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Study on ultrafast and broadband impulse response measurement method and its applications

Research Project

Project/Area Number 18H01451
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 21030:Measurement engineering-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

伊藤 文彦  島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (40593596)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 哲  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (20217029)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2018: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Keywordsインパルス応答 / 光サンプリング / 光ファイバ / 超高速信号 / 光ファイバセンシング / 光計測 / 光ファイバ計測 / 線形サンプリング法 / マルチモードファイバ
Outline of Annual Research Achievements

前期までに、本研究の中で独自に考案した位相雑音補償線形光サンプリング法により、約1THzでの帯域と数十dB以上のダイナミックレンジを有し、様々な光デバイスの長さに柔軟に対応できる超広帯域光インパルス応答測定法を実現した。これを用いて、マルチモード伝送路の各入出力モード毎の組み合わせのインパルス応答を一括して測定する手法を開発し、そのスペクトル伝達行列を求め、マルチモード光ファバのモード依存損失の測定に適用できることを示した。今期は、本技術を用いて2LPモードファイバにおけるモード間群遅延時間差解析を行い、ステップインデックス型光ファイバとグレーディッドインデクス型光ファイバとで、高次モードの群遅延時間広がりが大きく違うことを見出した。これは、多モードファイバを空間多重伝送路に適用する際に非常に有用な知見である。この他に、偏波保持ファイバを複数接続して偏波モード分散が既知である偏波多重伝送路を構築し、群遅延時間特性の測定を試みた。偏波モード間の群遅延時間差とともに、伝送路の主偏波状態についても理論的な予測と一致する測定結果を得ることができ、本測定手法の有効性を確認できた。現在、測定帯域のさらなる拡張に向けて、高非線形ファイバによるプローブ光のスペクトルの拡張に取り組んでいる。
サブシステムから長尺伝送路まで距離によらずモード依存損失の測定が可能な方法は他になく、そのインパクトは大きいと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目的とする超広帯域でのインパルス応答またはスペクトル伝達行列の測定を実現し、それによる空間多重伝送路の評価手法に関して、有用な知見を得られたため。

Strategy for Future Research Activity

現在、1THz程度の帯域で伝送路のスペクトル伝達行列もしくはインパルス応答の測定に成功している。今後、これをCバンド(3~4THz)さらにはC/Lバンド(~10THz)に拡張するための検討を行う。さらに、近年、空間多重伝送路向けの光ファイバとして注目を集める結合型マルチコアファイバの分析に適用することで、さらなる適用範囲の拡張を狙う。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(25 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Loss-Modulation-Based Wavelength-Range Shifting of Tunable EDF Ring Laser with Cascaded-Chirped Long-Period Fiber Grating for Temperature Measurement2021

    • Author(s)
      Fukushima Koken、Guterres Soares Manuel、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 21 Pages: 2342-2342

    • DOI

      10.3390/s21072342

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of Spectral Transfer Matrix for DMD Analysis by Using Linear Optical Sampling2020

    • Author(s)
      OSAKA Yuki、ITO Fumihiko、IIDA Daisuke、MANABE Tetsuya
    • Journal Title

      IEICE Trans. Commun.

      Volume: E103.B Issue: 11 Pages: 1233-1239

    • DOI

      10.1587/transcom.2019obp0002

      10.1587/transcom.2019OBP0002

    • NAID

      130007933866

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EDF ring laser using cascaded-chirped long period fiber grating for temperature measurement2020

    • Author(s)
      Fukushima Koken、Bui Quoc Hung、Nakaya Koki、Soares Manuel Guterres、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 28 Pages: 13081-13081

    • DOI

      10.1364/oe.389235

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strain Characteristics of Cascaded-Chirped Long Period Fiber Gratings Depending on Order of Cladding Mode2020

    • Author(s)
      Soares Manuel Guterres、Nakaya Koki、Fukushima Koken、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • Journal Title

      Proceeding of 2020 Opto-Electronics and Communications Conference (OECC)

      Volume: - Pages: 1-3

    • DOI

      10.1109/oecc48412.2020.9273551

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wavelength Tunable and Switchable EDF Ring Laser using Cascaded-Chirped Long Period Fiber Grating2020

    • Author(s)
      Fukushima Koken、Soares Manuel Guterres、Nakaya Koki、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • Journal Title

      Proceeding of 2020 Opto-Electronics and Communications Conference (OECC)

      Volume: - Pages: 1-3

    • DOI

      10.1109/oecc48412.2020.9273436

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous mode-by-mode impulse response measurement of multi-mode optical systems based on linear optical sampling2019

    • Author(s)
      Arakawa Takuya、Ito Fumihiko、Iida Daisuke、Manabe Tetsuya
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 27 Pages: 12080-12080

    • DOI

      10.1364/oe.27.012080

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      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impulse response of weakly-coupled multicore fiber measured by using high-dynamic-range linear optical sampling2019

    • Author(s)
      Arakawa Takuya、Ito Fumihiko、Iida Daisuke、Manabe Tetsuya
    • Journal Title

      Optical Fiber Technology

      Volume: 50 Pages: 188-193

    • DOI

      10.1016/j.yofte.2019.03.027

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of spectral transfer matrix for DMD analysis by using linear optical sampling2019

    • Author(s)
      Osaka Yuki、Ito Fumihiko、Iida Daisuke、Manabe Tetsuya
    • Journal Title

      Proceeding of 2019 Opto-Electronics and Communications Conference (OECC)

      Volume: - Pages: 1-3

    • DOI

      10.23919/ps.2019.8818007

    • NAID

      130007933866

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of high-speed modulators over wide wavelength by using linear optical sampling2019

    • Author(s)
      Sunagawa Junya、Sagisaka Yusuke、Ito Fumihiko
    • Journal Title

      Proceeding of 2019 Opto-Electronics and Communications Conference (OECC)

      Volume: - Pages: 1-3

    • DOI

      10.23919/ps.2019.8817819

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of Spectral Transfer Matrix of Few-Mode Fibres by Using Coherent Linear Optical Sampling2018

    • Author(s)
      Ito Fumihiko、Arakawa Takuya、Lida Daisuke、Manabe Tetsuya
    • Journal Title

      2018 European Conference on Optical Communication (ECOC)

      Volume: -

    • DOI

      10.1109/ecoc.2018.8535108

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバグレーティングを用いたσ型EDFレーザによる温度センシング2021

    • Author(s)
      福嶋匡謙、マヌエル グテレス ソアレス、仲矢光希、和田 篤、田中 哲、伊藤文彦
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告光ファイバ応用技術研究会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] べき乗間隔パルス列を用いた高分解能ブリルアン測定法2020

    • Author(s)
      大川美優、川上翔平、三宅大樹、伊藤文彦
    • Organizer
      2020年電子情報通信学会総合大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 波長掃引光源と線形光サンプリングを用いた広波長帯域での複素変調波形の超高速測定2020

    • Author(s)
      清水奏吾・砂川純也・伊藤文彦
    • Organizer
      2020年電子情報通信学会総合大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] べき乗間隔パルス列を用いたブリルアン光相関領域解析法による高空間分解能測定2020

    • Author(s)
      三宅大樹、伊藤文彦
    • Organizer
      2020年電子情報通信学会ソサイエティ大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 線形光サンプリングを用いた広波長帯域での擬似ランダム2値信号列変調波形の測定2020

    • Author(s)
      清水奏吾、伊藤文彦
    • Organizer
      2020年電子情報通信学会ソサイエティ大会
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  • [Presentation] べき乗間隔パルス列を用いたブリルアン光相関領域解析法によるくぼみのないスペクトル2020

    • Author(s)
      三宅大樹、服部雄大、伊藤文彦
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      電子情報通信学会技術研究報告光ファイバ応用技術研究会
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  • [Presentation] カスケード型長周期光ファイバグレーティングの作製とひずみへの依存性2020

    • Author(s)
      マヌエル グテレス *ソアレス、福嶋匡謙、仲矢光希、和田 篤、田中 哲、伊藤文彦
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告光ファイバ応用技術研究会
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  • [Presentation] カスケード型チャープ長周期光ファイバグレーティングを用いたEDFリングレーザによる温度センシング2020

    • Author(s)
      福嶋匡謙、ブイ クォック ハン、仲矢光希、マヌエル グテレス ソアレス、和田 篤、田中 哲、伊藤文彦
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告光ファイバ応用技術研究会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 数モード光ファイバのスペクトル伝達行列の測定2019

    • Author(s)
      伊藤文彦、真鍋哲也
    • Organizer
      電子情報通信学会光通信インフラの飛躍的な高度化に関する特別研究専門委員会
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    • Invited
  • [Presentation] 線形光サンプリングを用いたDMD解析のためのスペクトル伝達行列の測定2019

    • Author(s)
      大坂祐樹、伊藤文彦、飯田大輔、真鍋哲也
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告光ファイバ応用技術研究会
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  • [Presentation] 2パルス信号を用いた新しいブリルアン相関解析法2019

    • Author(s)
      川上翔平、鷺坂優介、伊藤文彦、飯田大輔、真鍋哲也
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] べき乗間隔で配列されたパルスにより生成されるコム状ブリルアンスペクトル2019

    • Author(s)
      大川美優、川上翔平、三宅大樹、伊藤文彦
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告光ファイバ応用技術研究会
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  • [Presentation] 線形光サンプリングを用いたDMD解析のためのスペクトル伝達行列の測定2019

    • Author(s)
      大坂祐樹、伊藤文彦、飯田大輔、真鍋哲也
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
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  • [Remarks] 伊藤研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ecs.shimane-u.ac.jp/~ito/

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  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ecs.shimane-u.ac.jp/~ito/

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      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-12-27  

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