2014 Fiscal Year Research-status Report
光通信容量の飛躍的な拡大のための空間分割多重技術の基盤形成
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25420309
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
齊藤 晋聖 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (20333627)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 空間分割多重 / マルチコアファイバ / 数モードファイバ / マルチモードファイバ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光ファイバ1本当たりの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では、耐非線形性、耐フューズ性、および伝送帯域の制限から、近い将来に伝送容量の限界に突き当たることが予想されている。本研究では、こうしたシングルコア単一モード光ファイバ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モード多重伝送技術を組み合わせることにより、伝送容量の飛躍的な拡大を可能にする空間多重伝送技術のための基盤技術を確立することを目的として研究を進めた。平成26年度の研究では、非結合型2LPモードマルチコアファイバの設計を行い、低クロストーク特性と高空間多重度、および低モード間群遅延時間差の両立が可能であることを明らかにした。特に、コアの屈折率分布として、トレンチ付与グレーデッドインデックス型屈折率分布を採用し、屈折率分布を最適化した異種非結合型2LPモードマルチコアファイバを用いることにより、トレンチ付与2段コア型屈折率分布を有する2LPモードマルチコアファイバと比較して、同程度の空間多重度、および低クロストーク特性を実現しつつ、モード間群遅延時間差を1桁以上低減した2LPモードマルチコアファイバが実現可能であることを示した。また、マルチコア・マルチモード伝送を実現するためのモード合分波器に関しては、平面光導波路におけるLP11aモードを空間的に90度回転させるモード回転子を考案し、LP01モード、LP11aモード、およびLP11bモードの3つの空間モードの合分波が可能なモード合分波器を提案するとともに、さらなる合分波モード数の拡大可能性を示した。
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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
数モードマルチコアファイバによる伝送容量の飛躍的な拡大へ向けて、当初の予定通りに研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
マルチコアファイバ伝送に関しては、モード間群遅延時間差を低減しつつ、一つのコア内で利用できるモード数を拡大することにより、空間多重度のさらなる増大を目指す。また、数モード単一コアファイバと数モードマルチコアファイバの接続が可能なファイバ型入出力デバイスの検討を実施する。さらに、マルチモードファイバ伝送に関しては、それぞれの空間モードを高効率、かつ低損失で合分波可能な導波路型モード合分波器の利用モード数の拡大を目指す。
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| Causes of Carryover |
本研究は3年間の研究計画であるため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
年度末の旅費使用において、天候不順による旅程変更に伴って使用残額が生じた。使用残額は次年度の研究における直接経費として使用予定である。
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