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1995 年度 研究成果報告書概要

光ソリトンの振舞とその超長距離超高速通信への応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 04102003
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
研究機関大阪大学

研究代表者

長谷川 晃  大阪大学, 工学部, 教授 (60240834)

研究分担者 丸田 章博  大阪大学, 工学部, 助手 (40252613)
戸田 裕之  大阪大学, 工学部, 助手 (00202200)
松本 正行  大阪大学, 工学部, 助教授 (10181786)
研究期間 (年度) 1992 – 1995
キーワードソリトン / 光通信 / 非線形光学
研究概要

本特別推進研究において以下の成果を得た。
1.分布帰還型半導体レーザと電界吸収型重量子井戸半導体変調器を組み合せたソリトン光源に関する実験を行い、10GHzのソリトン列を生成することに成功した。また、分散補償ファイバを用いることによって、パルスに含まれる周波数チャーピングを低減できると同時に波長多重ソリトン伝送時の初期重なりを除去できることを明らかにした。さらに、同様のレーザと変調器の組み合わせによってダ-クソリトンを発生できることを確かめた。
2.1周20kmのファイバループを用いてソリトン伝送実験を行い、1チャネル(毎秒10ギガビット)で1万6千km、2チャネル(毎秒10ギガビット×2)の波長多重で数千kmの伝送距離を達成した。
3.ソリトンがもつ固有値に情報をのせる固有値通信方式の概念を提案した。またソリトン伝送において位相変調や偏波面分割多重の効果を利用すると、通常の強度変調を用いる場合よりも伝送速度ならびに伝送距離を拡大できることを理論的に示した。さらに、ダ-クソリトンやNRZパルスの長距離伝送特性を解析した。
4.ソリトンがもつ非線形性を積極的に利用してソリトンの伝送を安定化する伝送制御技術に関して新しい提案を行った。特に、非線形ループミラーを伝送路に周期的に挿入することによって雑音を除去する方法、および、光波間の4光波混合や変調ラマンポンプの効果を利用してソリトンの時間ジッタを抑圧する方法について検討し、ソリトンの伝送距離を飛躍的に増大できることを明らかにした。
5.周期的に光増幅を行う伝送系において増幅器間のファイバの分散性を適切に制御する、いわゆる分散マネージメントの手法を用いることによって増幅器間隔を拡大できることを理論的に明らかにし、かつ、この方法が波長分割多重ソリトン伝送におけるチャネル数を増加させるために有効であることを示した。

  • 研究成果

    (55件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (55件)

  • [文献書誌] 長谷川晃: "ソリトンを使った光ファイバー通信-その理論的側面を中心として-" 応用物理. 62. 227-237 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Hasegawa: "Eigenvalue Communication" Journal of Lightwave Technology. 11. 395-399 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Matsumoto: "Numerical Study of the Reduction of Instability in Bandwidth-Limited Amplified Soliton Transmission" Optics Letters. 18. 897-899 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 長谷川晃: "ソリトン通信" テレビジョン学会誌. 47. 1088-1096 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Matsumoto: "Suppression of Noise Accumulation in Bandwidth-Limited Soliton Transmission by Means of Nonlinear Loop Mirrors" Optics Letters. 19. 183-185 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 長谷川晃: "光ソリトン" レーザ研究. 22. 314-320 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Kodama: "Long Distance Communications with Solitons" Quantum Optics. 6. 463-516 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Matsumoto: "Adiabatic Amplification of Solitons by Means of Nonlinear Amplifying Loop Mirrors" Optics Letters. 19. 1019-1021 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R. Ohhira: "Effect of Polarization Orthogonalization in Wavelength Division Multiplexing Soliton Transmission System" Optics Communications. 111. 39-42 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Matsumoto: "Stability Analysis of Bandwidth-Linmited Amplified Soliton Transmission" Optics Communications. 114. 69-75 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Matsumoto: "Reduction of the Gordon-Haus Effect on Dark Solitons by Means of Nonlinear Gain" Electronics Letters. 31. 482-483 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Okamawari: "Analyses of Soliton Interactions by Means of Perturbed Inverse-Scattering Transform" Physical Review A. 51. 3202-3220 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Matsumoto: "Stable Soliton Transmission in the System with Nonlinear Gain" Journal of Lightwave Technology. 13. 658-665 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R. Ohhira: "Methods of Stable Optical Soliton Transmission in Fiber with Distributed Dispersion" Optics Letters. 20. 701-703 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] V. S. Grigoryan: "Control of Optical Soliton by Light Waves" Optics Letters. 20. 857-859 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H. Toda: "10 GHz Optical Soliton Transmission Experiment in a Sliding Frequency Recirculating Fiber Loop" Optics Letters. 20. 1002-1004 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H. Ikeda: "Transmission Control of Dark Solitons by Means of Nonlinear Gain" Optics Letters. 20. 1113-1115 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Hasegawa: "Optical Solitons in Communications : From Integrability to Controllability" Acta Applicandae Mathematicae. 39. 85-90 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Hasegawa: "Role of Optical Solitons in High Speed communication Systems" Pure Applied Optics. 4. 265-269 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Maruta: "Suppression of Interactions between Adjacent Optical Dark Solitons by Means of Synchronized Phase Modulation" Optics Letters. 20. 1752-1754 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Kumar: "Suppression of the Gordon-Haus noise by a Modulated Raman Pump" Optics Letters. 20. 1856-1858 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Hasegawa: "Reduction of Collision-Induced Time Jitters in Dispersion-Managed Soliton Transmission Systems" Optics Letters. 21. 39-41 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] V. S. Grigoryan: "Parametric Cooling and Self-Ordering of Solitons" Journal of Optical Society of America B. (発表予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Tanaka: "Analytical Study of NRZ Pulse Propagation in an Optical Fiber Including Third-Order Dispersion" Optical Letters. (発表予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H. Ikeda: "Stabilization of Dark-Soliton Transmission by mears of Nonlinear Gain" Journal of Optical Society of America B. (発表予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Kumar: "Analysis of Adiabatic Soliton Transmission in Fibers with Lumped Amplifiers" Optics Letters. (発表予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Matsumoto: "Propagation of Solitons in Fibers with Randomly-Varying Birefrigence : Effects of Soliton Transmission Control" Journal of Lightwave Technology. (発表予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Hasegawa and Y. Kodama: "Solitons in Optical Communications" Oxford University Press, 320 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Hasegawa: ""Soliton-Based Optical Communications"" Oyo Butsuri. Vol.62, No.3. 227-237 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Hasegawa and T.Nyu: ""Eigenvalue Communication"" Journal of Lightwave Technology. Vol.11, No.3. 395-399 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matsumoto and A.Hasegawa: ""Numerical of the Reduction of Instability in Bandwidth-Limited Amplified Soltion Transmission"" Optics Letters. Vol.18, No.11. 897-899 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Hasegawa: ""Soliton-Based Communication"" The Journal of the Institute of Television Engineers of Japan. Vol.47, No.8. 1088-1096 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matsumoto, H.Ikeda, and A.Hasegawa: ""Suppression of Noise Accumulation in Bandwidth-Limited Soliton Transmission by Means of Nonlinear Loop Mirrors"" Optics Letters. Vol.19, No.3. 183-185 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Hasegawa: ""Optical Solitons"" The Review of Laser Engineering. Vol.22, No.4. 314-320 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Kodama, A.Maruta, and A.Hasegawa: ""Long Distance Communications with Solitons"" Quantum Optics. Vol.6. 463-516 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matumoto, A.Hasegawa, and Y.Kodama: ""Adiabatic Amplification of Solitons by Means of Nonlinear Amplifring Loop Mirrors"" Optics Letters. Vol.19, No.14. 1019-1021 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R.Ohhira, M.Matumoto, and A.Hasegawa: ""Effect of Polarization Orthogonalization in Wavelength Division Multiplexing Soltion Transmission System"" Optics Communications. Vol.111. 39-42 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matumoto: ""Stability Analysis of Bandwidth-Limited Amplified Soliton Transmission"" Optics Communications. Vol.114. 69-75 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matumoto, H.Ikeda, and A.Hasegawa: ""Reduction of the Gordon-Haus Effect on Dark Solitons by Means of Nonlinear Gain"" Electronics Letters. Vol.31, No.6. 482-483 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Okamawari, A.Hasegawa, and Y.Kodama: ""Analyzes of Soliton Interactions by Means of Perturbed Inverse-Scattering Transform"" Physical Review A. Vol.51, No.4. 3202-3220 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matsumoto, H.Ikeda, T.Uda, and A.Hasegawa: ""Stable Soliton Transmission in the System with Nonlinear Gain"" J.Lightwave Technology. Vol.13, No.4. 658-665 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R.Ohhira, A.Hasegawa, and Y.Kodama: ""Methods og Stable Optical Soliton Transmission in Fiber with Distributed Dispersion"" Optics Letters. Vol.20, No.7. 701-703 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] V.S.Grigoryan, A.Hasegawa, and A.Maruta: ""Control of Optical Soliton by Light Waves"" Optics Letters. Vol.20, No.8. 857-859 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Toda, H.Yamagishi, and A.Hasegawa: ""10 GHz Optical Soliton Transmission Experiment in a Sliding Frequency Recirculating Fiber Loop, "" Optics Letters. Vol.20, No.9. 1002-1004 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Ikeda, M.Matumoto, and A.Hasegawa: ""Transmission Contro of Dark Solitons by Means of Nonlinear Cain"" Optics Letters. Vol.20, No.10. 1113-1115 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Hasegawa: ""Optical Solitons in Communications : From Integrability to Controllability"" Acta Applicandae Mathematicae. Vol.39. 85-90 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Hasegawa: ""Role of Optical Solitons in High Speed communication Systems"" Pure Applied Optics. Vol.4. 265-269 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Maruta and Y.Kodama: ""Suppression of Interacions between Adjacent Optical Dark Solitons by Means of Synchronzied Phase Modulation"" Optics Letters. Vol.20, No.17. 1752-1754 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Kumar and A.Hasegawa: ""Suppression of the Gordon-Haus noise by a Modulated Raman Pump"" Optics Letters. Vol.20, No.18. 1856-1858 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Hasegawa, S.Kumar, and Y.Kodama: ""Reduction of Collision-Induced Time Jitters in Dispersion-Managed Soliton Transmission Systems"" Optics Letters. Vol.21, No.1. 39-41 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] V.S.Grigoryan, A.Hasegawa, and A.Maruta: ""Parametric Cooling and Self-Ordering of Solitons"" Journal of Optical Society of America B.(submitted).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka, A.Maruta, Y.Kodama, and A.Hasegawa: ""Analytical Study of NRZ Pulse Propagation in an Optical Fiber Including Third-Order Dispersion"" Optics Letters.(submitted).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Ikeda, M.Matumoto, and A.Hasegawa: ""Stabilization of Dark-Soliton Transmission by means of Nonlinear Gain"" Journal of Optical Society of America B.(submitted).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Kumar, A.Hasegawa, and Y.Kodama: ""Analysis of Adiabatic Soliton Transmission in Fibers with Lumped Amplifiers"" Optics Letters.(submitted).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matumoto, Y.Akagi, and A.Hasegawa: ""Propagation of Solitons in Fibers with Randomly-Varying Birefringence : Effects of Soliton Transmission Control"" Journal of Lightwave Technology.(submitted).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1997-03-04  

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