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2013 年度 実績報告書

繰り返しと光周波数を同時安定化したGHz帯モード同期パルスレーザの実現とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 21226002
研究機関東北大学

研究代表者

中沢 正隆  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80333889)

研究分担者 吉田 真人  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10333890)
研究期間 (年度) 2009-05-11 – 2014-03-31
キーワードGHz帯モード同期パルスレーザ / 周波数・時間標準 / OTDM-QAMコヒーレント伝送 / 光計測
研究概要

H25年度は、H24年度までに開発してきたモード同期パルスレーザの周波数・時間基準信号源としての性能を向上させるために、短パルス化に向けた改良を図った。さらに、H24年度に引き続き、直交振幅変調(QAM)方式と光時時間多重方式(OTDM)を用いたOTDM-QAMコヒーレント伝送への応用研究を推進した。
まずモード同期パルスレーザの改良に関しては、これまで採用してきたLN位相変調器を用いた能動モード同期技術に、可飽和吸収体を用いた受動モード同期技術を併用し、レーザの短パルス化を図った。可飽和吸収体としては半導体可飽和吸収体鏡(SESAM)を用いた。また、共振器内の光ファイバの分散ならびに非線形光学係数を考慮してソリトンレーザを最適設計することにより、これまで3.4 psであったパルス幅を0.44 psに大幅に短くすることに成功した。これにより周波数コムのスペクトル幅を約8倍に拡大することに成功した。
OTDM-QAMコヒーレント伝送への応用研究に関しては、広いパルス幅(狭い信号帯域)であっても符号間干渉を抑えることが可能な光ナイキストパルスを用いたコヒーレント光ナイキストOTDM伝送技術を新たに考案した。本伝送方式では、信号帯域の狭窄化により周波数利用効率が拡大し、また高速伝送において問題となる波長分散・偏波分散に対する耐力が向上することが特徴である。送信部においてCW周波数安定化レーザを基盤としたパルス光源と波形整形用光フィルタを用いてRaised Cosine形状の光ナイキストパルスを生成し、本パルスを用いて偏波多重160 Gbaud, 64 QAM(1.92 Tbit/s)信号の150 km伝送実験を行った。その結果、従来のガウス型光パルスを用いた場合に3.2 bit/s/Hzであった周波数利用効率を7.5 bit/s/Hzまで2倍以上に増大させることに成功した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A single-channel 1.92 Tbit/s, 64 QAM coherent optical pulse transmission over 150 km using frequency-domain equalization2013

    • 著者名/発表者名
      D. O. Otuya, K. Kasai, M. Yoshida, T. Hirooka, and M. Nakazawa
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: vol.21 ページ: 22808-22816

    • DOI

      10.1364/OE.21.022808

    • 査読あり
  • [学会発表] 周波数利用効率7.5 bit/s/Hzを有する1.92 Tbit/s, 64 QAMコヒーレント光ナイキストパルス伝送2014

    • 著者名/発表者名
      David Otuya, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人, 中沢正隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      20140318-20140321
  • [学会発表] 1.92 Tbit/s, 64 QAM coherent Nyquist pulse transmission over 150 km with a spectral efficiency of 7.5 bit/s/Hz2014

    • 著者名/発表者名
      D. O. Otuya, K. Kasai, T. Hirooka, M. Yoshida, and M. Nakazawa
    • 学会等名
      Optical Fiber Conference 2014
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20140310-20140314
  • [学会発表] Exa-bit optical communication exploring by 3M scheme2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakazawa
    • 学会等名
      18th Microoptics Conference
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20131027-20131030
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一チャネル1.92 Tbit/s, 64 QAM-150 kmコヒーレントパルス伝送2013

    • 著者名/発表者名
      David Odeke Otuya, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人, 中沢正隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 年月日
      20130917-20130920
  • [学会発表] Ultramulti-level QAM and Nyquist pulse Transmission

    • 著者名/発表者名
      M. Nakazawa and T. Hirooka
    • 学会等名
      Post-ECOC Workshop 2013
    • 発表場所
      Southampton, UK
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一チャネル1.92 Tbit/s, 64 QAM-150 kmコヒーレントパルス伝送

    • 著者名/発表者名
      David Odeke Otuya, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人, 中沢正隆
    • 学会等名
      通研共同プロジェクト研究会
    • 発表場所
      東北大学
  • [備考] 東北大学電気通信研究所中沢研究室ホームページ

    • URL

      http://www.nakazawa.riec.tohoku.ac.jp/

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公開日: 2015-05-28  

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