近年, 情報トラヒック量が急激に増加し, 通信の大容量化が求められており, それに伴いPAM4 (4-Level Pulse Amplitude Modulation) を用いた400GbE が標準化されている. また, 光パケット通信においても PAM4 の利用が期待されている. 一方, 光通信では伝送距離に応じて受信波形が光ファイバによって劣化するため, 受信器で CTLE (Continuous Time Linear Equalizer) などの電気分散補償回路による波形補償が用いられる. 先行研究では, PAM4パケット信号対応 CTLE 回路が提案された. しかし, 光パケット通信におけるCTLEでは波形補償量によって出力振幅が変動する課題がある. 本研究ではCTLEの出力振幅を一定にできる自動利得制御 (AGC: Automatic Gain Control) 機能を備えたPAM4 パケット信号対応 CTLE 回路を提案した.

本研究はJSPS科研費 25K00233 の助成及び東京大学大学院工学系研究科付属システムデザイン研究センター基盤設計研究部門 (旧VDEC) を通し, 日本ケイデンス・デザイン・システムズ社の協力で実施いたしました.

S21の周波数特性の測定結果

アイダイアグラム測定結果（2 Gbaud, LPF遮断周波数: 0.90 GHz(左), 1.64 GHz(右)）

パケット応答波形の測定結果

  • 今枝俊介, 石田翔悟, 大鹿純聖, 伊藤大輔, 中村誠, ``PAM4パケット信号対応CTLE回路の自動利得制御回路の検討,'' 2024年電子情報通信学会ソサイエティ大会, A , 2024年9月.
  • 今枝俊介, 水谷健介, 薮谷翼, 伊藤大輔, 中村誠, ``自動利得制御機能付きPAM4パケット信号対応CTLE回路の検討,'' 2026年電子情報通信学会総合大会, A-1-05, 2026年3月.
  • Shunsuke Imaeda, Kensuke Mizutani, Tsubasa Yabutani, Daisuke Ito, and Makoto Nakamura, ``Automatic Gain Control Circuit Design Methodology for Feed-Forward PAM4 CTLE for Optical Packet Communications,'' IEICE Electronics Express/査読中