コヒーレント光通信用狭線幅周波数安定化レーザの開発

• 研究課題/領域番号: 26706016
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 葛西 恵介 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (80534495)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円); 2015年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円); 2014年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
• キーワード: レーザー / 周波数安定化 / ファブリーペロー共振器 / コヒーレント光通信 / ファブリペロー共振器

研究成果の概要

本研究では超多値コヒーレント伝送への応用を目指し、高い光S/N、狭線幅、低振幅雑音特性を有する波長1.5 um帯周波数安定化レーザの研究開発に取り組んだ。周波数基準として低熱膨張水晶複合体を用いた線幅60 MHzの小型エタロンを作製した。光源としては相対強度雑音-120 dB/Hz以下、線幅5 kHz、出力295 mWの単一周波数ファイバレーザ及び、線幅 8 kHz、相対強度雑音-130 dB/Hz以下のLDを開発した。これらの周波数をエタロンの共振ピークに安定化し、1E-12の周波数安定度を有するコヒーレントレーザを実現した。また本光源をコヒーレント光伝送に応用しその有用性を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] 295 mW output, frequency-stabilized erbium silica fiber laser with a linewidth of 5 kHz and a RIN of -120 dB/Hz (2016)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Kasai, Masato Yoshida, and Masataka Nakazawa
  • 雑誌名: Optical Society of America, Optics Express 巻: vol. 24 号: 3 ページ: 2737-2748
  • DOI: 10.1364/oe.24.002737
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 狭線幅レーザーとOPLL(Optical Phase-Locked Loop)及び光注入同期を用いた超多値ディジタルコヒーレント伝送 (2016)
  • 著者名/発表者名: 葛西恵介, 中沢正隆
  • 雑誌名: レーザー学会誌 レーザー研究 巻: vol. 44 ページ: 106-110
  • 査読あり
• [学会発表] A 295 mW output, HCN frequency-stabilized CW erbium silica fiber laser with a linewidth of 5 kHz and a RIN of -120 dB/Hz (2016)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Kasai, Masato Yoshida, and Masataka Nakazawa
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC)
  • 発表場所: Anaheim, CA, USA
  • 年月日: 2016-03-20
  • 国際学会
• [学会発表] 295 mW出力, HCN周波数安定化CWエルビウムファイバリングレーザ (2016)
  • 著者名/発表者名: 葛西恵介, 吉田真人, 中沢正隆
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 九州大学 (福岡県福岡市)
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] A 160 mW Output, 5 kHz Linewidth Frequency-Stabilized Erbium Silica Fiber Laser with a Short Cavity Configuration (2014)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Kasai, Akira Fujisaki, Masato Yoshida, Toshihiko Hirooka, Masataka Nakazawa, and Shin Masuda
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-13