最適化アルゴリズムを用いた光パルスの信号品質向上による高性能光A/D変換の実現

利用优化算法提高光脉冲信号质量，实现高性能光A/D转换

• 批准号: 20J10484
• 负责人: 山崎 佑
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J10484/
• 关键词: 伝送容量; 信号品質; 光A/D変換; サンプリング; 光通信; 光信号処理; 帯域整合

本研究は、IoTや5Gなどの普及に伴いますます増加することが予想されている通信トラフィックに対応するために、伝送容量の制限要因を打破するアプローチに関する研究である。本年度は、A)光通信の受信段におけるフロントエンドとなるA/D変換の高性能化と、B)伝送時の信号品質劣化の低減を行った。得られた結果は以下の通りである。A)電気的なA/D変換と比較して処理の高速化が可能な光A/D変換の高性能化について、サンプリング用光パルス列の強度ゆらぎの抑制と、広帯域なサンプリング用光パルス列と狭帯域な電気的な光検出器との帯域整合について検討を行った。強度ゆらぎの抑制に関しては、提案手法を用いて25%の強度ゆらぎの低減を実験的に実証した。また、帯域整合については、10 GHzの正弦波を入力アナログ信号とし、一般的に、電気的な光検出器では検出が困難な100 GS/sの超高速サンプリング光信号の検出の実証に成功した。さらに、帯域整合後の信号の信号品質改善手法についても提案を行い、その効果を確認している。B)光フラクショナルOFDMは、現在主流となっている2つの多重化方式間の変換が可能な伝送方式であり、伝送の自由度を向上させることができる。そのような特徴を持った光フラクショナルOFDMに対して、高非線形ファイバを用いた長距離伝送のエミュレーションを行い、非線形光学効果による信号品質劣化の低減が可能なことを実験的に実証した。

This study aims to explore the key reasons for the increase in the popularity of IoT and 5G, and to break through the limitations of IoT and 5G transmission capacity. This year, A) high performance of A/D conversion in the reception section of optical communication, B) low degradation of signal quality in transmission The result is the following. A) High speed of electrical A/D conversion and comparison processing is possible. High performance of optical A/D conversion is possible. High performance of optical A/D conversion is possible. High performance of optical A/D conversion is possible. 25% of the intensity of the reduction of In addition, the frequency domain integration of 10 GHz sine wave input signal detection, general electrical optical detector detection difficulties, 100 GS/s ultra-high speed optical signal detection successfully In addition, the signal quality improvement method of the signal after domain integration is proposed, and the effect is confirmed. B) Optical OFDM is now the mainstream of the multi-mode switch between possible transmission mode, transmission freedom upward. The characteristics of the optical fiber transmission system include: high nonlinear optical fiber transmission system, long distance transmission system, high nonlinear optical fiber transmission system, low signal quality degradation, and low signal quality degradation.

项目成果

100-GHz FrOFDM-Based Serial-to-Parallel Converter and QPSK Modulation Format Applicability

基于 FrOFDM 的 100 GHz 串并转换器和 QPSK 调制格式适用性

• DOI: 10.1109/jstqe.2020.3034918
• 发表时间: 2021
• 期刊: IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics
• 影响因子: 4.9
• 作者: Yu Yamasaki;Takuya Nakamichi;Yuta Kaihori;Gabriella Cincotti;and Tsuyoshi Konishi
• 通讯作者: and Tsuyoshi Konishi

最適化アルゴリズムを用いた低雑音パルス列生成手法の検討

基于优化算法的低噪声脉冲串生成方法研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 山崎佑;小西毅
• 通讯作者: 小西毅

Experimental emulation of nonlinear distortion suppression by FrOFDM subcarriers

• DOI: 10.1587/elex.17.20200241
• 发表时间: 2020-09
• 期刊: IEICE Electron. Express
• 作者: Y. Yamasaki;T. Nagashima;G. Cincotti;S. Shimizu;K. Hattori;M. Okuno;S. Mino;A. Himeno;N. Wada;H. Uenohara;T. Konishi