| 研究課題/領域番号 |
21K18725
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 島根大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
張 超 島根大学, 学術研究院理工学系, 助教 (20881668)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 2次元光信号 / 画像 / 超高速測定 / 線形サンプリング法 / マルチモード光ファイバ / 画僧 / 光サンプリング / 2次元複素信号 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、線形サンプリング法を応用して、２次元の分布を持つ複素振幅の超高速測定の実現に向けた検討を行う。低速で安価なエレクトロニクスのみを用いて、約1 Tbaud/sにも対応可能な、マルチ空間モード複素振幅測定を実現する。このような超高速複素振幅カメラは、従来の技術ではまったく不可能であり、光ファイバ空間多重通信の信号の測定を含め、様々な科学・工学技術に大きなインパクトをもたらすと考えられる。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、低速で安価なエレクトロニクスのみを用いて、～１ Ｔｂａｕｄ／ｓにも対応可能な、マルチ空間モード複素振幅測定を実現することを目標としている。このような「超高速複素振幅カメラ」は、従来の技術ではまったく不可能であり、様々な科学・工学技術に大きなインパクトをもたらすと考えられる。
これまでに、超高速・複素振幅空間分布測定器の心臓部となる新規の干渉装置を試作し超高速空間分布測定の原理確認を行ってきた。サンプリングパルス光源として、１ ＭＨｚの周期で発振するパルス幅約1ピコ秒のモードロックレーザを使用し、マルチモードファイバにより伝送された変調信号との干渉信号の空間分布を２×２フォトディテクタアレイにより観測することで、ベクトルモードの電界分布のx, y成分が受信される。これらの信号を使って、直交する空間モードの複素振幅を線形分離した。この原理を応用し、複数の伝搬モードを有する２ＬＰファイバのピコ秒オーダーの時間分解能での群遅延時間差測定を実現した。特に、同じＬＰモードグループ内での固有モードの伝搬時間差に起因する空間モード分散を検出できたことは、本研究ならではの成果である。現在、受光器として多画素のＩＮＧａＡｓカメラを導入し、更に多くのモード数に対応するための検討を行っている。これにより、超高精細・高精度な２次元フラッシュLiDARなど、開拓した原理を活用した新たな応用の可能性を探求する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究で計画している超高速2次元複素振幅信号測定方法の原理確認に成功し、マルチモード光ファイバの超高速計測への適用性も検証できた。これらの成果は、Optics LettersやEuropean Conference on Optical Communicationsなど主要論文誌、国際会議で発表しており、計画は順調であると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
2次元の光信号を超高速に計測できる特徴を最大限に活用し、超高精細・高精度なフラッシュLiDARなど、新たな応用分野を開拓する。
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