ディジタル信号処理を用いたコヒーレントナイキストパルス伝送の高度化に関する研究

使用数字信号处理的相干奈奎斯特脉冲传输的进展研究

• 批准号: 20J13062
• 负责人: 木村 光佑
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku 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-20J13062/
• 关键词: デジタルコヒーレント伝送; ナイキストパルス; OTDM; Chirped FBG; 低非線形分散マネージ伝送路; WDM; ディジタルコヒーレント伝送

本年度は、コヒーレントナイキストパルスを用いた波長当たり1 Tbit/sを超える高速な長距離WDM伝送の実現に向けた最終的な取り組みとして、WDM伝送実験系を構築し、長距離伝送実験を行った。伝送距離の拡大に向けて、シンボルレートをこれまでの単一チャネル伝送時における1.28 Tbaudから160 Gbaudに変更し、多チャネルナイキストパルスを生成した。波長当たりの伝送容量は、多値度が64 QAMの場合は1.92 Tbit/s/ch、32 QAMの場合は1.60 Tbit/s/ch、16 QAMの場合は1.28 Tbit/s/chとなる。また、昨年度の単一チャネル伝送実験で確立した低非線形分散マネージ伝送路を用いて、長距離伝送用周回ループ伝送路を構築した。周回伝送路中の光増幅器の利得特性は高精度に平坦化し、1周回当たりの平坦性は0.1 dB以下とした。以上を組み合わせ、偏波多重160 Gbaud、23 チャネルコヒーレントナイキストパルスWDM伝送実験を行った。その結果、25.5 %オーバーヘッドFEC 閾値以下のBERが達成可能な最大伝送距離は64 QAM の場合160 km、32 QAMの場合640 km、16 QAMの場合 1120 kmであった。16 QAMの場合に、1 Tbit/s/chを超える高速なデジタルコヒーレントWDM伝送の中で伝送距離が最長となる1120 km伝送を5.6 bit/s/Hzの周波数利用効率で達成した。この成果により、コヒーレントナイキストパルスが高速・大容量・長距離伝送を実現できる優れた光パルスであることを明らかにした。

This year's WDM transmission system will be constructed for high-speed, long-distance WDM transmission at wavelengths of 1 Tbit/s. As the transportation distance increases, the transportation time of a single capsule has changed from 1.28 Tbaud to 160 Gbaud, and multiple capsule capsules have been generated. Wavelength transmission capacity is 1.92 Tbit/s/ch for 64 QAM, 1.60 Tbit/s/ch for 32 QAM and 1.28 Tbit/s/ch for 16 QAM. In the past year, the number of transmission lines has been established, and the number of transmission lines has been established. The gain characteristics of the optical amplifier in the transmission path are high accuracy and flatness, and the flatness of the optical amplifier in the transmission path is less than 0.1 dB. The above is a combination of 160 Gbaud, 23 Gbaud and WDM transmission. The result is that BER below FEC threshold is 25.5%, maximum transmission distance is 160 km for 64 QAM, 640 km for 32 QAM and 1120 km for 16 QAM. In the case of 16 QAM, the maximum transmission distance of 1 Tbit/s/ch is 1120 km, and the frequency utilization efficiency of 5.6 bit/s/Hz is achieved. The result is high speed, high capacity and long distance transmission.

项目成果

Experimental and Numerical Analysis of Ultrahigh-Speed Coherent Nyquist Pulse Transmission with Low-Nonlinearity Dispersion Compensator

低非线性色散补偿器超高速相干奈奎斯特脉冲传输的实验与数值分析

• DOI: 10.1587/transcom.2021ebp3178
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Transactions on Communications
• 影响因子: 0.7
• 作者: Kosuke Kimura;Masato Yoshida;Keisuke Kasai;Toshihiko Hirooka and Masataka Nakazawa
• 通讯作者: Toshihiko Hirooka and Masataka Nakazawa

BER performance improvement of ultrahigh-speed coherent Nyquist pulse transmission using low-nonlinearity, dispersion-compensated transmission line with chirped FBG and LCoS

使用具有啁啾 FBG 和 LCoS 的低非线性、色散补偿传输线改善超高速相干奈奎斯特脉冲传输的 BER 性能

• 发表时间: 2020
• 作者: K. Kimura;T. Iwaya;M. Yoshida;K. Kasai;T. Hirooka;and M. Nakazawa
• 通讯作者: and M. Nakazawa

Low-nonlinearity, dispersion-compensated transmission line with a chirped fiber Bragg grating and its application to ultrahigh-speed coherent Nyquist pulse transmission

啁啾光纤布拉格光栅低非线性色散补偿传输线及其在超高速相干奈奎斯特脉冲传输中的应用

• 发表时间: 2020
• 作者: T. Iwaya;K. Kimura;M. Yoshida;K. Kasai;T. Hirooka;and M. Nakazawa
• 通讯作者: and M. Nakazawa

コヒーレントナイキストパルス伝送の高性能化に向けた検討

提高相干奈奎斯特脉冲传输性能的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 木村光佑;吉田真人;葛西恵介;廣岡俊彦;中沢正隆
• 通讯作者: 中沢正隆

CFBGとLCoSを用いた低非線形分散マネージ伝送路とその超高速コヒーレントナイキストパルス伝送への応用

使用 CFBG 和 LCoS 的低非线性色散管理传输路径及其在超快相干奈奎斯特脉冲传输中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 岩屋太郎;木村光佑;吉田真人;葛西恵介;廣岡俊彦;中沢正隆
• 通讯作者: 中沢正隆