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高い周波数利用効率を有する大容量QAMコヒーレント光伝送に関する研究

高频率利用率大容量QAM相干光传输研究

基本信息

批准号：
09J05984
负责人：
葛西恵介
金额：
$ 2.18万
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：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は高密度に多重化された光キャリヤの一本一本を256以上の多値QAM変調することにより、10bit/s/Hz以上の高い周波数利用効率を有する大容量コヒーレント伝送の実現を目的としている。本年度(平成23年度)はまず初年度からの継続課題として、低強度雑音・低位相雑音特性を有するコヒーレント伝送用周波数安定化光源の開発に取り組んだ。また、従来の多値コヒーレント伝送システムにOFDM方式を適用し、マルチキャリヤコヒーレント伝送実験を行った。さらに発展課題として、今後の伝送容量のさらなる増大を念頭に、RZ-CW変換法を用いたコヒーレントOTDM(Optical Time Division Multiplexing)-RZ/QAM伝送に取り組んだ。以下にその具体的な研究成果示す。光源開発においては、高出力(50mW)、狭線幅、低RIN特性を有する導波路リング共振器型LDの発振周波数をアセチレン分子吸収線へ安定化し、無変調出力型周波数安定化LDの開発に成功した。本成果は、従来は出力10mW程度であった周波数安定化光源を50mWという高出力型のレーザで実現した点である。多値度の大きな変調信号を正確に復調するためには信号S/Nを大きく保つ必要があるため、このような高出力型のコヒーレント光源は将来の超多値コヒーレント伝送では大変重要である。マルチキャリヤ伝送においては、光変調器によって生成した10本の光キャリヤを2.5Gsymbol/s,256QAM-OFDM変調し、トータル400Gbit/sのデータ信号を400kmコヒーレント伝送することに成功した。本伝送においては周波数利用効率14bit/s/Hzを達成している。これまでこのような高い周波数利用効率伝送を実現した例はなく、本伝送技術が世界的に見ても非常に優れていることを示す成果である。発展的課題として行ったコヒーレントOTDM-RZ/QAM伝送では、受信部でS/Nの高い状態でデータ復調を実現するRZ-CW変換法を新たに提案し、これを用いた単一チャネル800Gbit/sデータの(偏波多重、10Gsymbol/s,8-OTDM,32QAM)225km伝送に成功した。本成果は近い将来の100Gbit/sを越える大容量伝送を実現するための有望な伝送方式の一つとして提案するものである。

This study aims to achieve the goal of high-density multiplex optical transmission with multi-value QAM modulation above 256 and high frequency utilization above 10bit/s/Hz. This year (2009), the development of stable light sources for low intensity sound and low level phase sound characteristics has been selected from the first year of the year. For example, if the OFDM mode is used, the OFDM mode will be used. In the future, the transmission capacity will be increased, and RZ-CW conversion method will be used in OTDM(Optical Time Division Multiplexing)-RZ/QAM transmission system. The specific research results are shown below. The development of LD with high output (50mW), narrow amplitude and low RIN characteristics was successful due to the wavelength stability of the resonant LD and the stable molecular absorption line. The output of this paper is about 10mW. The frequency of the stabilized light source is about 50mW. The output of this paper is about 10 mW. Multi-value modulation signal is correct, multi-modulation signal S/N is large, multi- The optical modulator generates 10 original optical signals at 2.5 Gsymbol/s,256QAM-OFDM modulation and 400Gbit/s. The frequency utilization rate of this transmission is 14bit/s/Hz. This is the first time in the world that high frequency transmission technology has been used. A new proposal for RZ-CW conversion method was proposed for the transmission of OTDM-RZ/QAM signals from the receiver to the receiver in the high state of S/N. The transmission of OTDM-RZ/QAM signals from the receiver to the receiver was successful at 225km with 800Gbit/s transmission (polarization multiplexing, 10Gsymbol/s,8-OTDM,32QAM). This paper proposes a new transmission method for high-capacity transmission at 100Gbit/s in the near future.