要旨集●Vol.40 No.2（2005年6月発行）
特集： Visible Optical Fiber Communication
（可視光ファイバ通信）
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Review
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P.1
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This paper provides
an overview of recent developments affecting in-vehicle
optical networks. Visible light sources are now being
used in this field, bringing advantages in both visibility
and workability. In particular, current trends and subjects
affecting the key devices used in these networks, such
as visible light sources, optical fibers, optical circuits
and transceiver modules, are explained. We consider
that the use of a wavelength division multiplexing (WDM)
technology is promising for realizing further advances
in high-speed communications. We will briefly introduce
the optical devices for WDM that have been developed
in our research group.
車載光通信ネットワークの現状と動向について概観する。これらの分野では，視認性と作業性の良さから可視光源が利用されており，ネットワークの主要デバイスとなる可視光源，光ファイバ，光回路，トランシーバモジュールについて，それらの動向と課題について解説する。我々は，さらなる高速通信の実現のためには光波長多重通信が有望と考えている。本解説では当研究グループで進めている波長多重通信のためのデバイス開発について紹介する。
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Research
Reports
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P.7
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The performance of gallium nitride (GaN) green LEDs
that have been developed for use in plastic optical
fiber (POF) data links is described. The LEDs consist
of a conventional surface-emitting structure with
a single quantum well (SQW) that emits at a wavelength
of 495 nm. In order to verify the performance of an
optical data link based on SQW-type green LEDs and
a polymethyl methacrylate (PMMA) POF, we evaluated
the temperature dependence and the time response of
the injection current of the SQW-type LED samples
compared with commercially available display-type
GaN green LEDs with a multi-quantum well (MQW) structure.
As a result, 250 Mbit/s transmission over 20 meters
of a PMMA-POF was successfully demonstrated with a
BER of less than 10-12. This optical device
can be applied for high-speed digital interfaces,
such as IEEE1394.
プラスチック光ファイバを用いた通信システム用の光源として，窒化ガリウム系材料を用いたLEDを開発し，高速なデータ伝送を確認した。通信用光源として開発したLEDは，発光層を単層構造としたもので，波長は495nmである。このLEDと，プラスチック光ファイバを用いた伝送システムを構成し，温度安定性や応答特性の面で，同じ材料系で作製され市販されている表示用緑色LEDとの比較を行った。開発した単層発光層構造のLEDを光源として，20m長のプラスチック光ファイバを用い，誤り率10-12以下で250Mbit/sの伝送を確認した。このLEDは，IEEE1394等の高速光通信システムの光源への応用が可能である。
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P.11
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A fabrication technique for
producing light-induced self-written (LISW) waveguides
for large-core optical fibers is proposed. The proposed
technique employs a photopolymerizable resin consisting
of two kinds of photopolymerizable monomers that differ
from each other in terms of both refractive index
and polymerization mechanism. The core portion is
formed by virtue of a self-trapping effect, in which
visible light is irradiated to the resin through an
optical fiber that is inserted into the resin. Only
the low refractive index monomer can be radically
polymerized to form the LISW waveguide, which is generated
from one end of the fiber. After the irradiation is
stopped, the concentration gradient induced by the
comsumption of the low refractive index monomer initiates
a counter-diffusion phenomenon between the residual
monomers. The low refractive index radically polymerizable
monomer diffuses into the core region, while the high
refractive index cationic polymerizable monomer diffuses
out of the core region. The residual monomers are
subsequently cured by exposure to UV light, and the
region with decreased concentration of high refractive
index monomer becomes a cladding layer. The resultant
refractive index profiles of the waveguides were experimentally
confirmed to be "W-shaped". The measured
propagation loss of the waveguide was 1.7 dB/cm at
680 nm wavelength.
大口径光ファイバに適応する新規の自己形成光導波路作製方法を開発した。本方法では，屈折率と重合機構が異なる2種類の光重合性モノマーから成る光硬化性樹脂を用いる。光の自己閉じ込め効果を利用したコア部の形成過程においては，光硬化性樹脂中に挿入した光ファイバを介して可視光を照射し，その樹脂中の低屈折率成分のみをラジカル重合させることにより光ファイバ先端上から自己形成光導波路を形成させる。光照射を停止後，低屈折率モノマーの消費により生じた濃度勾配によりモノマーの相互拡散が生じ，ラジカル重合性の低屈折率モノマーはコア内部へ，カチオン重合性の高屈折率モノマーはコア外部へと拡散する。次に，残余のモノマーを紫外線照射により硬化すると，高屈折率モノマーが減少していた部分はクラッド部となる。本方法により作製した光導波路は，W型の屈折率分布となっていることを実験的に確認した。また，試作した光導波路の伝送損失は波長680nmにおいて1.7dB/cmであった。
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P.18
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米村正寿，河崎朱里，各務学，伊藤博，
寺田和宏，伊縫幸利，佐藤浩司，細谷伊知郎
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A bi-directional single plastic optical fiber (POF)
communication system has some particularly important
advantages for vehicle applications, such as a small
connector size, lower installation volume, etc. This
paper describes a 250 Mbit/s bi-directional single
POF communication system using light-induced self-written
(LISW) waveguide modules with a green LED (Light Emitting
Diode) and a red LED. Firstly, modules that included
a branching LISW waveguide and a newly-designed WDM
(Wavelength Division Multiplexing) filter in a small
transparent plastic enclosure were fabricated using
simple processes. A 250 Mbit/s bi-directional single
POF communication system was then demonstrated using
modules with a green LED (λ = 495 nm)
and a red LED (λ = 650 nm). The measured
bit error rates of the system indicated that the feasible
length of the POF was more than 20 m. Finally, an
on-board camera network for use in vehicles was considered
as an application of the system.
プラスチック光ファイバ (POF) 単線双方向通信システムは，コネクタサイズが小さい，組み込みのための容積が小さいなどの，自動車での応用において重要な利点がある。ここでは，自己形成光導波路モジュールと緑，赤LED
(Light Emitting Diode) を用いた250Mbit/sのPOF単線双方向通信システムについて述べる。初めに，分岐形状の自己形成光導波路と新たに設計したWDM
(Wavelength Division Multiplexing) フィルタを小型プラスチック筐体内に含むモジュールを簡易な工程で組み立てた。このモジュールと緑LED
(λ = 495nm)，赤LED (λ = 650nm)を用いて，250Mbit/sの通信が可能であることを符号誤り率
(BER) 計測により実証し，POF長さ20mまでの通信が可能であることが分かった。最後に，このモジュールの車載用カメラネットワークへの応用について触れた。
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