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3次相互変調歪みを光学的に補償する電気光学変調器

研究課題

研究課題/領域番号 17K06392
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

榎原 晃  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (10514383)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード電気光学変調器 / 非線形 / 3次相互変調歪み / 波長チャープ / ニオブ酸リチウム / 電子光学変調器 / 電気光学光変調器 / 3次高調波歪み / ラットレース回路 / 電子デバイス・機器 / 歪み補償
研究成果の概要

マッハツェンダ型電気光学変調器(MZM)は高速な光変調が可能なため、光通信で広く用いられているが、応答特性が非線形なために歪みが発生する。特に、3次相互変調歪み(IMD3)はフィルタ等で除去できず、その抑圧は重要な課題である。本研究では、波長チャープ変調を行う2つのMZMの出力光を干渉させて、光学的にIMD3を抑圧する新しい歪み補償の手法を提案し、原理実証をした。さらに、2つのMZMと信号分配回路とを集積化した小型で単一チップ構成の実用性の高い歪み補償光変調器を実際に設計・作製し、通常のMZMに比べて20dB以上のIMD3成分の抑圧に成功し、その有効性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本提案は、光変調器の波長チャープと歪み発生の関係を詳細に検討し、従来からの課題であった非線形歪補償に適用した。また、それを実際の素子構造に落とし込み、さらに、信号分配回路を集積化した光変調器を実際に作製した。動作原理の検証だけでなく、単体で動作する素子を実際に作製して動作実証を行うことによって、想定できなかった問題点が明らかになり、より実用性の有効性の高い研究成果となった。従来、単一チップ構成で単一入力で動作する歪み補償光変調器の報告は見当たらず、本光変調器は、実用性が高く、産業上の意義も大きいものと思われ、将来の光伝送システムで重要な素子となる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 集中定数素子を用いた広帯域電力分配器の構成法2020

    • 著者名/発表者名
      Nagano Kensuke、Kawai Tadashi、Enokihara Akira
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 140 号: 3 ページ: 342-347

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.140.342

    • NAID

      130007804396

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2020-03-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 終端短絡/開放結合線路を用いた X 帯広帯域疎結合ブランチラインカプラ2020

    • 著者名/発表者名
      羽岡 侑哉、河合 正、榎原 晃
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 C

      巻: J103-C ページ: 17-23

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electro-Optic Modulator for Compensation of Third-Order Inter Modulation Distortion Using Frequency Chirp Modulation2020

    • 著者名/発表者名
      D. Furubayashi, Y. Kashiwagi, T. Sato, T. Kawai, A. Enokihara, N. Yamamoto, and T. Kawanishi
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Electronics

      巻: E103-C

    • NAID

      130007933890

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual-Parallel Mach-Zehnder Modulator Integrated with 180-degree Hybrid for Compensation of Third-Order Intermodulation Distortion2019

    • 著者名/発表者名
      Furubayashi Daichi、Kashiwagi Yuta、Kawai Tadashi、Enokihara Akira、Yamamoto Naokatsu、Kawanishi Tetsuya
    • 雑誌名

      2019 24th OptoElectronics and Communications Conference (OECC) and 2019 International Conference on Photonics in Switching and Computing (PSC)

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.23919/ps.2019.8817737

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasmall design of a universal linear circuit based on microring resonators2019

    • 著者名/発表者名
      Takanori Sato and Akira Enokihara
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 27 号: 23 ページ: 33005-33010

    • DOI

      10.1364/oe.27.033005

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study of X-Band Broadband Branch-Line Coupler Utilizing Two-Stage Coupled-Transmission Lines2019

    • 著者名/発表者名
      Haoka Yuya、Kawai Tadashi、Enokihara Akira
    • 雑誌名

      2019 IEEE Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)

      巻: - ページ: 1113-1115

    • DOI

      10.1109/apmc46564.2019.9038177

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact Uniplanar Rat-Race Circuit Utilizing Shunt Capacitors and Crossover-Type Phase Inverter2019

    • 著者名/発表者名
      Nakai Ryosuke、Haoka Yuya、Nagano Kensuke、Kawai Tadashi、Enokihara Akira
    • 雑誌名

      2019 IEEE Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)

      巻: - ページ: 1146-1148

    • DOI

      10.1109/apmc46564.2019.9038814

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Broadband Branch-Line Couplers Utilizing Coupled Transmission Lines at Ka-Band2019

    • 著者名/発表者名
      Haoka Yuya、Kawai Tadashi、Enokihara Akira
    • 雑誌名

      2019 12th Global Symposium on Millimeter Waves (GSMM)

      巻: - ページ: 41-43

    • DOI

      10.1109/gsmm.2019.8797672

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 76GHz band Rat-Race Circuit Utilizing Composite Right-/Left-Handed Transmission Line without Chip Elements2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano Ryoto、Kawai Tadashi、Enokihara Akira
    • 雑誌名

      2019 12th German Microwave Conference

      巻: - ページ: 190-193

    • DOI

      10.23919/gemic.2019.8698195

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 920MHz Lumped-Element Wilkinson Power Divider Utilizing LC-Ladder Circuits2018

    • 著者名/発表者名
      KAWAI Tadashi、NAGANO Kensuke、ENOKIHARA Akira
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E101.C 号: 10 ページ: 801-804

    • DOI

      10.1587/transele.E101.C.801

    • NAID

      130007494356

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compensation of Third-Order Inter Modulation Distortion by Using Frequency Chirp Modulation for Electro-Optic Modulator2018

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi Yuta、Takase Kosuke、Kawai Tadashi、Enokihara Akira、Yamamoto Naokatsu、Kawanishi Tetsuya
    • 雑誌名

      2018 Progress in Electromagnetics Research Symposium

      巻: - ページ: 1-7

    • DOI

      10.23919/piers.2018.8597804

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of SIW Slot Antenna for Microwave Liquid Heating2018

    • 著者名/発表者名
      Takaoka Shuhei、Kawai Tadashi、Enokihara Akira
    • 雑誌名

      2018 15th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology

      巻: - ページ: 525-527

    • DOI

      10.1109/ecticon.2018.8619980

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-Band Broadband Branch-Line Coupler with Loose Coupling Utilizing Short-/Open-Circuited Coupled-Transmission Lines2018

    • 著者名/発表者名
      Haoka Yuya、Kawai Tadashi、Enokihara Akira
    • 雑誌名

      2018 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)

      巻: - ページ: 1498-1500

    • DOI

      10.23919/apmc.2018.8617195

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Broadband Three-Way LC-Ladder Divider on a Double-Sided PCB2018

    • 著者名/発表者名
      Kawai Tadashi、Okada Yosuke、Enokihara Akira
    • 雑誌名

      2018 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology (RFIT)

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.1109/rfit.2018.8524041

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of H-Plane Waveguide Mode Converter for Microwave Fryer2018

    • 著者名/発表者名
      S. Takaoka, T. Inada, T. Kawai, and A. Enokihara
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 138 号: 2 ページ: 124-128

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.138.124

    • NAID

      130006329299

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Multi-Way LC-Ladder Dividers with Multi-Band Operation2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, T. Kawai, and A. Enokihara
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E100.C 号: 10 ページ: 893-900

    • DOI

      10.1587/transele.E100.C.893

    • NAID

      130006110265

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design method for multiband WPDs using multisection LC-ladder circuits2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, T. Kawai, and A. Enokihara
    • 雑誌名

      IEEE Microwave and Wireless Components Letters

      巻: 27 号: 10 ページ: 894-896

    • DOI

      10.1109/lmwc.2017.2746681

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ti拡散LiNbO3を用いたMMI光導波路の作製と光変調素子への応用の検討2020

    • 著者名/発表者名
      平井 杏奈、佐藤 孝憲、河合 正、榎原 晃、中島慎也、山本 直克
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 周期開放スタブを装荷した広帯域ブランチラインカプラの小型化2020

    • 著者名/発表者名
      羽岡侑哉,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 結合線路を用いたS バンド広帯域ブランチラインカプラの小型化2020

    • 著者名/発表者名
      羽岡侑哉,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電気学会全国大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2.45GHz帯ユニプレーナ型小型広帯域ラットレース回路の設計2019

    • 著者名/発表者名
      中井良輔、長野健介、羽岡侑哉、河合 正、榎原 晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 120°位相差信号による電気光学SSB変調器の隣接不要側波帯の抑圧2019

    • 著者名/発表者名
      雪永智大、河合 正、佐藤 孝憲、榎原 晃、山本 直克、川西 哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 28GHz-Band Broadband Branch-Line Coupler Utilizing Open-Circuited Coupled transmission lines as External Matching Networks2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kawai, Y. Haoka, and A. Enokihara
    • 学会等名
      Smart City Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 終端開放結合線路を用いた任意電力分配比のX帯広帯域ブランチラインカプラ2019

    • 著者名/発表者名
      羽岡侑哉,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 並列容量と位相反転構造を用いたユニプレーナ型小型ラットレース回路2019

    • 著者名/発表者名
      中井良輔,長野健介,羽岡侑哉,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 3次相互変調歪補償のためのマイクロ波ハイブリッド回路を一体化したデュアルパラレル電気光学変調器2019

    • 著者名/発表者名
      柏木悠汰、古林大地、河合 正、榎原 晃、瀧澤由佳子、山本直克、川西哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波・ミリ波フォトニクス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアルパラレル型電気光学変調器を用いた3次相互変調歪補償のための信号入力方法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      古林大地、柏木悠汰、河合 正、榎原 晃、瀧澤由佳子、山本直克、川西哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] LCはしご形回路を用いた広帯域分配器の一構成法2019

    • 著者名/発表者名
      長野健介、河合 正、榎原 晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 2段結合線路を用いたX帯広帯域3dBブランチラインカプラの検討2019

    • 著者名/発表者名
      羽岡侑哉、河合 正、榎原 晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] X-Band Broadband Branch-Line Coupler with Loose Coupling Utilizing Short-/Open-Circuited Coupled Transmission Lines2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Haoka, T. Kawai, and A. Enokihara
    • 学会等名
      Thailand-Japan Microwave
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Multi-Section LC-Ladder Divider at VHF-Band2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nagano, T. Kawai, and A. Enokihara
    • 学会等名
      Thailand-Japan Microwave
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design Method of Lumped-element Unequal Power Dividers and Its Application to N-way Divider at VHF band2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawai, K. Nagano, and A. Enokihara
    • 学会等名
      3rd Japan-Russia Joint Microwave Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 76/150 GHz Bands Rat-Race Couplers Utilizing Composite Right-/Left-Handed Transmission Lines2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawai, R. Nakano, A. Enokihara, and M. Horibe
    • 学会等名
      6th Smart City Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Multi-Section LC-Ladder Divider at VHF-Band2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nagano, T. Kawai, and, A. Enokihara
    • 学会等名
      6th Smart City Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LCはしご形回路を用いた多重分配器の試作2018

    • 著者名/発表者名
      長野健介、河合 正、榎原 晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Ka帯広帯域疎結合ブランチラインカプラの設計2018

    • 著者名/発表者名
      羽岡侑哉、河合 正、榎原 晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分配回路を一体化したDPMZMによる3次相互変調歪補償2018

    • 著者名/発表者名
      古林大地、柏木悠汰、河合 正、榎原 晃、瀧澤由佳子、山本直克、川西哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] VHF帯多段LCはしご型電力分配器の構成法2018

    • 著者名/発表者名
      長野健介,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電気学会電子デバイス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 結合線路を用いたX帯広帯域ブランチラインカプラ2018

    • 著者名/発表者名
      羽岡侑哉,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電気学会電子デバイス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] VHF 帯非等分配 LC はしご形分配器の設計2018

    • 著者名/発表者名
      長野健介,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電気学会通信研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] LCはしご形回路を用いたUHF帯多電力分配器の試作2018

    • 著者名/発表者名
      長野健介,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 結合線路を用いたKa帯疎結合広帯域ブランチラインカプラの検討2018

    • 著者名/発表者名
      羽岡侑哉,河合正,榎原晃
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Compensation of Third-Order Inter Modulation Distortion of Electro-Optic Modulator by Using Frequency Chirp Modulation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kashiwagi, K. Takase, T. Kawai, A. Enokihara, N. Yamamoto, T. Kawanishi
    • 学会等名
      SPIE Photonics West, OPTO
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 平行結合3線路による共振器電極を用いた電気光学変調器2018

    • 著者名/発表者名
      石田三千雄,國廣良太,河合 正,榎原 晃,柳澤 幸樹,諏訪部豊,山本直克
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波ミリ波フォトニクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次相互変調歪補償のためのDPMZM構成におけるマイクロ波分配回路一体化の検討2018

    • 著者名/発表者名
      柏木悠汰,高瀬孔佑,河合 正,榎原 晃,瀧澤由佳子,山本直克,川西哲也
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアルパラレル型電気光学変調器による3次相互変調歪補償の検討2018

    • 著者名/発表者名
      高瀬孔佑,柏木悠汰,河合正,榎原晃,瀧澤由佳子,山本直克,川西哲也
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CRLH線路を用いた20GHz帯CPW形ラットレース回路の設計2018

    • 著者名/発表者名
      田中大智・河合 正・榎原 晃
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Broadband Branch-Line Coupler Utilizing Coupled-Transmission Lines for 5G Applications2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kawai, Y. Haoka, and A. Enokihara
    • 学会等名
      International Microwave and RF Conference (IMaRC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstrip Rat-Race Circuit Utilizing Composite Right-/Left-Handed Transmission Lines without Chip Elements2017

    • 著者名/発表者名
      R. Nakano, T. Kawai, and A. Enokihara
    • 学会等名
      Thailand-Japan Microwave
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Broadband Branch-Line Coupler Utilizing Open-Circuited Coupled-Transmission Lines at X-Band2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Haoka, T. Kawai, and A. Enokihara
    • 学会等名
      Korea-Japan Microwave Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ波分配回路一体型チャープ光変調器による光周波数コム信号発生の検討2017

    • 著者名/発表者名
      前田直樹,中村亮太,河合 正,榎原 晃,山本直克,川西哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波ミリ波フォトニクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] K帯広帯域ブランチラインカプラの設計2017

    • 著者名/発表者名
      河合正,榎原晃
    • 学会等名
      平成29年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] フォトニクスの基礎2019

    • 著者名/発表者名
      榎原 晃、川西 哲也
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339009224
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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