ソリトンの振る舞いとその大容量光通信への応用に関する研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044146
• 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) ; ANDREKSON Pe スウェーデンチャルマーズ工科大学, 電気工学部, 教授 ; 児玉 裕治 大阪大学, 工学部, 教授 (50161948)
• キーワード: ソリトン / 光通信 / 非線形光学

研究概要

1.変動するパルス幅に比例して分散値を変化させる分散マネージ法(準ソリトン)について理論解析を行ない、伝送途中でのパルス幅の変動が少ないために隣接パルスの相互作用が低減されること、伝送路途中の任意の点にADMを設置できることから高速時分割多重ネットワークに適していることを示した。
2.正負の分散値を持つファイバーを増幅器間隔の中で交互に接続する分散マネージ伝送路での波長分割多重ソリトンの解析を行い、分散値の差DDを増加させることで良好な特性が得られることを示した。
3.くし形分散配置ファイバを用いて10Gbit/sソリトン周回伝送実験を行い、分散距離の約2倍である増幅器間隔80kmで、ビット誤り率10-9以下で2,000km伝送させた。
4.波長分割多重ソリトン伝送を行う場合、スライディング周波数制御を用いても、全チャネルの伝送特性を最適化するためには、ファイバ増幅器の利得の波長依存性を等化する必要があることを明らかにした。
5.櫛形分散配置ファイバ(CDPF)を用いたピコ秒ソリトン光源について、数値シミュレーションでCDPFの最適設計を行い、実験で自己相関幅3.7ps、繰り返し周波数86.8GHzのソリトンパルス列を得た。
6.ピコ秒ソリトン伝送において、ファイバの高次分散効果の影響は分散スロープ補償ファイバを用いた伝送制御が、自己誘導ラマン効果の影響は狭帯域光フィルタによる伝送制御が有効であることを示した。
7.マッハツェンダー変調器を用いたパルス光源について検討を行い、非ソリトン成分0.2%以下のパルスが発生できることを示した。
8.ファイバの曲げ損失を利用してエルビウム添加光ファイバ増幅器の低雑音化と利得平坦化が図れることを実験的に示した。
9.ダ-クソリトンの伝送や解析を行ない多くの点でブライトソリトンより良好な特性があることが分かった。
10.波長分割多重を行なう場合に四波混合の発生しない波長の選び方として、ジェネティックアルゴリズムを用いて行なう手法を開発した。
11.自己相似的なトラフィック統計を持つコンピューターのデーターの処理には波長分割多重よりも時分割多重の方が優れたスループット効果を持つことを証明した。

研究成果

• [文献書誌] S.Kumar, Y.Kodama, A.Hasegawa: "Optimal Dispersion Management Schemes for WDM soliton systems" Electron.Lett.33. 459-461 (1997)
• [文献書誌] T.Okamawari, Y.Ueda, A.Maruta, Y.Kodama, A.Hasegawa: "Interaction between Guiding Center Solitons in a Periodically Dispersion Compensated Optical Transmission Line" Electron.Lett. 33. 1063-1065 (1997)
• [文献書誌] A.Hasegawa, Y.Kodama and A.Maruta: "Recent Progress in Dispersion Managed Soliton Transmission Technologies" Optical Fiber Technology. 3. 197-213 (1997)
• [文献書誌] H.toda, Y.Furukawa, T.Kinoshita, Y.Kodama and A.Hasegawa: "Optical soliton transmission experient in a comp-like dispersion profiled fiber loop" IEEE Photon.Tech.Lett.9. 1415-1417 (1997)
• [文献書誌] S.Kumar, A.Hasegawa, and Y.Kodama: "Adiabatic soliton transmission in fibers with lumped amplifiers : analysis" J.Opt.Soc.Am.B. 14. 888-894 (1997)
• [文献書誌] S.Kumar and A.Hasegawa: "Quasi-soliton propagation in dispersion-managed optical fibers" Opt.Lett.22. 372-374 (1997)
• [文献書誌] M.Matsumoto, Y.Akagi, and A.Hasegawa: "Propagation of solitons in fibers with randomly varying birefringence : effects of soliton transmission control" J.Lightwave Technol.15. 584-589 (1997)
• [文献書誌] H.Toda, T.Shiozaki, Y.Maeda, and A.Hasegawa: "Reduction of dispersive waves by chirping compensation in an optical soliton source with an electro-absorpion modulator" J.Lightwave Technol.15. 743-748 (1997)
• [文献書誌] A.H.Liang, H.Toda, and A.Hasegawa: "Improvement of gain and noise figure by periodic bending of an erbium-doped fiber" Opt.Lett.22. 1766-1768 (1997)
• [文献書誌] A.H.Liang, H.Toda, A.Maruta, and A.Hasegawa: "Dynamically gain flattened EDFA with bent dispersion shifted fibre" Electron.Lett.33. 2126-2127 (1997)
• [文献書誌] T.Hirooka and A.Hasegawa: "Chirped soliton interaction in strongly dispersion managed WDM systems" Opt.Lett.23. (1998)