ペタビット超級光ファイバネットワーク実現に向けた光ノードの開発

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本研究では，光ファイバネットワークの大容量化を実現する，高次多値変調技術及び空間分割多重技術に対応する大容量光ノードの構築を目的としている．初年度では高密度波長分割多重及び高次多値変調に対応する光受信器及び光スイッチの開発を行った．光受信器の研究について，ナイキスト波長分割多重方式に対応する光受信器の検討を行った．ナイキスト波長分割多重方式はシンボル間干渉及びチャネル間クロストークを回避しながら信号間隔を極限まで削減した波長分割多重方式である．検討の過程で，レーザ周波数の不安定性に起因する周波数オフセットと光受信器の不整合に起因するIQ不均衡が同時に生じた場合，ナイキスト波長分割多重信号の波長多重分離時に信号品質が低下するという課題を発見した．そこで，この課題を解決する光受信器を新たに開発し，その実現可能性をシミュレーション及び実験により確認した．開発した光受信器は，従来の光受信器では両立されていない波長多重分離機能と受信器IQ不均衡の補償機能を，実現可能な計算コストで両立する．従って，社会的に大きなインパクトを持つと考えられるため，特許の出願を行った．さらに，データセンタ内ネットワーク向け光スイッチに対し，ナイキスト波長分割多重方式の導入を検討した．データセンタ内ネットワーク向け光スイッチとして，これまでに空間分割多重及び波長分割多重を活用した光スイッチ構成が提案されており，この光スイッチにナイキスト波長分割多重方式を導入することで更なる大容量化が期待できる．ナイキスト波長分割多重方式を導入した光スイッチの実現可能なスループットおよびポート数をシミュレーションにより確認し，学会発表を行った．