Detection of ultrafast 2-D complex signals

超快二维复杂信号的检测

• 批准号: 21K18725
• 负责人: 伊藤 文彦
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18725/
• 关键词: 2次元光信号; 画像; 超高速測定; 線形サンプリング法; 画僧; 光サンプリング; 2次元複素信号; マルチモード光ファイバ

本研究では、線形サンプリング法をベースに、２次元の分布を持つ複素振幅の超高速測定の実現に向けた検討を行なっている。低速で安価なエレクトロニクスのみを用いて、サブピコ秒の時間分解能を持つマルチモード複素振幅測定を実現する。このような「超高速複素振幅カメラ」は、従来の技術ではまったく不可能であり、光ファイバ空間多重通信の信号の測定を含め、様々な科学・工学技術に大きなインパクトをもたらすと考えられる。今期は、超高速・複素振幅空間分布測定器の心臓部となる新規の干渉装置を試作し、その動作確認に初めて成功した。サンプリングパルス光源として、1 MHzの周期で発振するパルス幅約1ピコ秒のモードロックレーザを用い、マルチモード光ファイバを伝搬するパルスをピコ秒オーダーの時間分解能で測定できることを実証した。加えて、直交する空間伝搬モードを正しく分離できることも確認した。これらにより、本研究の基本的なコンセプトを実証することができた。この原理を応用し、複数の伝搬モードを有する光ファイバのピコ秒オーダーの時間分解能での群遅延時間差測定を実現した。特に、同じLPモードグループ内での固有モードの伝搬時間差に起因する空間モード分散を検出できたことは、本研究ならではの成果である。光信号の複素電界振幅の超高速測定は、基礎科学から工学応用にわたる幅広い分野に関わる根幹技術である。しかし、超高速に変動する光の複素振幅を、空間的な分布を含めて測定可能な技術は、筆者の知る限り皆無であり、計画通りの成果が得られればそのインパクトは非常に大きいと考えられる。

In this study, linear dispersion method is used to investigate the effect of two-dimensional dispersion on ultra-high speed measurement of complex amplitude. Low speed, low speed, high speed, high The measurement of signals in optical space multiple communications includes the measurement of ultra-high-speed complex amplitude, the measurement of optical space multiple amplitude, and the measurement of optical space multiple amplitude. The new interference device of ultra-high speed complex amplitude spatial distribution detector has been tested successfully in this period. The time resolution of the light source and the 1 MHz period is determined by measuring the amplitude of the oscillation in about 1 second. Add to the list, and the list will be updated. This study is based on the basic knowledge of the author. The principle of this method is to measure the delay time difference of a plurality of optical fibers. In particular, the results of this study are due to the inherent differences in the transfer time between LP and LP. Ultra-high speed measurement of complex electrical field amplitude of optical signal, basic science, engineering, application, amplitude separation, root technology, etc. The complex amplitude and spatial distribution of light in ultra-high-speed motion include the measurement of possible technology and the author's knowledge.

项目成果

EDFσレーザにおける複屈折補償効果と安定化動作

EDFσ激光器的双折射补偿效应和稳定操作

• 发表时间: 2022
• 作者: 福嶋匡謙;和田篤;岡野真人;田中哲;伊藤文彦
• 通讯作者: 伊藤文彦

Measurement of Complex Waveforms in Wide Wavelength Range by Using Wavelength-Swept Light Source and Linear Optical Sampling

使用波长扫描光源和线性光学采样测量宽波长范围内的复杂波形

• DOI: 10.1587/transcom.2021ebp3132
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Transactions on Communications
• 影响因子: 0.7
• 作者: Shimizu Sougo;Zhang Chao;Ito Fumihiko
• 通讯作者: Ito Fumihiko

時間・周波数分割合成法を用いた直交振幅変調光信号の時間分解コンステレーションモニタ

采用时频分合成法的正交调幅光信号时间分辨星座监测

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤原翼;五十嵐浩司;伊藤文彦
• 通讯作者: 伊藤文彦

Overall Non-Mechanical Spectrally Steered LiDAR Using Chirped Amplitude-Modulated Phase-Shift Method

使用啁啾调幅相移方法的整体非机械光谱引导激光雷达

• DOI: 10.1109/jlt.2021.3131027
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Lightwave Technology
• 影响因子: 4.7
• 作者: Zhang Zheyuan;Zhang Chao;Shirahata Takuma;Yamashita Shinji;Set Sze Y.
• 通讯作者: Set Sze Y.

Bandwidth-Decomposed Analysis of Spatial-Mode Dispersion of Coupled 2-Core Fiber Employing Linear Optical Sampling

采用线性光学采样的耦合 2 芯光纤空间模式色散的带宽分解分析

• DOI: 10.1109/jlt.2023.3238769
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Lightwave Technology
• 影响因子: 4.7
• 作者: Uyama Masafumi;Okamura Shuki;Zhang Chao;Ito Fumihiko;Nakamura Atsushi;Okamoto Tatsuya;Koshikiya Yusuke
• 通讯作者: Koshikiya Yusuke