論文賞　推薦の辞
256 QAM digital coherent optical transmission using Raman amplifiers
吉田　真人　・　岡本　聖司　・　 大宮　達則　・　葛西　恵介
中沢　正隆
（英文論文誌B　平成23年2月号掲載）
　高精細の動画像配信をはじめとするブロードバンドサービスの急速な普及に伴い、国内のインターネットを行きかう情報量は年率40%の勢いで増加を続けている。このようなグローバルな情報量の増加に対応する手段として、光の振幅のみでなく位相の情報も同時に用いたコヒーレント光QAM(Quadrature Amplitude Modulation)伝送方式が注目されている。本論文は、著者らのグループのコヒーレント光伝送に関する先駆的なハードウェア技術およびソフトウェア技術を組み合せることにより、256値の超多値光伝送に関する研究成果を報告したものである。
　伝送の高効率化にあたってはQAM信号の多値度を如何に向上させるかが重要なポイントとなる。しかしながら、多値度の拡大とともに、シンボルを識別するために光信号の振幅・位相には高い精度が要求される。最近のディジタルコヒーレント伝送ではDSP (Digital Signal Processor) を駆使して位相の推定を行なっているが、多値度が高くなるほどその推定アルゴリズムが複雑になり、位相雑音が残留してしまう。一方、本論文では、著者らのグループが独自に開発した狭線幅 (4 kHz) CWファイバレーザおよびOPLL (Optical Phase-locked Loop) 回路を用いて、コヒーレント検波信号の位相雑音を0.5度以内に抑制している。256 QAM においては隣接するシンボル間の最小位相間隔はおおよそ±2.0 度であることから、この位相揺らぎは256 QAM 信号の復調に必要な許容位相範囲に比べて十分小さいものでる。また、本論文の特徴として、ラマン増幅を導入し、伝送システムのOSNRの改善を図っている点も大変重要である。そのOSNRの改善の結果、偏波多重4 Gsymbol/s, 256 QAM信号 (64 Gbit/s) の160 km伝送時におけるパワーペナルティを5.3 dBから2.0 dBに低減することに成功している。また、本伝送では僅か5.4 GHzの光帯域で64 Gbit/sデータ信号を伝送している。この結果は、11 bit/s/Hz (7 %のFECのオーバヘッドを考慮した値) の高い周波数利用効率を有する超多値光伝送の実現の可能性を示唆している。
　以上のように本論文は、高性能な狭線幅レーザとOPLLを駆使し、256値の超多値光伝送を実現したものであり、極めて高く評価できる。

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