マルチコア光増幅器の全光型高速フィードフォワード利得一定制御
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20K04483
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
北村 心 島根大学, 学術研究院理工学系, 助教 (60549179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増田 浩次 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (60583127)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | エルビウム添加ファイバ増幅器 / マルチコア / 利得制御 / 全光型 / マルチコアエルビウム添加ファイバ増幅器 / 利得一定制御 / 光増幅器 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、将来の超大容量光ネットワークを支える新規空間分割多重技術として、マルチコアエルビウム添加ファイバ増幅器（MC-EDFA）を用いたマルチコア伝送技術の研究が精力的に進められている。これまでに我々は、MC-EDFAに適用可能な全光型フィードフォワード利得一定制御（FF-AGC）方式を提案してきた。この全光型FF-AGC回路の高速・高精度化を実現する光共振器構成及びその性能明確化に関する検討は喫緊の課題である。そこで本研究では、全光型FF-AGC回路に用いる光共振器構成の最適構成及び性能を明らかにし、その回路設計技術の確立に取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、将来の超大容量光ネットワークを支える新規空間分割多重技術として、マルチコアエルビウム添加ファイバ増幅器（MC-EDFA）を用いたマルチコア伝送技術の研究が精力的に進められている。これまでに我々は、MC-EDFAに適用可能な全光型フィードフォワード利得一定制御（FF-AGC）方式を提案してきた。この全光型FF-AGC回路の高速・高精度化を実現する光共振器構成及びその性能明確化に関する検討は喫緊の課題である。
令和４年度は、上記全光型FF-AGC方式について、初めに、利得媒質に半導体光増幅器（SOA）を用いたAGC回路の構成および動作特性について実験検討を進めた。次に、信号帯域をL帯とした場合について、エルビウム添加ファイバ（EDF）を利得媒質とした構成において、動作特性の実験検証を行った。
SOAを用いたAGC回路に関する検討では、令和3年度までにAGC回路の信号光偏波無依存化に関する検討を行った。SOAの偏波依存性の影響を抑制するため、AGC回路内にサーキュレータとファラデー回転子ミラー（FRM）を用いた新規ダブルパス構成とした。本年度は、本構成のAGC回路出力をゲインブロック用のEDFAに入力し、EDFAの利得制御特性を実験評価した。
L帯MC-EDFA用のFF-AGC方式の検討では、波長分割多重（WDM）信号光の波長配置依存性についての検討を行った。WDM信号光を4波長で模擬した実験検討より、利得制御特性の波長依存性を実験評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和４年度は、令和２、３年度に引き続き、主に利得媒質に半導体光増幅器（SOA）用いた全光型フィードフォワード利得一定制御（FF-AGC）方式の偏波無依存化構成について、およびL帯MC-EDFA用FF-AGC方式についての実験検討を行った。
SOAを用いたAGC回路構成の検討では、サーキュレータとファラデー回転子ミラー（FRM）を用いた新規ダブルパス構成において、EDFAの利得制御特性を評価した。その結果、従来構成に対して提案構成では、偏波依存性が、~0.45dBから~0.12dBと約1/4に低減できることを実験確認した。
また、L帯MC-EDFA用FF-AGC方式の検討では、波長分割多重（WDM）信号光の波長配置依存性について実験評価し、利得偏差は全ての波長において概ね0.1dB程度以下であり、波長配置依存性も小さく、良好な制御特性を有することを確認した。
これらの成果については、国内学会にて報告を行った。
これまで、FF-AGC方式の動作特性について検討してきたが、これらの検討は主に静特性であり、動特性の評価が課題として残っている。このことから、進捗をやや遅れているとし、1年間の研究期間延長を申請した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和５年度は、全光型フィードフォワード利得一定制御（FF-AGC）方式の動作特性の明確化について検討を進める計画である。検討対象としては、より重要度の高いと考えられるL帯MC-EDFA用FF-AGC方式の検討に優先的に取り組むこととする。これまでに評価してきたAGC回路の静特性につづき、動特性の検討を行う予定である。具体的には、制御回路内の利得媒質にL帯エルビウム添加ファイバ（EDF）を用いた構成において、入力信号光を時間変化させた場合の、利得制御の時間応答特性の実験評価を行う計画である。
これまでに、L帯でのAGC回路の動特性について、信号光を4波長の飽和光で模擬し、飽和光をオンオフした際の、時間応答特性の初期検討実験を行っている。令和5年度はこの検討を継続し発展させる。さらに、回路主要構成要素の環境温度の変動を抑制させ、実験系の安定化を図る。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
