時空間変換光信号処理によるパルス列自動整形処理技術

利用时空转换光信号处理的脉冲串自动整形处理技术

• 批准号: 18040002
• 负责人: 田中 洋介
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18040002/
• 关键词: 超高速光通信; 光パルスシンセサイザ; 時分割多重; 時空間変換光信号処理; フィードバックシステム; 光パルス成形

毎秒テラビットの超高速光信号を電気的に処理することは、帯域制限から困難である。しかし、時空間変換信号処理を行えば、テラビット領域の信号処理が可能になる。これまで筆者等は、超高速光TDM通信への応用を目指し、アレイ導波路回折格子(AWG)による時空間変換信号処理を用いた光パルスシンセサイザを開発してきた。しかし、現状の光パルスシンセサイザは、任意のパルス列整形や分散補償のための振幅・位相制御パラメータを試行錯誤で決めねばならない点に問題があった。本特定領域公募研究では、こうした背景を踏まえ、波形測定器の出力を光パルスシンセサイザにフィードバックする自動制御技術の確立を中心に検討を進め、原理確認実験により、任意の振幅、位相を持つコム光源から、理想的な光パルスを合成可能なことを実証した。具体的には、最初に光パルスシンセサイザの制御電流と振幅および位相変化の詳細な検討、および光信号波形観測装置のインタフェース改造によるフィードバック系の構築を行った。また、フィードバック処理用のソフトウェア開発として、遺伝的アルゴリズム、およびシミュレーティドアニーリングを検討した。合成した光パルスの一例として、帯域375GHz、モード間隔12.5GHzで任意の位相、振幅をもった光周波数コム光源から、幅4psのGaussianパルス波形を整形した。このときのFT積は0.52で、理想値0.42にほぼ近い値となっていた。

由于频段限制，每秒的电气处理超高速度信号很困难。但是，通过执行时空转换信号处理，可以实现Terabit区域中的信号处理。到目前为止，作者已经使用阵列波导衍射光栅（AWG）使用时空转换信号处理开发了光脉冲合成器，目的是应用于超高速度光学TDM通信。但是，当前的光脉冲合成器存在问题，因为它们必须通过试用和误差来确定任意脉冲列车成型和分散补偿的幅度和相控制参数。基于此背景，该特定领域公开招募的研究着重于建立自动控制技术，该技术将波形测量设备的输出供应到光学脉冲合成器中，并且通过进行原理确认实验，我们证明了理想的光学脉冲可以从梳子光源中以任意的放大和相位合成。具体而言，首先，详细检查了光脉冲合成器的控制电流，振幅和相变，并通过修改光学信号波形观察设备的界面来进行反馈系统的构建。此外，研究了遗传算法和模拟退火作为反馈处理的软件开发。作为合成的光脉冲的一个例子，宽度为4P的高斯脉冲波形由具有任意相和振幅的光学频率梳光源形成，带有375 GHz的频段，模式间隔为12.5 GHz。目前，FT产品为0.52，几乎接近理想值为0.42。

项目成果

空間光変調器を用いた微分処理による短光パルスのチャープ測定

使用空间光调制器通过差分处理对短光脉冲进行线性调频测量

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本光学会年次学術講演会 (OPJ2006) 講演論文集
• 作者: 河辺;武田;塩田;田中;竹ノ内;黒川
• 通讯作者: 黒川

10-Gbps DWDM transmission using multi-frequency light source with 50-GHz channel spacing

使用具有 50 GHz 通道间隔的多频光源进行 10 Gbps DWDM 传输

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proc. OFC/NFOEC2007
• 作者: T.Hoshi;T.Shioda;Y.Tanaka;T.Kurokawa
• 通讯作者: T.Kurokawa

Chirp measurement of optical short pulses by differential processing using a spatial light modulator

使用空间光调制器通过差分处理对光学短脉冲进行线性调频测量

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. 5th International Conference on Optics-Photonics Design and Fabrication (ODF'06)
• 作者: R.Kobe;T.Shioda;Y.Tanaka;H.Takenouchi;H.Tsuda;T.Kurokawa
• 通讯作者: T.Kurokawa

Generation of 250 GHz optical pulses by shaping broadband spectrum of frequency comb

通过频率梳宽带频谱整​​形生成 250 GHz 光脉冲

• 发表时间: 2006
• 作者: S. Takeda;T. Sugimoto;H. Aoki;T. Shioda;Y. Tanaka;H. Tsuda;Kurokawa
• 通讯作者: Kurokawa

Multi-frequency light source with a 50-GHz channel spacing based on optical frequency comb generation for DWDM systems

用于 DWDM 系统的基于光学频率梳生成的具有 50 GHz 通道间隔的多频光源

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. 5th International Conference on Optics-Photonics Design and Fabrication (ODF'06) 1
• 作者: T. Hoshi;M. Yamamoto;T. Shioda;Y. Tanaka;S. Mori;K. Higuma;T. Kurokawa
• 通讯作者: T. Kurokawa