| 講演名 | 1999/11/26 コヒーレント光増幅器の雑音特性 今宿 亙, 高田 篤, 山林 由明, |
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| 抄録(和) | コヒーレント光増幅器は、従来のレーザ、ラマン増幅器で与えられる標準量子限界(雑音指数3dB)を打破する低雑音光増幅が原理的に可能である。本稿では、光カー媒質を増幅媒体にしたインライン型コヒーレント光増幅器の光子数雑音特性について理論解析と実験評価を行う。理論解析では、光カー媒質の分布損失を考慮に入れた量子論的Langevin方程式を導出し、これを基に増幅信号光モード演算子と光子数分散を求めた。実験評価では、光カー媒質として非線形ファイバSagnac干渉計を光増幅手段として用い、光注入-光PLL併用法で励起光と信号光位相を同期させることで安定な光増幅動作を得た。雑音指数測定は、電気スペクトルアナライザ法で行った。長さ3km、損失係数-0.7dB、非線形係数15.8/W/kmの高非線形ファイバを用いることにより、利得16dBで雑音指数2.0dB(理論値0.38dB)と従来の光増幅器の標準量子雑音限界を下回る高利得超低雑音光増幅を実現した。 |
| 抄録(英) | Coherent optical amplifiers can principally breakthrough the standard quantum limit of the 3-dB noise figure imposed on conventional amplifiers such as laser and Raman amplifiers. This paper analyzes the noise characteristics of the coherent optical amplifier using Kerr medium theoretically and experimentally. In theoretical analysis, we derived the quantum Langevin equation of a lossy Kerr medium, and obtained the quantum field operator and the photon number variation of output signal. In experimental study, we utilized a nonlinear fiber Sagnac interferometer as optical gain medium and achieved stable optical amplification by locking optical phase between signal and pump using optical injection with compensation PLL. The electrical spectrum analyzer method was employed for the noise figure measurement. By using a high nonlinearity fiber with the length of 3 km, the loss coefficient of -0.7 dB/km, and the nonlinear coefficient of 15.8/W/km, we successfully obtained low-noise figure optical amplification under the standard quantum limit, 2.0-dB noise figure with 16-dB gain. |
| キーワード(和) | 光増幅 / 光パラメトリック増幅 / コヒーレント / 量子雑音 |
| キーワード(英) | Optical amplification / Optical parametric amplification / Coherent / Quantum noise |
| 資料番号 | LQE99-97 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE |
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| 開催期間 | 1999/11/26(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Lasers and Quantum Electronics (LQE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | コヒーレント光増幅器の雑音特性 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Noise Characteristics of Coherent Optical Amplifier |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光増幅 / Optical amplification |
| キーワード(2)（和/英） | 光パラメトリック増幅 / Optical parametric amplification |
| キーワード(3)（和/英） | コヒーレント / Coherent |
| キーワード(4)（和/英） | 量子雑音 / Quantum noise |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 今宿 亙 / Wataru Imajuku |
| 第 1 著者 所属（和/英） | NTT未来ねっと研究所 NTT Network Innovation Laboratories |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 高田 篤 / Atsushi Takada |
| 第 2 著者 所属（和/英） | NTT未来ねっと研究所 NTT Network Innovation Laboratories |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山林 由明 / Yoshiaki Yamabayashi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | NTT未来ねっと研究所 NTT Network Innovation Laboratories |
| 発表年月日 | 1999/11/26 |
| 資料番号 | LQE99-97 |
| 巻番号（vol） | vol.99 |
| 号番号（no） | 467 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |