研究者データベース

佐藤 孝憲(サトウ タカノリ)
情報科学研究院 メディアネットワーク部門 情報通信システム学分野
准教授

基本情報

所属

  • 情報科学研究院 メディアネットワーク部門 情報通信システム学分野

職名

  • 准教授

学位

  • 博士(工学)(2018年03月 北海道大学)

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科研費研究者番号

  • 60835809

ORCID ID

J-Global ID

プロフィール

  • H26 北海道大学工学部情報エレクトロニクス学科 卒業
    H28 同大大学院情報科学研究科メディアネットワーク専攻修士課程 修了
    H29 日本学術振興会特別研究員
    H30 同大同専攻博士後期課程 修了
    H31 兵庫県立大学 大学院工学研究科 助教
    R2   北海道大学 大学院情報科学研究院 准教授


    光通信・光演算のための各種光導波路・光共振器デバイスに関する研究に従事


    Takanori Sato was born in Hokkaido, Japan, in 1992. He received his Ph.D. degree in the field of media and network technologies from Hokkaido University, Japan, in 2018. He was a Research Fellow of Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) from 2017 to 2019. In 2019, he moved to University of Hyogo as an assistant professor. He is currently an associate professor in Hokkaido University. His research interests include the theoretical and numerical studies of optical fibers and photonic circuits using the coupled mode theory and the finite element method. He is a member of the Institute of Electronics, Information, and Communication Engineers (IEICE), the Japan Society of Applied Physics (JSAP), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), and the Optical Society of America (OSA). He is also a vice chair in IEEE Sapporo Young Professionals Affinity Group.

研究キーワード

  • 全光信号処理   光エレクトロニクス   光デバイス   非線形光学   シリコンフォトニクス   光集積回路   有限要素法   フォトニック結晶   

職歴

  • 2020年04月 - 現在 北海道大学 大学院情報科学研究院 准教授
  • 2019年04月 - 2020年03月 兵庫県立大学 工学研究科 助教
  • 2018年04月 - 2019年03月 日本学術振興会 特別研究員(PD)
  • 2016年04月 - 2019年03月 北海学園大学 工学部 非常勤講師
  • 2017年04月 - 2018年03月 日本学術振興会 特別研究員(DC2)

研究活動情報

論文

  • A novel MIMO signal detection method using Hamiltonian Monte Carlo approach
    K. Matsumura, J. Hagiwara, T. Nishimura, T. Ohgane, Y. Ogawa, T. Sato
    Proc. of The 24th International Symposium On Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC 2021) 2021年12月 [査読有り][通常論文]
  • Design of Resonant-Characteristics-Monitorable Si Wavelength Filter Using Face-To-Face Loop Mirrors for Heterogeneous Integrated Tunable Lasers
    T. Sato, T. Fujisawa, T. Mitarai, T. Hiratani, T. Okimoto, T. Ishikawa, N. Kono, N. Fujiwara, H. Yagi, K. Saitoh
    Proc. of IEEE International Conference on Group IV Photonics (GFP2021) 2021年12月 [査読有り][通常論文]
  • Switchable mode converter for four-mode MDM system assisted by passive mode controlling device designed by wavefront matching method
    Y. Sawada, T. Fujisawa, T. Sato, K. Saitoh
    Proc. of The 26th Microoptics Conference (MOC 2021) 2021年09月 [査読有り][通常論文]
  • Anna Hirai, Yuichi Matsumoto, Takanori Sato, Tadashi Kawai, Akira Enokihara, Shinya Nakajima, Naokatsu Yamamoto
    Optics Communications 501 127325 - 127325 2021年08月 [査読有り][通常論文]
  • Yusuke Sawada, Takeshi Fujisawa, Takanori Sato, Kunimasa Saitoh
    Optics Express 29 17 27322 - 27331 2021年08月 [査読有り][通常論文]
  • Fabrication-Tolerant Four-Mode Waveguide Crossing Based on PhC-like Subwavelength Structures at 2 μm
    T. Muratsubaki, T. Fujisawa, Y. Sawada, T. Sato, K. Saitoh
    Proc. of Advanced Photonics Congress (APC 2021) 2021年07月 [査読有り][通常論文]
  • Experimental demonstration of broadband silicon 4-mode (de)multiplexer designed by wavefront-matching method
    Y. Sawada, T, Fujisawa, T. Sato, K. Saitoh
    Proc. of Optical Fiber Communication Conference (OFC 2021) 2021年06月 [査読有り][通常論文]
  • Ultrasmall O-band CWDM 4λ MUX based on Mosaic Structure for Dense Optical Interconnects
    K. Nakamura, T. Fujisawa, Y. Sawada, T. Sato, K. Saitoh
    Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2021) 2021年05月 [査読有り][通常論文]
  • Kodai Nakamura, Takeshi Fujisawa, Takanori Sato, Kunimasa Saitoh
    IEICE Electronics Express 18 8 20210110 - 20210110 2021年04月 [査読有り][通常論文]
  • A consideration on accuracy improvement in DOA estimation of two targets with deep learning
    Y. Kase, T. Nishimura, T. Ohgane, Y. Ogawa, T. Sato, D. Kitayama, Y. Kishiyama
    Proc. of The 2020 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC 2020) 2020年12月 [査読有り][通常論文]
  • A preliminary study on behavior of GaBP messages in massive MIMO signal detection
    D. A. Ando, T. Nishimura, T. Ohgane, Y. Ogawa, J. Hagiwara, T. Sato
    Proc. of The 2020 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC 2020) 2020年12月 [査読有り][通常論文]
  • Design and fabrication of MMI optical coupler using Ti-diffused lithium niobate waveguides
    A. Hirai, T. Sato, T. Kawai, A. Enokihara, S. Nakajima, N. Yamamoto
    Proc. of The 2020 International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP 2020) 2020年11月 [査読有り][通常論文]
  • Daichi Furubayashi, Yuta Kashiwagi, Takanori Sato, Tadashi Kawai, Akira Enokihara, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi
    IEICE Transactions on Electronics E103.C 11 653 - 660 2020年11月 [査読有り][通常論文]
  • Control of Group Delay Spread in Randomly-Coupled Multicore Fibers
    K. Saitoh, T. Fujisawa, T. Sato
    Proc. of The 24th Microoptics Conference (MOC 2019) 2020年10月 [査読無し][招待有り]
  • Nonreciprocity enhancement of graphene-on-Si waveguide using one-dimensional photonic crystal
    K. Nakamura, T. Sato, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2020) 2019年11月 [査読有り][通常論文]
  • Takanori Sato, Akira Enokihara
    Optics Express 27 23 33005 - 33010 2019年11月 [査読有り][通常論文]
  • Cladding diameter dependence of inter-core crosstalk in heterogeneous multicore fibers
    K. Nishimura, T. Sato, T. Fujisawa, Y. Amma, K. Takenaga, K. Aikawa, K. Saitoh
    Proc. of 24th Optoelectronics and Communications Conference / International Conference on Photonics in Switching and Computing 2019 (OECC/PSC 2019) 2019年07月 [査読有り][通常論文]
  • Ultra-robust design of mode (de)multiplexer based on asymmetrical directional coupler using wire and one-side rib waveguides
    T. Sato, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of 24th Optoelectronics and Communications Conference / International Conference on Photonics in Switching and Computing 2019 (OECC/PSC 2019) 2019年07月 [査読有り][通常論文]
  • Simple GDS estimation method for coupled multicore fibers with various core layouts
    Y. Yasui, K. Yoshida, T. Sato, T. Fujisawa, T. Sakamoto, T. Matsui, K. Tsujikawa, K. Nakajima, K. Saitoh
    Proc. of International Symposium on Extremely Advanced Transmission Technologies (EXAT 2019 2019年05月 [査読有り][通常論文]
  • Kazuki Yoshida, Takeshi Fujisawa, Takanori Sato, Kunimasa Saitoh
    Optics Express 27 11 16281 - 16295 2019年05月 [査読有り][通常論文]
  • Low-loss and fabrication-tolerant Si four-wavelength multiplexer using higher-order mode for 100/400GbE
    J. Takano, T. Fujisawa, T. Sato, Y. Sawada, T. Sakamoto, T. Matsui, K. Tsujikawa, K. Nakajima, K. Saitoh
    Proc. of Optical Fiber Communication Conference (OFC 2019) 2019年03月 [査読有り][通常論文]
  • First experimental demonstration of wavefront-matching-method-designed silicon mode converters
    Y. Sawada, T. Fujisawa, T. Sato, K. Saitoh
    Proc. of Optical Fiber Communication Conference (OFC 2019) 2019年03月 [査読有り][通常論文]
  • Yusuke Sawada, Takeshi Fujisawa, Takanori Sato, Kunimasa Saitoh
    IEICE Electronics Express 16 8 20181126 - 20181126 2019年02月 [査読有り][通常論文]
  • Takanori Sato, Takeshi Fujisawa, Kunimasa Saitoh
    IEEE Photonics Journal 11 1 4900214 - 4900214 2018年12月 [査読有り][通常論文]
  • Minami Akie, Takeshi Fujisawa, Takanori Sato, Masakazu Arai, Kunimasa Saitoh
    IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 24 6 3400208 - 3400208 2018年11月 [査読有り][通常論文]
  • Suppression of group-delay spread in coupled two-LP-mode four-core fiber
    T. Sato, K. Yoshida, T. Fujisawa, T. Sakamoto, T. Matsui, K. Tsujikawa, K. Nakajima, K. Saitoh
    Proc. of IEEE Photonics Conference (IPC 2018) 2018年10月 [査読有り][通常論文]
  • Yusuke Sawada, Takanori Sato, Takeshi Fujisawa, Kunimasa Saitoh
    Journal of Lightwave Technology 36 17 3652 - 3659 2018年09月 [査読有り][通常論文]
  • Takeshi Fujisawa, Takanori Sato, Kunimasa Saitoh
    Journal of Lightwave Technology 36 18 4211 - 4212 2018年09月 [査読有り][通常論文]
  • A broadband silicon two-mode multiplexer designed by wavefront matching method
    Y. Sawada, T. Sato, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of OptoElectronics and Communications Conference (OECC 2018) 2018年07月 [査読有り][通常論文]
  • Proposal of Si four-wavelength multiplexer using higher-order mode for 100GbE
    J. Takano, T. Sato, Y. Sawada, T. Fujisawa, T. Sakamoto, T. Matsui, K. Tsujikawa, K. Nakajima, K. Saitoh
    Proc. of OptoElectronics and Communications Conference (OECC 2018) 2018年07月 [査読有り][通常論文]
  • Novel all-optical diode based on single-port and four-port photonic crystal cavities
    T. Sato, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of OptoElectronics and Communications Conference (OECC 2018) 2018年07月 [査読有り][通常論文]
  • Sota Nakano, Takeshi Fujisawa, Takanori Sato, Kunimasa Saitoh
    Japanese Journal of Applied Physics 57 8S2 08PF06 - 08PF06 2018年07月 [査読有り][通常論文]
  • Takanori Sato, Takeshi Fujisawa, Kunimasa Saitoh
    Journal of the Optical Society of America B: Optical Physics 34 12 2493 - 2500 2017年12月 [査読有り][通常論文]
  • Kunimasa Saitoh, Takeshi Fujisawa, Takanori Sato
    Journal of Lightwave Technology 35 20 4559 - 4566 2017年10月 [査読有り][通常論文]
  • Group delay spread analysis of few-mode, coupled 3-core fibres: Optimum index profile and maximum transmission distance for strong coupling regime
    K. Yoshida, T. Fujisawa, T. Sato, K. Saitoh
    Proc. of European Conference on Optical Communications (ECOC 2017) 2017年09月 [査読有り][通常論文]
  • High-forward-transmission all-optical diode based on cascaded L3 photonic crystal cavities
    T. Sato, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of The 24th Congress of International Commission for Optics (ICO-24) 2017年08月 [査読有り][通常論文]
  • A compact and low-loss GeSn electroabsorption modulator using vertical multimode interference for mid-infrared Ge-on-Si platform
    M. Akie, T. Sato, M. Arai, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of 2017 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR 2017) 2017年07月 [査読有り][通常論文]
  • Design and analysis of weakly- and strongly-coupled multicore fibers
    K. Saitoh, T. Fujisawa, T. Sato
    Proc. of Photonic Networks and Devices in Proceedings Advanced Photonics 2017 (IPR, NOMA, Sensors, Networks, SPPCom, PS) 2017年07月 [査読無し][招待有り]
  • Takeshi Fujisawa, Takanori Sato, Kunimasa Saitoh
    Journal of Lightwave Technology 35 14 2894 - 2901 2017年07月 [査読有り][通常論文]
  • Highly efficient GeSn electroabsorprtion modulator using higher-order-mode for mid-infrared Ge-on-Si platform
    T. Sato, M. Akie, M. Arai, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2017) 2017年05月 [査読有り][通常論文]
  • Takeshi Fujisawa, Shuntaro Makino, Takanori Sato, Kunimasa Saitoh
    Optics Express 25 8 9150 - 9159 2017年04月 [査読有り][通常論文]
  • Ultimately low-loss and compact Si wire 90° waveguide bend composed of clothoid and normal curves for dense optical interconnect PICs
    S. Makino, M. Suga, T. Sato, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of Optical Fiber Communication Conference (OFC 2017) 2017年03月 [査読有り][通常論文]
  • A simple design method of reflection-suppressed photonic crystal cavity with asymmetric waveguides
    T. Sato, S. Makino, T. Fujisawa, K. Saitoh
    Proc. of IEEE Photonics Conference (IPC 2016) 2016年10月 [査読有り][通常論文]
  • Takanori Sato, Shuntaro Makino, Takeshi Fujisawa, Kunimasa Saitoh
    Journal of the Optical Society of America B: Optical Physics 33 1 54 - 61 2016年01月 [査読有り][通常論文]
  • Shuntaro Makino, Takanori Sato, Yuhei Ishizaka, Takeshi Fujisawa, Kunimasa Saitoh
    Journal of Lightwave Technology 33 18 3836 - 3842 2015年09月 [査読有り][通常論文]
  • Takanori Sato, Shuntaro Makino, Yuhei Ishizaka, Takeshi Fujisawa, Kunimasa Saitoh
    Journal of the Optical Society of America B: Optical Physics 32 6 1245 - 1251 2015年06月 [査読有り][通常論文]
  • Takanori Sato, Shuntaro Makino, Yuhei Ishizaka, Takeshi Fujisawa, Kunimasa Saitoh
    Journal of Lightwave Technology 32 21 3409 - 3417 2014年11月 [査読有り][通常論文]
  • Investigation of nonlinear characteristics in a 1-D slotted photonic crystal coupled resonator optical waveguide with modulated mode-gap
    T. Sato, S. Makino, Y. Ishizaka, K. Saitoh
    Proc. of 2014 OptoElectronics and Communication Conference and Australian Conference in Optical Fibre Technology (OECC/ACOFT 2014) 2014年07月 [査読有り][通常論文]

書籍

  • 電子情報通信学会誌 特集 6Gがひらく2030年の超スマート社会
    西村 寿彦, 佐藤 孝憲, 小川 恭孝, 大鐘 武雄 (担当:分担執筆範囲:超スマート化社会を支えるICTの更なる進化「2-12 光の領域と融合する無線通信」)
    一般社団法人 電子情報通信学会 2021年05月

講演・口頭発表等

受賞

  • 2018年09月 電子情報通信学会 エレクトロニクスソサイエティ学生奨励賞
     
    受賞者: 佐藤孝憲
  • 2018年03月 電子情報通信学会北海道支部 平成29年度北海道支部学生奨励賞
     
    受賞者: 佐藤孝憲
  • 2016年02月 The 2015 IEEE Sapporo Section Encouragement Award
     
    受賞者: 佐藤孝憲

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 光位相制御技術を用いたアナログRoF信号のMIMO信号処理デバイスの開発
    日本学術振興会:科学研究費助成事業 若手研究
    研究期間 : 2022年04月 -2025年03月 
    代表者 : 佐藤 孝憲
  • 多モード干渉光導波路構造を用いた高機能な電気光学素子の研究開発
    日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2020年04月 -2023年03月 
    代表者 : 榎原 晃, 佐藤 孝憲
  • 高密度集積可能なオンチップ光演算回路の開発
    日本学術振興会:科学研究費助成事業 若手研究
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月 
    代表者 : 佐藤 孝憲
     
    本研究では、既存の電子デバイス性能の限界を突破し得る要素技術の1つとして「光演算プロセッサ」に着目し、光で演算を行う行列積演算回路と光全加算器の設計・開発に取り組んできた。 令和元年度は初期検討として、簡易な構造により素子を小型化できるシリコンリング共振器を用いた行列積演算回路を設計した。3×3ユニタリ行列積演算が可能であることを示し、数値解析結果より良好な特性が得られることを確認した。一般的なシリコンリング共振器では、1つのリングにバス導波路とアクセス導波路を接続するのに対して、2つのリングを結合させたシリコンリング共振器を用いることで、透過帯域をフラットにするだけではなく、多入力・多出力の光配線レイアウトの簡素化に成功している。また、直線導波路に対して熱や電圧を加えるタイプの位相シフタやマッハツェンダ干渉計を用いた従来のデバイスよりも、1/10から1/100程度まで小型化可能であることを明らかにした。一般に、回路構成に共振器を用いることにより、デバイスサイズと遅延のトレードオフが生じることが問題視されているが、Q値が800程度のゆるやかな共振ピークを持つリング共振器を2段に結合した場合、共振器通過時の遅延(出力が定常状態となるまでの時間)が5ps程度となり、実用上問題ないことを確認した。さらに、提案構造に用いられているシリコンリング共振器は、光全加算器の構成にも取り入れることが可能であり、現在その設計に取りかかっている。
  • 全光信号処理のための超小型全光ダイオードの実現に向けた研究
    日本学術振興会:科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    研究期間 : 2017年04月 -2019年03月 
    代表者 : 佐藤 孝憲
     
    光通信機器における信号処理を全て光信号で行う「全光信号処理」を実現する全光デバイスは、デバイスの消費電力を3桁程度削減可能であるものとして期待されている。これまで、2010年には全光スイッチ、2012年には全光メモリが実験的に確認されたことで,世界的な注目を集めてきたが、光整流ダイオード(全光ダイオード)については、順方向透過率や整流特性、波長特性が乏しく、未だ実現が困難な状況である。そこで本研究では、優れた整流特性および高い実現可能性を有する全光ダイオードを設計開発することを目的として、フォトニック結晶共振器を用いたシリコン全光ダイオードの研究を進めてきた。 前年度までに、従来報告されてきた全光ダイオードと比較して、より実現性の高く、高い透過特性および整流特性を有するダイオードが実現可能であることを理論的に確認した。 2年目となる本年度は、前年度設計した全光ダイオードを作製し、測定実験を行う予定であったが、フォトニック結晶デバイスを設計通りに作製することができず、ダイオード動作の実験実証までには至らなかった。具体的には、フォトニック結晶光共振器の入出力導波路部分に問題があり、空孔間隔や、曲げ導波路の配置を工夫して、シミュレーション通りの実験測定結果が得られない問題を回避した。現在、改めて設計デバイスのチップ作製を行っている最中であり、実際に実験測定のフェーズに入るのは次年度以降となる。

教育活動情報

主要な担当授業

  • ディジタルネットワーク
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : パケット交換,回線交換,ルーティングプロトコル,多元接続,誤り制御,FEC,ARQ
  • コンピュータ工学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : ノイマン型計算機,アドレス方式,命令語,中央処理装置,演算装置,記憶装置,入出力装置,ネットワーク,並列コンピュータ,次世代計算機システム


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