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2013 年度 実績報告書

光周波数同期網のためのCEP制御光周波数コム高コヒーレンス化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23360173
研究機関大分大学

研究代表者

古賀 正文  大分大学, 工学部, 教授 (60448545)

研究分担者 高田 篤  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (00548563)
水鳥 明  大分大学, 工学部, 助教 (10190646)
石澤 淳  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 研究員 (30393797)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード光周波数コム / CEP制御 / 変調サイドバンド
研究概要

昨年度来、オクターブ光発生までは成功したが、自己参照干渉時にビート信号が観測できず、雑音の増加が認められた。その原因を明らかにすべく、種とする光周波数コムにおけるコヒーレンス性を確認する手法をとった。光コムモード次数が高まるにつれて、位相雑音が増加し、コヒーレンス性が失われているのではないか、という仮説の元に以下の実験を行ったものである。スペクトル線幅が50kHz程度の可変波長光源と光コム輝線スペクトルとのビート信号を観測し、光コムモード次数に対する位相雑音の変化を測定した。
25GHzモード間隔光周波数コムと50kHzスペクトル線幅波長可変レーザーとの干渉信号におけるコムの位相雑音を測定し、コムモード次数に対してプロットした。変調サイドバンド理論は、モード次数に比例して位相雑音も増加することを示している。実験結果は、光ファイバ非線形現象による拡がりまでは、理論とおり線形に増加していることが実証できた。この観測は世界的に見ても初めての実証である。
光ファイバ非線形現象による光コムの帯域拡大後、位相雑音の増加は観測されるが、傾向を特定できるまで可変波長光源帯域が伸びておらず、メカニズムの解明までは至っていない。ただし、CEP光発生を可能とするファイバレーザが有する位相雑音に比べて小さく、f-2f自己参照干渉計を用いることでCEO信号を検出できる可能性があるという知見を得た。
本結果は CLEOにて発表後、Optics Expressに採択された。

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

    (4件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Decision-directed Costas Loop Stable Homodyne Detection for 10Gb/s BPSK Signal Transmission2014

    • 著者名/発表者名
      M. Koga and A, Mizutori
    • 雑誌名

      IEEE Photonics Technology Letters

      巻: 26 ページ: 319-323

    • DOI

      10.1109/PTL.2013.2291014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase-noise characteristics of a 25-GHz-spaced optical frequency comb based on a phase- and intensity-modulated laser2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ishizawa, T. Nishikawa, A. Mizutori, H. Takara, A. Takada, T. Sogawa, and M. Koga
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 21 ページ: 29186-29194

    • DOI

      10.1364/OE.21.029186

    • 査読あり
  • [学会発表] Phase Noise Characterization of a 25-GHz-Spaced Optical Frequency Comb from a Phase-Modulated Laser2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ishizawa, T. Nishikawa, A. Mizutori, H. Takara, A. Takada, T. Sogawa, and M. Koga
    • 学会等名
      CLEO2013
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      20130610-20130613
  • [学会発表] 位相変調レーザーを用いたスーパーコンティニュウム光の位相雑音特性

    • 著者名/発表者名
      石澤淳、西川正、水鳥明、高良秀彦、高田篤、寒川哲臣、古賀正文
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学,京都府京都市

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公開日: 2015-05-28  

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