信号歪み補償機能を併せ持つ光変調器による高速・高精度任意光信号生成

使用具有信号失真补偿功能的光调制器生成高速、高精度的任意光信号

• 批准号: 16J10765
• 负责人: 山口 祐也
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: National Institute of Information and Communications Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10765/
• 关键词: 光変調器; 光ファイバ通信; 光エレクトロニクス

本研究では、電気－光信号変換機である光変調器において、アナログな信号処理として信号整形の機能も付加させることを目指し、その導入としてまずマッハツェンダー干渉系型変調器が本質的に持つ非線形性を補償したデバイスを作製したので報告する。まず、位相ダイバーシティホモダイン検波を想定した光コヒーレントリンクについて考える。光変調器の電界振幅領域での応答関数をf(V)として、電気信号Vsig(t)によって駆動されると、出力光の電界振幅は入力光とf(Vsig)の積となる(変調信号が電界振幅に乗る)。これをコヒーレント受信すると、出力電気信号として受信光波の電界振幅に比例したものが得られる。ここで、f(V)を線形とした場合を考えると、受信側の出力電気信号は送信側の入力電気信号と同じ(もしくは振幅が定数倍)ものが得られることがわかり、線形なリンクを構成できることがわかる。次に、変調器の応答関数を制御する方法を示す。光変調器として一般的なマッハツェンダ型変調器ではsin関数の応答を持っている。ここでsin関数のマクローリン展開を考えると、1次成分のほかに3次や5次のような高次の非線形成分を持っていることがわかる。本研究では、光干渉計の集積化によってこの非線形性を抑圧したデバイスを提案、実証した。本変調器では1本の電極により4本の光導波路を変調するが、光導波路の位置によって変調深さが異なるため、これを利用して異なる周期の正弦波応答の重ね合わせとし、フーリエ級数展開の考え方を利用して、応答関数を任意関数へと変形させる。実際に作製したデバイスを用いて測定した応答関数から線形性が向上していることを確認した。

在这项研究中，我们旨在在光学调节器，电气信号转换器中添加信号形成作为模拟信号处理的功能，并报告我们首先创建了一种补偿基于马赫德尔干扰的调制器基本上拥有的非线性的设备。首先，我们考虑了一个假设相位多样性检测的光学连贯链接。当光学调制器的场振幅区域中的响应函数为f（v）并由电信号VSIG（t）驱动时，输出灯的电场幅度是输入光和F（VSIG）的乘积（调制信号运行电场幅度）。当相干接收到这一点时，输出电信号的获得为与接收光波的电场振幅成正比。在这里，考虑到f（v）是线性的情况，很明显，接收侧的输出电信号与传输侧的输入电信号（或幅度为恒定倍数）相同，并且可以构建线性链接。接下来，显示了控制调制器响应函数的方法。 Mach-Zehnder调制器通常是光学调节器，具有罪名函数的响应。考虑到Maclaurin的罪名函数的扩展，我们可以看到，除了线性组件外，它还具有高阶非线性组件，例如第三阶和第五阶。在这项研究中，我们提出并证明了一种通过光学干涉仪的整合来抑制这种非线性的设备。在此调节器中，四个光学波导由一个电极调节，但是根据光学波导的位置，调制深度有所不同，因此使用傅立叶系列扩展的概念将响应函数叠加到不同时期的正弦波响应。已确认线性从使用实际制造设备测量的响应函数提高了线性。

项目成果

Optical Amplitude Modulator Linearized by Integration of Optical Interferometric Waveguides

通过集成光干涉波导实现线性化的光幅度调制器

• 发表时间: 2016
• 作者: Yuya Yamaguchi;Atsushi Kanno;Tetsuya Kawanishi;Masayuki Izutsu;and Hirochika Nakajima
• 通讯作者: and Hirochika Nakajima