| 研究課題/領域番号 |
19H02183
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
齊藤 晋聖 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (20333627)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | 光デバイス・光回路 / 光ファイバ / 空間分割多重 / マルチコアファイバ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光ファイバ中にコアが一つだけの従来のシングルコア単一モード光ファイバでは、耐非線形性、耐フューズ性、および伝送帯域の制限から、近い将来に伝送容量の限界に突き当たることが予想されている。本研究の概要は、1本の光ファイバに多数のコアを収容したマルチコアファイバ技術と、一つのコアの中を伝搬する複数の伝搬モードを利用したマルチモード伝送技術を組み合わせた「結合型マルチコアマルチモードファイバ」により、伝送容量の飛躍的な拡大と長距離伝送の両立を可能にする空間分割多重伝送技術の確立を目指す研究である。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、光ファイバの曲げやねじれなどの決定論的に与えられる摂動に加え、ランダムな構造摂動によって生じるランダム位相誤差、およびランダム偏波モード結合を考慮したマルチコアファイバ設計技術を開発し、結合型マルチコアファイバにおける空間モード分散の実験的な測定結果と数値シミュレーション結果との比較により、実際の伝送路における摂動量と空間モード分散の関係を定量的に明らかにした。また、マルチコア技術とマルチモード技術を組み合わせた結合型マルチモードマルチコアファイバへの拡張性を検討し、異なるモード群間のランダムモード結合を促進するための条件を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、マルチコア技術とマルチモード技術を融合させた結合型マルチモードマルチコアファイバの空間分割多重伝送路への適応性を確認した。結果として、空間多重数の向上と伝送距離の拡大のトレードオフ関係の課題を解決する可能性を示し、将来の毎秒ペタビットからエクサビット級の光ファイバ通信実現に向けての研究開発の見通しを得た。
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