2015 Fiscal Year Annual Research Report
超高速・高密度光通信ネットワークのための光時間周波数領域直交多重・分離器
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15H04001
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
坂本 高秀 国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所ネットワーク基盤研究室, 主任研究員 (70392727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅沢 俊匡 国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所ネットワーク基盤研究室, 主任研究員 (20636047)
久利 敏明 国立研究開発法人情報通信研究機構, 経営企画部企画戦略室, 総括プランニングマネージャー (30359070)
呂 国偉 東海大学, 創造科学技術研究機構, 准教授 (30599709)
川西 哲也 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40359063)
千葉 明人 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (30435789)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光デバイス / 光回路 / 光多重 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，「超高速，高密度光通信ネットワークのための光時間周波数領域直交多重・分離器」を新たに提案，開発し，その機能を実証することを目的とする． 元来光多重，分離に不可欠であった光周波数分解用光フィルタや高速フーリエ変換回路に依存せずに，超高密度光多重，分離を実現し，光波長、グリッドに縛られない柔軟な光多重，分離器を提供することにより，複雑化，大規模化する光通信ネットワーク形態刷新に貢献するものである．
本期間において，光時間周波数直交多重，分離器の基本設計 を行うとともに，デバイス開発に着手した．また、評価系を含めた各基礎技術の整備を行った．インコヒーレント多重型光時間周波数直交多重器の原理実証を主題とし，そのために必要な，最小限の回路構成を持った，光時間周波数直交多重器(インコヒーレント多重型)及び，光時間周波数直交分離器(インコヒーレント多重型)を構築し，これを用い，原理実証を行った．【光時間周波数直交多重器(インコヒーレント多重型)の開発】まず，インコヒーレント多重型光時間周波数直交多重回路の開発の第一段階として，光変調器を直列接続により，多重器側光ミキシングユニットの原理確認を行った． 【光時間周波数直交分離器(インコヒーレント多重型)の開発】分離器開発の第一段階とし て，インコヒーレント多重型時間周波数直交分離回路の構築を行い，その原理を確認した．光コム発生部、光多周波ミキシング部 1 対を最小ユニット(分離器側光ミキシングユニット)とし，1 ユニット分を構築し，光コム発生部には、多重器側と同構造のマハツェンダ変調器型光コム発 生器を用いた．光多周波ミキシング部には，平衡フォトダーオード集積型ハイブリッドカプラを用い，復調機能の原理を確認した．
これらの成果は，著名海外論文誌，著名国際会議等において，報告を行った．
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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
平成２７年度においては，研究過程において，下記示されるように，研究課題の繰越しを行った．
平成２７年１０月、インコヒーレント分離器の開発過程で，設計計算を行った所，事前の理論予測と異なり，現実の光信号を扱う際に信号直交性能が損なわれ，光多重特性を劣化させることが発覚した．研究遂行上、ハードウェア開発前に、この直交性劣化を補償，補正するアルゴリズムを開発し，再設計する必要があるため，アルゴリズム開発を優先して行った．当初予定のハードウェア開発は平成２８年度に繰越した．上記の繰越し分の研究課題は，繰越し申請書に記載の予定通り，平成２８年９月に完了した．
他の部分においては，研究進捗は順調である．当初の予定通り，光時間周波数直交多重器(インコヒーレント多重型)の開発，及び，光時間周波数直交分離器(インコヒーレント多重型)の開発の第一段階として，最小限の回路構成を構築し実証実験を行い，その原理実証を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
【光時間周波数直交多重器（コヒーレント多重型）の開発】コヒーレント多重型光時間周波数直交多重回路製作を行う．上述の多重器側光ミキシングユニットをn並列集積して製作する．具体的には，光変調アレイ数を増やすと共に，PLC回路部分を拡張改造した構成で，nチャネル多重回路を製作する．各チャネル間の光位相差の制御は，光変調器側の電極、もしくはPLC回路側の電極（温度制御による）により行う．原理実証に必要な最小多重数２を最低目標とし，４ー８多重程度の光多重回路の実現を目指す．
【光時間周波数直交分離器（コヒーレント多重型）の開発】 第２段階のコヒーレント多重型時間周波数直交分離器の開発では，nチャネル分の分離器側光ミキシングユニットの並列集積を行う。PLC等の集積技術を用いることを目標とするが、限られた開発期間内では，技術的ハードルは高い．光分岐等は空間光学的に作成し，２チャネル程度の最小ユニット数でのコヒーレント多重型光分離器の実証を目指す．
また、並行して、多並列直交分離信号に対してDSP上で多次元信号空間を回復，構築するアルゴリズムを開発し、コヒーレント多重型の光時間周波数直交分離を模擬的に実証する。これを代替予備技術として並行開発する。
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Research Products
(39 results)
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[Presentation] Electro-Optic Sampling Detection of CW-THz Signals Using MZM-Based Flat Comb Generator2015
Author(s)
I. Morohsashi, M. Kirigaya, Y. Kaneko, I. Katayama, Y. Irimajiri, T. Sakamoto, N. Sekine, A. Kasamatsu, and I. Hosakao
Organizer
First PEM International Workshop
Place of Presentation
Doshisha Univ., Kyoto, Kyoto pref. , Japan
Year and Date
2015-11-27 – 2015-11-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] Efficient Generation of Twin Photons at Telecom Wavelengths with 10 GHz Repetition-Rate-Tunable Comb Laser2015
Author(s)
R.B. Jin, R. Shimizu, I. Morohashi, K. Wakui, M. Takeoka, S. Izumi, T. Sakamoto, M. Fujiwara, T. Yamashita, S. Miki, H. Terai, Z. Wang, and M. Sasaki
Organizer
Conference on Laser and Electro Optics (CLEO 2015)
Place of Presentation
San Jose, USA
Year and Date
2015-05-10 – 2015-05-15
Int'l Joint Research
