2017年8月期研究会 アブストラクト

OFT(光計測) 2017-08-31 : 13:10 - 14:55

  1. 誘導ブリルアン散乱を用いた数モードファイバの片道クロストーク分布測定法
    ○高橋 央・鬼頭千尋・戸毛邦弘・真鍋哲也(NTT)・伊藤文彦(島根大)

    空間多重通信(SDM)の実現に向け,モード多重伝送の研究が盛んに行われている.数モードファイバ(FMF)を用いたSDM伝送路において,モード間損失差やモード間遅延差は重要なシステム設計指標であり,ファイバ敷設や接続等で発生するクロストーク(XT)がこれらに密接に関係している.本稿では,軸ずれ接続点における片道/往復のXTの違いを調査し,誘導ブリルアン散乱を用いた片道XT分布測定法について報告する.

  2. Detection of shortest-ever strain by slope-assisted BOCDR
    ○Heeyoung Lee・Yosuke Mizuno・Kentaro Nakamura(Tokyo Tech)

    To enable high-speed distributed strain/temperature measurement along optical fibers, we have developed a new configuration of Brillouin optical correlation-domain reflectometry (BOCDR)―named slope-assisted BOCDR (SA-BOCDR). Its basic operation has been investigated, and besides, it has been proved that strained/heated sections even shorter than the nominal spatial resolution can be detected. Although this “beyond-nominal-resolution” effect is an attractive advantage for practical applications, the detection of strained/heated section shorter than the current world record has not been demonstrated yet. In this work, by exploiting this special effect of SA-BOCDR, we demonstrate the detection of 2-mm-long―shortest ever―strained section in sensing fiber.

  3. Pressure dependence of FBG inscribed in perfluorinated plastic optical fiber
    ○Ryo Ishikawa・Heeyoung Lee(Tokyo Tech)・Amedee Lacraz・Antreas Theodosiou・Kyriacos Kalli(CUT)・Yosuke Mizuno・Kentaro Nakamura(Tokyo Tech)

    Though the several sensing characteristics of the fiber Bragg gratings (FBG) inscribed in perfluorinated graded-index (PFGI-) plastic optical fiber (POF) have been investigated, no reports have been provided regarding their pressure dependence. In this paper, we investigate the hydrostatic pressure dependence of the Bragg wavelength of a PFGI-POF-FBG. In the experimental results, the Bragg wavelength shift was negligibly small. However, when the pressure was maintained at 0.5 MPa, the Bragg wavelength shifted as time proceeded until 150 min later. After that, the Bragg wavelength exhibited a negative dependence on pressure with a coefficient of -0.13 nm/MPa.

  4. 周波数領域における光信号パターンの複素電界振幅測定
    ○浦川直樹・五十嵐浩司(阪大)

    本研究では、コヒーレント光受信を用いた光スペクトラムアナライザにおいて、光信号パターンの位相成分を含む複素電界振幅測定法を提案する。狭帯域成分を複数に分割測定して、それらを合成する。低速フォトダイオードやアナログ・ディジタル変換器が使用可能であり、ディジタル信号処理によって、位相雑音、測定スキュー、測定周波数揺らぎを補償し、光電界振幅成分を復元する方法を示す。測定された光電界振幅スペクトル波形をフーリエ変換することで、時間領域波形の再生も可能となる。

OFT(DC招待講演) 2017-08-31 : 15:05 - 15:30

  1. [招待講演]データセンターネットワークを支える技術
    ○松本直人・中澤道治・榎本尚木(さくらインターネット)・尾崎浩史・星 和保(丸の内ダイレクト)

    データセンターに設置されるサーバーは日々進化を続け,数年周期で目覚しい進化を遂げている.最近では,10〜100万台以上のサーバーを運用するデータセンター事業者とそうでない事業者では,用いられるサーバの種類にも変化が見え始めている.本稿では,サーバーの進化とネットワークの広帯域化が進むデータセンターネットワークにおけ各種技術への期待について,データセンターが抱える技術的ジレンマを背景として紹介していく.

OCS(SDM(FMF)) 2017-08-31 : 15:30 - 16:45

  1. 数モードファイバのモード選択励振による固有モード伝搬の観測
    ○國分泰雄・山口拓人・三浦聖矢(横浜国大)

    数モードファイバの伝播モードとしてLPモードが多く用いられるが,LPモードは円筒コアファイバの固有モードではないため,出射端でのモード分波が困難であることを以前指摘し,厳密固有モードによるモード多重伝送を提案した.しかし,実際のファイバにはコア楕円変形等の擾乱が発生するので,実際の固有モード伝播を確認する必要があった.そこで今回,数モードファイバを伝播する固有モードを,選択モード励振とNFP観測によって確認した.

  2. 部分MIMOを用いた81km 10モード多重伝送実験
    ○相馬大樹・若山雄太(KDDI総合研究所)・五十嵐浩司(阪大)・釣谷剛宏(KDDI総合研究所)

    近年、10モードを超えるモード多重伝送実験が報告されている。これらの実験では、MIMO信号処理によりモード間XTを補償しているため、モード多重数や伝送距離の増加に伴い信号処理に必要となるMIMOサイズやMIMOタップ数が増加してしまうことが問題である。本稿では、MIMOの複雑性低減に向け、モード間XTが抑圧された弱結合モード多重方式に着目し、2×2または4×4の部分MIMOのみを用いた81km 10モード多重伝送実験の結果を報告する。

  3. モード結合の利用による2LPモード多重伝送路の特性改善
    ○長谷川(漆原) 梓・森 崇嘉・坂本泰志・和田雅樹・山本貴司・中島和秀(NTT)

    モード多重伝送ではモード依存損失(MDL)やモード間群遅延差(DMD)の低減 が課題となっている。 今回、長周期グレーティング(LPG)を周期的に挿入した伝送システムについて、モード間損失差(DMA)とLPGにおけるモード結合量の関係を数値的に求めた。また2LPモードの周回実験系を構築し、モード結合量を制御したLPGを十分多く設けることによりDMAが大きい伝送路においてもMDLを低減可能であることを確認したので報告する。

OFT(ファイバセンサ応用) 2017-08-31 : 16:55 - 18:35

  1. フェムト秒レーザーにより作製された微小空洞化領域を有するシングルモード光ファイバを用いた水素検知センサの開発
    ○天野広輝・白石正彦・西山道子・渡辺一弘・窪寺昌一(創価大)

    フェムト秒レーザーを用いて石英系シングルモード光ファイバのコア部とクラッド部の境界面に空洞化領域を作製した.空洞化領域をファイバ伝搬方向に複数配列させることで,コア内の伝搬光がリークし,クラッディングモードを誘起させることができる.クラッド周囲にPdナノ粒子を固定し,水素吸蔵によるファイバ外界の誘電率変化をクラッディングモードに反映させ,伝搬光スペクトルの変化として取得することに成功した.

  2. ヘテロコア光ファイバに固定化するPdナノ粒子の浸漬時間に対する応答性評価
    ○小松大介・細木 藍・西山道子・渡辺一弘(創価大)

    本研究ではこれまでに、パラジウム(Pd)ナノ粒子を利用したヘテロコア光ファイバ型水素センサの研究開発を行ってきた。本稿では、センサ部へPdナノ粒子を固定化するにあたり、Pdナノ粒子懸濁液の浸漬時間が異なる4本のセンサを用意し、水素4%に対する光損失変化及び時間応答を検討したので報告する。

  3. 島状金薄膜によるヘテロコア光ファイバ型LSPRセンサのスペクトル特性と屈折率計測への応用
    ○細木 藍・西山道子・渡辺一弘(創価大)

    表面プラズモン共鳴(SPR)は光ファイバによる液体屈折率計測の原理として広く使われている.一方,近年では,局在型表面プラズモン共鳴(LSPR)をセンサに応用することが試みられている.本稿では,筆者らがこれまで研究開発してきたヘテロコア光ファイバを利用して,光ファイバ表面に成膜した金薄膜を加熱して得られた島状金薄膜の液体の屈折率変化に対する吸収スペクトルの特性評価を行ったので報告する.

  4. 光ファイバ分光セルを用いた金ナノ粒子凝集過程の観測
    ○大野秀信・白石正彦・西山道子・渡辺一弘・窪寺昌一(創価大)

    フェムト秒レーザーを用いて光ファイバ内に分光計としての機能を持つマイクロ穿孔を作製した.液体中に分散したポリビニルピロリドン(PVP)で保護された粒径5~10 nmの金ナノ粒子を穿孔内に挿入し,局在型表面プラズモン共鳴(LSPR)スペクトルの取得に成功した.本稿では,塩化ナトリウムを加えることで単量体として分散している金ナノ粒子を凝集させ,LSPRスペクトルの変化の取得に成功した結果を報告する.

OCS(光変調/光増幅) 2017-09-01 : 09:00 - 10:15

  1. 単一側波帯変調を用いた高多値直交振幅変調光信号生成
    ○五十嵐浩司(阪大)

    近年、高多値直交振幅変調(quadrature amplitude modulation)技術は高い周波数利用効率の達成には必要不可欠である。近年、10kHz程度の線幅の光源が商用化された光送受信器にも搭載され、64QAMを超える高多値QAM信号に対して、位相雑音よりも、変調におけるIQインバランスによる信号品質が支配的となっている。本研究では、変調におけるIQインバランスを原理的に抑圧するために、単一側波帯変調を基本とするQAM生成を提案する。ベースバンドQAM信号ではなく、IF周波数を有するQAM信号をSSB変調する。この場合、ベースバンド変調に比べて2倍の変調帯域が必要となるが、IQインバランス成分は信号帯域外のイメージ帯に発生する。IQ変調後の信号帯域外のIQインバランス成分は波長多重の際の隣接チャネルへのクロストークとなるが、波長選択スイッチのような狭帯域フィルタで除去することが可能である。本提案手法を用いて、64QAM光信号を生成した際のビット誤り率(bit error ratio: BER)特性を測定した。従来のベースバンド変調に比べて、良好なBER性能が得られた。

  2. 増幅段を3段に増加した疑似位相整合FOPA の増幅特性
    ○高坂繁弘・杉崎隆一・椎野雅人(古河電工)

    分散安定化偏波保持高非線形ファイバと作製した偏波保持オールパスフィルタモジュールを疑似位相整合を用いるファイバ型光パラメトリック増幅(QPM-FOPA)に適用し、3 段の増幅を行う。そして、30 dB と高い利得を31 nm と広く平坦な利得帯域が得られることを確認する。また、多段QPM-FOPAにおけるポンプパワー削減についてシミュレーションを基に議論する

  3. WDMインターリーブ・マルチコア/マルチファイバ伝送用MC-EDFAにおける励起光削減
    ○小野浩孝(NTT)・山田 誠(阪府大)・増田浩次(島根大)

    WDMインターリーブMCF伝送用のマルチコアファイバ増幅器における励起光パワー低減効果について調べ、低減効果のある動作範囲を明らかにした。

OCS(光デバイス/モード) 2017-09-01 : 10:25 - 11:40

  1. コヒーレント通信用フォトニック結晶部品の開発
    ○川上彰二郎・川嶋貴之・千葉貴史・居城俊和(フォトニックラティス)・津田裕之(慶大)・高橋 浩(上智大)

    自己クローニング形フォトニック結晶を目的に応じて適切に設計することにより,偏波ダイバーシティ用波長板;集光レンズ;偏波分離プリズム;レンズドプリズム;90度ハイブリッドなどの幅広い機能を実現できる。今回の講演では,それらを総合的に報告し,ロードマップ上に位置づける。

  2. 体積ホログラムを用いた空間モード分離器の波長850 nmにおける分離特性の評価
    ○清水新平・岡本 淳・水川郁弥・小川和久・富田章久(北大)・高畠武敏(オプトクエスト)・品田 聡・和田尚也(NICT)

    モード分割多重伝送では受信側で各モードを分離する技術が必要となる.体積ホログラムを用いたモード分離器は角度多重記録した体積ホログラムによって単一素子でのモードの一括分離を実現する.一方で赤外領域に感度を持つ良質なホログラム記録媒質は乏しく,光通信波長帯で動作させるためには異波長記録再生法の適用が必要となる.本研究では,異波長記録再生法を用いて波長850 nmでのモード分離実験を行い,出射光の複素振幅分布をフーリエ縞解析法によって計測することで分離特性の評価を行った.

  3. デュアルフェーズモジュレーションによる空間モードの選択的変換に関する実験
    ○前田智弘・岡本 淳・小川和久・富田章久(北大)・若山雄太・釣谷剛宏(KDDI総合研究所)

    モード分割多重方式を基盤とした伝送システムの実現には高精度な空間モード変換技術が必要不可欠である.そこで,本研究では複素振幅変調技術であるデュアルフェーズモジュレーションを用いた空間モード変換の実験結果を報告する.実験では,シングルモードファイバより出射したLP0,1から3個の異なる空間モード(LP0,1,LP1,1e,LP1,1o)への変換を行った.変換後の空間モードの複素振幅分布を計測し,モード間クロストークを算出した結果,各変換において−20 dB以下の数値を達成した.

OFT(SDM(MCF)) 2017-09-01 : 12:50 - 14:30

  1. マルチコア型中空反共振ファイバによる熱画像伝送
    小林拓矢・片桐崇史・○松浦祐司(東北大)

    A bundle composed of 245 anti-resonant glass hollow optical fibers with a total diameter of 1 mm and fiber core diameter of 60 um is fabricated for endoscopic infrared-thermal imaging. The bundle fiber shows low losses in the wavelength range of 3 to 4 um owing to the anti-resonant effect of the thin glass wall. An image resolution of around 420 um with a field-of-view of 3-mm diameter is obtained although crosstalk between adjacent fibers is observed. The experimental results of an imaging system using the fiber bundle with a half-ball lens at the distal end, which can be inserted into a working channel of endoscopes, are also shown.

  2. クラッド一括合成法による空孔付与型マルチコアファイバの作製
    ○福本良平・安間淑通・竹永勝宏(フジクラ)・野添紗希・坂本泰志・松井 隆・辻川恭三・青笹真一・中島和秀(NTT)・愛川和彦(フジクラ)

    マルチコアファイバのコア間クロストーク(XT)を抑制する技術の1つとして,コア間への空孔付与がある.今回,プリフォーム作製時に空孔が残るクラッド一括合成法を用いて空孔付与4コアファイバを作製した.その結果,空孔付与によって波長1550 nmでのXTを10 dB/ km程度改善できることを確認した.

  3. 高空間多重密度を有する結合型マルチコアファイバに関する検討
    ○坂本泰志・青笹真一・森 崇嘉・和田雅樹・山本貴司・野添紗希・寒河江悠途・辻川恭三・中島和秀(NTT)

    結合型マルチコアファイバ(MCF)は、伝搬中のモード間結合によりインパルス応答幅が低減できることから光MIMO伝送用光ファイバとして注目されている。本稿では、高密度にコアを配置した結合型MCFに関する検討結果を報告する。

  4. Oバンド帯WDM伝送に零分散波長を最適化した 単一モードファイバ
    ○松井 隆・坂本泰志・中島和秀(NTT)

    近年,データセンタにおける伝送容量が急速に増加しており,SMFを用いた長距離用100GbEや400GbEが開発されている.これらのシステムはOバンドのWDM伝送を利用するが,SMFの零分散波長0が伝送距離を制限する.また1 Tbit/sを超えるトランシーバーを考慮すると,波長数の増加による対応は困難であり,並列伝送が有効になると考えられる.ここでマルチコアファイバ(MCF)は高い空間利用効率を有し,次世代の並列伝送媒体として高い関心を集めている1.本稿では,SMFと光学互換であり零分散波長を高速GbEに最適化した単一モードMCFについて報告する.

OFT(接続) 2017-09-01 : 14:40 - 16:45

  1. 4コアMCFコネクタの軸ずれと角度ずれに起因する損失シミュレーション
    ○境目賢義・荒井健汰・田中 巧・長瀬 亮(千葉工大)

    マルチコアファイバ(MCF)用光コネクタの設計手法を確立するためには,接続損失の発生要因を特定する必要がある.現在検討が進んでいる4コアMCFはクラッド中心にコア(センターコア)を有していないため,センターコア損失の実測値に基づいたシミュレーションを行うことができず,接続損失発生要因を特定することは困難である.筆者らはセンターコアを持たないMCFであっても実測値に基づいたシミュレーションを行えるよう,新たなシミュレーション方法を検討した.

  2. 4コアMCFコネクタのPC接続条件
    ○荒井健汰・境目賢義・長瀬 亮(千葉工大)

    光ネットワークを流れる信号トラフィックは年々増大を続け,現在の伝送方式の限界を超える事態が懸念されていることから、一本のファイバに複数のコアを持つマルチコアファイバ(MCF)が種々提案されている.MCFであっても光ファイバの機械的特性を考えると外径125 umが望ましい.本研究では,フェルールの回転を抑えるオルダム・カップリング構造を有するMU形光コネクタプラグを用い,外径125 um、4コアMCFの光コネクタを試作しPC接続を確認するとともに,必要な押圧力をシミュレーションにより求めた.

  3. 高ΔPLCとSMFの低損失多芯接続技術
    ○山崎慎太郎・小林 剛・高橋正典・長谷川淳一(古河電工)

    5%以上の高い比屈折率差(Δ)を有する石英系平面光波回路(PLC)とシングルモードファイバ(SMF)との接続損失を低減するために、高Δファイバを用いてファイバテープのモードフィールド径を小さくする検討を行った。8芯テープを使用した、高ΔPLCとSMFの16芯一括接続において、接続損失を全ポート0.5dB/facet以下にすることができた。さらに、この低損失接続技術を高ΔPLCデバイスに適用するための検討結果を報告する。

  4. リングコア型Aeff拡大ファイバとフッ素添加クラッド標準Aeffファイバとの低損失融着接続
    ○鈴木雅人・田村欣章・山本義典・長谷川健美(住友電工)

    実効断面積(Aeff)が148μm2に拡大されたファイバと,標準的なAeff(83μm2)を持つファイバとの融着接続において,0.08dBという低損失を実現した.Aeff拡大ファイバは,リングコア型屈折率分布を採用することで小さなMFDを有する.加えて,標準Aeffファイバは,フッ素添加クラッドを持つことで融着放電により効果的にMFDが拡散される.その結果,両ファイバ間のMFD不整合を低減し,融着損失を低減できることを示す.

  5. 光部品用「粘着式清掃ツール」の開発
    ○鈴木正義・後藤 誠(巴川製紙所)

    光ファイバの小さいコアに閉じ込められたハイパワーの通信光は、エネルギー密度が高く、ゴミや塵がコアに付着していると、燃えてその熱でコアが溶融し、光通信に重大なトラブルを引き起こす恐れがある。そのため、光コネクタ端面や光トランシーバのスタブ内の清掃は、以前にもまして重要な工程となっている。一般的に、清掃布により拭いたりしているが、かき分けたゴミが残り、接続作業時にそのゴミが移動して不具合を起こす可能性があった。また、拭くことにより端面をこすり付け、傷がつく可能性があった。本報告では、これら課題を解決するため、ゴミや塵を光コネクタやレセプタクルから確実に取り除く方法として、粘着成分を用いた清掃用具を検討したので報告する。

最終更新: 2017-08-25 (金) 18:51:17 (108d)