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2016 Fiscal Year Research-status Report

多重波長ループバック型AWG-STARを基盤とするセンサデバイスプラットフォーム

Research Project

Project/Area Number 16K06306
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

小山 長規  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10336802)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywordsセンシングデバイス / AWG / IoT / WDM / Raspberry Pi / LPFG / CO2レーザ
Outline of Annual Research Achievements

研究実施計画に照らし、次の3点を中心に研究を実施した。
(1) 多重波長AWG-STARネットワークのスケーラビリティの検証:長距離ファイバを用いて、通信ノード数が5、ノード間距離が5 kmの実験用ネットワークを構築した。実験ネットワーク上で光スイッチ切替による波長パス再配置の動作確認を行い、従来の短距離ネットワーク上での性能と同等に機能することを確認した。これより、多重波長AWG-STARを数km規模のネットワークに適用できる程度のスケーラビリティを有することを実証した。また、大阪府立大学のキャンパス間ネットワークに適用する場合を想定し、ノード間距離を調整し(最長15 km, 最短1 km)、同様の実験を行った。結果、大阪府立大学のキャンパス間ネットワークに適用できる可能性があることを示した。
(2) 光スイッチの遠隔制御:Raspberry Piに電子回路を介して光スイッチを接続し、さらにIPネットワークを介して制御命令の受信と光スイッチ切替の実行結果の返信を行う機能を実装した。これにより、遠隔地から多重波長AWG-STARネットワークの波長パス再配置制御が可能となり、ネットワークの高機能化を実現できた。
(3) LPFGの損失スペクトラム調整法の温度依存性:室温におけるLPFGの損失スペクトラムの調整方法として、照削法と引張法を考案した。これらの調整法を適用することでLPFGの温度特性にどのような影響があるのかを調査した。結果、調整法による温度特性への影響は無視できるほど小さいことが判明した。

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28年度の研究実施予定であった、(1)多重波長AWG-STARネットワークのスケーラビリティの検証、(2)光スイッチの遠隔制御、(3)LPFGの損失スペクトラム調整法に関しておおむね順調に成果を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

前年度の成果を踏まえ平成29年度は次の項目に重点を置き研究を進展させる。
(1)光増幅器を用いた多重波長AWG-STARネットワークのスケーラビリティ向上:スケーラビリティ向上を目的とし、光増幅器をネットワークに導入する。また、Raspberry Piを用いて光増幅器にネットワーク通信機能を追加し遠隔制御を可能とすることでネットワークの高機能化を実現する。
(2)温度センシングシステムへのネットワーク機能追加:Raspberry Piを用いて光スペクトラムアナライザにネットワーク通信機能を追加する。また、IoTデバイスの実装事例として、Raspberry Piに不必要なデータのフィルタリングや複数の微小データの一括送信などのエッジ処理機能を実装する。
(3)センシングデータ蓄積用サーバの構築:センサデバイスプラットフォームのデータ蓄積機能としてサーバを構築する。

Causes of Carryover

長距離光ファイバの購入を計画していたが、数本の短距離光ファイバを直列接続することで長距離光ファイバを実現することができたため、本年度構築した実験ネットワークでは直列接続光ファイバを用い、長距離光ファイバの購入は見送った。これにより、使用額に差が生じた。ただし、短距離光ファイバを直列接続するたびに光損失が蓄積し通信品質が劣化したので、再度長距離光ファイバの購入を検討する必要がある。

Expenditure Plan for Carryover Budget

センサデバイスプラットフォームとして多重波長AWG-STARネットワークを機能させることを目的とし、スケーラビリティ向上と高機能化を目指すものであるため、これに資する物品として、長距離ファイバ、波長分割多重用光デバイスとしてのOADM、光スイッチ、光増幅器、ネットワーク機器としてレイヤー3スイッチ、データ蓄積基盤としてのウエブサーバ、IoTデバイスとしてのRaspberry Piなどに対し研究費を使用する。
また、国際会議での研究発表、論文誌での研究発表のため英文校正、論文掲載費に研究費を使用する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Performance Evaluation on Wavelength Path Relocation via Node-side Control in AWG-STAR Network2017

    • Author(s)
      Osanori Koyama, Minoru Yamaguchi, Hiroaki Maruyama, Takumi Niihara, Makoto Yamada
    • Journal Title

      ICIC Express Letters

      Volume: 11 Pages: 301-308

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 多重波長ループバック型AWG-STARにおける波長パス再配置のための遠隔制御システム2017

    • Author(s)
      小島貴志, 小山長規, 丸山弘明, 新原拓海, 富岡侑大, 山田誠
    • Organizer
      電子情報通信学会 2017年総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学 天白キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [Presentation] 多重波長ループバック型AWG-STARの光スイッチ情報収集システム2017

    • Author(s)
      富岡侑大, 小島貴志, 小山長規, 丸山弘明, 新原拓海, 山田誠
    • Organizer
      電子情報通信学会 関西支部 学生会 第22回学生会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都大学 吉田キャンパス
    • Year and Date
      2017-02-22 – 2017-02-22
  • [Presentation] 広線幅書込み法を用いたCO2レーザ光照射型LPFGの温度特性2017

    • Author(s)
      松井惇, 小山長規, 高須賀將, 草間章博, 村上隼典, 山田誠
    • Organizer
      電子情報通信学会 関西支部 学生会 第22回学生会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都大学 吉田キャンパス
    • Year and Date
      2017-02-22 – 2017-02-22
  • [Presentation] 張力による損失ピーク調整法がCO2レーザ光照射型LPFGの温度特性に与える影響2016

    • Author(s)
      村上隼典,小山長規,草間章博,高須賀將,山田誠
    • Organizer
      平成28年電気関係学会関西連合大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学 中百舌鳥キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-22 – 2016-11-23
  • [Presentation] CO2レーザ側面照削による共振波長調整法がLPFGの温度特性に与える影響2016

    • Author(s)
      草間章博,小山長規,村上隼典,高須賀將,山田誠
    • Organizer
      平成28年電気関係学会関西連合大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学 中百舌鳥キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-22 – 2016-11-23
  • [Presentation] 多重波長ループバック型AWG-STARネットワークにおける波長パス再配置の行列表現2016

    • Author(s)
      新原拓海,山口秀,小山長規,丸山弘明,山田誠
    • Organizer
      平成28年電気関係学会関西連合大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学 中百舌鳥キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-22 – 2016-11-23
  • [Presentation] Semiconductor Optical Amplifier in AWG-STAR Network with Wavelength Path Relocation Function2016

    • Author(s)
      Takumi Niihara, Minoru Yamaguchi, Osanori Koyama, Hiroaki Maruyama, Kazuya Ota, Makoto Yamada
    • Organizer
      The 21th OptoElectronics and Communications Conference (OECC)
    • Place of Presentation
      TOKI MESSE Niigata Convention Center, Japan
    • Year and Date
      2016-07-03 – 2016-07-07
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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