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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21226002
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 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: レーザー / 光標準・計測 / コヒーレント伝送

研究概要

本研究では、繰り返し周波数をCs原子共鳴線に、光周波数をアセチレン分子吸収線に同時安定化した波長1.5μm帯モード同期パルスレーザを世界で初めて実現した。また、可飽和吸収体によるパルス狭窄化効果を併用することで繰り返し9.19 GHzで440 fsの短パルスを生成することに成功した。さらに、周波数安定化CWレーザをベースにして開発したパルス光源のコヒーレントパルス伝送への応用研究を展開し、64値のQAM多値変調による1.92Tbit/sデータの単一チャネル伝送に初めて成功した。

研究成果

• [雑誌論文] A single-channel 1.92 Tbit/s, 64 QAM coherent optical pulse transmission over 150 km using frequency-domain equalization (2013)
  • 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
• [雑誌論文] A Cesium optical atomic clock with high optical frequency stability (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tokuhira, F. Suzuki , M. Yoshida and M. Nakazawa
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express 巻: Vol.9 ページ: 1496-1503
  • DOI: 10.1587/elex.9.1496
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single- carrier 800-Gb/s 32 RZ/QAM coherent transmission over 225 km employing a novel RZ-CW conversion technique (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai, D. O. Otuya, M. Yoshida, T. Hirooka, M. Nakazawa
  • 雑誌名: IEEE Photon. Technol. Lett 巻: vol.24 ページ: 416-418
  • DOI: 10.1109/LPT.2011.2180373
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast coherent optical transmission (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakazawa, T. Hirooka, M. Yoshida, and K. Kasai
  • 雑誌名: IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics 巻: vol.18 ページ: 363-376
  • DOI: 10.1109/JSTQE.2011.2125781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel RZ-CW conversion scheme for ultra multi-level, high-speed coherent OTDM transmission (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakazawa, K. Kasai, M. Yoshida, and T. Hirooka
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: vol.19 ページ: B574-B580
  • DOI: 10.1364/OE.19.00B574
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1.5-μm frequency-stabilized λ/4-shifted DFB LD employing an external fiber ring cavity with a linewidth of 2.6 kHz and an RIN of -135 dB/Hz (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai, A. Mori, and M. Nakazawa
  • 雑誌名: IEEE Photon. Technol. Lett 巻: vol.23 ページ: 1046-1048
  • DOI: 10.1109/LPT.2011.2150211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical frequency-tunable Cs atomic clock with a 9.19 GHz mode-hop-free fiber laser (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Morisaki, M. Yoshida, and M. Nakazawa
  • 雑誌名: IEICE Electron. Express 巻: vol.7 ページ: 1652-1658
  • DOI: 10.1587/elex.7.1652
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザーによる情報通信技術の発展 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中沢正隆
  • 雑誌名: 応用物理 巻: vol.79 ページ: vol.79
  • URL: https://www.jsap.or.jp/ap/2010/06/index-e.xml
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-channel 400-Gb/s OTDM-32 RZ/QAM coherent transmission over 225 km using an optical phase-locked loop technique (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai, T. Omiya, P. Guan, M. Yoshida, T. Hirooka, and M. Nakazawa
  • 雑誌名: IEEE Photon. Technol. Lett 巻: vol.22 ページ: 562-564
  • DOI: 10.1109/LPT.2010.2042708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent progress on ultrafast/ultrashort/frequency-stabilized erbium-doped fiber lasers and their applications (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nakazawa
  • 雑誌名: Frontiers of Optoelectro nics in China 巻: vol.3 ページ: 38-44
  • DOI: 10.1007/s12200-009-0085-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] FM-eliminated C_2H_2 frequency- stabilized laser diode with an RIN of -135 dB/Hz and a linewidth of 4 kHz (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai and M. Nakazawa
  • 雑誌名: Opt. Lett 巻: vol.34 ページ: 2225-2227
  • DOI: 10.1364/OL.34.002225
  • 査読あり
• [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/Hz (2014)
  • 著者名/発表者名: D. O. Otuya, K. Kasai, T. Hirooka, M. Yoshida, and M. Nakazawa
  • 学会等名: OFC2014, W1A.4
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20140309-13
• [備考] 東北大学電気通信研究所中沢研究室HP
  • URL: http://www.nakazawa.riec.tohoku.ac.jp/
• [産業財産権] コヒーレント光時分割多重信号の復調方式 (2010)
  • 発明者名: 中沢正隆, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人
  • 権利者名: 中沢正隆, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2010-247011
  • 出願年月日: 2010-11-04
• [産業財産権] コヒーレント光時分割多重伝送方式 (2010)
  • 発明者名: 中沢正隆, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人
  • 権利者名: 中沢正隆, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2010-176273
  • 出願年月日: 2010-08-05