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2014 Fiscal Year Annual Research Report

PPLN導波路を用いた低雑音位相感応増幅の研究

Research Project

Project/Area Number 25889052
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

遊部 雅生  東海大学, 工学部, 教授 (60522000)

Project Period (FY) 2013-08-30 – 2015-03-31
Keywords位相感応増幅 / 光増幅器 / 周期分極反転 / 周期分極反転 / ニオブ酸リチウム
Outline of Annual Research Achievements

多値変調信号に対応可能なPSAを実現するために、H25年度に提案したマルチQPM構造を有するPPLNを用いて4値位相変調(QPSK)信号から搬送波位相に同期した信号を抽出する方法について、さらなる検討を進めた。マルチQPM素子のピーク数は2つに減らすことで信号の4逓倍による搬送波の抽出だけでなく、非縮退パラメトリック増幅の利用に必要な位相共役光の発生効率が従来よりも10dB以上向上することを明らかにした。さらに今季はPSAを安定に動作させるための位相同期ループ(PLL)について詳細な検討を行った。PLLの回路構成とフィードバック利得の見直しを行った結果、位相変調の振幅を従来よりも1ケタ以上小さくしても適切なフィードバック利得を設定することにより安定した位相同期が得られることを実証し、またPLLにともなう位相変調による信号品質の劣化を抑えられることを実証した。さらに偏波多重信号に対応するPSAの構成についても検討を行った。2つのPPLN導波路を偏波を直交させてタンデムに接続し、それぞれ直交する2つの偏波用のPPLNでパラメトリック増幅を行い、2つのPLLを独立して両偏波の信号・励起光の位相同期にそれぞれ用いることにより、偏波多重された信号の位相感応増幅を達成した。PSAの分散耐性に関しては実験の簡単のため2値の位相変調信号に対する分散耐力の検討を行った。群速度分散により波長に対して平坦ではない位相変化を受けた信号をPSAで増幅した場合、PSAの位相感応特性により、波長ごとに受ける利得が異なる。ランダムなベースバンド信号で変調された信号はビットレート程度の周波数広がりを持った側波帯を有しているが、この側波帯の主要部分におる位相変化がπ/2以下であればPSAの効果により位相変化を修正して中継増幅が可能であることが分った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Phase squeezing and dispersion tolerance of phase sensitive amplifier using PPLN waveguide2014

    • Author(s)
      M.Asobe, T. Umeki, K. Enbutsu, O. Tadanaga and H. Takenouchi
    • Journal Title

      J. Optical Society of America B

      Volume: 31 Pages: 3164-3169

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1364/JOSAB.31.003164

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In-line phase-sensitive amplification of QPSK signal using multiple quasi-phase matched LiNbO3 waveguide2014

    • Author(s)
      M.Asobe, T. Umeki, H. Takenouchi, and Y. Miyamoto
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 22 Pages: 26642-26650

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1364/OE.22.026642

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] First Demonstration of High-Order QAM Signal Amplification in PPLN-based Phase Sensitive Amplifier2014

    • Author(s)
      T. Umeki, O. Tadanaga, M. Asobe, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
    • Journal Title

      First Demonstration of High-Order QAM Signal Amplification in PPLN-based Phase Sensitive Amplifier

      Volume: 22 Pages: 2473-2482

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1364/OE.22.002473

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] EO効果による位相変調を用いた光PLLにおける信号品質の検討2015

    • Author(s)
      中村 一貴、入野 辰夫、藤澤 涼平、曽我 俊太、遊部 雅生、梅木 毅伺、竹ノ内 弘和
    • Organizer
      平成27年春季応用物理学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] PPLN導波路を用いた偏波多重信号の位相感応光増幅2015

    • Author(s)
      梅木 毅伺, 風間 拓志, 忠永 修, 圓佛 晃次, 遊部 雅生, 宮本 裕, 竹ノ内 弘和
    • Organizer
      2015年電子情報通信学会 総合大会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-13
  • [Presentation] 究極の低雑音化に挑む位相感応増幅器の最新動向2015

    • Author(s)
      竹ノ内 弘和, 梅木 毅伺, 忠永修, 宮本 裕, 遊部 雅生
    • Organizer
      究極の低雑音化に挑む位相感応増幅器の最新動向
    • Place of Presentation
      東海大学(東京都港区)
    • Year and Date
      2015-01-11 – 2015-01-12
    • Invited
  • [Presentation] QPSK信号の位相感応増幅のための搬送波位相抽出2015

    • Author(s)
      遊部 雅生,梅木 毅伺,忠永 修,竹ノ内 弘和
    • Organizer
      レーザ学会学術講演会第35回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学(東京都港区)
    • Year and Date
      2015-01-11 – 2015-01-12
  • [Presentation] First Demonstration of PDM Signal Amplification using PPLN based Polarization-Independent Phase Sensitive Amplifier2014

    • Author(s)
      T. Umeki, T. Kazama, O. Tadanaga, K. Enbutsu, M. Asobe, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
    • Organizer
      ECOC 2014
    • Place of Presentation
      Cannes, France
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-09-25
  • [Presentation] Phase sensitive amplifiers based on PPLN waveguides for optical communication2014

    • Author(s)
      T. Umeki, M. Asobe, O. Tadanaga, H. Takara, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
    • Organizer
      COIN 2014
    • Place of Presentation
      Jeju Korea
    • Year and Date
      2014-08-27 – 2014-08-29
    • Invited
  • [Presentation] PPLN-based phase sensitive amplifiers and their applications2014

    • Author(s)
      H. Takenouchi, T. Umeki, O. Tadanaga, K. Enbutsu, Y. Miyamoto and M. Asobe
    • Organizer
      Nonlinear Optical Signal Processing
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Year and Date
      2014-07-14 – 2014-07-16
    • Invited
  • [Presentation] Dispersion Tolerance of Phase Sensitive Amplifier using PPLN waveguide2014

    • Author(s)
      M. Asobe, T. Umeki, H. Takenouchi
    • Organizer
      The 3rd Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS’14)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜[神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-04-22 – 2014-04-25

URL: 

Published: 2016-06-01  

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