2021 Fiscal Year Annual Research Report
Optical amplification technology for radio-over-fiber transmission with optical power supply
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20K22419
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| Research Institution | Shonan Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小野 浩孝 湘南工科大学, 工学部, 准教授 (00522343)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | 光ファイバ給電 / 無線伝送 / 光中継 / エルビウム添加ファイバ増幅器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和3年度は、令和2年度の結果を踏まえて1480 nm帯を給電光・励起光波長帯としたときにおける、クラッド励起EDFA増幅用ファイバのダブルクラッド構造の最適化をシミュレーションにより行うと共に、最適給電光・励起光波長帯が1480 nm帯であることを実験的に実証した。
ダブルクラッド構造の最適化は、EDFA入力給電光パワーに対する透過給電光パワー比(以下、給電光パワー比とする)を評価指標とした。信号光が伝搬するコアの半径、および給電光（=励起光）が伝搬する内側クラッド半径、コアと内側クラッドの比屈折率差をパラメータとして、C帯およびL帯クラッド励起EDFAの光増幅動作シミュレーションにより、給電光パワー比の各パラメータ依存性を調べた。その結果から、Ｃ帯およびＬ帯共にコア半径および内側クラッド半径が大きくなるほど給電光パワー比が大きくなり、給電光のEDFA透過率が増加することを明らかにした。さらに、給電光パワー比の比屈折率差依存性を調べた結果、Ｃ帯およびＬ帯共に比屈折率差が大きくなるほど給電光パワー比が大きくなる特性が得られた。
これらの結果から、光ファイバ給電・無線伝送用クラッド励起EDFAにおいて、給電光パワー比を大きくするためには、コア半径、内側クラッド半径、比屈折率差のいずれも設定可能な範囲で大きい値を設定するのがよいことが明らかになった。
最適給電光・励起光波長帯が1480 nm帯であることの実証実験はマルチコア・ダブルクラッドEDFを使用し、そのうちの一つのコアを利用した。また、信号光の光増幅の代わりに各給電光波長を用いたときのEDFからの増幅自然放出光（ASE）出力光パワー密度を、光スペクトラムアナライザを用いて測定した。その結果、令和2年度に実施したシミュレーション結果と同様に、給電光波長1480 nm、980 nm、800 nmの順に増幅効率が大きい結果が得られた。
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