光位相情報の活用を目指した光複素振幅測定システムの構築

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17068004
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 菊池 和朗 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50134458)
• 連携研究者: 加藤 一弘 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (00292897)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 光ファイバ通信 / 多値変調 / ホモダイン検波 / ディジタル信号処理

研究概要

本研究では,位相ダイバーシティ・ホモダイン検波とディジタル信号処理を組み合わせた新しい光受信器を提案した。この受信器は,ホモダイン検波方式において通常不可欠な光位相同期ループ(OPLL)を必要としないとう特徴を持つ。OPLLに替わり,位相のトラックは高速ディジタル信号処理により行なう。これにより,M相位相変調(PSK)信号,直交位相変調(QAM)信号がコヒーレントに復調することができ,非常に優れた受信感度を示すことが示された。この受信器を用いて,20Gbit/sQPSK伝送,40Gbit/s 16QAM伝送に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] デジタル信号処理を駆使した新しいコヒーレント光通信技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊池和朗
  • 雑誌名: レーザー研究 37巻3号 ページ: 164-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast operation of digital coherent receivers using their time-division demultiplexing function (2009)
  • 著者名/発表者名: C. Zhang, Y. Mori, K. Igarashi, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 雑誌名: J. Lightwave Technol. vol.27, no.3 ページ: 224-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unrepeated 200-km transmission of 40-Gbit/s 16-QAM signals using digital coherent receiver (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, C. Zhang, K. Igarashi, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 雑誌名: Optics Express vol. 17 Issue 3 ページ: 1435-1441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of sensitivity of the digital coherent receiver (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi and S. Tsukamoto
  • 雑誌名: J. Lightwave. Technol. vol.26, no.13 ページ: 1817-1822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic post-compensation for nonlinear phase fluctuations in a 1000-km 20-Gbit/s optical quadrature phase-shift keying transmission system using the digital coherent receiver (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 雑誌名: Optics Express vol.16, no.2 ページ: 889-896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-diversity homodyne detection of multi-level optical modulation with digital carrier phase estimation (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 雑誌名: IEEE J. Selected Topics on Quantum. Electron. vol.12, no.4 ページ: 563-570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent demodulation of optical multilevel phase shift-keying signals using homodyne detection and digital signal processing (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Tsukamoto, K. Katoh and K. Kikuchi
  • 雑誌名: IEEE Photon. Technol. Lett. vol.18, no.10 ページ: 1131-1133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unrepeated transmission of 20-Gbit/s optical quadrature phase-shift keying signal over 200-km standard single-mode fiber based on digital processing of homodyne-detected signal for group-velocity dispersion compensation (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Tsukamoto, K. Katoh and K. Kikuchi
  • 雑誌名: IEEE Photon. Technol. Lett. vol.18, no.9 ページ: 1016-1018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent detection of optical quadrature phase-shift keying signals with carrier phase estimation (2006)
  • 著者名/発表者名: D. -S. Ly-Gagnon, S. Tsukamoto, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 雑誌名: J. of Lightwave Technol. vol.24, no.1 ページ: 12-21
  • 査読あり
• [学会発表] Demodulation of 1.28-Tbit/s polarization-multiplexed 16-QAM signals on a single carrier with digital coherent receiver (2009)
  • 著者名/発表者名: C. Zhang, Y. Mori, K. Igarashi, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC 2009), OTuG3
  • 発表場所: San Diego, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20090222-26
• [学会発表] Phase-noise tolerance of optical 16-QAM signals demodulated with decision-directed carrier-phase estimation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, C. Zhang, K. Igarashi, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC 2009), OWG7
  • 発表場所: San Diego, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20090222-26
• [学会発表] Demodulation of 480-Gbit/s 8PSK OTDM signal with digital coherent receiver (2008)
  • 著者名/発表者名: C. Zhang, Y. Mori, K. Igarashi, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 学会等名: European Conference on Optical Communication (ECOC 2008)
  • 発表場所: Brussels, Belgium
  • 年月日: 20080921-25
• [学会発表] Coherent transmission systems (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: European Conference on Optical Communication (ECOC 2008)
  • 発表場所: Brussels, Belgium
  • 年月日: 20080921-25
• [学会発表] Transmission of 40-Gbit/s 16-QAM signal over 100-km standard single-mode fiber using digital coherent optical receiver (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, C. Zhang, K. Igarashi, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 学会等名: European Conference on Optical Communication (ECOC 2008)
  • 発表場所: Belgium, Brussels
  • 年月日: 20080921-25
• [学会発表] Polarization-demultiplexing algorithm in the digital coherent receiver (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: LEOS Summer Topicals TuC1
  • 発表場所: Acapulco, Mexico
  • 年月日: 20080721-23
• [学会発表] Investigation of nonlinear impairment effects on optical quadrature phase-shift keying signals transmitted through a long-haul system (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi and S. -Y. Kim
  • 学会等名: LEOS Summer Topicals, WC2.2
  • 発表場所: Acapulco, Mexico
  • 年月日: 20080721-23
• [学会発表] History of coherent optical communication and challenges for the future (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: LEOS Summer Topicals, TuC1.1
  • 発表場所: Acapulco, Mexico
  • 年月日: 20080721-23
• [学会発表] Decision-feedback carrier-phase estimation for digital coherent optical receivers (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, K. Igarashi, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 学会等名: Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2008), WeF-4
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 20080707-10
• [学会発表] Unrepeated 200-km transmission of 40-Gbit 16-QAM signals using digital coherent optical receiver (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, C. Zhang, K. Igarashi, K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 学会等名: Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2008), ,PDP-4
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 20080707-10
• [学会発表] Coherent optical communications (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2008), WeF-1
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 20080707-10
• [学会発表] Demodulation of 640-Gbit/s polarization- multiplexed OTDM QPSK signals using a digital coherent receiver (2008)
  • 著者名/発表者名: C. Zhang, Y. Mori, K. Igarashi, and K. Kikuchi
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference, OFC 2008, PDP6
  • 発表場所: San Diego, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20080224-28
• [学会発表] Demodulation of 320-Gbit/s optical quadrature phase-shift keying signal with digital coherent receiver having timedivision demultiplexing function (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi, K. Igarashi, Y. Mori, and Chao Zhang
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC 2008), OTuO4
  • 発表場所: San Diego, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20080224-28
• [学会発表] 1,000-km polarization-interleaved WDM transmission of 20-Gbit/s QPSK signals on the frequency grid with 12.5-GHz channel spacing using digital coherent receiver (2007)
  • 著者名/発表者名: S. -Y. Kim and, K. Kikuchi
  • 学会等名: European Conference on optical Communication (ECOC 2007)
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20070916-20
• [学会発表] Coherent demodulation of optical quadrature duobinary signal with spectral efficiency of 4 bit/s/Hz per polarization (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi, Y. Ishikawa and Kazuhiro Katoh
  • 学会等名: European Conference on optical Communication (ECOC 2007)
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20070916-20
• [学会発表] Optical homodyne receiver comprising phase and polarization diversities with digital signal processing (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: 2007 IEEE/LEOS Summer Topical Meetings, TuA4.5
  • 発表場所: Portland, OR, U.S.A.
  • 年月日: 20070723-25
• [学会発表] Coherent detection of multilevel coded optical signals (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: Optoelectronics and Communications Conference/International Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication (OECC/IOOC 2007), 11B3-1
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20070709-13
• [学会発表] Digital coherent optical receivers (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: Conference on Optical Internet (COIN/ACOFT 2007), WeB3-3
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 20070624-27
• [学会発表] Electronic post-compensation for nonlinear phase noise in a 1000-km 20-Gbit/s optical QPSK transmission system using the homodyne receiver with digital signal processing (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi, M. Fukase, and S. -Y. Kim
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC 2007), OTuA2
  • 発表場所: Anaheim, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20070325-29
• [学会発表] 1,000-km transmission of 20-Gbit/s QPSK-NRZ co-polarized DWDM signals with spectral efficiency of 1 bit/s/Hz using coherent detection (2007)
  • 著者名/発表者名: S. -Y. Kim and K. Kikuchi
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC 2007), OThS4
  • 発表場所: Anaheim, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20070325-29
• [学会発表] Coherent detection : Born again? (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: IEEE LEOS Annual Meeting (LEOS 2006), WP1
  • 発表場所: Montreal, QC, Canada
  • 年月日: 20061029-1102
• [学会発表] Optical homodyne receiver comprising phase and polarization diversities with digital signal processing (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Tsukamoto, Y. Ishikawa, and K. Kikuchi
  • 学会等名: European Conference on Optical Communication (ECOC 2006), Mo4.2.1,
  • 発表場所: Cannes, France
  • 年月日: 20060924-28
• [学会発表] Phase-diversity homodyne receiver for coherent optical communications (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: Coherent Optical Technologies and Applications (COTA 2006), CThB3
  • 発表場所: Whistler, British Columbia, Canada
  • 年月日: 20060625-30
• [学会発表] Coherent demodulation of optical 8-phase shift-keying signals using homodyne detection and digital signal processing (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Tsukamoto, K. Katoh and K. Kikuchi
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC 2006), OThR5
  • 発表場所: Anaheim, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20060305-10
• [学会発表] Unrepeated 20-Gbit/s QPSK transmission over 200-km standard single-mode fiber using homodyne detection and digital signal processing for dispersion compensation (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Tsukamoto, K. Katoh and K. Kikuchi
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC 2006), OWB4
  • 発表場所: Anaheim, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20060305-10
• [学会発表] Coherent detection of phase-shift keying signals using digital carrier-phase estimation (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 学会等名: Optical Fiber Communication Conference (OFC 2006), OTuI4
  • 発表場所: Anaheim, CA, U.S.A.
  • 年月日: 20060305-10
• [学会発表] Demodulation of copolarized 20-Gbit/s QPSK signals with 16-GHz spacing after 200-km transmission using coherent detection and digital signal processing (2005)
  • 著者名/発表者名: S. Tsukamoto, D. -S. Ly-Gagnon,. K. Katoh, and K. Kikuchi
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2005), CWO3
  • 発表場所: Baltimore, MA, U.S.A.
  • 年月日: 20050522-27
• [図書] Coherent optical communication systems," Chapter 3 in Optical Fiber Telecommunications VB, edited by I. P. Kaminow, Tingye Li, and Alan E. Willner (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kikuchi
  • 総ページ数: 99-129
  • 出版者: Academic Press