平成 20 年度電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会講演番号：84 高分解能スペクトル位相制御による高速光パルス列生成の検討 B-12 Research of Optical High-Speed Pulse Generation by High-Resolution Spectrum Phase Control 坂部友 Tomo SAKABE 三重野光子 Mitsuko MIENO 駒井友紀 Yuki KOMAI 小舘香椎子 Kashiko KODATE 日本女子大学理学部 Faculty of Science, Japan Women’s University 強度 1551.75 -15 (c) 強度強度位相位相 VOA VOPS AWG ･････････ #20 ･･･出力光信号･･･ #1 ミラー Ch. 1 ･･･ t Ch. 20 t 10GHz SMF EDFA BPF Circulator PC 0 -50 1551.75 π 0 1551.75 1553.35 Wavelength [nm] 7.5 nm MLLD のパラメータ中心波長 : 1552.524 nm 繰り返し周波数 : 10 GHz パルス幅 : 2 ps EDFA MLLD SMF EDFA BPF PC P : : : : : : Power [a.u.] Power [a.u.] -15 (e) 0 400 4000 (d) 800 1553.35 -50 500 100 ps 50 ps 0 400 6500 (f) 20 ps 1500 0 Time [ps] 400 Fig.2 高速光パルス列生成実験結果 (a), (b): 繰り返し周波数 10 GHz (c), (d): 繰り返し周波数 20 GHz (e), (f): 繰り返し周波数 50 GHz 謝辞本研究を進めるにあたり、ご助言頂きました情報通信研究機構の宮崎哲弥氏、和田尚也氏、品田聡氏に感謝申し上げます。 P OSS MLLD π 8000 (b) 3. まとめチャネル間隔 10 GHz、チャネル数 20 ch の OSS を用いたスペクトルの位相制御により、最大 50 GHz までの高速光パルス列の生成に成功した。今後は、スペクトルの強度・位相の両方を制御し、50 GHz 以上の高精度な、超高速光パルス列生成を目指す。 λ λ 1553.35 Power [a.u.] -60 Phase [rad.] 0 OSS 入力光信号 π Phase [rad.] (a) Phase [rad.] Power [dBm] -15 位相時間波形スペクトル Power [dBm] 2. スペクトル位相制御による高速光パルス列生成高速光パルス列生成のためのスペクトル位相制御パターンを高速フーリエ変換シミュレーションにより算出した。算出したスペクトル位相制御パターンを用いた高速光パルス列生成実験の実験系を Fig. 1 に示す。使用した OSS は AWG、各出力導波路のチャネルごとに可変振幅減衰器 (Variable Optical Attenuator: VOA)と可変位相シフタ (Variable Optical Phase Shifter: VOPS)、ミラーで構成されている [2]。光信号が AWG に入力され、フーリエ変換され、各スペクトル成分の振幅と位相はそれぞれ VOA と VOPS により独立に制御される。制御された各スペクトル成分は、ミラーにより反射し、AWG で逆フーリエ変換され、入出力ポートから制御された光信号が出力される。使用した OSS のパラメータは、中心波長 1552.524 nm、チャネル間隔 10 GHz、入出力ポート数 20、チャネル数 20 ch である。VOPS によりスペクトルの位相制御を行い、20 GHz、50 GHz への高速光パルス列生成の実験を行った。実験結果を Fig.2 に示す。Fig.2 (a), (b)は、OSS に入力した繰り返し周波数 10 GHz の光信号のスペクトルと時間波形である。Fig.2 (c), (d)は、スペクトル領域において OSS の位相パターンを｛0 π 0 π 0 π 0 π 0 π 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0｝と制御したスペクトルと時間波形であり、パルス間隔が 50 ps となった。Fig.2 (e), (f)は、スペクトル領域において OSS の位相パターンを｛π/2 π 0 π 3π/2 π π 0 π π π π 0 π π π π 0 3π/2 π/2｝と制御したスペクトルと時間波形であり、パルス間隔が 20 ps となった。以上の結果より、繰り返し周波数 10 GHz の光パルス列から、20 GHz、50 GHz へと高速な光パルス列生成を実証した [3]。 Power [dBm] 1. はじめに社会における情報通信の重要性が増すとともに、超高速・大容量なフォトニックネットワークの実現が求められる。その要素技術として、光の特徴である超高速性・広帯域性を活用した高速繰り返し・高出力光パルス列生成などの研究開発が盛んに行われている [1]。我々は、光通信におけるキーデバイスとなるアレイ導波路格子 (Arrayed Waveguide Grating: AWG)を用いた、 AWG 型光波シンセサイザ (Optical Spectrum Synthesizer: OSS)の提案、試作を行っている。本稿では、OSS を用いたスペクトル位相制御により、50 GHz の高速光パルス列生成実験を行ったので報告する。 Streak camera/ Optical spectrum analyzer モード同期レーザシングルモード光ファイバエルビウム添加光ファイバ増幅器バンドパスフィルタ偏波コントローラ偏光子 Fig.1 OSS の構成と高速光パルス列生成の実験系 -84- 参考文献 [1] Y. Komai, et.al, ECOC 2006, We3 (2006). [2] N. Wada, et.al, Proc. SPIE, 414-421 (2006). [3] 坂部友, 他, Optics & Photonics Japan 2008 講演予稿集, 156-157 (2008). Copyright © 2009 IEICE