光電界複素振幅波形の超高速実時間測定と超高速光多値変復調システム評価

• Project/Area Number: 22686035
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Electron device/Electronic equipment
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 五十嵐 浩司 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80436534)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥23,400,000 (Direct Cost: ¥18,000,000、Indirect Cost: ¥5,400,000); Fiscal Year 2012: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2011: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000); Fiscal Year 2010: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
• Keywords: 超高速計測 / 光ファイバ伝送 / コヒーレント光受信 / 超高速測定

Research Abstract

研究目的
本研究の目的は、以下の2つの新規技術を活用し、帯域制限を受けない光電界複素振幅波形のシングルショット測定法を提案し、その性能を評価することである。(1)超高速光信号波形を時間軸上に引き伸ばす技術、(2)位相雑音を除去し光電界複素振幅を測定する技術。
平成23年度の研究の成果
時間軸上に光信号波形を引き伸ばす技術および位相雑音を除去した光電界振幅技術自体は平成22年度に動作原理を確認済みである。本年度は、申請書の計画通り、これら技術の性能を評価すると共に、これらを用いたオシロスコープを実現した。
はじめに、時間軸上に光信号波形を引き伸ばす技術の性能評価を行った、時間軸引き伸ばしの倍率と測定時間にはトレードオフ関係があることが示され、その関係を用いて本技術を用いた実時間波形測定器の設計指針を明らかにした。40Gbit/s信号を用いて、その設計指針が実験でも再現されることが示された。次に、この技術を用いて、160Gbit/s強度変調光信号波形のシングルショット測定を実現した。時間軸を180倍に拡大しているために、測定に用いた電子回路の帯域は10GHz程度であるが、160Gbit/s信号測定に使用可能である。測定範囲は4符号程度に制限されるものの、符号判定可能な程度に実時間波形が測定可能なことが示された。最後に、位相雑音を除去した光電界振幅技術を用いて、160Gbit/s位相シフトキーイング信号波形を測定した。まだショットノイズ雑音よりも過剰な雑音が見られるものの、コンスタレーション波形を実時間で測定することができるシステムを構築した。

Research Products

• [Presentation] 光領域における時間軸拡張とその超高速実時間光信号波形測定への応用 (2012)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: 電子情報通信学会 総合大会
  • Place of Presentation: 岡山(招待講演)
  • Year and Date: 2012-03-22
• [Presentation] ナイキスト波長分割多重QPSK光信号の非線形伝送シミュレーション (2012)
  • Author(s): 渋下要、加藤一弘、五十嵐浩司、菊池和朗
  • Organizer: 電子情報通信学会 総合大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2012-03-21
• [Presentation] 時間軸拡張を用いた超高速光信号波形のシングルショット測定 (2011)
  • Author(s): 五十嵐浩司、薄衣雅俊、加藤一弘、菊池和朗
  • Organizer: 電子情報通信学会 光通信システム研究会
  • Place of Presentation: 高知
  • Year and Date: 2011-10-28
• [Presentation] 平面光導波路型光有限インパルス応答フィルタとその超高速光等化への応用 (2011)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: 電子情報通信学会 ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 札幌(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-13
• [Presentation] 有限インパルス応答フィルタを用いた伝達関数の任意制御 (2011)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: 第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-02
• [Presentation] 平面光導波路回路を用いた光有限インパルス応答フィルタ (2011)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] ナイキスト波長多重QPSK光信号のビット誤り率特性 (2011)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: 電子情報通信学会総合大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-03-14
• [Presentation] Bit-error Rate Performance of Nyquist Wavelength-Division Multiplexed Quadrature Phase-Shift Keying Optical Signals (2011)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: OFC/NFOEC 2011
  • Place of Presentation: ロサンゼルス、米国
  • Year and Date: 2011-03-08
• [Presentation] 任意伝達関数を実現する光有限インパルス応答フィルタを用いた光等化 (2011)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: レーザ学会第31回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-01-10
• [Presentation] 光インパルス応答フィルタを用いた超高速光信号等化技術 (2010)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: 電子情報通信学会光システム通信研究会
  • Place of Presentation: 徳島
  • Year and Date: 2010-10-28
• [Presentation] 多段LiNbO3強度変調器を用いた波長可変超短光パルス列発生 (2010)
  • Author(s): 五十嵐浩司
  • Organizer: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Remarks]
  • URL: http://www.ginjo.t.u-tokyo.ac.jp
• [Remarks]
  • URL: http://www.ginjo.t.u-tokyo.ac.jp/