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2015 年度 実施状況報告書

量子ドット半導体光増幅器を用いた超高速光A/D変換の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K13988
研究機関電気通信大学

研究代表者

松浦 基晴  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40456281)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード半導体光増幅器 / 量子ドット半導体光増幅器 / 周波数チャープ / 利得飽和 / 利得回復時間 / 光A/D変換 / 光量子化
研究実績の概要

将来の光デバイスとして注目を集めている量子ドット半導体光増幅器で発生する光周波数シフト現象を応用した独自の光量子化技術による光A/D変換に関する研究開発を行った。
今年度は、量子ドット半導体光増幅器で生じる利得飽和特性が光入出力特性に与える非線形性を見極めるため、入力信号光に繰り返し周波数10 GHzの光パルス光源を使用し、光入力パワーを変化させた際の光入出力特性の線形性評価を詳細に行った。これにより、約-18 dBm程度の小信号入力時に高い線形性が維持出来ることを確認した。併せて、汎用半導体光増幅器においても同様の入出力特性の線形性を評価し、その比較を行い、量子ドット半導体光増幅器の特徴的な線形性を確認した。
また、量子ドット半導体光増幅器で発生する周波数チャープ量を見積もるため、研究代表者らが提案した周波数チャープ測定法や、本研究予算で購入した矩形波形光フィルタを用いて、周波数チャープの詳細な特性評価を行った。これにより、素子の利得回復時間に起因するデータパターンにも依存性があることを明らかにした。また、繰り返し周波数10 GHzの光パルス列においても周波数チャープが発生しており、さらに素子への入力パワーを変化させることでその周波数チャープ量も大きく変化することを確認した。これらの実証実験で得られた結果は来年度以降の光量子化技術の具現化に役に立つ有効性な成果であり、今後も研究を継続していくことで、さらなる発展が十分見込める状況になっていると考えている。

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

本研究では、これらまでの量子ドット半導体光増幅器に関する知見や技術を活用することで、着々と実りのある成果が出来てきている状況にある。また、本研究予算で購入した特殊な光フィルタについても有効な役割を果たしているため、予想に近い成果が達成されつつある状況である。

今後の研究の推進方策

おおむね順調に研究成果が達成されているので、引き続き当初の予定通りに研究を進めていく予定である。一方、小信号入力における周波数チャープ量については、予想より小さな値であったため、高い線形性を維持しつつ、十分な周波数チャープ量を発生させる手法について、検討を進めていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

購入品目の誤差分。

次年度使用額の使用計画

次年度購入予定の物品費で支出予定。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Performance of an inline RZ-DPSK pulse compression using Raman amplifier and its application in OTDM tributary2016

    • 著者名/発表者名
      Q. N. Q. Nhu, Q. N. The, H. N. Tan, M. Matsuura, and N. Kishi
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Electronics

      巻: E99-C ページ: 227-234

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.227

    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-optical pulsewidth tunable wavelength conversion of return-to-zero differential-phase-shift-keying signal2015

    • 著者名/発表者名
      G. M. Sharif, Q. N. The, M. Matsuura, and N. Kishi
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 22 ページ: 553-559

    • DOI

      10.1007/s10043-015-0094-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One to six wavelength multicasting of RZ-OOK based on picosecond-width-tunable pulse source with distributed Raman amplification2015

    • 著者名/発表者名
      I. Ismail, Q. N. The, M. Matsuura, and N. Kishi
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Electronics

      巻: E98-C ページ: 816-823

    • DOI

      10.1587/transele.E98.C.816

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Waveform conversion and wavelength multicasting with pulsewidth tunability using Raman amplification multiwavelength pulse compressor2015

    • 著者名/発表者名
      Q. N. Q. Nhu, Q. N. The, H. N. Tan, M. Matsuura, and N. Kishi
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Electronics

      巻: E98-C ページ: 824-831

    • DOI

      10.1587/transele.E98.C.824

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 60 W power-over-fiber feed using double-clad fibers for radio-over-fiber systems with optically powered remote antenna units2015

    • 著者名/発表者名
      M. Matsuura, H. Furugori, and J. Sato
    • 雑誌名

      OSA Optics Letters

      巻: 40 ページ: 5598-5601

    • DOI

      10.1364/OL.40.005598

    • 査読あり
  • [学会発表] Optically controlled beam steering system with 60-W power-over-fiber feed for remote antenna units2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Minamoto and M. Matsuura
    • 学会等名
      41st The Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC 2016)
    • 発表場所
      Anaheim, USA
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Intrinsic robustness of fiber misaligned connections and reflection noise in plastic optical fiber links for cost-effective radio-over-fiber systems2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto, M. Matsuura, R. Furukawa, A. Inoue, and Y. Koike
    • 学会等名
      41st The Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC 2016)
    • 発表場所
      Anaheim, USA
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of gain compression in quantum-dot SOAs for multichannel amplification2015

    • 著者名/発表者名
      N. Ninomiya and M. Matsuura
    • 学会等名
      20th OptoElectronics and Communications Conference (OECC 2015)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 国際学会
  • [学会発表] 100-km transmission of 40 Gbit/s RZ-DPSK signal using self-clocking concept and optical phase conjugation in a QD-SOA2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yatsu, R. Seki, and M. Matsuura
    • 学会等名
      20th OptoElectronics and Communications Conference (OECC 2015)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Raman amplifier-soliton compressor and its application to all-channel hybrid OTDM demultiplexing2015

    • 著者名/発表者名
      I. Ismail, M. Matsuura, N. Kishi, and Q. N. The
    • 学会等名
      20th OptoElectronics and Communications Conference (OECC 2015)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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