特性の検討 (放送技術)

    孔 徳卿, 坪川 信

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report   39 ( 41 ) 31 - 36  2015年11月

    CiNii

  • 誘電体スロット光導波路を用いたナノ光プローブの検討 (光ファイバ応用技術)

    坪川 信, KONG Deqing

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   115 ( 44 ) 11 - 16  2015年05月

    CiNii

  • B-13-8 Study on spatial mode conversion by in-line phase shifting in slab waveguides

    Chen Xiangyu, Tsubokawa Makoto

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2013 ( 2 ) 473 - 473  2013年03月

    CiNii

  • B-13-33 側方入射光に対する光導波路構造の基礎検討(B-13.光ファイバ応用技術)

    立山 信成, 坪川 信

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2013 ( 2 ) 498 - 498  2013年03月

    CiNii

  • 波長スイープ光を用いた超高密度WDMアクセスシステム

    谷口 友宏, 桜井 尚也, 木村 秀明, 坪川 信

    電子情報通信学会技術研究報告. OCS, 光通信システム   108 ( 189 ) 57 - 62  2008年08月

    　概要を見る

    将来の光アクセスネットワークのアップグレードを考えると,既存のシステムで使用されていない限られた波長帯域で,多数のユーザ/サービスを収容できる高密度なWDMシステムが有望である.本稿では,波長スイープ光を用いた超高密度WDMアクセスシステムについて,原理と検証結果を報告する.本システムは,波長スイープ光を,各波長チャネルのデータを時間軸上で多重した信号で変調することで,単一の光源と光変調器という簡素な構成でWDM信号を一括生成することができる.12.5GHz間隔の1.25Gb/s×4波WDM信号を20kmのSMFを伝送させた後,FBGで選択的に抽出して直接検波した実験に加え,12.5GHz間隔1.0Gb/s×4波WDM信号を光ヘテロダイン検波により受信した実験について結果を示す.

    CiNii

  • 正弦波変調レーザダイオードを用いた光CDMのための多波長発生光源 (通信方式)

    吉野 學, 三鬼 準基, 吉本 直人, 坪川 信

    電子情報通信学会技術研究報告   108 ( 82 ) 19 - 23  2008年06月

    　概要を見る

    光符号分割多重通信に適用するための低廉な多波長光発生光源について報告する。本光源は、直接変調レーザダイオードの正弦波変調を用いることで、従来の変調サイドバンド生成技術を用いた光源に比べて単純な構成で、従来構成と同等の波長間隔が均一かつ強度が平坦な多波長光を生成することが可能である。小信号近似により平坦な変調サイドバンド生成の方向性を示し、実験により従来構成と同等の強度偏差3dB以下で9多波長光が生成できることを確認した。更に、光符号分割多重通信への適用が可能であることを確認した。

    CiNii

  • B-10-53 チャープ同期受信による光干渉抑圧(B-10. 光通信システムB(光通信),一般セッション)

    吉野 學, 吉本 直人, 坪川 信

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2008 ( 2 ) 336 - 336  2008年03月

    CiNii

  • B-10-58 サービス可視化のためのチャープパルス圧縮を用いた発光制御方式の提案(B-10. 光通信システムB(光通信),一般セッション)

    久保 尊広, 谷口 友宏, 桜井 尚也, 木村 秀明, 坪川 信

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2008 ( 2 ) 341 - 341  2008年03月

    CiNii

  • B-10-51 送信パワー制御型多波長一括受信多値伝送方式の提案(B-10. 光通信システムB(光通信),一般セッション)

    三好 紀武, 山田 崇史, 酒井 慈仁, 木村 秀明, 坪川 信

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2008 ( 2 ) 334 - 334  2008年03月

    CiNii

  • 波長パラレル伝送における波長間遅延補償技術(デモ展示・ポスター講演,ネットワークプロセッサ,通信のための信号処理,無線LAN/PAN,一般)

    木村 秀明, 酒井 慈仁, 坪川 信

    電子情報通信学会技術研究報告. SIP, 信号処理   107 ( 529 ) 91 - 92  2008年02月

    　概要を見る

    システム高速・広帯域化技術として利用される波長パラレル伝送方式においては,光ファイバ波長分散による波長間伝搬遅延差を補償する技術が必要である.今回,最大伝送速度10Gb/sを提供可能とする2.5Gb/s×4波WDM-PONアクセスシステム用低消費電力・広ダイナミックレンジ遅延補償ICを開発したので報告する.

    CiNii

  • フレキシブル光アクセスネットワーク構成技術(WDMパラレル伝送技術による高速 広帯域化)

    木村, 酒井 慈仁, 坪川 信

    信学全大(春), 2008     247 - 247  2008年

    CiNii

  • 波長スイープ光FDMシステムにおける隣接チャネル干渉抑圧のための送信光スペクトル成形

    谷口友宏, 桜井 尚也, 木村 秀明, 坪川 信

    2008年電子情報通信学会総合大会, Mar.   340   340 - 340  2008年

    CiNii

  • B-8-4 フレキシブル光アクセスネットワーク構築技術 : 光アクセスNW内LANにおける送受信波長取得方式の検討(B-8.通信方式,一般講演)

    酒井 慈仁, 木村 秀明, 坪川 信

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2007 ( 2 ) 156 - 156  2007年08月

    CiNii

  • B-8-8 単一EDF構成バースト対応光増幅器における上りバースト信号増幅による下り伝送特性への影響(B-8.通信方式,一般講演)

    中西 泰彦, 深田 陽一, 中西 隆, 鈴木 謙一, 木村 秀明, 坪川 信

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2007 ( 2 ) 160 - 160  2007年08月

    CiNii

  • B-8-5 フレキシブル光アクセスネットワーク構築技術 : WDM-PONにおける長延化・広帯域化技術(B-8.通信方式,一般講演)

    木村 秀明, 酒井 慈仁, 山田 崇史, 三好 紀武, 坪川 信

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2007 ( 2 ) 157 - 157  2007年08月

    CiNii

  • B-10-58 多波長一括受信多値化技術の提案(B-10.光通信システムA(線路),一般講演)

    三好 紀武, 山田 崇史, 酒井 慈仁, 木村 秀明, 坪川 信

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2007 ( 2 ) 252 - 252  2007年08月

    CiNii

  • B-10-61 光ヘテロダイン受信を用いたOTDM信号の多重分離方式(B-10.光通信システムA(線路),一般講演)

    成川 聖, 桜井 尚也, 木村 秀明, 坪川 信

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2007 ( 2 ) 255 - 255  2007年08月

    CiNii

  • B-12-11 「早い者勝ち」原理に基づいた高速光ルーティング法の検討(B-12.フォトニックネットワーク,一般講演)

    山田 崇史, 木村 秀明, 坪川 信

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2007 ( 2 ) 294 - 294  2007年08月

    CiNii

  • B-10-87 光ヘテロダイン受信を用いた光FDM-PONアクセス方式における12.5GHz間隔128波×1.25Gbit/s選択受信特性(B-10.光通信システムB(光通信),一般講演)

    成川 聖, 桜井 尚也, 坪川 信, 今井 崇雅

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2007 ( 2 ) 426 - 426  2007年03月

    CiNii

  • 光FDMアクセスシステムにおける波長スイープ光を用いた共用型光送信器の提案

    谷口友宏, 成川 聖, 桜井 尚也, 木村 秀明, 坪川 信

    2007年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会, Sept.   258   258 - 258  2007年

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  • 招待論文 最近のブロードバンドアクセス技術

    坪川 信

    電子情報通信学会技術研究報告   103 ( 473 ) 31 - 36  2003年11月

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    ブロードバンド普及に伴い、DSLから光やCable、ワイヤレスへとアクセス手段の裾野が着実に拡がりつつある。これらブロードバンドを支える多彩なアクセス方式、ネットワーク技術に関する技術動向と今後期待される映像配信方式やWDMアクセスについて概説する。また、FTTH普及の鍵を握るネットワークコストの低廉化に向けた課題と取り組みについても言及する。

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  • IEEE1394-Ethernet間プロトコル変換技術

    片山 和典, 後藤 隆, 久留巣 洋二, 坪川 信

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2000 ( 2 ) 284 - 284  2000年03月

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  • どうなるホームネットワーク : ホームネットワーク技術の動向と課題

    坪川 信, 宮島 義昭

    電子情報通信学会技術研究報告. SSE, 交換システム   99 ( 333 ) 37 - 42  1999年09月

    　概要を見る

    インターネットサービスやPCの普及に伴い、一般家庭やSOHOを対象とした家庭内におけるネットワークの重要性、市場性が注目されつつある。本報告では、そのホームネットワークを取り巻く昨今の環境の変化、各社が描く様々なネットワーク像、それらを実現するための多彩な技術提案/取り組みについて紹介を行うとともにホームネットワークの抱える課題と今後の展開について述べる。

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  • 住宅内光配線方式の検討

    久保田 学, 坪川 信, 片山 和典, 加島 宜雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1998 ( 2 ) 326 - 326  1998年03月

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現在担当している科目

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担当経験のある科目(授業)

  • 光ファイバ工学

    早稲田大学  

    2010年11月
    -
    継続中
     

  • 光ファイバ応用計測学

    早稲田大学  

    2010年10月
    -
    継続中
     

  • 光通信方式

    早稲田大学  

    2010年10月
    -
    継続中
     

  • 物理数学特論

    北九州工業高等専門学校  

    2020年10月
    -
    2021年09月
     

  • 信号処理

    茨城大学  

    1999年04月
    -
    2000年03月
     

 

特別研究期間制度（学内資金）

  • 微細径光ファイバ応用の研究

    2023年04月
    -
    2024年02月

    アメリカ合衆国   カリフォルニア大学デービス校

学内研究所・附属機関兼任歴

  • 2022年
    -
    2024年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

特定課題制度（学内資金）

  • 誘電体光プローブによるナノ微粒子制御の研究

    2023年  

    　概要を見る

    光ピンセットと呼ばれるナノ粒子捕捉、移送は、レーザ 光がもたらす光力（散乱力と勾配力）に基づいているが、通常、勾配力は散乱力に比べて小さいため、安定した粒子捕捉や移送には、散乱力と均衡しうる勾配力が必要である。そのためにはナノサイズ空間内に光強度の急峻な変化を作り出し、かつその強度分布（ホットスポット）を空間移動することが要求される。従来、多くの事例ではプラズモニック導波路やフォトニック結晶構造を埋め込んだ複雑な光導波路が用いられてきたが、熱問題や製造困難など問題を有し、安定した捕捉や長距離粒子移送が実現されていなかった。我々は、全誘電体構造の高屈折率コントラストを持つボウタイコアマイクロ光ファイバが、ファイバ中心のナノサイズ領域に高い電界密度を発生することに着目し、微粒子がその領域に捕捉可能なことを示した。さらにレーザ波長もしくは入射角条件を変えることにより、長手方向に現れるホットスポット位置をシフトする手法を提案し、100 μmを超える双方向微粒子移送が実現できることを示した。また、従来、捕捉や移送が困難であった周囲溶液より低い低屈折率粒子に対しても、移送を可能にする階段型光導波路構造を提案し、粒子屈折率によるソーティングの可能性を提示した。これら成果は学術誌、会議において発表された。

  • 光ファイバスコープの高密度コア配置法に関する研究

    2022年  

    　概要を見る

    光ファイバスコープにおける画素となるコア間クロストーク(XT)抑制法を検討した。従来法と異なり、コアではなくクラッド部の屈折率をランダム分布とし、同一コア隣接時にも生じる伝搬定数差でXTが見込める。研究では基本評価として2コアの1D屈折率モデルを構築し、結合方程式による理論検討と共にFDTDシミュレーションを行った。結果、長さ方向での結合量の抑制傾向も得られたが、通常の結合長（数㎜程度）を上回るcm長レベルではXT抑制が困難と分かった。これは1Dランダム分布ゆえ、結合を招く対称な類似分布も現れることによる。ランダム屈折率の一部を固定値にするとXT抑制が生じることも確認できた。今後、2D屈折率分布での効果を確認する。

  • 空間多重伝送を適用する光リングネットワークアーキテクチャの研究

    2021年   Jing Jiang

    　概要を見る

    昨年に継続し、光MIMOの適用拡大を目的とし、マルチコア光ファイバ(MCF)、空間多重伝送方式(SDM)に基づいたOADMベースの光リングネットワークにおけるプロテクション動作を検討した。今期は特にMCFやMCF内の一部光ファイバコアの切断箇所に依存した容量への影響を定量評価し、例えばコア間クロストークが比較的大きなMCFでは、予備コアへの切替やリングの逆伝搬などの切替が行われなくても、XTを利用した受信機ダイバーシティにより、瞬断無く通信を維持しうる可能性を示した。年度後半は、より現実的なコア配置や長さに依存したXT値を有するMCFモデルを用いた場合の解析も取組中である。成果は学術誌1件（昨年度投稿）、国際学会2件に投稿され、まとめとして本年度提出の博士学位論文（2021年11月承認）に反映された。

  • 光リングネットワークへのSDM適用方法の研究

    2020年  

    　概要を見る

    光MIMOの適用拡大を狙い、マルチコア光ファイバの空間多重伝送方式に基づいた光ネットワーク形態を検討した。今回は光リングネットワークに着目し、光MIMOが有効に適用できることを示した、通常、リングネットワークでは、複数のOADMスイッチを内包するが、リングトポロジーにより、スイッチを介在しても各OADMノード間のチャネル情報がリング内で保持可能となるため、MIMO処理も適用可能となる。このため、たとえコア間クロストークがあっても、光MIMOにより信号劣化が抑制できること、さらには光ファイバ断のような障害時にも光MIMO効果により、従来に比べ柔軟なプロテクション機能も期待できることを示した。これら成果は学術誌及び国際学会に投稿中である。

  • 光波長ルーチングネットワークにおけるMIMO処理の研究

    2019年  

    　概要を見る

    通信容量の増大を目指し、マルチコア光ファイバ(MCF)を利用した空間多重伝送方式(SDM)が研究されている。通常、MCFでは隣接コア間で光クロストークが発生、伝送劣化を招くため、受信機で光MIMO処理を適用し信号回復を実現する。従来、多くの研究では単純な１つのＭＣＦ伝送路モデルが扱われており、途中に光スイッチを介した複数MCFが接続されるようなモデルは未検討であった。本研究では仮想的に光スイッチを介在したMCF伝送路を想定し、スイッチ挿入が及ぼす伝送容量への影響を解析した。その結果、消光比が低いMCFでは、スイッチがチャネル伝搬行列の固有値の分散を拡大し、大幅な伝送容量劣化を生じさせることを示した。成果は学術誌に投稿された。

  • 光のアンダーソン局在現象に基づく極細径光導波路の研究

    2018年  

    　概要を見る

    前段でSi-Sio2-Siからなる高屈折率差スロット構造を持つナノ光ファイバ構造を提案し、約5 nm直径の微細な光スポットの形成と伝搬が可能になことを計算機シミュレーションにより実証した。続いて、このような光スポット伝搬を制御する原理として、光アンダーソン局在現象に基づく導波路構造に着目し、完全なrandomあるいはdeterministicaperiodicなコア間隔、屈折率分布を持つマルチコア導波路アレイ（例えば、Fibonacci、Thue-Morse、Perioddoubling、Cantor配列などの非周期配列）での光の空間的な伝搬特性を評価した。いずれの配列においても収束効果は見られたが、収束スポット径は数十nm以上、かつ形状も不安定で歪が多いなど課題も残った。光スポットの更なる微細化と制御手法を継続検討予定である。

  • 空間符号化による干渉雑音低減手法の研究

    2017年  

    　概要を見る

    マルチコア光ファイバ（MCF）を利用する空間多重伝送において，入力光を複数コアに分散入力する空間符号手法を用いることで，コア間のランダムな電力結合によるクロストーク（XT）が抑制しうることを考察した．具体例として，光ファイバ断面内のコア配置条件が異なる4種類の単一モード9コア及び25コア光ファイバモデルを構築し，拡張プライム符号による符号化適用時のXTを計算したところ，符号器無しに比べ，10－20dB程度のXT抑制が期待できること，より均一な電力結合分布を生じやすいコア配置のMCFが有利であること、コア数増が効果を改善しうることなどが明確となった．

  • 高集積光導波路におけるクロストーク低減手法の研究

    2016年  

    　概要を見る

    微細な光集積回路における隣接導波路間結合特性評価の一環として、今年度はナノサイズスラブ導波路間で生じる結合に依存した光波長合分岐デバイスを検討した。具体的には、並行配置のスラブ導波路間で生じる光結合量／損失とその波長特性について、主に2次元FDTD法に基づいたシミュレーション評価を実施した。評価事例として、導波路に複数導波路を並行配置させることで、希望波長成分を抽出可能であること、多段の並行配置の組み合わせで同時に空間分岐が可能となる構造を提案した。さらに、波長合分岐特性に大きく関与せずに分岐効率を向上させる策として、結合部の一部にスタブ部を挿入させる構造が有効なことを提案した。これら成果は、学内修士論文に反映された。

  • 側方入射検出による光ファイバイメージプローブの研究

    2013年  

    　概要を見る

    1.研究及び結果の概要光ファイバの側面を入出射のインターフェースとした新たな細径光ファイバプローブ構造を考案し、光線追跡シミュレーションを用いて、その有効性を確認した。医療の内視鏡などに用いられる通常の光ファイバプローブは主に光ファイバ端点が送受光の点インターフェースとなっており、そのために結合レンズ系や長さ方向のスイープ制御など微細で複雑な機構が必須であったが、本提案では側面送受光を利用することでレンズレスの簡易な機構で広範囲かつ高速な計測が期待できる。本提案の光ファイバプローブは、外径約1mmφで長さ50mmの形状を持ち、クラッドの一部にMie散乱層を設け、片側端面内に発光素子及び面受光素子を備えることで送受光一体の構造をとる。光源からの光は光ファイバに沿って伝搬しながら散乱を受け、側面から外部へ指向性を持って発光される。プローブ周囲に物体が分布している場合は、その物体面で反射された一部の光が再びプローブ側面を通じて入射し、散乱過程を経て受光器にまで到達する。この受光パワーをモニタすることで周囲に分布する物体の計測が可能となる。シミュレーション結果によれば、光ファイバプローブ周囲20mm程度までに位置する被測定物体に対して0.01％–10％の受光効率での光検出が認められた。プローブ下側側面に反射コーティングを施すことで効率は半桁程度まで改善された。さらに、空間的に分布する物体を測定するため、光ファイバ内の散乱層をスパイラル形状に構成することにより、長さ方向の物体分布の測定が～2mmの空間分解能で達成できることが検証された。今後はS/Nの改善及び長さ方向に対する受光効率平坦化などが主な課題となる。本研究はJSPS科研費　25420346の助成及び本特定課題A6338の助成を受け、実施されたものである。2.決算内訳以下の通り、支出した。予算　270,000円、使用額 269923円。（内訳概要：ソフトウェアライセンス　185,850円、学会参加出張費　24,300円、その他消耗品　

  • 光ファイバ／導波路への側方入射技術の研究

    2012年  

    　概要を見る

    １．概要説明　光ファイバなどの光導波路は端面から入力した光については低損失な伝搬が可能であるが、側面からの入射光は透過してしまい殆ど導波できない。一方、側面からの光を取り込むことが出来れば、太陽光の集光器や照明ガイド、センサなど数多くの利用が考えられるため、この導波光への変換の効率（集光率）を向上させるための研究がなされている。本研究では平板型導波路と光ファイバに新たに散乱層を付与することで集光率を改善させる構造を提案し、シミュレーション評価を行った。Ｍｉｅ散乱を生じさせる散乱層構造を有するスラブ型導波路では5mm程度の短い導波路で40%を超える集光率が得られるものの10mm以上で長さに対し逆比例関係になり、集光に寄与する有効長が10mm程度と短く、長尺な導波路への拡張が困難なことが分かった。同時に光波長と入射角度への依存性は低いことが判明した。これに対し円柱形の特性を活かし散乱層を設けた光ファイバでは、スラブ導波路に比べ、有効長が100mm程度と約1桁改善され、同時に最大集効率も１０%程度上昇した。しかしながら、まだ数十cmを超える長さでは逆比例の特性が現れるため、実用的な用途には更なる改良策が望まれる。光ファイバ型の特徴として一方向だけではなく周囲からの光を同時に取り込める利点がある。これに関して３６０度の入射角に対する周効効率の評価も実施した。その結果、提案の構造では60度間隔の３方向に対して指向性を有した受光が可能なことが分かった。また、別なアプローチとして、光ファイバや導波路の形状を変形させることにより外部光の取り込みを改善する方法がある。簡単な変形モデルを作成し、変形が集光率に与える影響も分析した。その結果、集光率の改善度合いは散乱層をも散る手法に比べ１桁程度低く、変形単独では効果が小さいことが確認された。変形の利用に関しては、多様な形状やスケールに対する依存性が強いため、今後多様なモデルを構築しシミュレーション評価を継続していく予定である。上記に関して得られた成果は、電子通信学会全国大会にて発表を行い、併行して現在学術論文に投稿中である。２．決算内訳　予算　400000円、使用額　400000円　【内訳】　計算用PC　一式　209508円　コピー機トナー、文具類　68892円　会議出張旅費及び宿泊費　107600円（2名分）　会議参加・資料費　14000円(2名分）

  • 太陽光などを効率良く集光するための導波路型光集光・伝送デバイスの研究

    2011年  

    　概要を見る

    H23年度は、ソフトウェアツールを用いた導波路形状の作成と基本特性の分析に取り組んだ。また、実際の光ファイバを用いた場合の微小部分の変形による光の取り込み効果の検討を実施した。設計及び計算用のPCと導波路断面等を観察するための簡易顕微鏡等を購入し、情報収集の一環として国際会議、展示会参加費用の一部を支出した。初めに、自然光集光に関する参考文献等を調査分析し、多様な方式の原理理解、現行の性能、課題等について情報収集した。太陽光の集光器に関しては、mm以下のミクロな構造をもつ特殊レンズ加工を施したものが主流で研究されているが、価格面、技術面の困難さが課題である。新たな方式として直接光ではなく蛍光を介することで特殊形状の加工が不要かつ、集光効率を向上させる有望な方式が提案されている。この方式は有望であるが、蛍光材料等が特定され、権利化もされているため、本研究では、集光効率の最大化ではなく、簡易さと経済性を追求し、特殊材料・高精度加工を必要としない比較的簡易な集光器の設計を当面の目標とした。具体的には、通常の２層、３層のガラス導波路をベースとし、コア・クラッド境界面を鋸歯状、正弦波状などに変化させた場合の構造モデルを作成し、外部側面方向からの照射光がどの程度取り込まれ、伝搬するかについて机上計算を行い、レイトレースのシミュレーションツールを用いて評価した。実際には修士学生がソフトウェアツールの使用方法の習得から、光学特性の条件設定までを学びながらモデル作成と評価を行った。残念ながら、現時点では、集光効率はまだまだ不十分であり、新たなモデル構築が最大の課題である。候補技術としては、境界面形状変化ではなく、空気等の散乱体を境界付近に付与した構造等を想定し、継続検討中である。検討途上において、別な要求や派生技術の話題がいくつか生じた。一例として、通常の通信用途において細径の光ファイバへの側方からの光入射技術の課題が持ち上がり、現在平行して方式を検討中。主に２通りの方式が考えられ、現在はミクロな光ファイバ変形を利用する集光技術、ファイバグレーティングなど伝搬モード変換を利用した集光技術について机上検討を行っている。研究成果は現在、研究室内での議論のレベルにあり、今後シミュレーションや実験を通じて具体化し、発表等を行う予定。

  • リアルタイムモーションセンシング技術の研究

    2011年  

    　概要を見る

    今年度は、主に関連するセンシング技術のサーベイと測定原理の基本検討を実施した。研究費は実験を実施していくための光ファイバ等、基本ツールの一部の購入、分析用のPC及び情報収集の一環として国内の関連会議への参加費を支出した。検討内容を整理すると、１）関連技術（特に周波数領域リフレクトメトリ（OFDR)、低コヒーレンストモグラフィー、光ファイバブラッググレーティング（FBG)技術）に関し、文献調査・分析を行い、ゼミ等にて議論、検討を行った。２）低コヒーレンス干渉法をベースとした計測原理を発案し、数式による確認、基本特性を評価した。例えば分布的に局在する光ファイバ曲がり角度を温度や応力と分離して評価する原理、曲げ形状に依存しない角度検出法などの計算による確認を行った。３．センサの適用領域拡大に向け、例えば内視鏡などへの適用性の検討も行った。項目１については、センサの全体の設計において必要となる技術の洗い出しを行い、片端での多点の同時計測を可能とするOTDR、OFDRを調査し、数m程度の比較的短尺な対象で数mm程度の分解能を得るためにはOFDRをベースとした。既存の方法ではいくつかの異なる刺激が加わった際にデータが重なって検出されてしまうため、例えば、空間位置が異なる多点の情報を分離し、かつ曲がりの影響だけを温度や歪から分離検出する必要がある。これを解決するための検出手段として、低コヒーレンス干渉技術を応用し、参照光の設定を工夫した新しい干渉計構成を組むことで必要情報だけを雑音から抽出する原理を数式レベルで確認した。オルタナティブ技術として検討例の多いFBGについても情報収集を行い、センサヘッド部にFBGを用いた場合の干渉性構成と分解能等についても合わせて特性の確認を行った。また、原理の応用範囲を拡げる意図から、他分野のアプリケーションの検討を行い、医療分野における内視鏡などへの適用の可能性を調査中である。現段階では、いずれも研究室内部での初期検討に留まっているが、今後、実験等による確認を行うことで外部発表していく予定である。

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