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申請者らは、時空間変換光信号処理により超高速光信号を生成する光パルスシンセサイザを研究している。本研究では、この光パルスシンセサイザを発展させ、ルックアップテーブルをもとに任意光パルス列の高速出力等を行うシステムの実現と、その応用を目的とした。目的達成に向け、フィードバック処理系について、ハード、ソフト両面から検討を進め、ルックアップテーブルを自動生成する系を完成した。これにより、100Gbpsの高速な8bit信号列を生成すると共に、実時間での信号パターン切り替えの実証に成功した。また、伝送による信号歪みを予め補償する波形整形についても検討を行い、実験により有効性を示した。更に、任意形状短光パルスの生成とファイバ伝搬特性について、実験的検証を進めた。従来から短光パルスの伝搬特性についての研究は各種あるが、一台のレーザからは基本的に一種類の短光パルスしか生成できず、様々な条件下での特性を明らかにすることは困難であった。これに対し、申請者らのパルスシンセイサイザは自由自在に波形を制御できる。本研究では、ガウス型およびsech2型で、繰り返し周波数125GHzの短光パルスについて、様々な時間幅のパルスを生成し、その伝搬特性を明らかにした。今後、通信の大容量化に伴い、単位時間あたりのビット数の高密度化が進み、短光パルスの特性理解が次かせなくなる。その意味で、本研究成果は、将来の大容量光通信システム構築のための、重要な知見を与えるものとなる。
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