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2020 年度 実績報告書

光単側波帯変調の楕円様電界複素振幅軌跡を利用した多重技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H02134
研究機関山形大学

研究代表者

高野 勝美  山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (60302303)

研究分担者 多田 十兵衛  山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30361273)
K.I AmilaSampath  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 助教 (90801192)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード光ファイバ通信 / 変復調 / 単側波帯 / 楕円 / 多重
研究実績の概要

楕円軌跡を持つ本研究対象の変調方式における多重方法について,波長分割多重伝送時の伝送路非線形波形歪みの変調スペクトルへの影響を調べるために,光ピーク強度周辺のスペクトル観測を行った.その結果,伝送路非線形波形歪みによって搬送波近傍のスペクトルに変化が生じることが明らかになった.この知見は,伝送路非線形波形歪みを補償する方法へ発展させることができると思われる.
楕円軌跡を有する光変調方式における平均光強度に対するピーク光強度の比(PAPR)を低減するために,ピークホールド法,ピーククリッピング法,高域通過ヒルベルト変換法の3つの方法を考案し,それぞれに対してPAPRと側波帯抑圧性能を比較した.過去に検討された,マンチェスタ符号のようなクロックで予変調する方法や,光符号形式としてRZ符号をベースとする方法とも今後性能比較を行う必要があると思われる.
また,ピーク強度のタイミングで変調器非線形によるスプリアス成分の発生を抑制するために,変調器を並列化する方法を提案し,その効果を理論と数値計算により明らかにした.
さらに,光電界複素振幅が複雑な軌跡を動き,かつ変調スペクトルが通常の変調方式と異なる本研究対象の変調方式は,従前の変調方式に比して傍受者に対する秘匿性が高いと思われる.その観点から,光信号に対するスクランブル方法の検討を行った.この検討は,本年終盤から萌芽的に生まれたアイデアであり,今後も検討を継続していく予定である.

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

研究の進捗は,交付申請書記載の計画通りに概ね推移しており,順調である.

今後の研究の推進方策

複素振幅軌跡と変調スペクトルの関係について,理論だけでなく,原理確認実験とあわせて成果を取りまとめていく予定である.
楕円軌跡の回転速度や変位方向に伴う変調スペクトルへの影響については,ケースバイケースな結果にとどまらず,汎用的な知見を得るように工夫をしていく予定である.このことは,単側波帯変調における上下側波帯の違いの影響も考慮すべきと考える.
高等数学を通信多重に利用する方法について,数学ソフトウェアと光通信シミュレーションを融合した数値的検証基盤を構築する予定である.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Peak-to-average power ratio reduction of carrier-suppressed optical SSB modulation: performance comparison of three methods2021

    • 著者名/発表者名
      K. I. Amila Sampath, Katsumi Takano, and Joji Maeda
    • 雑誌名

      Photonics

      巻: 8 ページ: 1-18

    • DOI

      10.3390/photonics8030067

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 振幅スクランブル光通信とそのシンボル誤り率2021

    • 著者名/発表者名
      三浦史章,高野勝美
    • 学会等名
      令和3年東北地区若手研究者研究発表会
  • [学会発表] 2波WDM搬送波抑圧光SSB変調信号伝送のXPMによるスペクトル変化2021

    • 著者名/発表者名
      飴野亨,高野勝美
    • 学会等名
      令和3年東北地区若手研究者研究発表会
  • [学会発表] キャリア抑圧光SSB 変調光ファイバ伝送のXPM によるスペクトル変化の観測2020

    • 著者名/発表者名
      飴野亨,高野勝美
    • 学会等名
      2020年度電気関係学会東北支部連合大会
  • [学会発表] Optically filtered VSB modulation for data-center networks2020

    • 著者名/発表者名
      Kota Suzuki, Masaki Tasugi, Kenji Nozawa, K. I. Amila Sampath, and Katsumi Takano
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Smart Systems Engineering 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Harmonics mitigation by parallelization of optical SSB modulators for high capacity communications2020

    • 著者名/発表者名
      Takanori Sato, Kenji Nozawa, K. I. Amila Sampath, and Katsumi Takano
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Smart Systems Engineering 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] An Implementation of a Grid Square Codes Generator on a RISC-V Processor2020

    • 著者名/発表者名
      Jubee Tada, Keiichi Sato
    • 学会等名
      2020 Eighth International Symposium on Computing and Networking Workshops
    • 国際学会
  • [備考] 山形大学高野研究室

    • URL

      http://www.takanolab.yz.yamagata-u.ac.jp/

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公開日: 2021-12-27  

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