光ソリトン通信システムにおける分散スロープ補償に関する研究

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本研究では、ファイバの持つ分散スロープを周期的に補償し、長距離・大容量伝送を可能にする超高速光ソリトン通信システムについて検討を行った。まず、伝送シミュレーションによって、分散スロープの補償が不可欠となる伝送速度について検討した。この結果、通常の分散シフトファイバを用いて数百km以上に渡って伝送する場合、100Gbpsを超える速度では補償が必要であることがわかった。特に将来の単一チャネル伝送速度として期待されている160Gbpsでは、40km程度での補償が不可欠であることがわかった。次に、各増幅器の出射端において狭帯域フィルタを挿入し、周波数領域でパルスを安定化するガイディングフィルタの帯域と伝送特性の関係について、シミュレーションにより検討した。この結果、分散スロープのない分散フラットファイバを全伝送路に用いた場合に比べ、最大伝送可能距離を与えるフィルタの帯域幅が狭いこと、また、これに必要となる伝送パワーが大きいことを明らかにした。これは、分散スロープの存在による局所的な帯域制限の結果、定常パルスのスペクトル幅が狭くなるためと推測される。なお、達成される最大伝送距離に有意な差は見られなかった。実験では、繰り返し周波数約10GHzの高調波モード同期ファイバリングレーザを構築し、その基本的動作の確認を行った。しかし、100Gbpsをこえる伝送に必要となる、幅数ピコ秒程度の短パルスの発生には到らなかった。