ファイバグレーティングによる面発光レーザのモード制御とLANの高速化への応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650385
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 水波 徹 九州工業大学, 工学部・電気工学科, 助教授 (00174029)
• Keywords: 面発光レーザ / ファイバグレーティング / マルチモードファイバ / ディジタルデータ伝送

Research Abstract

ファイバグレーティングは新型の光デバイスとして、半導体レーザやファイバレーザのスペクトル制御に用いられており、波長の安定化や狭帯域化が実現できる。また面発光レーザは円形のビームを出射するためマルチモードファイバ等の結合に適している。しかし面発光レーザとファイバグレーティングを利用した光ファイバ伝送はまだ行われていない。
本研究では、マルチモードファイバグレーティングによって面発光レーザの狭帯域かつ特定モードの発振を行い、これを光源としたファイバ長数km、700Mb/sの光通信システムを実際に構成し、伝送特性の測定を行なった。
最初にGI型マルチモードファイバに0.8μm帯のブラッググレーティングを形成し、これに面発光レーザを結合した。ブラッググレーティングの使用により発振スペクトル幅は1/2〜1/3に減少した。また1kmのマルチモードファイバで700Mb/sのディジタル伝送を行なうと、符号誤り率10^<-9>でパワーペナルティーが最大2dB減少した。これらの特性はファイバグレーティングの温度に依存した。これらの実験結果をファイバの主モードとブラッグ波長の関係から考察した。また面発光レーザの横モードパターンを測定した結果、伝搬モードの減少が認められた。
さらにファイバ長を2kmとしたところ、1kmの場合と同様、ファイバグレーティングの効果により、誤り率の減少が認められたが、実用レベルとされる10^<-9>の誤り率は700Mb/sでは実現できず、500Mb/sとなった。

Research Products

• [Publications] T.Mizunami: "External-Fiber-Grating Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser"IEEE Photonics Tochnology Letters. 12・11. 1558-1560 (2000)
• [Publications] 水波徹: "ファイバグレーティングを結合した面発光レーザのマルチモードファイバ伝送特性とモード特性"電子情報通信学会技術研究報告. 100・430. 23-28 (2000)