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超高時間分解能・広波長帯域ファイバインパルス応答測定法の開拓と応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H01451
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関島根大学

研究代表者

伊藤 文彦  島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (40593596)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード光ファイバ / インパルス応答 / 広帯域測定 / 線形サンプリング法 / 光サンプリング / 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 / マルチモードファイバ
研究成果の概要

線形サンプリング法をベースとした超広帯域光ファイバインパルス応答測定法(または広帯域スペクトル伝達関数測定法)を開発した。従来の広帯域インパルス応答測定法と異なり、本手法は、短尺のサブシステムから長距離伝送路までの様々な長さのシステムに適用可能な唯一の広帯域インパルス応答測定法である。開発した手法を応用することで、次世代の光伝送路として期待されるマルチモード/マルチコアファイバの空間モード分散、モード異存損失を測定し、空間モード分散、モード依存損失の全通信波長に渡る測定が初めて可能となった。それにより、空間モード分散の統計的性質など、従来の測定技術では解析が困難であった事象の解明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の単一モード光ファイバを用いた光ファイバ通信技術は、非線形シャノン限界によりこれ以上の伝送容量拡大が困難とされ、次世代の光ファイバとしてマルチコア/マルチモード光ファイバによる空間多重伝送技術が注目されている。本研究は、光ファイバの超広帯域インパルス応答測定法の開発を主眼としたもので、これらの新型光ファイバの基本的性質である空間モード分散やモード依存損失の解析に対して有力な手段となる。研究の成果として、短尺のサブシステムから長距離伝送路までの様々な長さのシステムに適用可能な唯一の広帯域インパルス応答測定法を開発し、マルチコア/マルチモード光ファイバの評価に有効であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

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 (20件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Measurement of Complex Waveforms in Wide Wavelength Range by Using Wavelength-Swept Light Source and Linear Optical Sampling2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Sougo、Zhang Chao、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E105.B 号: 7 ページ: 797-804

    • DOI

      10.1587/transcom.2021EBP3132

    • NAID

      130008136470

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2022-07-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EDF laser temperature sensor using double-pass cascaded-chirped long-period fiber grating in sigma-cavity configuration2022

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Koken、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 508 ページ: 127713-127713

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2021.127713

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress of fiber diagnostic technologies for optical fiber networks: Distributed fiber sensing and fiber characterization2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Chao、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

      Proceedings Metro and Data Center Optical Networks and Short-Reach Links

      巻: 12027 ページ: 31-31

    • DOI

      10.1117/12.2607242

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wideband Impulse Response Measurement of Coupled 2-Core Fibers of Various Lengths employing Dual-Comb Coherent Sampling2022

    • 著者名/発表者名
      Uyama Masafumi、Uno Masaki、Okamura Shuki、Zhang Chao、Ito Fumihiko、Nakamura Atsushi、Okamoto Tatsuya、Koshikiya Yusuke
    • 雑誌名

      Proceeding of Optical Fiber Conference

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.1364/ofc.2022.m1e.5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loss-Modulation-Based Wavelength-Range Shifting of Tunable EDF Ring Laser with Cascaded-Chirped Long-Period Fiber Grating for Temperature Measurement2021

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Koken、Guterres Soares Manuel、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 号: 7 ページ: 2342-2342

    • DOI

      10.3390/s21072342

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Amplitude-modulated continuous-wave laser rangefinder employingBessel?Gauss beamforming2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Chao、Zhang Zheyuan、Liu Sifan、Jin Lei、Sugiura Yohei、Set Sze Yun、Yamashita Shinji、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 60 号: 24 ページ: 7485-7485

    • DOI

      10.1364/ao.432556

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brillouin optical correlation domain analysis based on intensity modulation2021

    • 著者名/発表者名
      Miyake Daiki、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

      Optical Fiber Technology

      巻: 66 ページ: 102656-102656

    • DOI

      10.1016/j.yofte.2021.102656

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain Measurement Using EDF Sigma Laser with Cascaded-Chirped Long Period Fiber Grating2021

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Koken、Soares Manuel Guterres、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

      Proceeding of Optoelectronics and Communications Conference 2021

      巻: - ページ: W4D.3-W4D.3

    • DOI

      10.1364/oecc.2021.w4d.3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Spectral Transfer Matrix for DMD Analysis by Using Linear Optical Sampling2020

    • 著者名/発表者名
      OSAKA Yuki、ITO Fumihiko、IIDA Daisuke、MANABE Tetsuya
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E103.B 号: 11 ページ: 1233-1239

    • DOI

      10.1587/transcom.2019OBP0002

    • NAID

      130007933866

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2020-11-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EDF ring laser using cascaded-chirped long period fiber grating for temperature measurement2020

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Koken、Bui Quoc Hung、Nakaya Koki、Soares Manuel Guterres、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 28 号: 9 ページ: 13081-13081

    • DOI

      10.1364/oe.389235

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain Characteristics of Cascaded-Chirped Long Period Fiber Gratings Depending on Order of Cladding Mode2020

    • 著者名/発表者名
      Soares Manuel Guterres、Nakaya Koki、Fukushima Koken、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.1109/oecc48412.2020.9273551

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelength Tunable and Switchable EDF Ring Laser using Cascaded-Chirped Long Period Fiber Grating2020

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Koken、Soares Manuel Guterres、Nakaya Koki、Wada Atsushi、Tanaka Satoshi、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.1109/oecc48412.2020.9273436

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous mode-by-mode impulse response measurement of multi-mode optical systems based on linear optical sampling2019

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Takuya、Ito Fumihiko、Iida Daisuke、Manabe Tetsuya
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 27 号: 9 ページ: 12080-12080

    • DOI

      10.1364/oe.27.012080

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impulse response of weakly-coupled multicore fiber measured by using high-dynamic-range linear optical sampling2019

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Takuya、Ito Fumihiko、Iida Daisuke、Manabe Tetsuya
    • 雑誌名

      Optical Fiber Technology

      巻: 50 ページ: 188-193

    • DOI

      10.1016/j.yofte.2019.03.027

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of spectral transfer matrix for DMD analysis by using linear optical sampling2019

    • 著者名/発表者名
      Osaka Yuki、Ito Fumihiko、Iida Daisuke、Manabe Tetsuya
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.23919/ps.2019.8818007

    • NAID

      130007933866

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of high-speed modulators over wide wavelength by using linear optical sampling2019

    • 著者名/発表者名
      Sunagawa Junya、Sagisaka Yusuke、Ito Fumihiko
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.23919/ps.2019.8817819

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Spectral Transfer Matrix of Few-Mode Fibres by Using Coherent Linear Optical Sampling2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Fumihiko、Arakawa Takuya、Lida Daisuke、Manabe Tetsuya
    • 雑誌名

      2018 European Conference on Optical Communication (ECOC)

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.1109/ecoc.2018.8535108

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 線形光サンプリング法を用いた結合型2コアファイバの広帯域インパルス応答測定2022

    • 著者名/発表者名
      岡村柊希、宇山将史、宇野将生、張超、伊藤文彦、中村篤志、岡本達也、古敷谷優介
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 位相雑音補償光周波数領域反射計を用いたひずみ計測2022

    • 著者名/発表者名
      谷村大輝、田中直樹、三宅大樹、張超、伊藤文彦、吉村雄一、青鹿弘行、今井道男
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      福嶋匡謙、仲矢光希、和田篤、田中哲、伊藤文彦
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 線形サンプリングを用いた C-band 全域での複素変調波形の超高速測定2021

    • 著者名/発表者名
      清水奏吾、門部海斗、伊藤文彦
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 線形サンプリング法による結合型2コアファイバのMDL測定2021

    • 著者名/発表者名
      宇野将生、宇山将史、張超、伊藤文彦、中村篤志、岡本達也
    • 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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] FMCW LiDARにおける相互干渉抑圧に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      相馬聡文、荒石翔太、清水奏吾、張超、伊藤文彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会光ファイバ応用技術研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] コヒーレント自由空間光通信の近年の研究動向2021

    • 著者名/発表者名
      張超、宇山康太、張哲元、セットジイヨン、山下真司
    • 学会等名
      電子情報通信学会光ファイバ応用技術研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大川美優、川上翔平、三宅大樹、伊藤文彦
    • 学会等名
      2020年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] 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

    • 著者名/発表者名
      清水奏吾・砂川純也・伊藤文彦
    • 学会等名
      2020年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] 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

    • 著者名/発表者名
      三宅大樹、伊藤文彦
    • 学会等名
      2020年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] 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

    • 著者名/発表者名
      清水奏吾、伊藤文彦
    • 学会等名
      2020年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] 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

    • 著者名/発表者名
      三宅大樹、服部雄大、伊藤文彦
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 数モード光ファイバのスペクトル伝達行列の測定2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤文彦、真鍋哲也
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大坂祐樹、伊藤文彦、飯田大輔、真鍋哲也
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] 2パルス信号を用いた新しいブリルアン相関解析法2019

    • 著者名/発表者名
      川上翔平、鷺坂優介、伊藤文彦、飯田大輔、真鍋哲也
    • 学会等名
      2019年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] 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

    • 著者名/発表者名
      大川美優、川上翔平、三宅大樹、伊藤文彦
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大坂祐樹、伊藤文彦、飯田大輔、真鍋哲也
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 伊藤・張研究室ホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 伊藤研究室ホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 分光測定器及び分光測定方法2020

    • 発明者名
      岡本 達也、飯田大輔、伊藤文彦
    • 権利者名
      岡本 達也、飯田大輔、伊藤文彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-143158
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 光信号サンプリング装置及び光信号サンプリング方法2020

    • 発明者名
      岡本 達也、飯田大輔、伊藤文彦
    • 権利者名
      岡本 達也、飯田大輔、伊藤文彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-115175
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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