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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Coupled multicore fiber technology for innovative optical fiber communications

Research Project

Project/Area Number 19H02183
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

齊藤 晋聖  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (20333627)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords光デバイス・光回路 / 光ファイバ / 空間分割多重
Outline of Annual Research Achievements

光ファイバ中にコアが一つだけの従来のシングルコア単一モード光ファイバによる伝送容量は、伝送波長帯域の制限や耐非線形性の観点から、近い将来に限界に突き当たることが予想されている。本研究では、光ファイバ通信の限界を打ち破る方法として、1本の光ファイバに多数のコアを収容したマルチコアファイバ技術と、一つのコアの中を伝搬する複数の固有モードを利用したマルチモード伝送技術を組み合わせた「結合型マルチコアマルチモードファイバ」により、伝送容量の飛躍的な拡大と長距離伝送の両立を可能にする空間分割多重伝送技術を確立することを目的として研究を進めた。2021年度の研究では、結合型マルチコアマルチモードファイバにおける群遅延広がりの伝搬距離依存性、および伝送路の曲げ状態依存性の測定を実施するとともに、実験結果を説明するためのランダム性を表現するフィッティングパラメータを抽出し、数モード結合型マルチコアファイバにおける群遅延広がり低減のための設計指針を確立した。また、結合型マルチコアファイバの群遅延広がりを低減するための新規コア配置を考案するとともに、マルチコアファイバの設計においては、コア間のモード結合だけではなく、コア内の偏波結合を考慮することの重要性を明らかにした。さらに、マルチコア・マルチモード伝送を実現するための石英ガラスによる平面光導波路型モード制御技術に関して、チューナブルなモード依存損失制御デバイスの具体的な構成方法を提案した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Multi-Core Fiber Technology for SDM: Coupling Mechanisms and Design2022

    • Author(s)
      Saitoh Kunimasa
    • Journal Title

      Journal of Lightwave Technology

      Volume: 40 Pages: 1527~1543

    • DOI

      10.1109/JLT.2022.3145052

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analytical expression for mode-coupling coefficient between non-identical step-index cores and its application to multi-core fiber design within 125-μm cladding diameter2022

    • Author(s)
      Wang Yizhou、Fujisawa Takeshi、Saitoh Kunimasa
    • Journal Title

      Optics Communications

      Volume: 506 Pages: 127552~127552

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2021.127552

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Novel Core Allocation in Heterogeneous Step-Index Multi-Core Fibers With Standard Cladding Diameter2021

    • Author(s)
      Wang Yizhou、Fujisawa Takeshi、Sagae Yuto、Sakamoto Taiji、Matsui Takashi、Nakajima Kazuhide、Saitoh Kunimasa
    • Journal Title

      Journal of Lightwave Technology

      Volume: 39 Pages: 7231~7237

    • DOI

      10.1109/JLT.2021.3112656

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modal amplitude and phase estimation of multimode near field patterns based on artificial neural network with the help of grey-wolf-optimizer2021

    • Author(s)
      Sugawara Naoto、Fujisawa Takeshi、Nakamura Kodai、Sawada Yusuke、Mori Takayoshi、Sakamoto Taiji、Imada Ryota、Matsui Takashi、Nakajima Kazuhide、Saitoh Kunimasa
    • Journal Title

      Optical Fiber Technology

      Volume: 67 Pages: 102720~102720

    • DOI

      10.1016/j.yofte.2021.102720

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ツイストおよび曲げを有する結合型マルチコアファイバを用いた群遅延広がり低減2022

    • Author(s)
      本間和志, 佐藤孝憲, 藤澤 剛, 寒河江悠途, 坂本泰志, 松井 隆, 中島和秀, 齊藤晋聖
    • Organizer
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
  • [Presentation] Silica-PLC based mode-dependent-loss equalizer for two LP mode transmission2022

    • Author(s)
      T. Fujisawa, T. Mori, J. Sakamoto, Y. Yamashita, T. Sakamoto, R. Imada, R. Ima, T. Sato, K. Watanabe, R. Kasahara, T. Hashimoto, K. Nakajima, K. Saitoh
    • Organizer
      Optical Fiber Communication Conference (OFC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 螺旋型コア配置による結合型マルチコアファイバのコア密度向上2022

    • Author(s)
      坂本夏翠, 佐藤孝憲, 藤澤 剛, 寒河江悠途, 坂本泰志, 松井 隆, 中島和秀, 齊藤晋聖
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] 偏心リングコアファイバによる群遅延広がり制御2022

    • Author(s)
      西島 遼, 佐藤孝憲, 藤澤 剛, 森 崇嘉, 坂本泰志, 山下陽子, 今田諒太, 中島和秀, 齊藤晋聖
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] 2チップで構成されたWFM法設計6モード交換器によるMDL低減2022

    • Author(s)
      朝間友一, 藤澤 剛, 佐藤孝憲, 森 崇嘉, 坂本泰志, 今田諒太, 山下陽子, 中島和秀, 齊藤晋聖
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] Multi-core Fiber Technology for SDM: Coupling Mechanisms and Design2021

    • Author(s)
      Saitoh Kunimasa
    • Organizer
      Optical Fiber Communication Conference (OFC)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 結合型マルチコアファイバにおけるモード分散制御2021

    • Author(s)
      齊藤晋聖
    • Organizer
      電子情報通信学会光通信インフラの飛躍的な高度化に関する研究会
    • Invited
  • [Presentation] 縮退モード分離による結合型マルチコアファイバの群遅延広がり制御2021

    • Author(s)
      坂本夏翠, 佐藤孝憲, 藤澤 剛, 寒河江悠途, 坂本泰志, 松井 隆, 中島和秀, 齊藤晋聖
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] 4モードスクランブラと光ユニタリ変換器を用いた2LPモード合分波器の検討2021

    • Author(s)
      吉田康人, 佐藤孝憲, 藤澤 剛, 森 崇嘉, 坂本泰志, 山下陽子, 今田諒太, 中島和秀, 齊藤晋聖
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] Proposal of PLC 10-mode-selective Photonic Lantern Mode Multiplexer2021

    • Author(s)
      H. Wang, Y. Sawada, T. Fujisawa, T. Sato, T. Mori, T. Sakamoto, Y. Yamashita, R. Imada, K. Nakajima, and K. Saitoh
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] 125-μm Cladding Heterogeneous Step-Index Multi-core Fibers for Datacenter Networks2021

    • Author(s)
      Y. Wang, T. Fujisawa, Y. Sagae, T. Sakamoto, T. Matsui, K. Nakajima, and K. Saitoh
    • Organizer
      The 6th International Symposium on Extremely Advanced Transmission Technologies (EXAT)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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