超高速集積化光回路に関する基礎研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05212210
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中島 將光 京都大学, 工学部, 助教授 (60025939)
• 研究分担者: 高橋 信行 京都大学, 工学部, 助手 (70206829)
• キーワード: 光変調 / 光復調 / 光通信 / 副搬送波多重

研究概要

光波の潜在的な超高速性と超広帯域性とを活用するための光変調と光復調の高速化に関して、光波系以外の信号伝送および処理に電気信号を用いる限り、従来の方法ではその高速性に限界がある。ここでは、光変調器および光復調器を組み合わせて、それ以上の高い周波数で高速光変調と光復調を行い、かつ副搬送波を用いて信号伝送路を多重化する方法を提案し、基礎的な解析と実験を実施した。
1.光変調 現在の実用周波数における光変調は半導体レーザーによって行える。それより高い周波数の変調は、電気光学効果結晶を用いた外部光変調器によって行う。さらに高い周波数の変調は、光変調器の縦続接続によって可能である。このように、変調周波数の高さに応じて適当な様式の変調方式を採用し、それぞれについて幾つかの副搬送波を割り当てて、信号伝送路を多重化する。
2.光復調 フォト・ダイオードを用いる通常の直接光検波では、最も低い周波数のベースバンドの信号しか復調できない。それより高い周波数の副搬送波に乗っている信号は、今回提案した副搬送波ヘテロダイン方式によって低い周波数に変換して復調する。しかし、回路構成を適当に選ばなければ、それぞれの副搬送波に乗っている信号を分離できない。
3.多重化システム まず、2重副搬送波の分離復調について、光分岐と2個のフォト・ダイオードおよび局部信号を用いる方法を提案した。また、フォト・ダイオードに光信号を印加する前に光変調器に通すと、さらに高い周波数の副搬送波の復調も行える。ベースバンド帯を空けておくと、比較的簡単な拡張で多重化復調が可能となる。

研究成果

• [文献書誌] Y.K.Choi,M.Sanagi and M.Nakajima: "Measurement of low frequency electric field using Ti:Linbo3 optical Modulator" IEE Proceedings-J. 140. 137-140 (1993)
• [文献書誌] 佐藤,中島: "ビーム伝搬法を用いた拡散型光導波路の解析と実験" 輻射科学研究会. 92-21. 1-18 (1993)
• [文献書誌] T.Chattopadhyay,M.Bhattacharya and M.Nakajima: "Novel broadband travelling wave light intensity modulator" IEE Proceedings-J. 140. 189-192 (1993)
• [文献書誌] 中島: "電磁波回路系に関する二・三の基本的な問題" 電気関係学会関西支部連合大会. S7-1. S38 (1993)
• [文献書誌] Y.K.Choi and M.Nakajima: "On the High-frequency Optical Modulation-Demodulation and Subcarrier Multiplexing" 電子情報通信学会,光/量子エレクトロニクス研究会(OQE). 93-154. 37-42 (1994)
• [文献書誌] Y.K.Choi and M.Nakajima: "A new method of super-high-frequency optical modulation,demodulation and Subcarrier Multiplexing" 電子情報通信学会春季大会. (予定). (1994)