| 講演名 | 2016-10-28 32X32光マトリクススイッチの高分解能パルス幅変調による駆動 松浦 裕之(産総研), 須田 悟史(産総研), 谷澤 健(産総研), 鈴木 恵治郎(産総研), 池田 和浩(産総研), 河島 整(産総研), 並木 周(産総研), |
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| 抄録(和) | 完全ノンブロッキング構成である32X32マトリクススイッチは2048個のヒータ素子を有し、要素スイッチを構成するマッハツェンダ干渉計の光導波路位相を熱光学効果で制御している。光入出力ポートの所望の接続を行うために、各ヒータへの印加電力を個別制御する必要がある。駆動回路ハードウェア量を抑えてこれを実現するために、各ヒータへの印加電流値をアナログ的に与えるのではなく、ON-OFFを高速に行うパルス幅変調でヒータ平均電力を制御する方式とした。パルス発生回路には2個のカウンタを用い、その入力を少し異なる周波数としバーニアの原理を利用して高分解能化を実現した。各ヒータに関しパルス周期1 usで6480ステップの時間分解能を得た。制御には汎用FPGA (Field Programmable Gate Array)を用い、スイッチ素子を含め220mm×235mmのプリント基板に搭載、冗長電源、ファン、USBインターフェース含む全体を19インチ幅・1RU高の筐体に収容した。 |
| 抄録(英) | A silicon photonic 32X32 strictly non-blocking matrix switch utilizing Mach-Zehnder (MZ) interferometers controlled by the thermo-optic effect has 2048 heater elements. In order to perform a desired connection of the optical input ports and the output ports, it is necessary to individually control the applied power to the heaters. To achieve this, we employed a pulse-width modulation to control the average power of the heaters. The pulse-width modulation is performed with high-repetition rate ON-OFF signal instead of a control of the applied analog current value to each heater. For achieving a high timing-resolution, two frequency counters are used with Vernier effect from the slightly shifted clocks in a frequency. We verified the timing-resolution of 6480 steps with 1 us repetition rate for each heater. Five general-purpose FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) to control the heaters, buffer ICs and the switch element are mounted on a printed circuit board of 220 mm X 235 mm. The total switch system including the redundancy power-supply units, the cooling fans and control USB interface are installed to the 19 inches-wide 1RU-height housing. |
| キーワード(和) | 光マトリクススイッチ / シリコンフォトニクス / パルス幅変調 / 高時間分解能 |
| キーワード(英) | optical matrix switch / silicon photonics / pulse-width modulation / High timing-resolution |
| 資料番号 | OCS2016-46,OPE2016-87,LQE2016-62 |
| 発行日 | 2016-10-20 (OCS, OPE, LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE / OPE / OCS |
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| 開催期間 | 2016/10/27(から2日開催) |
| 開催地（和） | 宮崎市民プラザ（宮崎） |
| 開催地（英） | Miyazaki Citizen's Plaza |
| テーマ（和） | 超高速伝送・変復調・分散補償技術，超高速光信号処理技術，広帯域光増幅・WDM技術，受光デバイス，高光出力伝送技術，及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 野田 進(京大) / 小川 憲介(フジクラ) / 平野 章(NTT) |
| 委員長氏名（英） | Susumu Noda(Kyoto Univ.) / Kensuke Ogawa(Fujikura) / Akira Hirano(NTT) |
| 副委員長氏名（和） | 山本 剛之(富士通研) / 加藤 和利(九大) / 森田 逸郎(KDDI研) |
| 副委員長氏名（英） | Tsuyoshi Yamamoto(Fujitsu Labs.) / Kazutoshi Kato(Kyushu Univ.) / Itsuro Morita(KDDI R&D Labs.) |
| 幹事氏名（和） | 藤原 直樹(NTT) / 片桐 崇史(東北大) / 石榑 崇明(慶大) / 柳生 栄治(三菱電機) / 小林 孝行(NTT) / 山本 義典(住友電工) |
| 幹事氏名（英） | Naoki Fujiwara(NTT) / Takashi Katagiri(Tohoku Univ.) / Takaaki Ishigure(Keio Univ.) / Eiji Yagyu(Mitsubishi Electric) / Takayuki Kobayashi(NTT) / Yoshinori Yamamoto(Sumitomo Electric Industries) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 荒武 淳(NTT) / 中津原 克己(神奈川工科大) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Atsushi Aratake(NTT) / Katsumi Nakatsuhara(Kanagawa Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / Technical Committee on Optoelectronics / Technical Committee on Optical Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 32X32光マトリクススイッチの高分解能パルス幅変調による駆動 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Driving circuit for 32X32 Optical Matrix Switch using High-resolution Pulse-width Modulation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光マトリクススイッチ / optical matrix switch |
| キーワード(2)（和/英） | シリコンフォトニクス / silicon photonics |
| キーワード(3)（和/英） | パルス幅変調 / pulse-width modulation |
| キーワード(4)（和/英） | 高時間分解能 / High timing-resolution |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 松浦 裕之 / Hiroyuki Matsuura |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 須田 悟史 / Satoshi Suda |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 谷澤 健 / Ken Tanizawa |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 鈴木 恵治郎 / Keijiro Suzuki |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 池田 和浩 / kazuhiro Ikeda |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 河島 整 / Hitoshi Kawashima |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 並木 周 / Shu Namiki |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 発表年月日 | 2016-10-28 |
| 資料番号 | OCS2016-46,OPE2016-87,LQE2016-62 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | OCS-273,OPE-274,LQE-275 |
| ページ範囲 | pp.65-70(OCS), pp.65-70(OPE), pp.65-70(LQE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-10-20 (OCS, OPE, LQE) |