2021 Fiscal Year Research-status Report
マルチコア光増幅器の全光型高速フィードフォワード利得一定制御
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20K04483
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
北村 心 島根大学, 学術研究院理工学系, 助教 (60549179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増田 浩次 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (60583127)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | エルビウム添加ファイバ増幅器 / マルチコア / 利得制御 / 全光型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、将来の超大容量光ネットワークを支える新規空間分割多重技術として、マルチコアエルビウム添加ファイバ増幅器（MC-EDFA）を用いたマルチコア伝送技術の研究が精力的に進められている。これまでに我々は、MC-EDFAに適用可能な全光型フィードフォワード利得一定制御（FF-AGC）方式を提案してきた。この全光型FF-AGC回路の高速・高精度化を実現する光共振器構成及びその性能明確化に関する検討は喫緊の課題である。
令和3年度は、上記全光型FF-AGC方式について、主に利得媒質に半導体光増幅器（SOA）を用いたAGC回路の構成および動作特性について実験検討を行った。SOAでは、その短い上位準位寿命により、FF-AGC回路の顕著な応答速度の向上が期待される。一方、SOAでは、エルビウム添加ファイバ増幅器（EDFA）に比べ大きな偏波依存性や雑音指数などの課題がある。本年度は偏波依存性に着目し、AGC回路の信号光偏波無依存化に関する検討を進めた。
SOAの偏波依存性の影響を抑制するため、AGC回路内のファイバーリングレーザ（FRL）の構成の検討を行った。サーキュレータとファラデー回転子ミラー（FRM）を用いた新規ダブルパス構成を提案し、AGC回路の信号光偏波依存性を低減できることを実験確認した。提案したダブルパス構成では、信号光および制御光が直交する2つの偏波でSOA内を通過することにより、偏波依存性の低減を図る。原理確認実験の結果、提案構成においてAGC回路における制御光の信号光偏波依存性は~0.36dBであり、比較対象とした通常のミラーを用いた構成の~1.36dBの約1/4に低減されることを確認した。
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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
令和３年度は、主に利得媒質に半導体光増幅器（SOA）用いた全光型フィードフォワード利得一定制御（FF-AGC）方式について検討を行った。応答速度の観点で優位性を有するSOAを用いた構成の課題である偏波依存性の低減に関する検討を優先して進めることとした。
AGC回路の構成として、サーキュレータとファラデー回転子ミラー（FRM）を用いた新規ダブルパス構成を提案し、信号光偏波依存性を低減できることを実験確認した。原理確認実験の結果、提案構成においてAGC回路における制御光の信号光偏波依存性が~0.36dBであり、比較対象とした通常のミラーを用いた構成の~1.36dBの約1/4に低減されることを確認できた。この成果については、国内学会にて報告を行った。
以上のことから、おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度は、制御回路内の利得媒質に半導体光増幅器（SOA）用いた全光型フィードフォワード利得一定制御（FF-AGC）方式について動作特性およびその性能の検討を行う予定である。令和3年度までにAGC回路出力光の偏波依存性を、新規提案方式により低減できることを報告しているので、令和4年度はAGC回路の利得制御特性について検討を進める。また、L帯MC-EDFAのためのFF-AGC方式の検討については、令和3年度までに引き続き、制御回路内の利得媒質にエルビウム添加ファイバ（EDF）を用いた構成において，利得制御の時間応答特性の検討を行う。さらに，全光型フィードフォワード（FF）/フィードバック（FB）制御の併用の可能性についても検討を進める。
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| Causes of Carryover |
参加を予定していた学会がオンライン開催となり、旅費の支出が不要となったため、次年度に使用することとした。
実験部品購入費用として支出する予定である。
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