半導体光増幅器を用いた光アナログ-デジタル変換

5. まとめ

半導体光増幅器内の周波数チャープを用いた光A/D変換技術を紹介した。半導体光増幅器で発生する周波数チャープは増幅された信号光に周波数変化を与え,伝送特性に影響を与えるというデメリットがあるが,提案手法ではこれを逆手に取って,光強度−周波数変換に応用した光A/D変換を提案し,サンプリング速度10 GSample/sでの実証実験に成功した。今後もさらなる高性能化を目指した研究開発を進めて行きたい。

参考文献
1)B. L. Shoop: “Photonic analog-to-digital conversion,”
2)G. C. Valley: “Photonic analog-to-digital converters,” Opt. Express, 15, 1955-1982 (2007).
3)A. Khilo et al.: “Photonic ADC: overcoming the bottleneck of electric jitter,” Opt. Express, 20, 4454-4469 (2012).
4)T. Konishi et al.: “All-optical analog-to-digital converter by use of self-frequency shifting in fiber and a pulse-sharping technique,” J. Opt. Soc. Am B, 19, 2817-2823 (2002).
5)S. Oda et al.: “A novel quantization scheme by slicing supercontinuum spectrum for all-optical analog-to-digital conversion,” IEEE Photon. Technol. Lett., 17, 465-467 (2005).
6)Y. Miyoshi et al.: “Multiperiod PM-NOLM with dynamic counter-propagating effects compensation for 5-bit all-optical analog-to-digital conversion and its performance evaluations,” J. Lightwave Technol., 28, 415-422 (2010).
7)M. Scaffardi et al.: “Analog-to-digital conversion based on modular blocks exploiting cross-gain modulation in semiconductor optical amplifiers,” IEEE Photon. Technol. Lett., 21, 540-542 (2009).
8)M. Matsuura et al.: “Time-resolved chirp properties of SOAs measured with an optical bandpass filter,” IEEE Photon. Technol. Lett., 20, 2001-2003 (2008).
9)M. Matsuura et al.: “Experimental investigation of chirp properties induced by signal amplification in quantum-dot semiconductor optical amplifiers,” Opt. Lett., 40. 914-917 (2015).
10)N. Ninomiya et al.: “Optical quantization based on intensity to frequency conversion using frequency chirp in a QD-SOA,” Proc. of OFC 2017, Th1F. 6, Los Angeles, USA (2017).
11)H. Hoshino et al.: “Photonic analog-to-digital conversion using red frequency chirp in a semiconductor optical amplifier,” Opt. Lett., 43, 2272-2275 (2018).
12)M. Matsuura et al.: “320-Gbit/s wavelength conversion using four-wave mixing in quantum-dot semiconductor optical amplifiers,” Opt. Lett., 36, 2910-2912 (2011).
13)M. Matsuura et al.: “Ultrahigh-speed and widely tunable wavelength conversion based on cross-gain modulation in a quantum-dot semiconductor optical amplifier,” Opt. Express, 19, B551-B559 (2011).
14)M. Matsuura et al.: “320-to-40-Gb/s optical demultiplexing using four-wave mixing in a quantum-dot SOA,” IEEE Photon. Technol. Lett., 24, 101-103 (2012).
15)M. Matsuura et al.: “Error-free 320-to-40-Gbit/s optical demultiplexing based on blue-shift filtering in a quantum-dot semiconductor optical amplifier,” Opt. Lett., 38, 238-240 (2013).

16)T. Okada et al.: “10-GSample/s, 15-level optical quantization using frequency chirp in a quantum-dot SOA,” Proc of OECC 2018, 1-26, Jeju, Korea (2018).

■Photonic Analog-to-Digital Conversion Using a Semiconductor Optical Amplifier
■Motoharu Matsuura

■Graduate School of Informatics and Engineering, University of Electro-Communications, Associate Professor

マツウラ モトハル

所属:電気通信大学 情報理工学研究科 准教授

(月刊OPTRONICS 2018年9月号)

このコーナーの研究は技術移転を目指すものが中心で,実用化に向けた共同研究パートナーを求めています。掲載した研究に興味があり,執筆者とコンタクトを希望される方は編集部までご連絡ください。 また,このコーナーへの掲載を希望する研究をお持ちの若手研究者注)も随時募集しております。こちらもご連絡をお待ちしております。
月刊OPTRONICS編集部メールアドレス:editor@optronics.co.jp
注)若手研究者とは概ね40歳くらいまでを想定していますが,まずはお問い合わせください。

関連記事

  • 表面偏析と自己組織化を組み合わせたペロブスカイト太陽電池の自発的積層制御技術

    5. p-i-n 3層一括成膜の実現とデバイス特性 最終段階として,p-i一括成膜(自己組織化)とi-n一括成膜(自己偏析)という,二つの異なる物理化学的メカニズムを一つの溶液内で同時に機能させる「多層一括成膜」に挑戦し…

    2026.06.10
  • 超小型衛星搭載に向けたハイパースペクトルカメラの小型化と軌道上観測

    3. 宇宙からの観測例 本章では,本研究で提案した手法に基づいて開発した小型ハイパースペクトルカメラを搭載した2機の超小型衛星による,軌道上観測成果を示す。 3.1 3U級超小型衛星「FUSION-1」による観測例 「F…

    2026.05.13
  • 新規赤外受光材料の開発に向けたMg3Sb2薄膜のエピタキシャル成長

    3.2 特異なドメイン構造の形成機構 最適化された500℃で成長させた薄膜について,X線回折(XRD)および高分解能の透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて詳細な構造評価を行った(図2)。XRDの極点図(結晶の特定の面がどの…

    2026.05.13
  • 地球と人工知能を繋ぐ光ファイバーセンサー

    4. 実験結果 実測したデータ群を図3に記載する。図3(a)はRAWデータである。縦軸はセグメント数,横軸は距離,画像の色は瞬時位相を示している。図3(b)は,RAWデータをPIXART-Σの初期ノイズとして利用して生成…

    2026.02.26
  • 安定な有機光触媒を利用した光触媒反応の開発

    ミニインタビュー 田中先生に聞く 高還元力光触媒という新しい挑戦 ─研究を始めたきっかけから (田中)私は博士課程の頃から光触媒の研究に取り組み,主に酸化力の高い触媒の開発を進めてきました。3年前に岡山大学に着任したこと…

    2026.02.12

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア