2014 Fiscal Year Annual Research Report
マルチコアファイバを用いた超大容量空間多重光ファイバ伝送技術の研究
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14J00198
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
渡邉 達彦 横浜国立大学, 工学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | マルチコアファイバ / 数モードファイバ / 空間多重伝送 / モード多重伝送 / モード合分波器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で提案した新しいコア構造モデルである空孔アシスト2段クラッド構造において，数値解析を用いてマルチコアファイバのコア数高密度化限界を解明した．単一モード空孔アシスト2段クラッド非結合マルチコアファイバでは，隣接コアが接するほどコア高密度化されるためこれ以上のコア高密度化は不可能であった．そこで新たに空孔アシスト2段クラッド構造を数モードコア化することで，空間多重伝送とモード多重伝送とのハイブリッド伝送が実現可能なコア構造モデルを提案した．提案モデルでは3モードコアを想定したが，コア構造の最適化設計によりコア密度を劣化させずに数モード化した．数値解析の結果，200um径の光ファイバに数百の伝送チャネルを収容可能であることを示した．また，この研究の成果をまとめた論文は2014年4月に米国光学会の学会誌Optics Expressで出版され，さらに2014年11月に上海で行われたアジア光通信国際会議にて招待講演を行った．以上より，研究計画書の研究内容①-(i),(ii)に関しては概ね達成された．
数モードマルチコアファイバを用いた空間・モード多重伝送を実現するためには，マルチコアファイバ用の入出力デバイスだけでなく，数モードファイバ用のモード合分波デバイスも必要不可欠である．そこで本研究ではモード合分波デバイスとして，積層導波路モード遷移型合分波器の提案・実証を行った．提案デバイスでは，これまで導波路型モード合分波器では困難であった光ファイバの一次縮退モードの合分離を，積層分離路ポートを用いることで実現した．デバイスはポリマー材料を用いて製作を行い，実証実験まで行った．この研究の成果は，2014年9月にカンヌで行われた欧州光通信国際会議にて発表を行った．この研究内容は研究計画書には記載されていないが，研究目的を達成する上で必要不可欠な項目であるため，引き続き研究を行っていく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マルチコアファイバの伝送チャンネル数限界に関する研究では，光ファイバ一本あたりの理論的伝送チャネル数限界を解明するという研究目的を達成した．これは当初の研究計画に沿ったものである．垂直光路変換型の入出力デバイスに関しては，以前製作プロセスが確立しておらず，これは研究計画に対し遅れが生じている．モード合分波デバイスに関する研究は研究計画には記載されていないが，研究の目的を達成する上で必要な技術である．この研究に関しては大幅な進捗が見られている．
以上を総合的に判断し，上記の評価結果とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
マルチコアファイバ用の垂直光路変換型入出力デバイスの研究では，今後さらにデバイス製作プロセスの最適化を行い，デバイスの実証を目指す．今後，当初の研究計画には記載されていなかった数モードファイバ用のモード合分波デバイスの研究を行っていく．この研究の実証のためには，モード合分波デバイスの製作技術の確立，モード分析技術の確立などが必要となる．
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Research Products
(13 results)
