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本研究では、光増幅器を含む光通信システムで、バランス型および研究代表者らが発明した二段階位相ダイバーシティ(DSPD)コヒーレント受信機を用いることにより、光増幅器から発生する自然放出光(ASE)によるビ-ト雑音が抑圧できることを以下のように理論的・実験的に示した。
1.バランス型受信機による同相ビ-ト雑音の抑圧 光増幅された信号をバランス型受信することにより同相の信号-ASEおよびASE-ASE間ビ-ト雑音が抑圧でき、理想的な局発光-ASE間ビ-ト雑音限界(雑音指数3dB)が達成できることを初めて理論面および実験的に示した。
2.DSPD受信機によるビ-ト雑音の低減 DSPD受信機を用いることにより、通常のヘテロダイン受信機では不可避のイメージ帯の雑音を除去して雑音指数を0dBとすることができることを、光ファイバ増幅器を用いた中継伝送実験系で実証した。
3.3×3光ファイバカップラを用いたDSPD受信機 上記のDSPD受信機はやや複雑なバルク型光回路を必要とする難点があったが、製造が容易な3×3カップラのみを光回路として用いるDSPD受信機を提案した。このDSPD受信機は容易にバランス型構成にできるため、上記の1.、2.の特長を併せ持つ高SN光通信システムの実現が可能である。現在、光ファイバ増幅器を用いた中継伝送実験系での検証を計画している。
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