Phase sensitive amplified repeated optical fiber transmission system using carrier phase locked optical time domain multiplexed signal ligtht

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02153
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: TAKADA Atsushi 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (00548563)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡村 康弘 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (90706996)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 光ファイバ / 光増幅 / 光通信 / 通信ネットワーク

Outline of Final Research Achievements

A phase-sensitive optical amplifier repeated fiber transmission system that transmits optical time-division multiplexed signals with continuous optical carrier wave phase is studied.
(1) A circuit configuration for an optical time-division multiplexing circuit that outputs optical pulses with a continuous optical phase was investigated. (2) Theoretical analysis of the pulse waveform degradation during phase-sensitive optical amplification of ultrashort optical pulses with a pulse width of 0.1 ps class in a polarisation inversion lithium niobate crystal. (3) A transmission system that suppresses the increase in amplitude noise using self-phase modulation effects in optical fiber transmission lines and phase-sensitive optical amplification relay was proposed, and theoretical analysis clarified that a significant extension of the regeneration relay interval was possible.

Free Research Field

光通信システム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光ファイバ伝送システムの大容量化/長距離化は、電気的時分割多重システムの高速化と波長分割多重（WDM：Wavelength Division Multiplexing）システムの波長数の増加により達成されてきた。しかし、主に光増幅器の光雑音による信号品質の劣化により、システム性能向上の限界が見えてきつつある。本研究は、新たな光増幅原理である位相感応型光増幅による雑音圧縮作用を光ファイバ伝送系に適用することにより、SNRの劣化を抑止する作用を見出している点に学術的意義があり、この作用により、光ファイバ伝送リンクの再生中継間隔を大幅に延伸できる可能性がある点に社会的な意義がある。