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。

这项研究旨在通过调节每个光载体的高密度以256或更高的多路复用，以高频利用效率为10位/s/hz或更多。今年（2011年），我们首先致力于开发一种频率稳定的光源，以使其具有低强度和低相噪声特征的相干传输，这是第一年的持续问题。此外，将OFDM方法应用于常规的多价相干传输系统，并进行了多载体相干传输实验。作为一个进一步的发展问题，我们使用RZ-CW转换方法进行了连贯的OTDM（光学时分多路复用）-RZ/QAM传输，并进一步提高了传输能力。具体的研究结果如下所示。在光源的开发中，将波导环谐振器类型LD的振荡频率稳定在乙炔分子吸收线上，狭窄的线宽度和低RIN特性稳定在乙炔分子吸收线上，并且频率稳定的LD的发展没有调节输出。该结果是，以前的输出量为10MW，频率稳定的光源是用50MW的高功率激光器实现的。为了准确地解码具有较大多价值程度的调制信号，必须维持较大的信号S/N，因此对于将来的超多种相干传输而言，这样的高功率相干光源将非常重要。在多载体传输中，由2.5GSymbol/s，256QAM-OFDM调制了10个由光学调制器生成的光载体，总400GBIT/S的数据信号成功地连贯地传输了400公里。这种传输实现了14位/s/hz的频率利用效率。到目前为止，还没有实现这种高频效率传输，这是一项成就，表明即使在世界范围内，这种传输技术也非常出色。在作为一项高级任务开发的连贯的OTDM-RZ/QAM传输中，我们提出了一种新的RZ-CW转换方法，该方法在接收器处于高S/N状态下实现数据解调，并成功地传输了225 km（偏置多路复用，10GSymbol/s，8-otdm，8-otdm，8-otdm，32QAM，32QAM，32QAM，800GBIT/S DATA，使用此方法。这项成就被提出是在不久的将来实现超过100Gbit/s的大容量传输的有希望的传播方法之一。