2003 年度実績報告書

光パラメトリック増幅と光積演算による非線形信号処理を用いる光分散等化方式の研究

研究課題

研究課題/領域番号	14350207
研究機関	上智大学
研究代表者	小関健上智大学, 理工学部・電気電子工学科, 教授 (40245791)
研究分担者	工藤輝彦上智大学, 理工学部・電気電子工学科, 講師 (30053713)
キーワード	量子情報 / 非線形光学 / 光パラメトリック増幅 / 量子光信号処理 / 光積和演算 / 量子相関 / 分散等化 / 偏波モード分散
研究概要	強い量子相関を持つ光ファイバ型パラメトリック増幅器を実現して、PPLN(周期ポーリングLN)を用い量子相関状態での光積和演算の特徴を確認し、その応用として量子分散補償を試みることを目標としている。理論解析ではFransonらの表現をベースに定式化して同時計測相関を求め光パケットのデータ復元が光ファイバ偶数次色分散を補償して可能なることを見出し、通信系と量子光学系の接点としてのOptics Lettersで高い評価で採録された。量子光信号処理の応用の一形態である。実験確認はシステム構成して総合確認の段階に達した。しかしすべての系を最適に稼動させる安定度を確保する高度な技術確立の問題点が顕在化した。特に、光ファイバパラメトリック増幅器、擬似位相整合LN光積和演算器の高品質化に新課題が見つけられた。光ファイバパラメトリック増幅器(FOPA)は試作特性確認から直交利得を利得帯域幅、飽和特性を確保しかつ信号アイドラ光子の量子相関を向上するには、偏波分散分布(ファイバ長さに沿っての)が非線形ファイバで均一でないなど基本間題解決が必要で新測定法を確立する契機となった。ひとつはpolarimetric OTDRでnon-spherical Rayleigh Scatteringを仮定した新技術でoptics Lettersに採録された。これらをベースにFOPAの偏波依存を考慮できる位相整合評価法を提案OFC2004で採録される成果を得た。光積和演算に用いるPPLNを用いる光学系を整備したが光学定盤上でのテーパ先球ファイバ結合で積出力は確認できたが効率安定度、輸入品の擬似位相整合PPLNの良品率の低さが障害である。高効率を狙い導波長40mmを用いると0.2nmの3dB変換帯域でFOPA系との光周波数調整が温度制御系の高度化と関連した作業となった。これら実験結果の一部は順次、Nonlinear Optics 2004などで報告していく。その他、量子情報技術の光通信領域への適用可能性を理論計算で評価し成果を得た。ベル基底のひとつがジョーンズ行列の固有状態であることを1998年QCMで報告しているが、そのテラビット伝送キャリア状態としてPMD耐力を評価しQIT-9で報告した。また、量子テレポーテーションにおけるBob光子の光ファイバ伝送劣化による未知光子偏波状態再現の忠実度限界を評価投稿している。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Takeshi Ozeki: "Fiber dispersion cancellation by all-optical quantum signal processing based on quantum correlation"Optics Letters. 29(accepted). (2004)
[文献書誌] Takuro Kanou, Takeshi Ozeki: "Polarization Dependent Gain Analysis of Optical Parametric Amplifier based on Measured Linear Phase Mismatch"IEEE/OSA Proceedings of OFC2004. MF-15 (2004)
[文献書誌] 叶拓郎, 和田朗, 北林和大, 工藤輝彦, 小関健: "光パラメトリック増幅器の偏波依存利得飽和について"電子情報通信学会信学技報 OSC 2002-94、OPE 2002-100、LQE 2002-150. 25-29 (2002)
[文献書誌] T.Ozeki, T.Kobayashi, K.Nakayama, K.Iwasaki, T.Sakamoto: "PMD measurement by an optical time domain reflectmeter with Polarimetry assuming backscattering by randomly oriented nonspherical particles"Optics Letters. 28. 1293-1295 (2003)
[文献書誌] T.Ozeki, K.Nakayama, K.Shinozuka, K.Iwasaki: "PMD Distribution with Polarimetric OTDR assuming Non-Spherical Rayleigh Backscattering"IEEE/OSA Proceedings of OFC2004. FI-7 (2004)
[文献書誌] 小関健: "ベル基底状態の無損失光ファイバでの散乱について"電子情報通信学会第2種研究会 QIT-9 予稿集. QIT2003-84. 117-122 (2003)

2003 年度 実績報告書

光パラメトリック増幅と光積演算による非線形信号処理を用いる光分散等化方式の研究

研究代表者

小関 健 上智大学, 理工学部・電気電子工学科, 教授 (40245791)

研究成果

[文献書誌] Takeshi Ozeki: "Fiber dispersion cancellation by all-optical quantum signal processing based on quantum correlation"Optics Letters. 29(accepted). (2004)

[文献書誌] Takuro Kanou, Takeshi Ozeki: "Polarization Dependent Gain Analysis of Optical Parametric Amplifier based on Measured Linear Phase Mismatch"IEEE/OSA Proceedings of OFC2004. MF-15 (2004)

[文献書誌] 叶 拓郎, 和田 朗, 北林 和大, 工藤輝彦, 小関 健: "光パラメトリック増幅器の偏波依存利得飽和について"電子情報通信学会 信学技報 OSC 2002-94、OPE 2002-100、LQE 2002-150. 25-29 (2002)

[文献書誌] T.Ozeki, T.Kobayashi, K.Nakayama, K.Iwasaki, T.Sakamoto: "PMD measurement by an optical time domain reflectmeter with Polarimetry assuming backscattering by randomly oriented nonspherical particles"Optics Letters. 28. 1293-1295 (2003)

[文献書誌] T.Ozeki, K.Nakayama, K.Shinozuka, K.Iwasaki: "PMD Distribution with Polarimetric OTDR assuming Non-Spherical Rayleigh Backscattering"IEEE/OSA Proceedings of OFC2004. FI-7 (2004)

[文献書誌] 小関 健: "ベル基底状態の無損失光ファイバでの散乱について"電子情報通信学会 第2種研究会 QIT-9 予稿集. QIT2003-84. 117-122 (2003)

2003 年度実績報告書

小関健上智大学, 理工学部・電気電子工学科, 教授 (40245791)

[文献書誌] 叶拓郎, 和田朗, 北林和大, 工藤輝彦, 小関健: "光パラメトリック増幅器の偏波依存利得飽和について"電子情報通信学会信学技報 OSC 2002-94、OPE 2002-100、LQE 2002-150. 25-29 (2002)

[文献書誌] 小関健: "ベル基底状態の無損失光ファイバでの散乱について"電子情報通信学会第2種研究会 QIT-9 予稿集. QIT2003-84. 117-122 (2003)