多機能なコヒーレントナイキストパルスの提案とそれを用いた超高速・高効率光伝送技術

多功能相干奈奎斯特脉冲及其超高速高效光传输技术的提出

• 批准号: 26000009
• 负责人: 中沢 正隆
• 金额: $ 363.25万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014 至 2018
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26000009/
• 关键词: 高速光伝送; ナイキストパルス; デジタルコヒーレント; 周波数利用効率; 光時分割多重; パルス整形; 超短光パルス; QAM; ディジタルコヒーレント

本年度はナイキストパルス伝送の高速・大容量化ならびに周波数利用効率(SE : Spectral Efficiency)向上への最終的な取り組みとして、(a)ノンコヒーレントナイキストパルスを用いた単一チャネル10Tbit/s伝送の実現、(b)波長多重ナイキストパルス伝送、ならびに(c)コヒーレントナイキストパルス伝送の単一チャネル15Tbit/sへの高速化・高SE化、の3つに取り組んだ。(a)に関しては、2.56Tsymbol/sのシンボルレートで単一チャネル10.2Tbit/sの超高速伝送を2.5～3.7bit/s/HzのSEで実現した。10Tbit/sへの高速化にあたり、ノンコヒーレントナイキストパルスの340fsへの超短パルス化、4次分散まで考慮した高次分散補償、ならびに非線形ファイバループミラー(NOLM : Nonlinear Optical Loop Mirror)を用いたゲート幅230fsの超高速光多重分離を実現した。これらの技術を結集し、単一チャネル10.2Tbit/s信号の225km伝送(SE : 3.7bit/s/Hz)および300km伝送(SE : 2.5bit/s/Hz)を達成した。次に(b)に関しては、ナイキストパルスの波長分割多重(WDM : Wavelength Division Multiplexing)への応用を目指して、1チャネルあたり1.28Tbit/sの超高速WDM伝送システムを構築した。この際、光通信用波長帯(Cバンド)で18Tbit/sのWDM信号を僅か14チャネルで生成することにより、1.28Tbits×14波WDM伝送を3.7bit/s/HzのSEで実現した。(c)に関しては、最終目標であるコヒーレントナイキストパルスを用いた単一チャネル15.4Tbit/s、SE=8.3bit/s/Hzの超高速・高効率伝送に世界で初めて成功した。具体的には、コヒーレントパルスのシンボルレートを1.28Tsymbol/sまで高速化し、64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式により単一チャネルで10Tbit/sを凌駕する究極的なコヒーレント超高速伝送を実現している。その際、ホモダイン検波回路における自己ビート成分の低減、および多重分離に関与しないトリビュータリを抑制するための光ゲート回路の導入により、ナイキストパルスの高OSNR化を図っている。これらの要素技術により、単一チャンネル15.4Tbit/s-150km超高速コヒーレントナイキストパルス伝送を8.3bit/s/Hzという極めて高いSEで達成した。以上により、ナイキストパルスが高速性と高SE化の両面で極めて優れた伝送性能を有する究極的な光パルスであることを実証することに成功した。

This year, high-speed, high-capacity, high-capacity, high-speed, high-capacity, high-capacity, high-speed, high-capacity, high-speed, high-capacity, high In the first place, we need to improve the speed and speed of the 15Tbit/s system. (a) send the 2.5~3.7bit/s/ HZT SE signal to the 2.5~3.7bit/s/ HZT SE at the same time as the 10.2Tbit/s super-high speed. 10Tbit/s, high-speed, high-speed, high- In the technical results collection, the 10.2Tbit/s signal was sent to 225km (SE: 3.7bit/s/Hz) and 300km to SE (SE: 2.5bit/s/Hz) in one session. The secondary (b) high-speed WDM (WDM: Wavelength Division Multiplexing) uses high-speed and high-speed WDM to send high-speed transmission signals. International and optical communication wavelength (C-band) 18Tbit/s WDM signal 14-wave transmission generation, 1.28Tbits × 14-wave WDM transmission 3.7bit/s/Hz transmission SE signal detection. (C) High speed, high speed and high speed. The details are as follows: 1.28Tsymbol/s speed, 64QAM (Quadrature Amplitude Modulation), high speed, high speed, high speed, The components of the wave loop are low, multi-separator, and multi-separator. The suppression is due to the high OSNR of the circuit. In order to improve the performance of factor technology, the ultra-high speed of 15.4Tbit/s-150km, the transmission of high-speed 15.4Tbit/s-150km, the transmission of high-speed SE, high-speed transmission, high-speed transmission, high-speed, high-speed and high-speed. The above information is sensitive to high-speed, high-SE, high-speed, high-speed, high-

项目成果

“Multi” is everywhere

“多”无处不在

• 发表时间: 2016
• 作者: 白石直樹;片山愛里;中島崇;山田重人;上部千賀子;巨瀬勝美;高桑徹也;青木尊之;M. Nakazawa
• 通讯作者: M. Nakazawa

Recent progress in multi-level modulation

多级调制的最新进展

• 发表时间: 2017
• 作者: Mochizuki;K.;K. Ishihara;T. Yamada;M. Shinohara;R. Azuma;R. Hino;T. Sato;T. Murai;H. Yakiwara;Yi Xiao;M. Yoshida
• 通讯作者: M. Yoshida

超多値変調・多重化技術の最新動向

超多级调制和复用技术的最新趋势

• 发表时间: 2015
• 作者: Yusuke Sakakibara;Tomotada Akutsu;Dan Chen;Aleksandr Khalaidovski;Nobuhiro Kimura;et al.;廣岡俊彦
• 通讯作者: 廣岡俊彦

ノンコヒーレント光ナイキストパルスを用いた2.56 Tbit/s/ch-525 km DQPSK伝送

使用非相干光奈奎斯特脉冲的 2.56 Tbit/s/ch-525 km DQPSK 传输

• 发表时间: 2015
• 作者: Eiichi Hirose;Yusuke Sakakibara;Yukihiko Igarashi and Takashi Ishii;門脇 孝;Shinji Ogawa;原子広大・瀬谷大輝・鈴木大貴・廣岡俊彦・中沢正隆
• 通讯作者: 原子広大・瀬谷大輝・鈴木大貴・廣岡俊彦・中沢正隆

Discrete solitons in optical fiber systems with large pre-dispersion

大预色散光纤系统中的离散孤子

• DOI: 10.1364/oe.25.019923
• 发表时间: 2017
• 期刊: Optics Express
• 影响因子: 3.8
• 作者: Davis;S. M.;K. H. Rosenlof;B. Hassler;D. F. Hurst;W. G. Read;H. Voemel;H. Selkirk;M. Fujiwara;and R. Damadeo;S. Kumar and M. Nakazawa
• 通讯作者: S. Kumar and M. Nakazawa