茨城大学
工学部
電気電子工学科

顔写真
准教授

横田 浩久

ヨコタ ヒロヒサ
YOKOTA Hirohisa
  • 1967年生まれ

経歴

  1. 茨城大学 助手 1995/04/01-2003/03/31
  2. 茨城大学 講師 2003/04/01-2009/03/31
  3. 茨城大学 准教授 2009/04/01-現在

学歴

  1. 大阪大学 工学部 通信工学 1990 卒業
  2. 大阪大学 工学研究科 通信工学 博士後期 1995 修了

学位

  1. 博士(工学) 大阪大学

教育・研究活動状況

光ファイバ通信システム用光ファイバデバイスの研究
光ファイバ通信システムへの応用を目的として、機能性ファイバ、ファイバカプラ、ファイバグレーティング、およびこれらを組み合わせたファイバデバイスの設計・作製を行っています。

研究分野

  1. 電子デバイス・電子機器

研究キーワード

  1. 光エレクトロニクス、光ファイバ、光ファイバ通信システム、機能性ファイバ、光ファイバカプラ、光ファイバグレーティング、光ファイバセンサ

研究テーマ

  1. 光ファイバグレーティングカプラおよびその応用に関する研究 融着型光ファイバカプラのテーパ部に屈折率変調グレーティングを形成した光ファイバグレーティングカプラの設計・作製を行うとともに、その応用に関する研究を行っている。
  2. 炭酸ガスレーザ照射による光ファイバカプラ作製の研究 炭酸ガスレーザ照射を用いた高機能光ファイバカプラ作製の研究を行っている。
  3. フォトニック結晶ファイバカプラの設計・作製 差分ビーム伝搬法によるフォトニック結晶ファイバカプラ(PCFC)の設計および炭酸ガスレーザ照射によるPCFC作製を行っている。
  4. 単一偏波光ファイバ伝送システムの研究 光伝送システムの送受信端におけるデバイスの単純化および低価格化を実現しつつ高速な情報伝送を行うために、単一偏波伝送路の研究を行っている。

著書

  1. 超高速光エレクトロニクス技術ハンドブック リアライズ理工センター(サイペック株式会社) 2003/07/31

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 Light propagation characteristics in photonic crystal fibers with α-power profiles of air hole diameter distributions and their application to fiber collimator Hirohisa Yokota, Keiichi Higuchi and Yoh Imai Japanese Journal of Applied Physics 応用物理学会 55/ 8S3, 08RE10 2016/07/22 10.7567/JJAP.55.08RE10 Light propagation characteristics in photonic crystal fibers (PCFs) with α-power profiles of air hole diameter distributions were theoretically investigated. It was clarified that the intensity peak of the beam propagating in the PCF with Gaussian beam excitation varied periodically with little power attenuation. It was found that the envelope of the periodic intensity variation depended on α. We theoretically demonstrated that the PCF with the α-power profile of the air hole diameter distribution could be applied to a collimator for a conventional PCF with uniform air holes in Gaussian beam excitation to reduce coupling loss, where a PCF of appropriate length with the α-power air hole diameter distribution was spliced to a conventional PCF. It was also found that the coupling efficiency was higher for a larger α.
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 Fabrication of photonic crystal fiber optical attenuators with air hole diameter control using CO2 laser irradiation technique Hirohisa Yokota, Kosuke Ushiroda, Naoya Inoue, Yoh Imai, and Yutaka Sasaki Optical Fiber Technology 23, 37-41 2015/06/01
  3. 研究論文(学術雑誌) 共著 Fabrication of polarization-maintaining photonic crystal fiber coupler with air hole state control using CO2 laser irradiation technique H. Yokota, Y. Ito, H. Kawashiri, H. Kiue, H. Tobita, Y. Imai, Y. Sasaki IEICE Transactions on Electronics E95-C/ 10, 1689-1691 2012/10/01 Polarization-maintaining photonic crystal fiber couplers (PM-PCFCs) were fabricated using a CO2 laser irradiation technique. We could control the states of air holes in the tapered region of couplers by adjusting the laser power density in the fusion and the elongation processes. It was demonstrated that the air hole remaining PM-PCFC exhibited polarization-splitting characteristics and that the air hole collapsed PM-PCFC had polarization insensitive coupling characteristics.
  4. 研究論文(学術雑誌) 共著 CO2レーザ照射を用いた空孔径制御による単一モード光ファイバと高非線形フォトニック結晶ファイバの接続損低減 横田浩久, 八嶋紘寛, 今井洋, 佐々木豊 電子情報通信学会論文誌C J94-C/ 2, 53-56 2011/02/01 単一モード光ファイバとモードフィールド径(MFD)の小さい高非線形フォトニック結晶ファイバの接続時に生じるMFD不整合損失の低減法として,CO2レーザ照射による空孔径制御を用いることを提案し,その有効性を理論的・実験的に明らかにした.
  5. 研究論文(学術雑誌) 共著 Demonstration of an all-optical switching operation using an optical fiber grating coupler H. Yokota, M Kobayashi, H. Mineo, N. Kagawa, H. Kanbe, Y. Sasaki Optics Communications 281/ 19, 4893–4898 2008/10/01 An optical fiber grating coupler (FGC) is a fused optical fiber coupler with a tapered region in which refractive index-modulated gratings are written. In the FGC, the light with specific wavelength satisfying the Bragg condition of the grating can be dropped to one output port and other lights are transmitted to another output port when lights with various wavelengths are launched into the input port. The FGC can operate as an all-optical switch by controlling the Bragg wavelength of the grating using a third order nonlinear optical effect caused by a control light that are launched with a signal light. In this paper, an all-optical switching operation due to a third order nonlinear optical effect in an FGC is first demonstrated for a signal light with 1.55 lm-wavelength to be changed from one port of the FGC to another one by the 720W peak of a control light from a Nd:YAG laser with 1.06 lm-wavelength. The switching efficiency obtained was 7%. It was clarified that a longer pulse length of the control light compared to the grating length is required to obtain a large Bragg wavelength shift for the switching. It was also clarified that the Bragg wavelength shift is caused by a third order nonlinear effect and a photothermal effect. A contribution of the photothermal effect was estimated. We also estimated the switching efficiency for pump power in the FGC switch.

研究発表

  1. 口頭発表(一般) CO2レーザ照射によるフォトニック結晶ファイバへの長周期グレーティング形成 第75回応用物理学会秋季学術講演会 2014/09/18
  2. 口頭発表(一般) ファイバグレーティングの反射特性に対する放射線照射の影響 第75回応用物理学会秋季学術講演会 2014/09/18
  3. 口頭発表(一般) ファイバ曲げを用いた偏波保持フォトニック結晶ファイバ可変光減衰器 第61回応用物理学会春季学術講演会 2014/03/17
  4. 口頭発表(一般) 偏波保持ファイバブラッググレーティングの特性に対する放射線照射の影響 光ファイバ応用技術研究会 2014/02/28
  5. 口頭発表(一般) 空孔径制御を用いた偏波保持フォトニック結晶ファイバ光減衰器の作製 電子情報通信学会・光ファイバ応用技術研究会 2013/01/25

知的財産権

  1. 特許 光ファイバ、光ファイバケーブル及び光ファイバ接続方法 特願2015-205117 2015/10/16

担当授業科目

  1. 数学演習I
  2. 電気電子工学ゼミナール
  3. 量子エレクトロニクス
  4. 電気電子工学プレゼンテーション
  5. 電気電子工学実験III

所属学協会

  1. 電子情報通信学会
  2. 応用物理学会
  3. 米国電気電子学会

委員歴

  1. 電子情報通信学会 光ファイバ応用技術研究会・研究専門委員会顧問 2014/04-現在
  2. 応用物理学会 英文論文誌 Optical Review 編集委員 2012/05-現在
  3. 電子情報通信学会 光通信インフラの飛躍的な高度化に関する研究会(EXAT研究会)研究専門委員 2010/04-現在
  4. 電子情報通信学会 光ファイバ応用技術研究会・研究専門委員 2008/04-2014/03
  5. 電子情報通信学会 東京支部学生会顧問 2007/05-現在