結合型マルチモードマルチコアファイバによる革新的空間分割多重伝送技術に関する研究

利用耦合多模多芯光纤的创新空分复用传输技术研究

• 批准号: 22H00201
• 负责人: 齊藤 晋聖
• 金额: $ 27.29万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00201/
• 关键词: 光デバイス・光回路; 光ファイバ; 空間分割多重

光ファイバ中にコアが一つだけの従来の単一コア単一モード光ファイバによる伝送容量は、伝送波長帯域の制限や耐非線形性の観点から、近い将来に限界に突き当たることが予想されている。これまで、光ファイバ通信の限界を打破するための空間分割多重伝送技術として、1本の光ファイバに多数のコアを収容したマルチコアファイバ技術、および一つのコアの中を伝搬する複数の伝搬モードを利用したマルチモード伝送技術が注目を集めてきたが、伝送容量拡大と伝送可能距離拡大の両立が課題であった。本研究では、結合型マルチコアファイバとマルチモード制御により、伝送容量の飛躍的な拡大と長距離伝送の両立を可能にする革新的な空間分割多重伝送技術を確立することを目的として研究を進めた。２０２２年度の研究では、結合型マルチコアマルチモードファイバにおける群遅延広がりを算出する手法として、曲げや捻じれ等の決定論的に与えられる摂動だけではなく、ファイバ長手方向のランダムな形状変化に伴う位相変化や偏波結合量変化を考慮可能な解析モデルを完成させた。また、結合型マルチモードマルチコアファイバにおける異なるモード群間（低次モード群と高次モード群間）の結合を促進するファイバ設計が可能であることを見出した。さらに、マルチコア・マルチモード伝送を実現するための石英ガラスによる平面光導波路型モード制御技術に関して、デバイス内で低次モード群と高次モード群を分離し、低次モード群にのみ任意の損失を付加し、その後、再度、両モード群を合波することによりモード依存損失を可変に制御できる導波路型モード制御デバイスを石英系平面光導波路によって実証した。

In light フ ァ イ バ に コ ア が a つ だ け の 従 to の 単 a コ ア 単 a モ ー ド light フ ァ イ バ に よ る は 伝 send capacity limitations, 帯 伝 send wavelength domain の や nonlinear resistance の 観 point か ら, nearly い future に limit に tu き when た る こ と が to think さ れ て い る. こ れ ま で, light フ ァ イ バ communication の limit を break す る た め の space division multiple 伝 send technology と し て, this の light フ ァ イ バ に most の コ ア を 収 let し た マ ル チ コ ア フ ァ イ バ technology, お よ び a つ の コ ア の in を 伝 move す る plural の 伝 move モ ー ド を using し た マ ル チ モ ー ド 伝 send technology が attention を set め て き た が, 伝 capacity The quantity is 拡 large と伝 and the distance is 拡 large <s:1>. Ryo が project であった. This study で は, combining マ ル チ コ ア フ ァ イ バ と マ ル チ モ ー ド suppression に よ り, 伝 send capacity の leap な company, big と long-distance 伝 の struck made を may に す る innovation な space division multiple 伝 を technique to establish す る こ と を purpose と し を て research into め た. 2022 annual の で は, combining マ ル チ コ ア マ ル チ モ ー ド フ ァ イ バ に お け 遅 る group delay hiroo が り を calculate す る gimmick と し て, qu げ や twist じ れ etc. の determinism に and え ら れ る, dynamic だ け で は な く, フ ァ イ バ long hand direction の ラ ン ダ ム な shape - に with う phase variations, や partial wave combined with を consider may な analytic モ variations Youdaoplaceholder0 デ を complete させた. ま た, combining マ ル チ モ ー ド マ ル チ コ ア フ ァ イ バ に お け る different な る モ ー ド between group (low モ ー ド group と higher モ ー ド between group) の combining を promote す る フ ァ イ バ design が may で あ る こ と を shows し た. さ ら に, マ ル チ コ ア · マ ル チ モ ー ド 伝 send を be presently す る た め の quartz ガ ラ ス に よ る plane optical wave type road モ ー ド suppression technology に masato し て, デ バ イ ス で within low times モ ー ド group と higher モ ー ド group し を separation, low time モ ー ド group に の み を pay plus し, arbitrary の loss そ の, once again, after that struck モ ー ド group を combined wave す る こ と に よ り モ ー を ド dependent loss can be - に suppression で き る guided wave type road モ ー ド suppression デ バ イ ス を quartz of plane optical wave road に よ っ て card be し た.

项目成果

Y分岐導波路によるモード変換器および光ユニタリ変換器を用いたPLC型6モード合分波器の検討

采用Y分支波导和光一体转换器的模式转换器的PLC型6模复用器/解复用器的研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉田 康人;佐藤 孝憲;藤澤 剛;森 崇嘉;坂本 泰志;山下 陽子;今田 諒太;中島 和秀;齊藤 晋聖
• 通讯作者: 齊藤 晋聖

Variable Mode-dependent-loss Equalizer based on Silica-PLC for Two-LP-mode Transmission

基于 Silica-PLC 的可变模式相关损耗均衡器，用于两种 LP 模式传输

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Mori;T. Fujisawa;J. Sakamoto;Y. Yamashita;T. Sakamoto;R. Imada;R. Ima;T. Sato;K. Watanabe;R. Kasahara;T. Hashimoto;K. Saitoh;and K. Nakajima
• 通讯作者: and K. Nakajima

6モードスクランブラと光ユニタリ変換器を用いた4LPモード合分波器の検討

使用6模扰码器和光单元转换器的4LP模式复用器/解复用器的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田康人;佐藤孝憲;藤澤 剛;森 崇嘉;坂本泰志;山下陽子;今田諒太;中島和秀;齊藤晋聖
• 通讯作者: 齊藤晋聖

2LPモード伝送のためのPLC型モード依存損失等化器の性能検証

用于 2LP 模式传输的 PLC 型模式相关损耗均衡器的性能验证

• 发表时间: 2022
• 作者: 井馬遼人;藤澤 剛;森 崇嘉;阪本隼志;山下陽子;坂本泰志;今田諒太;佐藤孝憲;渡邉 啓;笠原亮一;橋本俊和;中島和秀;齊藤晋聖
• 通讯作者: 齊藤晋聖

零モード分散条件により設計された異種結合型2コアファイバの群遅延広がり特性の調査

零模色散条件下异质耦合两芯光纤群时延扩展特性研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 小西 竣大;佐藤 孝憲;藤澤 剛;齊藤 晋聖
• 通讯作者: 齊藤 晋聖