平成２１年度　実績報告書

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研究部門成果報告フォトニックデバイス部門参考文献[1] Y. Miyoshi, S. Takagi, S. Namiki, and K. Kitayama, “Multi-period PM-NOLM with Dynamic Counter-Propagating Effects Compensation for 5-bit All-optical Analog-to-digital Conversion and its performance evaluations," IEEE/OSA J. Ligthtwave Technol., Vol.28, No.4, pp.415-422, 2010.[2]Y. Miyoshi, S. Takagi, S. Namiki, and K. Kitayama, “Resolution-enhanced ultrafast ADC using optical multi-period transfer functions of NOLMs,” OFC2010, OThU4 (San Diego, 2010.3).[3]K.Kitayama, Y.Miyoshi, S.Takagi, and S.Namiki “Ultrafast All-Optical Analog-to- Digital Conversion using Fiber Nonlinearity (招待講演)" ECOC2009 (Vienna, 2009.9)[4]高木, 三好, 並木, 北山, "NOLM の光入出力伝達関数を用いたA/D 変換器の分解能向上方法," 電子情報通信学会総合大会(仙台、2010.3)図4 5ビット量子化実験結果と10ビット化図3 実験系図2 NOLMの多重周期伝達関数を用いた分解能向上方法3. 分解能(量子化ビット数)の向上方法 図1のように光入力信号とNOLM2 台を並列接続し、それぞれを5bit のA/D 変換器に入力する。伝達関数の急峻な部分は入力信号の変動に対して出力信号の変動が大きいので分解能を向上できる。NOLM のうち1台はOPBSを用いて、正弦波伝達関数-90度シフトさせる。これは図1のNOLM2 出力のように伝達関数の傾きが緩やかな部分では、入力数値の判定が困難となるので少なくともどちらか一方のNOLM を機能させるための措置である。またNOLM 出力をA/D 変換器へ入力する際には、各伝達関数の傾きの緩やかな部分は分解能改善にほぼ寄与しないので、正弦波関数の量子化する範囲を限定することにより、更に分解能を向上できる。 NOLM の伝達関数特性を測定した実験系を図2 調f の大きさは重畳されるコントロールパルスの強度に比例するため、図1左下のように、入力光の強度に依存して周期的に出力が変化する伝達関数が得られ、全光アナログ・ディジタル変換に必要な周期特性を得ることができる。に示す。ファイバリングレーザーからの出力をシングルモードファイバを通すことで 5ps 程度までパルス幅を広げ、コントロールパルス列を作る。また、Wavelength Converter部分で四光波混合過程により波長 1580nm のコントロールパルスと同期の取れたプローブパルス列を作る。 図3は 3系統の入力を 5bit 量子化した結果、これら3つの変化点を元に出力ビット数 10bit に最適化した解析結果とその拡大図を示している。拡大図の破線で囲った部分のような符号の跳びが 307ヶ所発生しているが、有効ビット数は 8.95 となった。また符号の跳びに関して出力量子化ビット数を減らすことで、9ビットでは 8ヶ所、8ビットでは符号の跳びなしとなり、解消することが可能である。CW 37

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