PPLN導波路を用いた低雑音位相感応増幅の研究

• 研究課題/領域番号: 25889052
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 遊部 雅生 東海大学, 工学部, 教授 (60522000)
• 研究協力者: 竹ノ内 弘和 NTT先端集積デバイス研究所
• 研究期間 (年度): 2013-08-30 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 位相感応増幅 / 光増幅器 / 周期分極反転 / 擬似位相整合 / ニオブ酸リチウム

研究成果の概要

光通信信号を低雑音に増幅するための位相感応増幅器(PSA)の検討を行った。多値変調信号から搬送波位相を抽出する効率を検討した。搬送波抽出用素子の工夫により効率が従来よりも10dB以上向上することを明らかにした。PSAを安定に動作させるための位相同期回路(PLL)の見直しを行い、安定した位相同期が得られ、かつPLLによる信号品質の劣化が抑えられることを実証した。さらに２つのPPLN導波路を偏波を直交させて用いることにより、偏波多重された信号のPSAを実証した。またPSAの分散耐性を実験的に評価し、信号帯域内の位相変化が一定値以下では、PSAの効果によって信号品質が改善することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Phase squeezing and dispersion tolerance of phase sensitive amplifier using PPLN waveguide (2014)
  • 著者名/発表者名: M.Asobe, T. Umeki, K. Enbutsu, O. Tadanaga and H. Takenouchi
  • 雑誌名: J. Optical Society of America B 巻: 31 号: 12 ページ: 3164-3169
  • DOI: 10.1364/josab.31.003164
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In-line phase-sensitive amplification of QPSK signal using multiple quasi-phase matched LiNbO3 waveguide (2014)
  • 著者名/発表者名: M.Asobe, T. Umeki, H. Takenouchi, and Y. Miyamoto
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 22 号: 22 ページ: 26642-26650
  • DOI: 10.1364/oe.22.026642
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] First Demonstration of High-Order QAM Signal Amplification in PPLN-based Phase Sensitive Amplifier (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Umeki, O. Tadanaga, M. Asobe, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
  • 雑誌名: First Demonstration of High-Order QAM Signal Amplification in PPLN-based Phase Sensitive Amplifier 巻: 22 号: 3 ページ: 2473-2482
  • DOI: 10.1364/oe.22.002473
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] First Demonstration of High-Order QAM Signal Amplification in PPLN-based Phase Sensitive Amplifier (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Umeki, O. Tadanaga, M. Asobe, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 22 ページ: 2473-2482
  • 査読あり
• [学会発表] ＥＯ効果による位相変調を用いた光ＰＬＬにおける信号品質の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 一貴、入野 辰夫、藤澤 涼平、曽我 俊太、遊部 雅生、梅木 毅伺、竹ノ内 弘和
  • 学会等名: 平成27年春季応用物理学術講演会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県平塚市)
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] PPLN導波路を用いた偏波多重信号の位相感応光増幅 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梅木 毅伺, 風間 拓志, 忠永 修, 圓佛 晃次, 遊部 雅生, 宮本 裕, 竹ノ内 弘和
  • 学会等名: 2015年電子情報通信学会 総合大会
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県草津市)
  • 年月日: 2015-03-10 – 2015-03-13
• [学会発表] 究極の低雑音化に挑む位相感応増幅器の最新動向 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹ノ内 弘和, 梅木 毅伺, 忠永修, 宮本 裕, 遊部 雅生
  • 学会等名: 究極の低雑音化に挑む位相感応増幅器の最新動向
  • 発表場所: 東海大学(東京都港区)
  • 年月日: 2015-01-11 – 2015-01-12
  • 招待講演
• [学会発表] QPSK信号の位相感応増幅のための搬送波位相抽出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 遊部 雅生，梅木 毅伺，忠永 修，竹ノ内 弘和
  • 学会等名: レーザ学会学術講演会第３５回年次大会
  • 発表場所: 東海大学(東京都港区)
  • 年月日: 2015-01-11 – 2015-01-12
• [学会発表] First Demonstration of PDM Signal Amplification using PPLN based Polarization-Independent Phase Sensitive Amplifier (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Umeki, T. Kazama, O. Tadanaga, K. Enbutsu, M. Asobe, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
  • 学会等名: ECOC 2014
  • 発表場所: Cannes, France
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-25
• [学会発表] Phase sensitive amplifiers based on PPLN waveguides for optical communication (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Umeki, M. Asobe, O. Tadanaga, H. Takara, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
  • 学会等名: COIN 2014
  • 発表場所: Jeju Korea
  • 年月日: 2014-08-27 – 2014-08-29
  • 招待講演
• [学会発表] PPLN-based phase sensitive amplifiers and their applications (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takenouchi, T. Umeki, O. Tadanaga, K. Enbutsu, Y. Miyamoto and M. Asobe
  • 学会等名: Nonlinear Optical Signal Processing
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2014-07-14 – 2014-07-16
  • 招待講演
• [学会発表] Dispersion Tolerance of Phase Sensitive Amplifier using PPLN waveguide (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Asobe, T. Umeki, H. Takenouchi
  • 学会等名: The 3rd Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS’14)
  • 発表場所: パシフィコ横浜[神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-04-22 – 2014-04-25
• [学会発表] マルチQPM-LiNbO3導波路を用いたQPSK信号のインライン位相感応増幅 (2014)
  • 著者名/発表者名: 遊部 雅生、梅木 毅伺、竹ノ内 弘和
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 青山学院大学
• [学会発表] PPLN導波路を用いたQAM信号の位相感応光増幅 (2014)
  • 著者名/発表者名: 梅木 毅伺, 忠永 修, 遊部 雅生, 宮本 裕, 竹ノ内 弘和
  • 学会等名: 2014 電子情報通信学会 総合大会
  • 発表場所: 新潟大学
• [学会発表] Low Noise and Regenerative Phase Sensitive Amplifier based on PPLN Waveguides (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Umeki, M. Asobe, H. Takara, O. Tadanaga, K. Enbutsu, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
  • 学会等名: OFC/NFOEC 2014
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, アメリカ合衆国
  • 招待講演
• [学会発表] PPLN導波路を用いた位相感応光増幅技術とその進展 (2014)
  • 著者名/発表者名: 梅木 毅伺, 遊部 雅生, 忠永修, 高良 秀彦, 宮本 裕, 竹ノ内 弘和
  • 学会等名: レーザ学会学術講演会第34回年次大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] First demonstration of QAM signal amplification in PPLN-based phase sensitive amplifier (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Umeki, O. Tadanaga, M. Asobe, Y. Miyamoto, and H. Takenouchi
  • 学会等名: ECOC 2013 Post deadline PD1.C.5
  • 発表場所: ICC London ExCeL, イギリス