2013 Fiscal Year Annual Research Report
光複素振幅制御技術を用いたモード拡散多重光ファイバ通信に関する研究
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25289110
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岡本 淳 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (40224068)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光ファイバ通信 / 空間モード / 位相共役 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、近年、光ファイバ通信容量の拡大に向けて空間モード分割多重通信方式の検討が活発に進む中、必ずしも単一の空間モード毎に信号を変復調しなくても、光ファイバにおける空間位相歪の影響を回避できる『モード拡散多重伝送』の仕組みを新たに提案し、その基本動作を実証することにある。
モード拡散通信の実現には、空間複素振幅を高精度に検出する技術が必須になる。CCDやCMOSなどの撮像素子の検出速度は、一般的な通信用光検出器に比べて大幅に遅く、局部発振レーザとの干渉効果を用いた位相検出は技術的に困難である。そこで、本研究では、信号光に空間フィルタリングを行ってDC空間周波数成分を抽出し、これを信号光と再干渉させることで空間位相分布を高速・高精度に計測する新規技術(参照光不要型位相分布検出技術)を開発した。この成果は、信号光に含まれる空間モードを参照光を用いることなく検出可能とするため、参照光伝送用の伝送路を不要とし、かつ、空間モードの変動に対して高速に適応できる通信システムを構築できる点で大きな意義がある。
次に、モード拡散多重通信においては、参照光不要型位相検出器で検出された複素振幅の電子データから、位相共役光を生成する手段が必要である。本研究では、位相変調型空間光変調器を用いて複素振幅を生成する新たな方法を考案し、その基礎検討を行った。また、高精細空間光変調器(SLM)上にコンピュータ生成ホログラム(CGH)を表示して、電子データから空間モードの生成に必要な光複素振幅を生成することに成功した。さらに、この技術を用いてホログラムを用いたモード分離ならびにモード変換の基礎実験に成功した。これらの成果は、モード拡散通信におけるモード制御技術の基礎をなす点で重要である。
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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
当初の研究計画にある、参照光の不要な位相分布計測技術ならびに高精細空間光変調器(SLM)を用いて電子データから光複素振幅を生成する技術の両方について、動作実験に成功すると共に、それらの基礎技術を確立できた点から、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的に当初の研究計画に沿って研究を進める。当面は、モード拡散伝送の基本動作の検証に関する実験と検討を進める。また、より高精度な光複素振幅制御を実現するために、位相変調型SLMによる空間モードの変換、ならびに、新規の複素振幅生成技術を組み合せたデジタル位相共役技術の開発を視野に入れて研究を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度、参加を予定してした国際会議が国内での開催となったため旅費の支出が予定よりも少額となり、次年度使用額が生じた。
次年度使用額分については、主に次年度に参加する学会参加費として用いるが、翌年度分として請求した研究費全体の使用計画には大きな変更は生じない。
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