次世代光無線システムの研究開発: ファイバ綱とのフル光接続に向けての実験的検討

摘要

無線システムにとって，光ファイバ網との間でインタフェースを意識させない相互接続環境の実現は究極の目標の一つである.本論文では，光無線方式によるファイバー空間ーファイバの間を一貫して光信号のまま伝送するフル光接続を提案し,その実現に向けた実験的検討，特に大気揺らぎの影響及び装置設計について述べる.ファイバと無線区間を意識させず，伝送する光信号に何ら変更を加えない，フル光接続を実現する次世代光無線システムを実現するためには，空間光をシングルモードファイバへ安定して導光する技術を確立する必要がある.そのためには，大気揺らぎによる受光強度変動の制御が必須である．そこで，我々は大気揺らぎの特性を長期の実験により評価し,次世代光無線システムの設計に有効な性質や指標を明らかにした．そして，大気揺らぎによる到来角度変動を制御し,空間とシングルモードファイバを効率的に結合する受光光学系を導入した光無線装置を開発した.この装置を使い，10 Gbit/s伝送やDWDM伝送というこれまで実用化されている光無線システムでは実現できなかった大容量通信を安定的に実現できることを示した．この結果は，次世代光無線システムが,ビットレートや伝送プロトコルに依存しないファイバと等価な伝送路を提供できる可能性があること，更に光と無線システムの融合をファイバ中のみならず無線区間においても実現できる可能性を示唆している．