| 研究課題/領域番号 |
15K06108
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
伊藤 文彦 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (40593596)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 光サンプリング / 光ファイバ / 時間分解能 |
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| 研究実績の概要 |
現在開発が進んでいる数モード光ファイバ（FMF）のインパルス応答測定法として、(a)ピコ秒～サブピコ秒の時間分解能を持つこと、(b)広範囲の距離レンジを持つこと、を従来にない特徴として持ち合わせる測定器の実現を目標に、計画時には、位相補正を行う2レーザ線形サンプリング法を提案し、その有効性を指摘した。本計画に基づいて当該年度には次の検討を行った。
(1)使用する2つのパルスレーザ間の位相揺らぎ（コヒーレンス）の見積もり：2つのパルスレーザ間の位相揺らぎ検出法について実験的検討を進め、パルスレーザ間の位相変化の検出法の原理確認に成功した。これによって、現在パルス光源として使用しているパッシブモードロックレーザのコヒーレンス度は、スペクトル線幅に換算しておよそ1kHz程度であり、パルス間の干渉信号を測定するための優れたコヒーレンス度を持っていることを確認した。
(2)位相雑音補正機能をもつ線形サンプリング法の原理確認：前項で検討したレーザ間の位相揺らぎ検出法をベースとして、観測されたインパルス応答波形に対して位相雑音補正を行う実験を行い、提案原理に基づき位相雑音補正が可能であることを確認した。これにより、光ファイバからのインパルス応答の電界振幅波形（強度と位相を含む波形）が正確に取得できることを確認できた。
(3)時間分解能、測定距離の可変性の確認：上記の検討の中で、インパルス応答波形が10ps程度の時間分解能で測定可能であること、また、数十kmまでの任意のファイバ長に対応が可能であることを示した。
これら(1)～(3)は、計画時の構想が少なくとも原理的な構想において妥当であったことを意味するものであり、今後、測定器の測定精度化、必要とする測定時間・SN比の検討を進め、提案方式の適用領域の明確化を図る。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画時に提案した2つのパルスレーザ間の位相揺らぎ検出法について概ね予想通りの動作が確認できていること、および、線形サンプリング法によるインパルス応答波形の高時間分解能測定の目途がついたこと、により、計画時に示した構想の有望性が実証できていると考えられるため。
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| 今後の研究の推進方策 |
上記に示すように、本研究は当該年度においては一応の進展を得ることができ、継続してさらに発展的な検討段階へと進むことができると考える。同時に、成果を学会等で発表・議論する中では、本研究への賛辞が寄せられるとともに、伝送路の評価時には時間分解能だけでなく、計画時にははっきりとは目標化しなかったダイナミックレンジ（測定感度）に対する検討の必要性の指摘もあった。このような指摘にも対応するため、計画時の目標に加えて、数十dB以上のダイナミックレンジを実現することを目標に加え、測定器の感度の拡大を実現できる手法についても検討を行う。また計画時に予定した、パルス光が伝搬するときに生じる非線形効果や、波長分散、偏波モード分散などにより生じる測定への影響についての検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度に購入予定であったメモリ搭載250MS/sデジタイザについて、使用するレーザの発振周波数に合わせて必要となる仕様を見直し、60MS/sの速度とした結果、支出に当初予算とのかい離が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度以降の研究計画において、ダイナミックレンジ等への要求に関する目標を加える予定であり、このため必要となる新たな設備である高感度フォトディテクタ等の購入に用いる。
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