半導体光増幅器中の4光波混合を用いた波長選択信号再生の研究

半导体光放大器中四波混频波长选择性信号再生的研究

• 批准号: 14041202
• 负责人: 河口 仁司
• 金额: $ 4.61万
• 依托单位: Yamagata University
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14041202/
• 关键词: 半導体光増幅器; 4光波混合; 多重分離; スーパーコンティナム(sc)光発生; 光パルス圧縮; 多重量子井戸; 2色ポンプ・プローブ法; ルーティング; スーパーコンティナム(SC)光発生; 位相共役特性

半導体光増幅器(SOA)中の、4光波混合による波長変換を用いた多重分離(DEMUX)・ルーティング、およびそのために有用なスーパーコンティナム(SC)光の発生、光パルス圧縮、SOAの利得の高速応答について検討した。1.SC光パルス発生と光パルス圧縮光パラメトリック発振器で発生した1.5μm帯の180fsの光パルスから、1mの分散補償用ファイバ(正常分散ファイバ)を用いて、約300nmのスペクトル幅をもつSC光を発生した。異常分散ファイバにより分散補償することにより約43fsの光パルスへの圧縮に成功した。この結果は、光ファイバ中の光カー効果と2次分散を考慮した解析結果とよく一致することがわかった。2.2色ポンプ・プローブ法によるSOAの利得応答特性の測定SC光から、バンドパスフィルタで異なる2波長成分を切り出し、2色ポンプ・プローブ法の光源とした。これにより時間分解能を100fs台にすることができた。組成の異なる量子井戸を積層した活性層を用いることにより、利得帯域幅を拡大した非対称MQW構造半導体光増幅器のダイナミックスをこの2色ポンプ・プローブ法により測定した。その結果、長波長ほど利得の飽和が速く回復することがわかった。この結果は、レート方程式を用いた詳細な解析とも良く一致することがわかった。3.光時分割信号の多重分離SOAの4光波混合を用いて、光時分割多重信号の多重分離(DEMUX)を行い、チャネル毎に異なる波長の信号として出力した。波長とタイミングが異なる複数のポンプ光を用い、SOAにより波長とタイミングが異なる複数の4光波混合を生成し、バンドパスフィルタで各4光波混合光を分離した。実験により、160Gbit/s相当のOTDM信号からDEMUXされた、波長とタイミングが異なる2つの出力光が得られることを確認した。

Semiconductor Optical Amplifier (SOA), 4-wavelength mixed wavelength conversion, multiple separation (DEMUX), DEMUX, DEMUXそのために用なスーパーコンティナム(SC)光の発生, 光パルス姧 shrink, SOAの利得の高濜answer について検曰した. 1.SC 光パルス発生と光パルス姧 shrink light パラメトリック発 Vibrator で発生した1.5μm帯の180fsの光パルスから, 1mのdispersion compensation with ファイバ (normally dispersed ファイバ) いて, about 300nm のスペクトルwidth をもつSC light を発生した. Abnormal dispersion compensation system, dispersion compensation system, about 43fs, light compression system, successful operation.このRESULTSは、光ファイバ中の光カーeffectと2-dispersionをConsiderationしたanalytical resultsとよく unanimousすることがわかった. 2.2 Measurement of the response characteristics of SOA using the color ポンプ・プローブ method, SC light sensor, バンドパスフィルタでdifferentなる2-wavelength component をcutり出し, 2-color ポンプ・プローブ法の光源とした.これによりTime resolution can を100fs Taiwan にすることができた. The composition of the quantum well is different, the active layer is laminated, and the active layer is symmetrical. MQW Structure Semiconductor Optical Amplifier のダイナミックスをこの2-color ポンプ・プローブ法によりmeasurementした. The results of その, long wavelength ほど利得の saturated がspeed く することがわかった.このRESULTS は、レート equations を Use いた な ANALYSIS とも好く consistent することがわかった. 3. Multiple separation of optical time-divided signals, SOA, 4-light wave mixing, multi-separation of optical time-divided multiple signals (DEMUX), and optical time-divided multiplex signal output. Wavelengthとタイミングがdifferentなるpluralのポンプ光を用い、SOAによりWavelengthとタイミングがDifferent and complex numbers are produced by mixing 4 light waves, and バンドパスフィルタでeach is mixed with 4 light waves and separated.実験により、160Gbit/s equivalent OTDM signal からDEMUXされた、wavelengthとタイミングがdifferentなる2つの出力光がgetられることをconfirmationした.

项目成果

H.Kawaguchi: "Supercontinuum short optical pulse generation and its application to gain dynamics measurements of SOAs (招待論文,plenary talk)"5th International Conference Transparent Optical Networks (ICTON 2003). Mo.A.2. 2-5 (2003)

H. Kawaguchi：“超连续短光脉冲生成及其在 SOA 动态测量中的应用（特邀论文，全体会议）”第五届透明光网络国际会议 (ICTON 2003)。

T.Katayama, H.Kawaguchi: "Ultarafast cross-gain saturation dynamics measurements of SOAs using two color pump-probe technique with supercontinuum optical pulses"Optical Amplifiers and Their Applications (OAA 2003). WB2. 232-234 (2003)

T.Katayama、H.Kawaguchi：“使用两种颜色泵浦探针技术和超连续光脉冲对 SOA 进行超快交叉增益饱和动态测量”光放大器及其应用（OAA 2003）。

片山健夫, 河口仁司: "パルス圧縮したスーパーコンティニウム光を用いた2色ポンプ・プローブ法による半導体光増幅器の高速利得緩和現象の測定"2003年(平成15年)秋季第64回応用物理学会学術講演会. 31p-YK-17. 1084 (2003)

Takeo Katayama、Hitoshi Kawaguchi：“使用脉冲压缩超连续谱光的双色泵浦探针法测量半导体光学放大器中的快速增益弛豫现象”2003年（平成15）秋季第64届日本应用物理学会学术会议演讲31p-。 YK-17。1084（2003）

J.Inoue, H.Sotobayashi, W.Chujo, H.Kawaguchi: "80 Gbit/s conventional and carrier-suppressed RZ signals transmission over 200 km standard fiber by using mid-span optical phase conjugation(招待論文)"IEICE Trans.Commun.. Vol.E86-B, No.5. 1555-1561 (2003)

J. Inoue、H. Sotobayashi、W. Chujo、H. Kawaguchi：“使用中跨光相位共轭在 200 km 标准光纤上传输 80 Gbit/s 传统和载波抑制 RZ 信号（特邀论文）” IEICE Trans。通讯..E86-B 卷，第 5 期（2003 年）。

J.Inoue, H.Sotobayashi, F.Kubota, H.Kawaguchi: "Effects of optical nonlinearity in pico-second optical pulse transmission over 200-km of optical fibers using a mid-span optical phase conjugation"the European Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/E

J.Inoue、H.Sotobayashi、F.Kubota、H.Kawaguchi：“使用中跨光相位共轭在 200 公里光纤上皮秒光脉冲传输中的光学非线性效应”欧洲激光与会议会议