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波長分割多重光ファイバ伝送において、光信号を可能な限り高密度で波長多重することで、周波数利用効率の向上が達成される。その際に隣接チャネルからのクロストーク光を抑圧するためには、光信号帯域を狭窄化するスペクトル整形技術が必要不可欠である。ディジタル・アナログ変換器と光IQ変調器を用いることで、周波数領域で高精度にスペクトル整形が可能である。本研究で注目するポリバイナリ整形を光QAM信号に適用させることで、符号速度以下の周波数間隔で波長多重が可能となる。これをスーパーナイキスト波長多重技術と呼ぶ。
前年度までに、ポリバイナリ整形QAM信号のビット誤り率特性をシミュレーションならびに実験によって明らかにした。その要求SNRと周波数利用効率の関係を明らかにし、従来ナイキスト整形QAM信号との比較を行った。要求SNRが1dB程度しか劣化しないにもかかわらず周波数利用効率が20%増大可能なディオバイナリQPSK信号が有効であることが示された。最終年度は、このディオバイナリ整形技術を光空間多重伝送システムに適用させることで、伝送容量を極限まで高める実験を行った。15Gbaudディオバイナリ整形偏波多重QPSK信号を12.5GHz間隔で波長多重することで、360波スーパーナイキスト波長多重信号を生成した。これを６モード多重し、9.8-km 19コアファイバを用いて伝送した。その伝送後の光信号を全波長・空間チャネルを受信した。その結果、全チャネルにおいて、誤り訂正符号閾値以下のビット誤り率特性が得られた。本実験では、世界レコードに匹敵する2.05ペタビット毎秒の容量が達成された。
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