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加藤 和利(かとう かずとし) データ更新日:2019.07.03



主な研究テーマ
超高繰り返しテラヘルツ級パルス波発生の研究
キーワード:超高繰り返しパルス、テラヘルツ波
2017.04~2020.03.
テラヘルツ波による大容量無線伝送技術の研究
キーワード:テラヘルツ波、無線通信
2013.10~2016.03.
超大容量光通信用半導体レーザ制御技術
大容量光通信用高速波長変換器
キーワード:光エレクトロニクス、半導体レーザ、光通信工学
2012.04~2015.03.
研究業績
主要原著論文
1. 木村 凌河, 久保木 猛, 加藤 和利, 2017 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, CLEO-PR 2017, 電子情報通信学会論文誌C, vol. J100-C, 4, 166-167, 2017.04, 波長可変分布活性DFBレーザの波長切替幅400GHz(3.2nm)での高速高安定化を目指してレーザモデルの高精度化を行った。モデルをもとに設計したフィードフォワード/フィードバック併用制御により100ns以下の波長切替時間と切替後の波長安定性を実現した。.
2. 山中 友輔, 久保木 猛, 加藤 和利, マッハ・ツェンダ干渉計型強度変調法を用いた半導体光増幅器の光位相変化測定, 電子情報通信学会論文誌C, vol. J100-C, 9, 35-36, 2017.01, 半導体光増幅器(SOA)における注入電流変化に対する光位相変化を測定するためにマッハ・ツェンダ干渉計型強度変調器を模した測定系を光ファイバで構成し、かつ光ファイバ長の揺らぎの影響を受けない測定法を提案している。本測定により、SOAの注入電流に対する光位相変化を高精度で測定でき、本測定法が有効である事を確認した.
3. Shota Takeuchi, Kazuki Sakuma, Kazutoshi Kato, Yasuyuki Yoshimizu, Yu Yasuda, Shintaro Hisatake, Tadao Nagatsuma, Novel Lightwave-Interferometric Phase Detection for Phase Stabilization of Two-Tone Coherent Millimeter-Wave/Microwave Carrier Generation, IEICE Trans. Electron., Vol. E99-C, 1048-1054, 2016.09, For phase stabilization of two-tone coherent millimeter-wave/microwave carrier generation, two types of phase detection schemes were devised based on lightwave interferometric technique, the Mach-Zehnder interferometric method and the pseudo Mach-Zehnder interferometric method. The former system showed clear eye patterns at both OOK and PSK modulations of 1 Gbit/s on the 12.5-GHz carrier. The latter system demonstrated the error-free transmission at OOK modulation of 11 Gbit/s on the 100-GHz carrier..
4. Ryoga Kimura, Yudai Tatsumoto, Kazuki Sakuma, Hirokazu Onji, Makoto Shimokozono, Hiroyuki Ishii, Kazutoshi Kato, Sub-microsecond wavelength stabilization of tunable lasers with the internal wavelength locker, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 55, 2016.07, We proposed a method of accelerating the wavelength stabilization after wavelength switching of the Tunable Distributed Amplification (TDA-) DFB laser using the internal wavelength locker to reduce the size and the cost of wavelength control system. The configuration of the wavelength stabilization system based on this locker was as follows. At the wavelength locker, the light intensity after an optical filter is detected as a current by the photodiodes (PDs). Then, for estimating the wavelength, the current is processed by the current/voltage-converting circuit (IVC), logarithm amplifier (Log Amp) and Field Programmable Gate Array (FPGA). Finally, the laser current is controlled to tune to the desired wavelength with reference to the estimated wavelength. With this control system the wavelength is stabilized within 800 ns after wavelength switching which is even faster than that with the conventional control system..
5. Jun Tsuboi, Takeshi Kuboki, Kazutoshi Kato, Wide-capture-range, high-precision wavelength stabilization within ±50 MHz for flexible-grid wavelength division multiplexing by photomixing technique, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 55, 2016.07, The lasers for the flexible-grid wavelength division multiplexing (WDM) system are required to have high precision of wavelength stability. Previously, we proposed the wavelength-controlling system of the Distributed FeedBack Laser Diode (DFB-LD) with the photomixing technique and a microwave filter to precisely measure the optical frequency error from the target value. To enlarge the wavelength-capture range, we improve the system to detect the wavelength error with two different microwave filters in parallel. Experimental results show that the wavelength-capture range is extended up to 4 GHz while the wavelength error is still kept within ±50 MHz..
6. 武内翔太, 加藤 和利, 久武信太郎, 永妻忠夫, マッハ・ツェンダ型二光波間位相安定化による低雑音キャリア周波数生成, 電子情報通信学会論文誌C, vol. J97-C, 9, 273-274, 2014.06, 高周波キャリアを二光波のビート信号で生成する光学系をマッハ・ツェンダ干渉計として構成し,干渉光強度の安定化制御で高周波キャリアの位相安定化を行う方法を提案している.実験により10 Hz以下の位相ゆらぎが低減され本提案の有効性が確認された..
7. Hirokazu Onji, Shota Takeuchi, Yudai Tatsumoto, Nobuhiro Nunoya, Makoto Shimokozono, Hiroyuki Ishii, Kazutoshi Kato, Fast wavelength switching with tunable distributed amplification distributed feedback laser by feedforward control technique, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 53, 2014.07, We proposed the way to accelerate the wavelength switching at the TDA-DFB laser based on the feedforward control. From experimental lasers’ responses, we designed and simulated the feedforward controllers using MATLAB/Simulink so as to reduce the time for wavelength stabilization. We applied this technique to two different situations; one is for the laser drive circuit with a large output current and 50-ns rise time, and the other is for that with a moderate output current and 5-ns rise time. In both situations, we showed the improvement of the wavelength switching times which were from 450 ns to 150 ns and 75 ns to 35 ns, respectively. From these results, it is confirmed that the proposed control technique is efficient for possible practical applications..
主要学会発表等
1. 坂野 豪紀・周 洋・金谷 晴一・加藤 和利, フォトミキサアレーを用いた空間合成によるテラヘルツ波高出力化, 電子情報通信学会論文誌 C, 2019.04.
2. Ken Mitsueda, Muhammad Imran, and Kazutoshi Kato, 300-GHz-Repetition Optical Pulse Generation and Measurement for Terahertz Pulse Wave Communication, MOC2018, 2018.10.
3. Yang Zhou, Nanami Nishiyama, Hiroshi Ito, Tadao Ishibashi and Kazutoshi Kato, 700-GHz Terahertz Wave Beam Combination by Optical Phase Control, MOC2018, 2018.10.
4. Younjin Kim, Takeshi Kuboki and Kazutoshi Kato, Monolithically Integrated Photonics Device for Terahertz Wave Generation, MOC2018, 2018.10.
5. 光枝 健・ムハマッド イムラン・加藤和利, テラヘルツ波パルス生成システムの検討, 電子情報通信学会ソサイエティ大会2018, 2018.09.
6. 加藤和利, 通信用デバイス技術によるテラヘルツ波発生, 電子情報通信学会ソサイエティ大会2018, 2018.09.
7. 周 洋・西山七海・伊藤 弘・石橋忠夫・加藤和利, 700GHzコヒーレントテラヘルツ波の空間合波, 電子情報通信学会ソサイエティ大会2018, 2018.09.
8. 山中友輔・久保木猛・加藤和利, 半導体光増幅器の相互利得変調を用いた光-無線メディア変換法の伝送性能向上の検討, 電子情報通信学会論文誌C, 2018.04.
9. Yang Zhou, Goki Sakano, Yusuke Yamanaka, Hiroshi Ito, Tadao Ishibashi, Kazutoshi Kato, 600-GHz-wave beam steering by terahertz-wave combiner, Optical Fiber Communication Conference, OFC 2018, 2018.01, We achieved 600-GHz-wave power combination with directional gain by optically phase tuning of arrayed photomixers. Using this phase control technique for phase shift, we also demonstrated the beam steering within an angle of 35 degrees..
10. 光枝 健, 藤村 勇起, 山中 友輔, 加藤 和利, 高繰り返し光パルスのパルス幅評価法の検討, 2017年電子情報通信学会総合大会, 2017.03.
11. 福田 浩規, 木村 凌河, 山口 健太, 久保木 猛, 加藤 和利, 分布活性DFBレーザの活性層電流注入時の波長変化特性評価, 2017年電子情報通信学会総合大会, 2017.03.
12. 郷原 誠鷹, 木村 凌河, 山口 健太, 久保木 猛, 下小園 真, 石井 啓之, 加藤 和利, 非線形電流掃引回路によるDBRレーザの波長掃引線形性の向上, 2017年電子情報通信学会総合大会, 2017.03.
13. 山中 友輔, 坂野 豪紀, 春木 隼, 久保木 猛, 加藤 和利, 光導波路型デバイスの波長分散測定法の検討と波長分散変化を用いたテラヘルツ波位相調整, 電子情報通信学会マイクロ波・ミリ波フォトニクス研究会, 2016.11.
14. 春木 隼, 坂野 豪紀, 佐熊 一輝, 加藤 和利, 犬伏 祐樹, 藤田 悠介, 久武 信太郎, 永妻 忠夫, First demonstration of 300-GHz band wireless transmission with arrayed photomixer, 2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2016.10.
15. 坪井 淳, Takeshi Kuboki, Kazutoshi Kato, Optical frequency stabilization within ±20MHz of distributed feedback laser controlled by novel feedback
algorithm, 21st Microoptics Conference, 2016.10.
16. 春木 隼, 坂野 豪紀, 佐熊 一輝, 加藤 和利, 犬伏 祐樹, 藤田 悠介, 久武 信太郎, 永妻 忠夫, First demonstration of 300-GHz band wireless transmission with arrayed photomixer, 21st Microoptics Conference, 2016.10.
17. 木村 凌河, 立本 雄大, 恩地 裕和, Takeshi Kuboki, Kazutoshi Kato, Internal-wavelength-locker based feedforward/feedback co-operative wavelength control for 100 ns wavelength switching, 21st Microoptics Conference, 2016.10.
18. 藤村 勇起, 中村 諒平, Takeshi Kuboki, Kazutoshi Kato, Wavelength Selective Filter Based Mach-Zernder Interferometric Phase Stabilization for High-Frequency Carrier Generation, 21st Microoptics Conference, 2016.10.
19. キム ヨンジン, 加藤 和利, Optical Design of Evanescently Coupled Photodiode for Terahertz Wave Generation, 平成28年度電機・情報関係学会九州支部連合大会国際セッション, 2016.09.
20. 木村 凌河, 立本 雄大, 佐熊 一輝, 恩地 裕和, Takeshi Kuboki, 加藤 和利, フィードフォワード/フィードバック併用型制御の提案とこれを用いた波長可変レーザの高速波長切替の実現, 平成28年度電機・情報関係学会九州支部連合大会, 2016.09.
21. 山口 健太, 木村 凌河, 立本 雄大, Takeshi Kuboki, 加藤 和利, DFBレーザの注入電流制御によるサブミリ秒波長切替, 2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2016.09.
22. 坪井 淳, Takeshi Kuboki, 加藤 和利, 制御パラメータ可変化によるDFB-LD周波数安定制御の高精度化, 2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2016.09.
23. 坂野 豪紀, 春木 隼, 佐熊 一輝, 加藤 和利, フォトミキサアレイを用いたコヒーレントテラヘルツ波合成-アレイ数とテラヘルツ波ピーク強度の対応関係-, 2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2016.09.
24. 春木 隼, 坂野 豪紀, 佐熊 一輝, 加藤 和利, 犬伏 祐樹, 藤田 悠介, 久武 信太郎, 永妻 忠夫, フォトミキサアレイを用いた空間電力合成による300GHz帯無線伝送実験, 2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2016.09.
25. 山中 友輔, Takeshi Kuboki, 加藤 和利, マッハ・ツェンダ干渉計型強度変調法による半導体位相変調器の波長分散測定, 2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2016.09.
26. 坂野 豪紀, 春木 隼, 佐熊 一輝, 加藤 和利, 4-Channel Synchronous THz-wave Generator Compoased of Arrayed UTC-PDs and Antennas, OECC/PS 2016, 2016.07.
27. 山中 友輔, 藤村 勇起, 加藤 和利, Demonstration of Controlling Chromatic Dispersion at SOA with Mach-Zehnder Interferometric Measurement System, OECC/PS 2016, 2016.07.
28. 坂野 豪紀, 春木 隼, 佐熊 一輝, 加藤 和利, フォトミキサアレイによるコヒーレントテラヘルツ波合成, 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会, 2016.04.
29. 山口 健太, 木村 凌河, 立本 雄大, 久保木 猛, 加藤 和利, 光通信用DFBレーザの注入電流制御による波長切替高速化, 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会, 2016.04.
30. 山中 友輔, 藤村 勇起, 加藤 和利, マッハ・ツェンダ干渉計を用いた光デバイスの波長分散測定, 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会, 2016.04.
31. 藤村 勇起, 佐熊 一輝, 武内 翔太, 加藤 和利, 久武 信太郎, 永妻 忠夫, 平面光波回路を用いた光位相制御による低雑音高周波キャリア生成, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
32. 春木 隼, 佐熊 一輝, 坂野 豪紀, 加藤 和利, 位相調整光回路によるコヒーレントテラヘルツ波合成, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
33. 坂野 豪紀, 春木 隼, 佐熊 一輝, 加藤 和利, フォ トミキサアレイを用いた高指向性利得多チャンネルコヒーレントテラヘルツ波合成, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
34. 三井晨太郎, 坪井 淳, 久保木 猛, 加藤 和利, 基準光とのビート信号直接計 数によるDFBレーザの高精度波長安定化, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
35. 中村 瞭平, 藤村 勇起, 久保木 猛, 加藤 和利, 波長選択フィルタを用いたマッハ・ツェンダ型二光波位相安定化法によるキャリア周波数生成, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
36. 木村 凌河, 立本 雄大, 佐熊 一輝, 恩地 裕和, 下小園 真, 石井 啓之, 加藤 和利, モジュール内蔵汎用波長ロッカによる波長可変レーザの110ns高速波長切替, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
37. 山口 健太, 立本 雄大, 木村 凌河, 久保木 猛, 加藤 和利, フィードフォワード制御による光通信用DFBレーザの波長切替時間の短縮, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
38. 坪井 淳, 三井 晨太郎, 久保木 猛, 加藤 和利, 高精度広キャプチャレンジDFB-LD波長安定化制御, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
39. 山中 友輔, 藤村 勇起, 中村 瞭平, 加藤 和利, マッハ・ツェンダ干渉型相対波長分散測定法の提案と光デバイスの相対波長 分散特性, 2016年電子情報通信学会総合大会, 2016.03.
40. Kazuki Sakuma, Yuki Fjimura, Shota Takeuchi, Kazutoshi Kato, Shintaro Hisatake, Tadao Nagatsuma, Coherent THz Power Combiner Consisting of Arrayed Uni-Traveling Carrier Photodiodes  and Planar Lightwave Circuit, SPIE Photonics West 2016, 2016.02.
41. 加藤 和利, コヒーレントテラヘルツ波発生用光電子デバイス技術, レーザー学会学術講演会第36回年次大会, 2016.01.
42. 立本雄大, 木村凌河, 下小園真, 石井啓之, 加藤 和利, フィードフォワード制御による波長可変レーザの波長切替高速化, 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会, 2015.12.
43. Ryoga Kimura, Yudai Tatsumoto, Kazuki Sakuma, Hitrokazu Onji, Makoto Shimokozono, Hiroyuki Ishii, Fast Wavelength Stabilization of Tunable Lasers with the Internal Wavelength Locker, 20th Microoptics Conference (MOC’15), 2015.10, The wavelength control system with the internal wavelength locker of the tunable lasers is configured so as to accelerate the wavelength detection speed. With this control system the wavelength is stabilized within 3.8 µs after wavelength switching which is even faster than that with the conventional control system..
44. Jun Haruki, Kazuki Sakuma, Kazutoshi Kato, SYNCHRONOUS THZ WAVE COMBINER CONSISTING OF ARRAYED PHOTOMIXERS, 20th Microoptics Conference (MOC’15), 2015.10, We propose a power combiner of the synchronous terahertz waves for generating a higher coherent terahertz output power. The combiner consists of arrayed photomixers with bowtie-antennas. The experimental results show terahertz waves synchronized by the combiner results sum of the powers from photomixers and the directional gain of about 2 dB..
45. Jun Tsuboi, Takeshi Kuboki, Kazutoshi Kato, WAVELENGTH STABILIZATION WITHIN 0.05 GHz WITH PHOTOMIXING TECHNIQUE AND LASER CURRENT CONTROLLING, 20th Microoptics Conference (MOC’15), 2015.10, The lasers for the WDM system with the flexible grid need to have highly accurate wavelength tuning and stability. Insteadof using optical filters, we propose the microwave photonics approach with photo-mixing technique and the laser current controlling. Experimental results show that the optical frequency is stabilized with the accuracy of 0.05GHz.
46. Yudai Tatsumoto, Ryoga Kimura, Hirokazu Onji, Kazutoshi Kato, Hiroyuki Ishii, Makoto Shimokozono, High-speed, High-Accuracy 400-GHz Wavelength Switching at Tunable Distributed Amplification (TDA-) DFB Laser using Feedforward Control, 20th Optoelectronics and Communications Conference, 2015.07, We present the method of the high-speed wavelength switching of the tunable distributed amplification (TDA-) DFB laser by feedforward control. We designed and simulated the feedforward controller to accelerate the wavelength switching. A switching time of less than 100 ns with a frequency deviation of less than 1 GHz was achieved at switching toward 400-GHz spaced channels. The results indicate the feasibility of the TDA-DFB laser for future wavelength routing systems..
47. Kazuki Sakuma, Shota Takeuchi, Yuki Fujimura, Jun Haruki, Kazutoshi Kato, Shintaro Hisatake, Tadao Nagatsuma, First Demonstraion of Mach-Zehnder-Interferometric Phase-Stabilizaion at Optoelectronic Carrier Generation for Phase-Shift Keying Signal, 20th Optoelectronics and Communications Conference, 2015.06, We devised a phase stabilization technique at optoelectronic carrier generation applicable for the future THz wireless transmission. In this presentation we demonstrate at the first time that our technique using a Mach-Zehnder interferometric configuration is effective for the optoelectronic carrier for phase-shift keying signals as well as that for on-off keying signals by using an 1-Gbit/s binary-phase-shift keying transmission on a 12.5-GHz optoelectronic carrier..
48. Atsushi Saeki, Kazutoshi Kato, Fine wavelength stabilization of the DFB laser by photo-mixing with reference wavelengths, The Third International Japan-Egypt Conference on Electronics, Communications and Computers, March 17, 2015, 2015.03, The lasers for the future WDM system such as the flexible grid need to have highly accurate wavelength tuning which corresponds to the optical frequency stability within ±0.1 GHz. Instead of the use of the conventional wavelength locker which detects the optical frequency with optical filters, we propose the microwave photonics approach in which the beat signals are generated by photo-mixing with reference lights and filtered by the microwave filter. In this method the frequency accuracy depends on the accuracy of the microwave filter. Experimental results show that the optical frequency is stabilized at the grid with the accuracy of ±0.1 GHz by using the microwave filter..
49. Kazuki Sakuma, Shota Takeuchi, Yuki Fujimura, Jun Haruki, Kazutoshi Kato, Shintaro Hisatake, Tadao Nagatsuma, Mach-Zehnder Interferometric Phase Stabilization for Optoelectronic Carrier Generation, The Third International Japan-Egypt Conference on Electronics, Communications and Computers, March 17, 2015, 2015.03, We present a phase stabilization system of optoelectronic carrier generation for the future THz wireless transmission. The system has a Mach-Zehnder interferometric configuration and we transmitted 1-Gbit/s data at a 12.5-GHz carrier to confirm the effectiveness of the concept. We found that the noise floor which had been observed at the BER characteristics in our previous work disappeared with an optimized control and attained an error free performance..
50. 藤村 勇起, 佐熊 一輝, 武内 翔太, 加藤 和利, 久武 信太郎, 永妻 忠夫, マッハ・ツェンダ干渉計型二光波間位相安定化法によるPSK変調キャリアの位相雑音低減, 2015年電子情報通信学会総合大会C14-10, 2015.03, マッハ・ツェンダ干渉計型二光波間位相安定化法によるPSK変調キャリアの位相雑音低減.
51. 春木 隼, 武内 翔太, 佐熊 一輝, 加藤 和利, 久武 信太郎, 永妻 忠夫, UTC-PDアレイと光位相調整器によるコヒーレントテラヘルツ波発生デバイスの試作, 2015年電子情報通信学会総合大会C4-14, 2015.03, UTC-PDアレイと光位相調整器によるコヒーレントテラヘルツ波発生デバイスの試作.
52. 加藤 和利, 木村 凌河, 立本 雄大, 佐熊 一輝, 恩地 裕和, モジュール内蔵波長ロッカを用いたフィードバック制御による TDA-DFBレーザの高速波長切替, 2015年電子情報通信学会総合大会C4-22, 2015.03, モジュール内蔵波長ロッカを用いたフィードバック制御による TDA-DFBレーザの高速波長切替.
53. Atsushi Saeki, Kazutoshi Kato, Fine wavelength stabilization of the DFB laser at the flexible grid by photo-mixing with reference wavelengths, 2014 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC) 2014, FG1G-43, Sendai, 2014, 2014.11, The lasers for the flexible grid need to have highly accurate wavelength tuning which corresponds to the optical frequency stability within ±0.1 GHz. Instead of the use of the conventional wavelength locker which detects the optical frequency with optical filters, we propose the microwave photonics approach in which the beat signals are generated by photo-mixing with reference lights and filtered by the microwave filter. In this method the frequency accuracy depends on the accuracy of the microwave filter. Experimental results show that the optical frequency is stabilized at the grid with the accuracy of ±0.1 GHz by using the band elimination filter which has the 3-dB bandwidth of 0.1 GHz..
54. 恩地 裕和, 立本 雄大, 武内 翔太, 布谷 伸浩, 下小園 真, 石井 啓之, 加藤 和利, フィードフォワード制御を用いた波長可変レーザの波長切替応答高速化に関する研究, 信学技報, vol. 114, no. 282, OPE2014-92, pp. 33-36, 2014年10月, 2014.10.
55. Shota Takeuchi, Kazutoshi Kato, Y.Yoshimizu, Y. Yasuda, Shintaro Hisatake, Tadao Nagatsuma, Coherent Sub-THz Carrier Frequency Transmission with Novel Pseudo-Mach-Zehnder Interferometric Phase Stabilization, 2014 International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP) 2014, TuEF-1, Sapporo, 2014, 2014.10.
56. 恩地裕和, 立本雄大, 布谷伸浩, 下小園真, 石井啓之, 加藤 和利, TDA-DFBレーザの波長切替応答高速化と切替応答の考察の検討, H26秋電子情報通信学会, 2014.09, 光バースト、光パケットシステムなどの波長ルーティングシステム発展のためには、より高速に波長切替可能な光源が必要となってくる。我々はこれまでに、制御層への電流変化により波長が変化するTDA(Tunable Distributed Amplifier) DFBレーザについて、フィードフォワード(FF)制御を導入することによってより、長波長ある波長安定状態から制御層電流を増加し短波長側(光周波数の増大方向制御層電流増加)への波長切替において応答高の速化を実現してきた[2]。本稿では短波長側への切替に加えて制御層電流を減少した長波長側(光周波数の増大方向) (制御層電流減少)への波長切替応答高速化を目指しについても、FF制御を導入することでそれぞれ波長切替時間35 ns、30 nsを実現したことと、切替応答について考察を行ったのでが高速化されたことについて報告する。.
57. 立本 雄大, 恩地 裕和, 武内 翔太, 布谷 伸浩, 下小園 真, 石井 啓之, 加藤 和利, フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの波長切替高速化と光スイッチ動作, 電子情報通信学会2014ソサイエティ大会, C-4-29, 2014.09, フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの波長切替高速化と光スイッチ動作.
58. 恩地 裕和, 立本 雄大, 布谷 伸浩, 下小園 真, 石井 啓之, 加藤 和利, TDA-DFBレーザの波長切替応答高速化の検討, 電子情報通信学会2014ソサイエティ大会, C-4-28., 2014.09, TDA-DFBレーザの波長切替応答高速化の検討.
59. 佐熊 一輝, 武内 翔太, 布谷 伸浩, 下小園 真, 加藤 和利, フィードフォワード/フィードバック切替型制御による波長可変レーザの高速波長安定化, 電子情報通信学会2014ソサイエティ大会, C-4-27, 2014.09, フィードフォワード/フィードバック切替型制御による波長可変レーザの高速波長安定化.
60. 佐伯 淳, 加藤 和利, 基準光との光差周波を用いた半導体レーザの高精度波長安定化, 電子情報通信学会2014ソサイエティ大会, C-4-18, 2014.09, 基準光との光差周波を用いた半導体レーザの高精度波長安定化.
61. 武内 翔太, 加藤 和利, 久武 信太郎, 永妻 忠夫, 疑似マッハ・ツェンダ干渉型二光波位相安定化による低位相雑音サブテラヘルツ波生成, 電子情報通信学会2014ソサイエティ大会, C-14-11., 2014.09.
62. Hirokazu Onji, Yudai Tatsumoto, Kazutoshi Kato, Nobuhiro Nunoya, Makoto Shimokozono, Hiroyuki Ishii, Stable Wavelength Switching within 50 ns using Tunable Distributed Amplification (TDA-) DFB Lasers
, 2014.08, Aiming fast wavelength switching for the tunable distributed amplification (TDA-) DFB lasers, the transfer function is deduced from the transient response and then the feedforward controller is designed. Experimental results show that the wavelength can be accurately stabilized within 35 ns and 30 ns when the optical frequency changes from 192.8 THz to 193 THz and vice versa, respectively..
63. Hirolazu Onji, Shota Takeuchi, Yudai Tatsumoto, Nobuhiro Nunoya, Makoto Shimokozono, Hiroyuki Ishii, Kazutoshi Kato, 35 ns Wavelength Switching with +/- 1 GHz Wavelength Accuracy using Tunable Distributed Amplification(TDA-) DFB Lasers, Photonics in Switching, Advanced Photonics for Communications, WPW4B.3, San Diego, USA, 2014 , 2014.07, For fast wavelength switching of TDA-DFB lasers, the feedforward controller is designed. Experimental results show switching times of 35 ns and 30 ns when the optical frequency changes from 192.8 THz to 193.0 THz and vice versa.
64. Shota Takeuchi, Kazutoshi Kato, Shintaro Hisatake, Tadao Nagatsuma, Sub-THz Carrier Frequency Generation Stabilized by Mach-Zehnder Interferometric Phase Detection Scheme, 19th Microoptics Conference, 2014.06, We propose a Mach-Zehnder interferometric phase detection for low phase noise subterahertz(THz) carrier frequency generation. In this scheme, phase fluctuation between two optical signals can be detected as the interference between their optical sidebands. Experimental result shows that, by controlling the interference to be constant, the phase noise is successfully reduced, which indicates effectiveness of the proposed method..
65. 立本 雄大, 恩地 裕和, 武内 翔太, 布谷 伸浩, 下小園 真, 石井 啓之, 加藤 和利, フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの50 ns以下での波長切替
, 電子情報通信学会総合大会, 2014.03, 光バーストシステムや光パケットシステムには波長可変範囲が広く高速波長切替が可能な光源が求められる。その候補の一つとしてTDA (Tunable Distributed Amplification)-DFBレーザが開発されている。熱ドリフト補償器を集積したTDA-DFBレーザでは波長切替時の熱ドリフトを抑制し0.31 usまでの高速波長切替が実現できている。我々はフィードフォワード制御により駆動回路の立ち上がり時間を高速化し、波長切替時間150 nsを実現した。本稿ではさらに高速な回路を設計し、それに適合したフィードフォワード制御によって波長切替時間50 ns以下を実現したので報告する。.
66. 佐熊 一輝, 武内 翔太, 布谷 伸浩, 下小園 真, 石井 啓之, 加藤 和利, 波長可変レーザの最適フィードバック制御パラメータ設計, 電子情報通信学会総合大会, 2014.03, 光バースト/パケットスイッチングの実現に向けて高速かつ高精度に波長切替可能な波長可変レーザ(TDA-DFBレーザ)の研究が行われている。我々はデジタル制御による複雑な系の安定化の実現可能性に注目し、フィードフォワード(FF)制御とフィードバック(FB)制御を組み合わせることでFBループ周期よりも高速に波長安定化できることを報告した。本稿では、波長可変レーザおよびその周辺回路を含むシステム全体の特性に基づいた最適なFB制御パラメータの設計とその検証を行ったので報告する。.
67. 佐伯 淳, 武内 翔太, 恩地 裕和, 加藤 和利, 光差周波を用いたフレキシブルグリッド向け高精度レーザー波長安定化, レーザー学会, 2014.01, 光通信の大容量化に向けてフレキシブルグリッドが注目されている。フレキシブルグリッドでは6.25GHz間隔で配置された光周波数を中心に帯域粒度12.5GHzの任意の幅のスロットを配置できるため高密度な波長多重伝送が可能となるが、グリッド間隔が6.25GHzと狭いためレーザーには±0.1GHz以内の精度での波長安定化が必要となる。本研究では、フレキシブルグリッドから半周期ずらした基準光群と被測定光の差周波を波長誤差検出信号として用い、高精度にレーザーの波長を安定化する方法を検討した。.
68. Shota Takeuchi, Hirokazu Onji, Nobuhiro Nunoya, Makoto Shimokozono, Hiroyuki Ishii, Kazutoshi Kato, WAVELENGTH STABILIZATION OF TUNABLE LASERS BASED ON THERMAL-DRIFT CANCELER, 18th Microoptics Conference (MOC'13), 2013.10, The wavelength stabilization based on the digitally controlled thermal-drift canceler is proposed and experimentally demonstrated. The tunable distributed amplification (TDA-) DFB laser controlled by this canceler reaches the targeted wavelength within a microsecond and keeps it stably..
69. Hirokazu Onji, Shota Takeuchi, Nobuhiro Nunoya, Makoto Shimokozono, Hiroyuki Ishii, Kazutoshi Kato, ACCELERATION OF WAVELENGTH SWITCHING FOR TUNABLE DISTRIBUTED AMPLIFICATION (TDA-) DFB LASERS
, 18th Microoptics Conference (MOC'13), 2013.10, The feedforward controller is designed and demonstrated to accelerate the wavelength switching for the tunable distributed (TDA) DFB lasers. The controller has an impulse overshoot waveform so as to induce prompt transition of short time phenomena. The controlled laser shows a wavelength switching time of 150 ns which shows effectiveness of the proposed technique..
70. 武内翔太, 恩地裕和, 布谷伸浩, 下小園真, 石井啓之, 加藤 和利, デジタル制御熱ドリフト補償による波長可変レーザの波長安定化, 電子情報通信学会2013ソサイエティ大会, 2013.09, FF制御とFB制御を組み合わせた制御法を考案し、これをTDA-DFBレーザに適用した。実験により、熱ドリフトを補償することで320nsの高速な波長安定化を確認した。.
71. 恩地裕和, 武内翔太, 布谷伸浩, 下小園真, 石井啓之, 加藤 和利, フィードフォワード制御によるTDA-DFBレーザの高速波長切替, 電子情報通信学会2013ソサイエティ大会, 2013.09, 波長切替高速化を目的にTDA-DFBレーザの波長切替特性のモデル化とフィードフォワード制御の設計を行った。実際に制御系を作製し波長切替150 nsを実現した。.
学会活動
所属学会名
レーザー学会
IEEE
応用物理学会
電子情報通信学会
学協会役員等への就任
2017.06~2018.05, 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究専門委員会, 会長.
2016.05~2017.05, 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究専門委員会, 副会長.
2015.05~2016.05, 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究専門委員会, 運営委員.
2016.01~2017.12, IEEE Fukuoka chapter, 会長.
2014.10~2015.10, 微小光学国際会議, 会長.
2014.05~2015.04, 電子情報通信学会 和文論文C編集委員会, 会長.
2012.05~2014.03, 電子情報通信学会 マイクロ波フォトニクス研究専門委員会, 運営委員.
2012.05~2014.03, 日本光学会 微小光学研究グループ, 運営委員.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2018.10.15~2018.10.18, 23rd Microoptics Conference, プログラム委員長.
2016.03.15~2015.03.18, 電子情報通信学会2016総合大会, 座長(Chairmanship).
2015.09.08~2015.09.11, 電子情報通信学会2015ソサイエティ大会, 座長(Chairmanship).
2015.03.10~2015.03.13, 電子情報通信学会2015総合大会, 座長(Chairmanship).
2014.03.18~2014.03.21, 電子情報通信学会2014総合大会, 座長(Chairmanship).
2015.10.25~2015.10.28, 20th Microoptics Conference, 現地実行委員長.
2014.01.20~2014.01.22, レーザー学会第34回年次大会, プログラム副委員長.
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2018.10~2019.08, Japanese Jounal of Applied Physics (MOC2018 Special issue), 国際, 編集委員長.
2014.05~2016.04, 電子情報通信学会和文論文誌C, 国内, 編集委員長.
学術論文等の審査
年度 外国語雑誌査読論文数 日本語雑誌査読論文数 国際会議録査読論文数 国内会議録査読論文数 合計
2018年度 25    32 
2017年度   23    28 
2016年度   17    23 
2015年度 17      20 
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
フランステレコム国立通信研究所(CNET), France, 1994.06~1995.06.
受賞
電子情報通信学会和文論文誌Cレター論文賞, 電子情報通信学会, 2019.09.
電子情報通信学会和文論文誌Cレター論文賞, 電子情報通信学会, 2018.09.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2017年度~2018年度, 挑戦的研究(萌芽), 代表, 位置シフトされた超高繰り返し電磁パルス列生成の探索的研究.
2017年度~2019年度, 基盤研究(B), 代表, テラビット級超高繰り返しパルス波技術の研究.
2014年度~2016年度, 基盤研究(C), 代表, フレキシブルグリッド用高精度波長安定化半導体レーザ光源の研究.
2012年度~2013年度, 研究活動スタート支援, 代表, 「大容量・極消費低電力ネットワークに向けた高速・高安定・高精度波長変換器の研究」
研究計画:将来の革新的極低電力ネットワークのための基盤技術である大容量高速光スイッチシステム実現に向けて、本研究では光スイッチシステムの二大構成要素である波長変換器と波長分配器のうち、技術のボトルネックとなっている波長変換器について、高速化、高安定化、高精度化の研究を行う。
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競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2019年度~2019年度, 総務省戦略的情報通信研究開発推進事業(SCOPE), 代表, 高指向性テラヘルツ波による高セキュリティ無線通信技術の研究開発.
2015年度~2019年度, JST産学共創基礎基盤研究, 代表, 大規模半導体モノリシック光集積技術によるテラヘルツギャップの打破.
2013年度~2015年度, 総務省戦略的情報通信研究開発推進事業(SCOPE), 代表, テラヘルツ波による100Gbit/s級リアルタイム無線伝送技術の研究開発.

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