研究Research

送受信器内において実行されるディジタル信号処理は、既定の通信品質を得るために必要不可欠な技術です。レーザの位相不安定性、レーザの周波数不安定性、光素子の非理想特性、電気素子の非理想特性、光ファイバ伝送による波形劣化など、通信システムで生じるあらゆる信号品質劣化要因に対処することが求められます。我々が提案した信号再生ディジタル信号処理アルゴリズムは、極めて高品質な信号を得ることを可能としています。本技術は、2017年に光ファイバ1本あたり10.16Pbpsの伝送を達成した実験に用いられ、当時の世界記録の樹立に貢献しました。

光ファイバネットワークでは、複数の異なる波長信号を一本の光ファイバ内に集約して伝送する波長分割多重技術により、経済性に優れた通信システムを提供しています。しかし、光ファイバ通信で使用可能な周波数帯域は逼迫しているため、大容量化のためには限られた周波数帯域の有効利用が不可欠です。波長分割多重信号を周波数軸上で高密度に収容することにより大容量化を実現することができますが、代償として光信号の経路制御の際に周波数軸において隣接する信号の品質を低下させます。また、光信号の経路制御を光のまま行う光ファイバネットワークでは、送信器から受信器まで同一の波長を用いなければなりません。すなわち光ファイバネットワークの伝送能力を最大化するためには、周波数領域において隣接する光信号の影響と空間領域において連続するリンクの利用状況を考慮する、ネットワーク全体を俯瞰した制御が必要です。我々は、光ファイバネットワーク特有の制約を考慮した制御アルゴリズムを考案することで、大容量光ネットワークの実現を目指しています。近年では、機械学習による制御方式を考案し、その検証を進めています。