ナイキスト波長多重光多値変調信号の長距離光ファイバ伝送技術

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本研究の目的は、矩形状スペクトルを有する光信号を符号速度周波数間隔で波長多重する、ナイキスト波長多重伝送システムを実現し、その性能を評価することである。ディジタル信号処理とディジタル・アナログ変換器を用いて、符号速度周波数の両側は帯域の矩形状スペクトルを有する8値電気信号を発生させ、それを用いて光直交振幅変調することで、10GHz帯域矩形状スペクトルを有する10Gsymbol/s 64直交振幅光信号を生成した。この信号品質を評価した結果、矩形状にsペクトルを制限しているにもかかわらず、10-6以下のビット誤り利率が得られるほど、高品質な64QAM信号が得られていることが示された。この矩形状スペクトルを有する64QAM信号を2波長準備し、それら信号の波長をどこまで近づけることが可能なのかを明らかにした。符号速度周波数10GHzまで密に波長多重しても、エラー誤り率は10-4程度に抑圧され、伝送に十分な性能が得られた。このエラーの原因は、ディジタル・アナログ変換器の歪みによって発生した高調波スペクトル成分によるクロストークである。更なる高品質化には、超高速ディジタル電子回路の高性能化が必須である。最後に、ナイキスト波長多重64QAM信号のファイバ伝送実験を行った。ビット誤り率が10-3まで劣化してしまうが、50kmファイバ伝送が可能であることが示された。この制限は、ファイバ非線形性によって線形クロストークが増強されてしまうためであることがわかった。