2014 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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| 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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| Outline of Annual Research Achievements |
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。
平成26年度は、前年度に得られた成果を基にして、モード拡散伝送の基本動作を以下の手順で検証した。まず、パイロット光を光ファイバに入射してモード光を励振し、ファイバ伝送後に歪みを受けたモード光の複素振幅分布を参照光不要型位相検出器で検出した。検出された光複素振幅の位相共役分布を、SLM上に表示し、SLMに入射した信号光のスペックル分布が平面波に変換されることを実験的に検証した。
以上の検討に加えて、本研究では、モード拡散多重伝送技術を確立する上で必須となる光複素振幅制御技術について、以下の研究を実施した。まず、2台のSLMを並列に用いることで、高効率かつ高精度な複素振幅生成を実現できる新規の方法を考案し、これと位相計測技術を組み合せることにより、新規のデジタル位相共役システムの開発に成功した。また、位相変調型SLMによってリコンフィギュラブルな空間モード変換を行う方式の基礎実験を行い、低次空間モードと高次空間モードの相互変換に成功した。さらに、フォトリフラクティブ結晶中に多重ホログラムを形成し、複数の空間モードを同時に変換することのできるフォトニッククロスコネクトの動作確認実験に成功した。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
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究業績の概要で述べたように、本年度は、1. ファイバ伝送後に歪みを受けたモード光の複素振幅分布を参照光不要型位相検出器で検出し、検出された光複素振幅の位相共役分布をSLM上に表示することで、信号光のスペックル分布が平面波に変換されることを実験的に検証できたこと、2. 新規のデジタル位相共役システムの開発に成功したこと、3. 位相変調型SLMによるリコンフィギュラブルな空間モード変換に成功している。これらの結果により当初の研究計画は達成されたと考えられる。これに加えて、本研究では、フォトリフラクティブ結晶中に多重ホログラムを形成し、複数の空間モードを同時に変換することのできるフォトニッククロスコネクトの動作確認実験に成功しているため、当初の計画以上に研究が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。空間モード拡散通信の実現に向けた空間モードの生成・変換・分離・検出技術の考案と、その性能向上に向けた研究を推進する。特に、通信で用いられる赤外光を用いた実験による動作検証を行うと共に、空間モードの生成をCGH等の従来技術よりも高精度・高効率に実現することを目指した数値シミュレーションと実験を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度、参加を予定していた国際会議が国内での開催となったため、旅費の支出が予想よりも少額となり、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用分については、主に次年度に参加する学会への旅費・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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Research Products
(12 results)
