JP2005223945A - Optical transmission system, optical multiplexing transmission system and related peripheral techniques - Google Patents

Optical transmission system, optical multiplexing transmission system and related peripheral techniques Download PDF

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丈二 石川
Hiroshi Nishimoto
央 西本
Hiroaki Tomofuji
博朗 友藤
Hiromi Ooi
寛己 大井
Motoyoshi Sekiya
元義 関屋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide clock extraction techniques in OTDM transmission. <P>SOLUTION: Two optical signals of inverse phases are generated by an optical switch 241, modulated by external modulators 244, 245 and multiplexed by a multiplexer 246, and an optical multiplexed signal of a double transmission rate is generated and transmitted. In a receiving side clock extraction circuit 251, an amplitude difference is given to optical signals (g), (h) before multiplexing in order to directly extract clocks of the optical signals before multiplexing. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は光伝送システム及びその関連技術、特に、大容量伝送のために伝送条件が最適化された伝送路を有する光伝送システム、及び大容量の伝送を可能にするための光時分割多重(Optical Time Division Multiplexing:OTDM)等の光多重技術が採用された光伝送システムとその実現のための関連技術に関する。   The present invention relates to an optical transmission system and related technology, in particular, an optical transmission system having a transmission path in which transmission conditions are optimized for large-capacity transmission, and optical time division multiplexing for enabling large-capacity transmission ( The present invention relates to an optical transmission system employing an optical multiplexing technology such as Optical Time Division Multiplexing (OTDM) and related technologies for its realization.

伝送速度の増加にともない、光ファイバの群速度分散(Group-velocity dispersion : GVD )による波形劣化のために、伝送距離が厳しく制限される。さらに、伝送速度が増加すると送受レベル差を確保するために、送信光パワーを増加させる必要がある。そうすると、ファイバ非線形効果である自己位相変調(Self-phase modulation:SPM )効果の影響が大きくなり、群速度分散との相互作用(SPM−GVD効果)のために、波形劣化がより複雑になる。   As the transmission speed increases, the transmission distance is severely limited due to waveform degradation due to group-velocity dispersion (GVD) of the optical fiber. Furthermore, when the transmission rate increases, it is necessary to increase the transmission optical power in order to ensure a transmission / reception level difference. Then, the influence of the self-phase modulation (SPM) effect which is a fiber nonlinear effect becomes large, and the waveform deterioration becomes more complicated due to the interaction with the group velocity dispersion (SPM-GVD effect).

このSPM−GVD効果による波形劣化が支配的な場合、ほぼ次式のようなスケール則が成立する。
DB2av2 =const. (1)
D:分散値(ps/nm/km)
B:伝送速度(Gb/s)
av:伝送路中での平均光パワー(mW)
L:伝送距離(km)
const.:所要ペナルティにより決定される。
例えば、伝送速度Bが10Gb/sから40Gb/sへ4倍になると、伝送路中での平均光パワーPavを4倍にする必要がある。したがって、同じ伝送距離Lを確保するには、信号光波長における分散値Dを1/64に設定しなければならない。
When the waveform deterioration due to the SPM-GVD effect is dominant, a scaling law as shown in the following equation is almost established.
DB 2 P av L 2 = const. (1)
D: Dispersion value (ps / nm / km)
B: Transmission speed (Gb / s)
P av : Average optical power in transmission line (mW)
L: Transmission distance (km)
const. : Determined by the required penalty.
For example, when the transmission rate B is quadrupled from 10 Gb / s to 40 Gb / s, the average optical power P av in the transmission path needs to be quadrupled. Therefore, in order to ensure the same transmission distance L, the dispersion value D at the signal light wavelength must be set to 1/64.

そこで、信号光の分散値をできるだけ小さくするため、ファイバの零分散波長λ0 をファイバの伝送損失が最小となる1.55μ帯にシフトさせた分散シフトファイバ(dispersion shifted fiber:DSF )を使用し、1.55μ帯で伝送することが現在進められている。なお、零分散波長λ0 とは、波長の微少変化に対する伝送遅延時間の変化量である波長分散D(ps/nm/km)が負の値(正常分散)から正の値(異常分散)に転ずる点の波長であり、この波長λ0 の近傍において波長分散の絶対値は最小になるので波長分散による波形歪みが最小となる。 Therefore, in order to minimize the dispersion value of the signal light, a dispersion shifted fiber (DSF) in which the zero dispersion wavelength λ 0 of the fiber is shifted to the 1.55 μ band where the transmission loss of the fiber is minimized is used. Transmission in the 1.55 μ band is currently underway. Note that the zero-dispersion wavelength λ 0 means that the chromatic dispersion D (ps / nm / km), which is the amount of change in transmission delay time with respect to a minute change in wavelength, is changed from a negative value (normal dispersion) to a positive value (abnormal dispersion). This is the wavelength at the point of rotation, and the absolute value of chromatic dispersion is minimized in the vicinity of this wavelength λ 0 , so that waveform distortion due to chromatic dispersion is minimized.

しかしながら、DSF伝送路の零分散波長λ0 は、線引き工程におけるファイバコア径の微小変動により、長さ方向の変動は避けられない。さらに伝送路ケーブルは数kmのセグメントの多芯ケーブルが繋ぎ合わされており、隣接セグメント間のλ0 は連続性がなく、ランダムに分布している。また、環境温度等の変化による経時変化によってもλ0 は変化する。 However, the zero dispersion wavelength λ 0 of the DSF transmission line is inevitably changed in the length direction due to a minute change in the fiber core diameter in the drawing process. Furthermore, multi-core cables of several km segments are connected to the transmission line cable, and λ 0 between adjacent segments has no continuity and is randomly distributed. In addition, λ 0 also changes due to changes over time due to changes in environmental temperature and the like.

したがって従来では、λ0 の分布及び経時変化を考慮して、その最悪値が始点から終点まで続いたとしても所定の伝送品質を満足し得るように設計する最悪設計が採用されていた。このため伝送路のコストの上昇は避けられず、これが大容量化の障害となっていた。
一方、光信号の変調及び復調等の信号処理にあっては、通常これらの信号処理は電気信号の段階で実施され、光信号の変調を行うための電気信号を高速化することによって、光伝送システムの高速化を図ることが主流であった。しかし最近においては、電子デバイスによる電気信号レベルでの高速化が難しいことが問題となってきている。Si,GaAs,HBT,HEMT等を用いた、10〜40Gb/sでの光通信用デバイスの研究開発が行われているが、現状で実用レベルにあるのは、10〜20Gb/sまでと言われている。
Therefore, conventionally, the worst design has been adopted in which the distribution of λ 0 and the change with time are taken into account so that even if the worst value continues from the start point to the end point, the predetermined transmission quality can be satisfied. For this reason, an increase in the cost of the transmission line is unavoidable, and this has been an obstacle to increasing the capacity.
On the other hand, in signal processing such as modulation and demodulation of optical signals, these signal processing are usually performed at the stage of electrical signals, and optical transmission is performed by speeding up electrical signals for modulating optical signals. The mainstream was to speed up the system. However, recently, it has become a problem that it is difficult to increase the speed at an electric signal level by an electronic device. Research and development of optical communication devices at 10 to 40 Gb / s using Si, GaAs, HBT, HEMT, etc. are being carried out, but it is said that the current practical level is up to 10 to 20 Gb / s. It has been broken.

このため、光伝送システムの伝送速度を、電子デバイスの動作速度以上に高速化するには、光領域での多重技術が有効である。一つには波長軸での多重による方法(Wavelength Division Multiplexing :WDM )、また一つには時間軸での多重による方法(Optical Time Division Multiplexing:OTDM)が考えられるが、いずれの方法においても実用化のためにその周辺技術の開発が必要である。   For this reason, in order to increase the transmission speed of the optical transmission system beyond the operating speed of the electronic device, multiplexing technology in the optical domain is effective. One is a method using wavelength division multiplexing (Wavelength Division Multiplexing: WDM), and the other is a method using time axis multiplexing (Optical Time Division Multiplexing: OTDM), but either method is practical. It is necessary to develop the peripheral technology for the development.

したがって本発明の第1の目的は、大容量伝送を可能にするために伝送条件の最適化の技術を提供することにある。
本発明の第2の目的は、大容量伝送を可能にするための光多重化の実用化のための周辺技術を提供することにある。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a technique for optimizing transmission conditions in order to enable large-capacity transmission.
A second object of the present invention is to provide a peripheral technique for practical use of optical multiplexing to enable large-capacity transmission.

本発明によれば、複数の光信号を時分割多重する光時分割多重手段と、該光時分割多重手段によって生成された光多重化信号を伝送する光伝送路と、該光伝送路によって伝送された光多重化信号から前記多重化前の光信号のクロックを直接抽出するクロック抽出手段と、該クロック抽出手段へ供給される光多重化信号における各光信号の振幅に差を付与することによって該クロック抽出手段によるクロックの抽出を可能にする振幅差付与手段とを具備する光伝送システムが提供される。   According to the present invention, an optical time division multiplexing means for time-division multiplexing a plurality of optical signals, an optical transmission line for transmitting an optical multiplexed signal generated by the optical time division multiplexing means, and transmission by the optical transmission path A clock extraction unit that directly extracts a clock of the optical signal before multiplexing from the multiplexed optical signal and a difference in amplitude of each optical signal in the optical multiplexed signal supplied to the clock extraction unit There is provided an optical transmission system comprising amplitude difference providing means that enables clock extraction by the clock extracting means.

本発明によれば、複数の光信号を時分割多重する光時分割多重手段と、受信側において光多重化信号から多重化前の光信号のクロックを直接抽出することを可能にするため、該光多重化信号における各光信号の振幅に差を付与する振幅差付与手段とを具備する光送信機もまた提供される。   According to the present invention, the optical time division multiplexing means for time-division multiplexing a plurality of optical signals, and the receiving side can directly extract the clock of the optical signal before multiplexing from the optical multiplexed signal. There is also provided an optical transmitter comprising amplitude difference giving means for giving a difference to the amplitude of each optical signal in the optical multiplexed signal.

図1は本発明に係る光信号伝送システムの一例のブロック図である。図1において、11は光送信部、12は光受信部、13は光ファイバ、14は波長可変光源、15は波長可変フィルタ、16,17は光増幅器又は光増幅器を有する光中継器、18は受光部、19は駆動回路である。   FIG. 1 is a block diagram of an example of an optical signal transmission system according to the present invention. In FIG. 1, 11 is an optical transmitter, 12 is an optical receiver, 13 is an optical fiber, 14 is a variable wavelength light source, 15 is a variable wavelength filter, 16 and 17 are optical amplifiers or optical repeaters having optical amplifiers, A light receiving unit 19 is a drive circuit.

光送信部11の波長可変光源14としては、例えば、既に提案されている3電極型の波長可変半導体レーザや外部回折格子制御型の波長可変半導体レーザ等の各種構成の波長可変半導体レーザを用いることができる。
図2は波長可変半導体レーザの説明図であり、3電極型の波長可変半導体レーザの概要を示す。図2に示した波長可変半導体レーザはInGaAsP/InPレーザ構成を有している。共通電極21と電極22との間に活性層25を含むレーザ発振領域27が形成され、共通電極21と電極23との間に波長微調領域28が形成され、共通電極21と電極24との間に回折格子26を含む波長粗調領域29が形成されている。電極23に加える電流Ipと、電極24に加える電流Idとを調整して発光波長を変化させ、電極22に加える電流Iaによって光出力を制御することができる。従って、駆動回路19から電流Ia,Ip,Idを制御することにより、発光波長を制御し、且つ伝送情報に従って変調した光信号を出力することができる。
As the wavelength tunable light source 14 of the optical transmission unit 11, for example, a wavelength tunable semiconductor laser having various configurations such as a three-electrode type tunable semiconductor laser already proposed and an external diffraction grating control type tunable semiconductor laser is used. Can do.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a wavelength tunable semiconductor laser and shows an outline of a three-electrode type wavelength tunable semiconductor laser. The wavelength tunable semiconductor laser shown in FIG. 2 has an InGaAsP / InP laser configuration. A laser oscillation region 27 including the active layer 25 is formed between the common electrode 21 and the electrode 22, a wavelength fine tuning region 28 is formed between the common electrode 21 and the electrode 23, and the space between the common electrode 21 and the electrode 24 is formed. A rough wavelength tuning region 29 including the diffraction grating 26 is formed. The light output can be controlled by adjusting the current Ip applied to the electrode 23 and the current Id applied to the electrode 24 to change the emission wavelength, and the current Ia applied to the electrode 22. Therefore, by controlling the currents Ia, Ip, and Id from the drive circuit 19, it is possible to control the emission wavelength and output an optical signal modulated according to the transmission information.

波長可変光源14としては、上述のような光源を直接駆動する直接変調型のみでなく、光源からの光を外部変調器で変調する外部変調型とすることが可能である。又波長可変光源14からの光信号を光増幅器により増幅して光ファイバ13に送出する構成とすることも可能である。
光増幅器16,17は、例えば、ErやNd等をドープした希土類ドープ光ファイバ増幅器を用いることができ、例えば、Erドープ光ファイバ増幅器は、1.5μm帯の光信号を、1.48μm又は0.98μmの励起光によって直接増幅することができる。
The wavelength variable light source 14 is not limited to the direct modulation type that directly drives the light source as described above, but can also be an external modulation type that modulates light from the light source with an external modulator. It is also possible to amplify an optical signal from the wavelength tunable light source 14 with an optical amplifier and send it to the optical fiber 13.
As the optical amplifiers 16 and 17, for example, a rare earth doped optical fiber amplifier doped with Er, Nd, or the like can be used. For example, the Er doped optical fiber amplifier can transmit an optical signal of 1.5 μm band to 1.48 μm or 0 It can be amplified directly by 98 μm excitation light.

光受信部12は、例えば、光増幅器17と波長可変フィルタ15と受光部18とを備えている。光増幅器17及び波長可変フィルタ15を省略することも可能である。受光部18は、光信号を電気信号に変換する各種のフォトダイオードやフォトトランジスタ等により構成することができる。なお、受光部18により電気信号に変換し、等化処理を行ってレベル識別し、伝送情報を再生して受信処理する情報処理部については、既に知られた各種の構成が採用可能であり、図示を省略している。   The optical receiver 12 includes, for example, an optical amplifier 17, a wavelength tunable filter 15, and a light receiver 18. The optical amplifier 17 and the wavelength tunable filter 15 can be omitted. The light receiving unit 18 can be configured by various photodiodes, phototransistors, and the like that convert optical signals into electrical signals. In addition, various known configurations can be adopted for the information processing unit that converts it into an electrical signal by the light receiving unit 18, performs equalization processing, performs level identification, reproduces transmission information, and performs reception processing, The illustration is omitted.

又波長可変フィルタ15としては、既に知られた各種構成のフィルタを使用することができ、例えば、1994年電子情報通信学会春季大会の予稿集、B−1055「Siを用いたファブリ・ペロー型波長選択光フィルタの検討」の表題によって説明されているような温度制御による波長可変フィルタを用いることも可能である。又波長可変光源14の波長可変範囲全体をカバーしうる通過波長特性を有する固定波長特性のフィルタを使用することも可能である。   Further, as the wavelength tunable filter 15, filters having various known configurations can be used. For example, B-1055 “Fabry-Perot type wavelength using Si, B-1055 Spring Proceedings of the IEICE Spring Conference” It is also possible to use a tunable filter with temperature control as described under the heading “Review of Selected Optical Filter”. It is also possible to use a fixed wavelength characteristic filter having a pass wavelength characteristic capable of covering the entire wavelength variable range of the wavelength variable light source 14.

光送信部11と光受信部12との間の距離が長距離でない場合は、光増幅器16を省略することも可能であり、その場合は光送信部11と光受信部12との間は光ファイバ13のみによって接続される。波長可変光源14は、光ファイバ13の長さ方向に沿った零分散波長の揺らぎが存在する場合、又は製造単位の長さの光ファイバを接続した時のスプライス区間(セグメント区間)毎の光ファイバ13の零分散波長のばらつきが存在する場合、例えば、光送信部11と光受信部12との間の全長にわたって、零分散波長の揺らぎ又はばらつきの平均値を求め、それを発光波長とするように調整される。なお、後述するように、伝送特性を最良にする信号光波長が必ずしも零分散波長であるとは限らない。   If the distance between the optical transmitter 11 and the optical receiver 12 is not a long distance, the optical amplifier 16 can be omitted. In this case, there is no light between the optical transmitter 11 and the optical receiver 12. They are connected only by the fiber 13. The wavelength tunable light source 14 is an optical fiber for each splice section (segment section) when there is fluctuation of a zero dispersion wavelength along the length direction of the optical fiber 13 or when an optical fiber having a manufacturing unit length is connected. When there are 13 variations in the zero dispersion wavelength, for example, an average value of fluctuations or variations in the zero dispersion wavelength is obtained over the entire length between the optical transmitter 11 and the optical receiver 12, and this is used as the emission wavelength. Adjusted to As will be described later, the signal light wavelength that provides the best transmission characteristics is not always the zero dispersion wavelength.

希土類ドープ光ファイバ増幅器により光信号を増幅して光ファイバに入力し、長距離伝送を行う場合に、信号光の波長が光ファイバの零分散波長の近傍で異常分散領域であると、信号光と自然放出光との間で四光波混合(four-wave mixing:FWM )が生じ、変調不安定性により、自然放出光が増幅され、S/Nが劣化する。これを防止する為には、光ファイバ13の零分散波長の近傍を避け、且つ正常分散領域に発光波長を調整する。   When the optical signal is amplified by a rare earth doped optical fiber amplifier and input to the optical fiber for long-distance transmission, if the wavelength of the signal light is an anomalous dispersion region near the zero dispersion wavelength of the optical fiber, Four-wave mixing (FWM) occurs with spontaneously emitted light, and spontaneously emitted light is amplified and S / N deteriorates due to modulation instability. In order to prevent this, the emission wavelength is adjusted to the normal dispersion region while avoiding the vicinity of the zero dispersion wavelength of the optical fiber 13.

長距離伝送システムの場合、光増幅器16,17を設ける場合が一般的である。この光増幅器16,17は光信号を増幅すると共に自然放出光が発生するため、受光部18の前段にフィルタを設けることが望ましく、それが通過波長特性の調整が可能な波長可変フィルタ15であることがさらに望ましい。その場合には、光送信部11の波長可変光源14の発光波長を前述のように調整するとき、その発光波長に合わせて波長可変フィルタ15の通過波長特性を調整することにより、伝送特性を更に改善することができる。   In the case of a long-distance transmission system, optical amplifiers 16 and 17 are generally provided. Since these optical amplifiers 16 and 17 amplify the optical signal and spontaneously emitted light is generated, it is desirable to provide a filter in front of the light receiving unit 18, and this is the wavelength tunable filter 15 capable of adjusting the pass wavelength characteristic. More desirable. In that case, when adjusting the emission wavelength of the wavelength tunable light source 14 of the optical transmitter 11 as described above, the transmission characteristic is further improved by adjusting the pass wavelength characteristic of the wavelength tunable filter 15 according to the emission wavelength. Can be improved.

図3は本発明に係る光信号伝送システムの他の例のブロック図である。図3において、30は中継器、31は光送信部、32は光受信部、33は光ファイバ、34は波長可変光源、35は波長可変フィルタ、36,37は光直接増幅器、38は受光部、39は駆動回路、40は波長可変フィルタであり、図1に示す実施例と同一名称の部分は、同一の機能を備えている。   FIG. 3 is a block diagram of another example of the optical signal transmission system according to the present invention. In FIG. 3, 30 is a repeater, 31 is an optical transmitter, 32 is an optical receiver, 33 is an optical fiber, 34 is a wavelength variable light source, 35 is a wavelength variable filter, 36 and 37 are optical direct amplifiers, and 38 is a light receiver. , 39 is a drive circuit, and 40 is a wavelength tunable filter. Parts having the same names as those of the embodiment shown in FIG. 1 have the same functions.

この例では、希土類ドープ光ファイバ増幅器のような光増幅器36と、波長可変フィルタ40とにより中継器30が構成される。波長可変フィルタ40は光受信部32の波長可変フィルタ35と共に、波長通過特性を調整することにより、光増幅器36から発生する自然放出光等の光信号以外の光成分を中継器30毎に除去し、伝送特性を改善することができる。従って、更に長距離伝送が容易となる。なお、この波長可変フィルタ40としては、波長可変光源34の発光波長の可変範囲全体をカバーする通過波長特性を有する波長固定フィルタを使用することも可能である。又光増幅器36の後段に波長可変フィルタ40を設けた場合を図示しているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。   In this example, the repeater 30 is configured by an optical amplifier 36 such as a rare earth-doped optical fiber amplifier and a wavelength tunable filter 40. The wavelength tunable filter 40, together with the wavelength tunable filter 35 of the optical receiver 32, adjusts the wavelength pass characteristics, thereby removing optical components other than the optical signal such as spontaneous emission light generated from the optical amplifier 36 for each repeater 30. The transmission characteristics can be improved. Accordingly, long-distance transmission is further facilitated. As the wavelength tunable filter 40, a fixed wavelength filter having a pass wavelength characteristic that covers the entire variable range of the emission wavelength of the wavelength tunable light source 34 can be used. Further, although the case where the wavelength tunable filter 40 is provided in the subsequent stage of the optical amplifier 36 is illustrated, the present invention is not limited to such a configuration.

図4は本発明に係る光信号伝送システムのさらに他の例のブロック図である。図4において、41は光送信部、42は光受信部、43は光ファイバ、44は波長可変光源、45は波長可変フィルタ、46,47は光増幅器、48は受光部、49は駆動回路、50は波長可変フィルタ、51は中継器、52は掃引制御部、53は伝送特性測定部である。   FIG. 4 is a block diagram of still another example of the optical signal transmission system according to the present invention. In FIG. 4, 41 is an optical transmitter, 42 is an optical receiver, 43 is an optical fiber, 44 is a wavelength variable light source, 45 is a wavelength variable filter, 46 and 47 are optical amplifiers, 48 is a light receiver, 49 is a drive circuit, 50 is a wavelength tunable filter, 51 is a repeater, 52 is a sweep control unit, and 53 is a transmission characteristic measurement unit.

この例は、図3に示す実施例に対して、伝送特性測定部53と掃引制御部52とを付加した場合に相当し、掃引制御部52によって駆動回路49を制御し、波長可変光源44の発光波長を掃引する。例えば、波長可変光源44が図2に示す波長可変半導体レーザの場合は、電流Ip,Idを変化させることになり、又他の構成の半導体レーザの場合に温度を順次変化させることにより、発光波長を掃引することができる。そして、この発光波長が掃引された光信号は、光ファイバ43と中継器51とを介して伝送され、光受信部42の受光部48により受光された結果を、伝送特性測定部53に加えて、光送信部11と光受信部12との間の伝送特性を測定する。その伝送特性の測定結果を基に、伝送特性が最良となるように、波長可変光源44の発光波長及び波長可変フィルタ45,50の波長通過特性が設定される。   This example corresponds to the case where the transmission characteristic measurement unit 53 and the sweep control unit 52 are added to the embodiment shown in FIG. 3. The drive circuit 49 is controlled by the sweep control unit 52, and the wavelength tunable light source 44. Sweeps the emission wavelength. For example, when the wavelength tunable light source 44 is the wavelength tunable semiconductor laser shown in FIG. 2, the currents Ip and Id are changed. In the case of a semiconductor laser having another configuration, the temperature is sequentially changed to change the emission wavelength. Can be swept. Then, the optical signal whose emission wavelength has been swept is transmitted through the optical fiber 43 and the repeater 51, and the result received by the light receiving unit 48 of the optical receiving unit 42 is added to the transmission characteristic measuring unit 53. The transmission characteristics between the optical transmitter 11 and the optical receiver 12 are measured. Based on the measurement result of the transmission characteristics, the emission wavelength of the wavelength variable light source 44 and the wavelength pass characteristics of the wavelength variable filters 45 and 50 are set so that the transmission characteristics are the best.

この波長可変光源44及び波長可変フィルタ45,50を伝送特性測定部53側から自動的に調整する構成とした場合、掃引制御部52から駆動回路49を介して波長可変光源44の発光波長を掃引する掃引制御情報を点線で示すように伝送特性測定部53に伝送する。伝送特性測定部53は、その掃引制御情報に従って、点線で示すように波長可変フィルタ45,50の通過波長特性を制御する。伝送特性測定部53は掃引制御中の受光部48における伝送特性から伝送特性が最良となる発光波長を決定し、その値になるように、駆動回路49に制御情報を伝送すると共に、その発光波長に対応した通過波長特性となるように、波長可変フィルタ45,50に制御情報を加える。   When the wavelength tunable light source 44 and the wavelength tunable filters 45 and 50 are automatically adjusted from the transmission characteristic measuring unit 53 side, the emission wavelength of the wavelength tunable light source 44 is swept from the sweep control unit 52 via the drive circuit 49. The sweep control information to be transmitted is transmitted to the transmission characteristic measuring unit 53 as indicated by a dotted line. The transmission characteristic measurement unit 53 controls the pass wavelength characteristics of the wavelength tunable filters 45 and 50 as indicated by the dotted line in accordance with the sweep control information. The transmission characteristic measuring unit 53 determines the light emission wavelength with the best transmission characteristic from the transmission characteristic in the light receiving unit 48 during the sweep control, transmits the control information to the drive circuit 49 so as to obtain the value, and the light emission wavelength. Control information is added to the wavelength tunable filters 45 and 50 so as to have a pass wavelength characteristic corresponding to.

従って、システム立上時に於いて、掃引制御部52を起動することによって、自動的に波長可変光源44の発光波長を、伝送特性が最良となるように設定することができる。又システム運用中に於いては、掃引制御部52が停止されるが、定期的或いは連続的に伝送特性測定部53により伝送特性を測定し、伝送特性が最良となるように、波長可変光源44の発光波長を調整し、且つ波長可変フィルタ45,50の波長通過特性を調整することも可能である。   Therefore, when the system is started up, by starting the sweep control unit 52, the emission wavelength of the wavelength tunable light source 44 can be automatically set so that the transmission characteristics are the best. During the system operation, the sweep control unit 52 is stopped. However, the transmission characteristic is measured by the transmission characteristic measurement unit 53 periodically or continuously, and the wavelength variable light source 44 is set so that the transmission characteristic is the best. It is also possible to adjust the wavelength transmission characteristics of the wavelength tunable filters 45 and 50.

伝送特性制御部53から各中継器51への波長通過特性を調整する制御情報及び駆動回路49に加える伝送特性の最良点の制御情報等の伝送或いは掃引制御部52から伝送特性制御部53への掃引制御情報の伝送は、比較的低速の情報伝送で済むから、光送信部11と光受信部12との間に敷設した制御信号線等によって伝送することも可能であり、又双方向に光信号を伝送するシステムの場合は、光信号に副信号として重畳して伝送することも可能である。   Transmission of control information for adjusting the wavelength pass characteristic from the transmission characteristic control unit 53 to each repeater 51 and control information of the best point of the transmission characteristic to be applied to the drive circuit 49, or transmission from the sweep control unit 52 to the transmission characteristic control unit 53 Since the sweep control information can be transmitted at a relatively low speed, it can be transmitted by a control signal line or the like laid between the optical transmitter 11 and the optical receiver 12, and can be transmitted in both directions. In the case of a system for transmitting a signal, it is also possible to superimpose and transmit an optical signal as a sub signal.

伝送特性制御部53に於いて符号誤り率を測定することによって伝送特性を測定する場合、波長可変光源44の発光波長を掃引して各波長における符号誤り率を測定した結果が、例えば、図5に示す場合、許容誤り率を10-11 とすると、例えば、その許容誤り率となる波長範囲のほぼ中心に波長可変光源44の発光波長を設定する。即ち、伝送特性の最良点として、駆動回路49を介して波長可変光源44の発光波長を設定し、且つ波長可変フィルタ45,50の波長通過特性を設定する。それによって、温度変化や経年変化等による光ファイバ43の特性変動等があっても、符号誤り率を許容値以下に維持することができる。 When the transmission characteristic is measured by measuring the code error rate in the transmission characteristic control unit 53, the result of measuring the code error rate at each wavelength by sweeping the emission wavelength of the wavelength variable light source 44 is shown in FIG. When the allowable error rate is 10 −11 , for example, the emission wavelength of the wavelength tunable light source 44 is set approximately at the center of the wavelength range that provides the allowable error rate. That is, as the best point of the transmission characteristics, the emission wavelength of the wavelength variable light source 44 is set via the drive circuit 49, and the wavelength pass characteristics of the wavelength variable filters 45 and 50 are set. As a result, the code error rate can be kept below the allowable value even if there is a characteristic variation of the optical fiber 43 due to a temperature change or a secular change.

この符号誤り率の測定は、通常の伝送システムに於ける誤り率測定の手段を適用できる。光信号の伝送速度が例えば10Gb/s以上の高速であれば、許容誤り率が10-11 より小さい値についても、短時間で各波長における誤り率を測定することができる。又パリティチェックビットを付加して伝送し、そのパリティチェックビットを用いて誤り率を測定することも可能である。 For the measurement of the code error rate, means for measuring the error rate in a normal transmission system can be applied. If the transmission rate of the optical signal is high, for example, 10 Gb / s or higher, the error rate at each wavelength can be measured in a short time even when the allowable error rate is smaller than 10 −11 . It is also possible to transmit by adding a parity check bit and measure the error rate using the parity check bit.

伝送特性測定部53に於いてアイパターンを用いて伝送特性を測定することもできる。例えば、図6はアイマスクパターンの説明図であり、太線で示すアイマスクパターンを閾値とすると、この太線のアイマスクパターンの外側に受信信号のアイパターンが形成されるように、即ち、アイパターンが予め定めた閾値を超えるように、波長可変光源44の発光波長を調整する。又伝送特性が良好であるとアイパターンが大きく開くから、このアイパターンの開きが最大となるように、波長可変光源44の発光波長を調整するようにしても良い。又この場合の調整手段としては、アイパターンを観測して手動制御によるか、或いはコンピュータ処理等による自動制御による手段を採用することができる。   The transmission characteristic can be measured by using the eye pattern in the transmission characteristic measuring unit 53. For example, FIG. 6 is an explanatory diagram of an eye mask pattern. If an eye mask pattern indicated by a thick line is used as a threshold value, an eye pattern of a received signal is formed outside the thick line eye mask pattern. The light emission wavelength of the wavelength tunable light source 44 is adjusted so that exceeds a predetermined threshold value. If the transmission characteristics are good, the eye pattern opens widely. Therefore, the emission wavelength of the wavelength tunable light source 44 may be adjusted so that the opening of the eye pattern is maximized. As the adjusting means in this case, it is possible to adopt means by observing the eye pattern and performing manual control or by automatic control using computer processing or the like.

符号誤り率の代わりに、Q値(=電気SNR)を測定する方法もある。Q値の定義を図7及び以下に示す。すなわち、
Q=20log10〔(μ1 −μ0 )/(σ1 +σ0 )〕
但し、μ1 :“発光”時の平均レベル
μ0 :“非発光”時の平均レベル
σ1 :“発光”時のレベルの標準偏差
σ0 :“非発光”時のレベルの標準偏差
である。分子には発光と非発光の信号レベル差(=信号振幅)、分母には発光および非発光の雑音の標準偏差の和を用いてQ値を表現する。雑音の分布としてガウス分布を仮定すると、上式で定義されたQ値が与える符号誤り率は、実測する符号誤り率の最小値と一致する。Q値測定系は光受信機とほぼ同じ構成であり、リファレンス電圧可変機能を有する識別回路を用い、等化波形の識別レベルを、最適レベルから上下に変更して符号誤り率を測定し、その測定から得られた2本の直線の交点を求めることにより、符号誤り率の最小点を推定して、Q値を求めることができる。さらに、伝送波形を測定し、等符号誤り率曲線の規格を使用する方法等も適用できる。
There is also a method of measuring the Q value (= electrical SNR) instead of the code error rate. The definition of the Q value is shown in FIG. That is,
Q = 20 log 10 [(μ 1 −μ 0 ) / (σ 1 + σ 0 )]
However, μ 1 : Average level at “light emission”
μ 0 : Average level at “non-light emission”
σ 1 : Standard deviation of level at “light emission”
σ 0 : standard deviation of the level at “non-light emission”. The Q value is expressed by using the difference between the signal level of light emission and non-light emission (= signal amplitude) for the numerator and the sum of the standard deviations of the noise of light emission and non-light emission for the denominator. Assuming a Gaussian distribution as the noise distribution, the code error rate given by the Q value defined by the above equation matches the minimum value of the actually measured code error rate. The Q value measurement system has almost the same configuration as the optical receiver, uses an identification circuit having a variable reference voltage function, changes the identification level of the equalized waveform up and down from the optimum level, and measures the code error rate. By obtaining the intersection of two straight lines obtained from the measurement, the minimum point of the code error rate can be estimated and the Q value can be obtained. Furthermore, a method of measuring a transmission waveform and using a standard of equal code error rate curve can be applied.

図8は本発明に係る光信号伝送システムの他の例のブロック図である。図8において、61は光送信部、62は光受信部、63は光ファイバ、64は波長可変光源、65は光分岐部、66a,66bは外部変調器、67a,67bは駆動回路、68は光多重化部、69,70は光増幅器、71は波長可変フィルタ、72は光分岐部、73a,73bは受光部、74は伝送特性測定部である。   FIG. 8 is a block diagram of another example of the optical signal transmission system according to the present invention. In FIG. 8, 61 is an optical transmitter, 62 is an optical receiver, 63 is an optical fiber, 64 is a variable wavelength light source, 65 is an optical branching unit, 66a and 66b are external modulators, 67a and 67b are drive circuits, and 68 is An optical multiplexing unit, 69 and 70 are optical amplifiers, 71 is a wavelength tunable filter, 72 is an optical branching unit, 73a and 73b are light receiving units, and 74 is a transmission characteristic measuring unit.

波長可変光源64は、前述の各例と同様に、例えば、波長可変半導体レーザによって実現することができる。光分岐部65は、波長可変光源64の出力光を2分岐してそれぞれ外部変調器66a,66bに加えるもので、更に多数に分岐してそれぞれ外部変調器に加える構成とすることも可能である。
駆動回路67a,67bにクロック信号CLKa,CLKb及び図示を省略した伝送情報を加え、クロック信号CLKa,CLKbに同期した変調信号を外部変調器66a,66bに加え、2分岐された光を変調し、各変調光信号を光多重化部68に於いて多重化し、光増幅器69により増幅して光ファイバ63に送出する。外部変調器66a,66bには、例えば、LiNbO3 基板を用いたマッハツェンダ型光変調器や半導体吸収型光変調器等を用いることができる。
The wavelength tunable light source 64 can be realized by, for example, a wavelength tunable semiconductor laser, as in the above examples. The optical branching unit 65 divides the output light of the wavelength tunable light source 64 into two and adds them to the external modulators 66a and 66b, respectively. .
Clock signals CLKa and CLKb and transmission information not shown are added to the drive circuits 67a and 67b, modulation signals synchronized with the clock signals CLKa and CLKb are added to the external modulators 66a and 66b, and the two-branched light is modulated. Each modulated optical signal is multiplexed by the optical multiplexing unit 68, amplified by the optical amplifier 69, and sent to the optical fiber 63. As the external modulators 66a and 66b, for example, a Mach-Zehnder optical modulator using a LiNbO 3 substrate, a semiconductor absorption optical modulator, or the like can be used.

光多重化部68に於ける光信号の多重化は、ビット多重、バイト多重、フレーム多重等の各種の多重化手段を適用でき、このような多重化手段に対応して外部変調器66a,66bに於ける変調タイミングが選定され、各外部変調器66a,66bの出力変調光信号の位相が異なるように制御することによって、光多重化部68に於いて光信号の多重化が行われる。   Various multiplexing means such as bit multiplexing, byte multiplexing, and frame multiplexing can be applied to the multiplexing of the optical signal in the optical multiplexing unit 68, and the external modulators 66a and 66b corresponding to such multiplexing means. In the optical multiplexing unit 68, the optical signal is multiplexed by controlling the modulation timing in the optical modulator to control the phase of the output modulated optical signals of the external modulators 66a and 66b to be different.

又光分岐部65を、例えば、出力ポート側を分離して2出力ポートを有するマッハツェンダ型光変調器とし、この光変調器に波長可変光源64の出力光を入射し、例えば、10Gb/sのクロック信号で変調すると、位相が互いに逆の10Gb/sの光クロック信号が二つの出力ポートから出力されて、それぞれ外部変調器66a,66bに加えられる。そして、外部変調器66a,66bに於いて伝送情報によって変調して、光多重化部68に於いて光多重化すると、20Gb/sの伝送速度の多重化光信号が得られる。   The optical branching unit 65 is, for example, a Mach-Zehnder type optical modulator having two output ports separated from the output port side, and the output light of the wavelength tunable light source 64 is incident on this optical modulator, for example, 10 Gb / s. When modulated with the clock signal, 10 Gb / s optical clock signals having opposite phases are output from the two output ports and applied to the external modulators 66a and 66b, respectively. Then, when modulated by the transmission information in the external modulators 66a and 66b and optically multiplexed in the optical multiplexer 68, a multiplexed optical signal having a transmission rate of 20 Gb / s is obtained.

光受信部62に於いては、2系統の伝送情報を時分割多重化した場合、電気信号に変換した後に分離することも可能であるが、この例に於いては、光増幅器70により増幅し、波長可変フィルタ71によって雑音光等を除去し、光分岐部72により分岐し、それぞれ受光部73a,73bに入力する。図示を省略したクロック再生部からのクロック信号を基に、光送信部61に於けるクロック信号CLKa,CLKbと同様のクロック信号を得ることができそれを用いて、各受光部73a,73bの出力信号から二つの伝送系統の情報が再生される。   In the optical receiver 62, when two systems of transmission information are time-division multiplexed, they can be separated after being converted into electrical signals, but in this example, they are amplified by the optical amplifier 70. Then, noise light or the like is removed by the wavelength tunable filter 71, branched by the light branching unit 72, and input to the light receiving units 73a and 73b, respectively. A clock signal similar to the clock signals CLKa and CLKb in the optical transmission unit 61 can be obtained based on the clock signal from the clock recovery unit (not shown), and can be used to output the light receiving units 73a and 73b. Information of two transmission systems is reproduced from the signal.

伝送特性測定部74は、受光部73a,73bごとに対応して設けることもできるが、何れか一方の受光部に対して設け、システム立上時や運用中に於いて伝送特性を測定し、伝送特性が最良となるように、波長可変光源64の発光波長を設定し、且つ波長可変フィルタ71の通過波長特性を設定する。それによって、高速長距離伝送が容易となる。光増幅器69や波長可変フィルタ71等は省略することも可能である。   Although the transmission characteristic measuring unit 74 can be provided corresponding to each of the light receiving units 73a and 73b, it is provided for any one of the light receiving units to measure the transmission characteristic at the time of system startup or during operation. The emission wavelength of the wavelength tunable light source 64 is set and the pass wavelength characteristic of the wavelength tunable filter 71 is set so that the transmission characteristics are the best. Thereby, high-speed long-distance transmission becomes easy. The optical amplifier 69, the wavelength variable filter 71, etc. can be omitted.

図9は本発明に係る光伝送システムの他の例のブロック図である。図9において、81は光送信部、82は光受信部、83は光ファイバ、84は波長可変光源、85は光分岐部、86a,86bは外部変調器、87a,87bは駆動回路、88は光多重化部、89は光直接増幅器、90は光分岐部、91a,91bは光直接増幅器、92a,92bは波長可変フィルタ、93a,93bは受光部、94は伝送特性測定部である。   FIG. 9 is a block diagram of another example of the optical transmission system according to the present invention. In FIG. 9, 81 is an optical transmitter, 82 is an optical receiver, 83 is an optical fiber, 84 is a variable wavelength light source, 85 is an optical branching unit, 86a and 86b are external modulators, 87a and 87b are drive circuits, and 88 is An optical multiplexing unit 89 is an optical direct amplifier, 90 is an optical branching unit, 91a and 91b are optical direct amplifiers, 92a and 92b are wavelength variable filters, 93a and 93b are light receiving units, and 94 is a transmission characteristic measuring unit.

光送信部81は、前述の実施例の送信部61と同様の構成であり、同様に動作する。光受信部82においては、光ファイバ83を介して受信した光信号を光分岐部90によって分岐し、それぞれ光増幅器91a,91bにより増幅し、波長可変フィルタ92a,92bを介して受光部93a,93bに加える。従って、2系統の伝送情報はそれぞれの受光部93a,93bにより受光処理される。   The optical transmission unit 81 has the same configuration as the transmission unit 61 of the above-described embodiment and operates in the same manner. In the optical receiving unit 82, the optical signal received via the optical fiber 83 is branched by the optical branching unit 90, amplified by the optical amplifiers 91a and 91b, respectively, and the light receiving units 93a and 93b via the wavelength variable filters 92a and 92b. Add to. Accordingly, the two systems of transmission information are subjected to light reception processing by the respective light receiving sections 93a and 93b.

又伝送特性測定部94は、前述の実施例と同様に、受光部93a,93bの何れか一方の出力信号を用いて光送信部81と光受信部82との間の伝送特性を測定し、伝送特性の最良点の発光波長となるように、波長可変光源84を制御し、且つ波長可変フィルタ92a,92bの波長通過特性を制御する。従って、光信号を時分割多重化することにより高速伝送が可能になり、且つ零分散波長のばらつきがあったとしても伝送特性が最良となる発光波長に制御することにより、長距離伝送が可能になる。   Similarly to the above-described embodiment, the transmission characteristic measuring unit 94 measures the transmission characteristic between the optical transmission unit 81 and the optical reception unit 82 using the output signal of one of the light receiving units 93a and 93b. The wavelength tunable light source 84 is controlled so that the emission wavelength at the best point of the transmission characteristics is obtained, and the wavelength pass characteristics of the wavelength tunable filters 92a and 92b are controlled. Therefore, high-speed transmission is possible by time-division multiplexing of optical signals, and long-distance transmission is possible by controlling the emission wavelength to have the best transmission characteristics even if there is variation in zero dispersion wavelength. Become.

本発明は、前述の例にのみ限定されるものではなく、種々付加変更することができるものであり、図8及び図9の実施例に於いては、波長可変光源の出力光を2分岐する場合を示すが、更に多数に分岐して、それぞれに外部変調器を設けて、多数系統の伝送情報を変調光信号として時分割多重化し、高速伝送を可能とすることができる。又ビット多重の場合の実施例を示しているが、バイト多重やフレーム多重等の多重化手段を採用することも可能である。又図8及び図9に示す実施例に於いて、光ファイバ63,83の所定距離毎に光増幅器を接続して、更に長距離の伝送を可能とすることもできる。   The present invention is not limited to the above-described example, and various additions and modifications can be made. In the embodiments of FIGS. 8 and 9, the output light of the wavelength variable light source is branched into two. Although the case is shown, it can be further branched into a large number, and an external modulator is provided for each, and transmission information of multiple systems is time-division multiplexed as a modulated optical signal to enable high-speed transmission. Further, although an embodiment in the case of bit multiplexing is shown, multiplexing means such as byte multiplexing and frame multiplexing can also be adopted. Further, in the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, an optical amplifier can be connected at every predetermined distance of the optical fibers 63 and 83 to enable transmission over a longer distance.

これまでに説明した例では、波長可変光源を用い、与えられた伝送路に対して信号光の波長を最適な値に調節することによって伝送条件を最適にしているが、これとは逆に信号光の波長を固定とし、波長分散の量を調節することが可能な分散可変補償器を用いて、与えられた波長に対して最適な伝送条件を得ることができる。以下にはそのような光伝送システムの例を説明する。   In the examples described so far, the transmission conditions are optimized by using a wavelength tunable light source and adjusting the wavelength of the signal light to an optimum value for a given transmission path. Optimal transmission conditions for a given wavelength can be obtained using a variable dispersion compensator that can fix the wavelength of light and adjust the amount of chromatic dispersion. An example of such an optical transmission system will be described below.

図10,11の例では分散可変補償器を送信部に配置し、図12,13の例では受信部に配置している。図10、図12は無中継伝送システム、図11,13は光増幅多中継システムの場合の構成例を示す。図中、100は光送信機、101は分散量が可変できる分散可変補償器、102は伝送路、103は光受信機、104は中継増幅器である。以下の説明で、同じ参照番号は同じ構成要素を示すものとする。
ここで用いる分散可変補償器101としては、PLC(Planar Lightwave Circuit)を用いたマッハツェンダ型干渉計型分散補償器(例えば、1994年電子情報通信学会春季大会C−337「PLC型光分散等化器を用いた分散補償実験」瀧口他)、あるいは光共振器型分散補償器(例えば、1994年電子情報通信学会秋期大会B−935「光共振器を用いた分散補償方式の検討」深代他)などを用いることができる。
In the examples of FIGS. 10 and 11, the variable dispersion compensator is arranged in the transmission unit, and in the examples of FIGS. 12 and 13, it is arranged in the reception unit. 10 and 12 show configuration examples in the case of a repeaterless transmission system, and FIGS. 11 and 13 show configuration examples in the case of an optical amplification multiple relay system. In the figure, 100 is an optical transmitter, 101 is a variable dispersion compensator capable of varying the amount of dispersion, 102 is a transmission path, 103 is an optical receiver, and 104 is a relay amplifier. In the following description, the same reference numerals indicate the same components.
The dispersion variable compensator 101 used here is a Mach-Zehnder interferometer type dispersion compensator using a PLC (Planar Lightwave Circuit) (for example, the 1994 IEICE Spring Conference C-337 “PLC type optical dispersion equalizer”). Dispersion Compensation Experiment using ”Higuchi et al.) Or optical resonator type dispersion compensator (for example, 1994 IEICE Autumn Meeting B-935“ Discussion of Dispersion Compensation Method Using Optical Resonator ”Fukayo et al.) Etc. can be used.

図14では光増幅多中継システムにおいて、中継器内にも分散可変補償器を配置する実施例を示している。ただし、この図14の例のように全ての中継器および送受信機内に分散可変補償器を配置する構成には本発明は限定されず、例えば中継器だけに分散可変補償器を配置する構成、送信機と中継器に分散可変補償器を配置する構成、あるいは中継器と受信機に分散可変補償器を配置する構成なども可能である。また中継器に配置する場合でもその一部のみに配置しても良い。   FIG. 14 shows an embodiment in which a variable dispersion compensator is also arranged in the repeater in the optical amplification multiple repeater system. However, the present invention is not limited to the configuration in which the dispersion variable compensator is disposed in all the repeaters and the transceivers as in the example of FIG. 14. For example, the configuration in which the dispersion variable compensator is disposed only in the repeater, the transmission A configuration in which a variable dispersion compensator is arranged in the transmitter and the repeater, or a configuration in which a variable dispersion compensator is arranged in the repeater and the receiver is also possible. Moreover, even when arrange | positioning to a repeater, you may arrange | position only to the one part.

これら図10〜14で用いる分散補償技術に関しては、これまでにも既に、陸上システム、海底システム、無中継システム、多中継システムのいずれの場合にも、様々な分散補償器やそれらを用いた分散補償法が提案・実施されているが、本発明のポイントは、分散量を可変できる分散可変補償器を用いて、中継区間ごとに分散補償量を伝送特性が良好となる値に最適化する点にある。   Regarding the dispersion compensation techniques used in FIGS. 10 to 14, various dispersion compensators and dispersions using them have been already applied to any of the land system, submarine system, repeaterless system, and multi-relay system. Although compensation methods have been proposed and implemented, the point of the present invention is that the dispersion compensation amount that can vary the dispersion amount is used to optimize the dispersion compensation amount for each relay section to a value with good transmission characteristics. It is in.

この最適化する手法として、あらかじめ長さ方向変動も含む伝送路の零分散波長が把握できている場合には、シミュレーション等から最適分散補償量を決定できるので、これを分散可変補償器101に設定する。
図15には他の例が示される。この例は受信側で伝送特性を測定しながら分散補償量を掃引し、伝送特性が良好となる値に分散可変補償器101を設定する。ここでは、受信部に分散可変補償器101を配置しているため、受信機内で分散補償量を掃引しながら伝送特性を測定し、最適分散補償量に設定すればよい。伝送特性測定部105における伝送特性の測定方法は既に説明した伝送特性測定部53,74,94と同じで良い。
As a method for this optimization, when the zero dispersion wavelength of the transmission line including the fluctuation in the length direction can be grasped in advance, the optimum dispersion compensation amount can be determined from simulation or the like, and this is set in the dispersion variable compensator 101. To do.
FIG. 15 shows another example. In this example, the dispersion compensation amount is swept while measuring the transmission characteristic on the receiving side, and the variable dispersion compensator 101 is set to a value at which the transmission characteristic is good. Here, since the variable dispersion compensator 101 is disposed in the receiving unit, the transmission characteristic may be measured while sweeping the dispersion compensation amount in the receiver, and set to the optimum dispersion compensation amount. The transmission characteristic measurement method in the transmission characteristic measurement unit 105 may be the same as the transmission characteristic measurement units 53, 74, and 94 already described.

図16,17にはまた他の例が示される。この例は光伝送システムにおいて、受信側で測定する伝送特性に基づき、送信機もしくは中継器に制御信号をフィードバックし、その中に設置した分散可変補償器101の分散補償量を最適化するものである。図16は送信部のみに分散可変補償器を配置した構成であり、送信側で分散補償量を掃引しながら、受信側で伝送特性を測定し、その情報をフィードバックさせることで、最適分散補償量に設定することができる。図17は送信部、受信部、中継器全てに分散可変補償器を配置した場合である。なお、システム中に複数の分散補償器を配置する構成では、全てが分散可変補償器である必要はなく、一部は固定型の分散補償器を用いてもよい。固定型の分散補償器の場合は分散補償ファイバ(DCF)によっても実現することができる。   Another example is shown in FIGS. In this example, in an optical transmission system, a control signal is fed back to a transmitter or a repeater based on transmission characteristics measured on the receiving side, and the dispersion compensation amount of the dispersion variable compensator 101 installed therein is optimized. is there. FIG. 16 shows a configuration in which a variable dispersion compensator is disposed only in the transmission unit. The optimum dispersion compensation amount is obtained by measuring transmission characteristics on the reception side while feeding back the dispersion compensation amount on the transmission side and feeding back the information. Can be set to FIG. 17 shows a case where variable dispersion compensators are arranged in all of the transmitter, receiver, and repeater. Note that in a configuration in which a plurality of dispersion compensators are arranged in the system, all of them need not be variable dispersion compensators, and some of them may use fixed dispersion compensators. In the case of a fixed dispersion compensator, it can also be realized by a dispersion compensating fiber (DCF).

分散可変補償器による分散補償量の制御は、システム立上げ時のみでなく、システム運用中にも、伝送特性を監視しながら、分散補償量の制御を行うことにより、光源LDの波長変動や伝送路の零分散波長の温度変化および経時変化等にも対応することができる。
これらの処理は手動で行なっても良いがCPUで自動的に行なっても良い。また、光送信機と光受信機の間の再生中継区間毎にCPUを設けて独立に制御する以外に、複数の再生中継区間を1つのCPUで相互の関係を調整しながら集中的に制御しても良い。
The dispersion compensation amount is controlled by the variable dispersion compensator, not only at the time of system startup, but also during system operation, by controlling the dispersion compensation amount while monitoring the transmission characteristics, thereby changing the wavelength variation and transmission of the light source LD. It is also possible to cope with temperature change and temporal change of the zero dispersion wavelength of the path.
These processes may be performed manually or automatically by the CPU. In addition to providing a CPU for each regenerative relay section between the optical transmitter and the optical receiver and controlling them independently, a plurality of regenerative relay sections can be controlled intensively while adjusting the mutual relationship with one CPU. May be.

図18,19にはまた他の例が示される。この例は、分散可変補償器と波長可変光源106を併用した場合のものであり、図18は無中継伝送システム、図19は光増幅多中継伝送システムの場合の構成例である。ただし、本図に示すように、送信側、中継器、受信側全てに分散可変補償器を配置する構成には限られず、図14の場合と同様に種々の組み合わせが可能である。   18 and 19 show another example. In this example, the variable dispersion compensator and the variable wavelength light source 106 are used together. FIG. 18 shows a configuration example in the case of a repeaterless transmission system, and FIG. However, as shown in the figure, the present invention is not limited to the configuration in which the variable dispersion compensator is disposed on all of the transmission side, the repeater, and the reception side, and various combinations are possible as in the case of FIG.

この光伝送システムにおいては、分散可変補償器とともに、送信部に波長可変光源106を用い、受信側で伝送特性を測定しながら、送信波長も掃引し、伝送特性が良好になる値に設定したり、あるいは、受信側で測定する伝送特性に基づき、送信機に制御信号をフィードバックし、波長可変光源106の波長を最適値に設定する。   In this optical transmission system, together with the dispersion variable compensator, the wavelength tunable light source 106 is used for the transmission unit, and while measuring the transmission characteristics on the reception side, the transmission wavelength is also swept to set the value so that the transmission characteristics are good. Alternatively, the control signal is fed back to the transmitter based on the transmission characteristics measured on the receiving side, and the wavelength of the wavelength tunable light source 106 is set to an optimum value.

前述したように、特に、光増幅器を用いて比較的高い光パワーレベルでの伝送(無中継伝送と多中継伝送の両方)を行う場合、信号光波長が光ファイバ伝送路の零分散波長近傍で、かつ異常(正)分散領域に設定すると、信号光と自然放出光(ASE)との間で4光波混合(FWM)により、変調不安定現象(Modulation Instability)が生じる。これにより、ASEが増幅され、信号光のS/Nが劣化する。これを避けるには、信号光波長は正常(負)分散領域に設定し、受信側もしくは中継器で正の分散補償を行う方法が有効であることが知られている。すなわち、波長可変光源の波長を、伝送路に対して分散値が負でFWMが抑制できる程度の値になるように設定し、同時に、分散補償器の分散量を正値に設定することにより分散補償を行う。なお、波長可変光源の波長を、伝送路に対して分散値が正でFWMが抑制できる程度の値になるように設定して、同時に、分散補償器の分散量を負値に設定することにより分散補償を行ってもよい。これらの送信波長の設定は自動的に行ってもよい。送信波長の設定をシステム立上げ時に行ってもよい。あるいは送信波長の設定をシステム運用中にも行ってもよい。   As described above, particularly when performing transmission at a relatively high optical power level using an optical amplifier (both repeaterless transmission and multi-relay transmission), the signal light wavelength is close to the zero dispersion wavelength of the optical fiber transmission line. In addition, when an abnormal (positive) dispersion region is set, modulation instability occurs due to four-wave mixing (FWM) between signal light and spontaneous emission light (ASE). Thereby, ASE is amplified and S / N of signal light deteriorates. In order to avoid this, it is known that a method in which the signal light wavelength is set in a normal (negative) dispersion region and positive dispersion compensation is performed at the receiving side or a repeater is effective. That is, the wavelength of the wavelength tunable light source is set so that the dispersion value is negative with respect to the transmission line and the FWM can be suppressed, and at the same time, the dispersion amount of the dispersion compensator is set to a positive value. Compensate. By setting the wavelength of the wavelength tunable light source so that the dispersion value is positive and the FWM can be suppressed with respect to the transmission line, and at the same time, the dispersion amount of the dispersion compensator is set to a negative value. Dispersion compensation may be performed. These transmission wavelengths may be set automatically. The transmission wavelength may be set when the system is started up. Alternatively, the transmission wavelength may be set during system operation.

なお、運用回線と分散条件および敷設環境のほぼ等しい予備回線が存在する場合には、まず、予備回線において、分散補償量および送信波長の最適化を行った後、それらを参照して、運用回線に適用する方法も可能である。これにより、サービスダウンさせずに、それぞれの最適化が可能となる。
伝送路の条件を制御するパラメータとしては、前述の信号光波長(図1,3,4,8,9,18,19)及び分散補償量(図10〜19)の他にプリチャーピング量とファイバへ入力する光のパワーとを挙げることができる。
If there is a protection line that has almost the same dispersion conditions and installation environment as the operating line, first optimize the dispersion compensation amount and transmission wavelength in the protection line, and then refer to them for the operation line. It is also possible to apply this method. As a result, each optimization can be performed without bringing down the service.
The parameters for controlling the conditions of the transmission path include the pre-chirping amount in addition to the signal light wavelength (FIGS. 1, 3, 4, 8, 9, 18, 19) and the dispersion compensation amount (FIGS. 10 to 19). And the power of light input to the fiber.

プリチャーピング法とは、送信波長の1パルス内に波長(周波数)分布を予め与えることにより、波長分散および非線形効果による伝送波形変化を制御する方法であり、これまでいろいろな方法が提案されている。外部変調器として、たとえばマッハツェンダ型の光変調器を使用する場合、印加電圧と光出力の関係は図20に示すように正弦曲線になる。印加電圧としてVb1の近傍を使用して図21(1)(a)のような正のパルスを与えると、図21(2)(a)に示すように印加電圧と同じ位相で正の光パルスが出力される。このとき、図21(3)(a)に示すように、光パルスの立ち上がり部分では光の波長が平均値よりも短かくなり立ち下がり部分では長くなる。すなわち、1つの光パルスにおいて波長が時間とともに短波長(青側)から長波長(赤側)へシフトする。この現象がレッドシフトと呼ばれる。一方、Vb2の近傍を使用して図21(1)(b)のような負のパルスを与えると、図21(2)(b)に示すように印加電圧の位相とは逆の位相で正のパルスが出力される。このとき、図21(3)(b)に示すように、光パルスの立ち上がり部分では光の波長が長波長側に、立ち下がり部分では短波長側にシフトする。すなわち1つの光パルスにおいて波長が時間とともに長波長(赤側)から短波長(青側)へシフトする。この現象がブルーシフトと呼ばれる。チャーピング量を表わすパラメータをαとすると、レッドシフトのときα>0でブルーシフトのときα<0である。信号光の波長が零分散波長よりも短かくて光ファイバの伝送条件が正常分散(D<0)の領域にあるとき、長波長の光は短波長の光よりも光ファイバ中を速く進むので、予めα>0(レッドシフト)のプリチャーピングを与えておくとパルスの波形を鋭くする効果をもたらし、波形劣化が改善される。逆に、異常分散(D>0)の領域にあるとき短波長の光の方が速いので、予めα<0(ブルーシフト)のプリチャーピングを与えておくと波形劣化が改善される。また伝送路の条件に合わせてαの値を調節することによって、光システム全体の伝送条件を最適化することができる。マッハツェンダ型光変調器では、前述のように動作点Vb1を使うか動作点Vb2を使うかでαの正負を切り換えることができる。また図22に示すように、強度変調部107と位相変調部108がタンデムに接続されたマッハツェンダ型光変調器を使用して位相変調部108の印加電圧を可変すれば、プリチャーピング量αを連続的に可変することができる。図示した例では強度変調部と位相変調部が一体に集積化されているが、個別のデバイスを接続しても良い。   The pre-chirping method is a method of controlling a change in transmission waveform due to chromatic dispersion and nonlinear effect by giving a wavelength (frequency) distribution in one pulse of a transmission wavelength in advance. Various methods have been proposed so far. Yes. When, for example, a Mach-Zehnder type optical modulator is used as the external modulator, the relationship between the applied voltage and the optical output becomes a sine curve as shown in FIG. When a positive pulse as shown in FIGS. 21 (1) and 21 (a) is applied using the vicinity of Vb1 as the applied voltage, a positive light pulse with the same phase as the applied voltage as shown in FIGS. 21 (2) and (a). Is output. At this time, as shown in FIGS. 21 (3) (a), the wavelength of light is shorter than the average value at the rising portion of the optical pulse and is longer at the falling portion. That is, in one optical pulse, the wavelength shifts with time from a short wavelength (blue side) to a long wavelength (red side). This phenomenon is called red shift. On the other hand, when a negative pulse as shown in FIGS. 21 (1) and 21 (b) is applied using the vicinity of Vb2, the phase is opposite to the applied voltage phase as shown in FIGS. 21 (2) and 21 (b). Are output. At this time, as shown in FIGS. 21 (3) and 21 (b), the wavelength of light shifts to the long wavelength side at the rising portion of the optical pulse, and shifts to the short wavelength side at the falling portion. That is, in one light pulse, the wavelength shifts from a long wavelength (red side) to a short wavelength (blue side) with time. This phenomenon is called blue shift. Assuming that the parameter representing the chirping amount is α, α> 0 for red shift and α <0 for blue shift. When the wavelength of the signal light is shorter than the zero dispersion wavelength and the transmission condition of the optical fiber is in the normal dispersion (D <0) region, the long wavelength light travels faster in the optical fiber than the short wavelength light. If pre-chirping of α> 0 (red shift) is given in advance, an effect of sharpening the pulse waveform is obtained, and the waveform deterioration is improved. On the contrary, short wavelength light is faster when it is in the region of anomalous dispersion (D> 0). Therefore, if pre-chirping of α <0 (blue shift) is applied in advance, the waveform deterioration is improved. Further, the transmission condition of the entire optical system can be optimized by adjusting the value of α according to the condition of the transmission path. In the Mach-Zehnder optical modulator, the sign of α can be switched depending on whether the operating point Vb1 or the operating point Vb2 is used as described above. Also, as shown in FIG. 22, if the applied voltage of the phase modulation unit 108 is varied using a Mach-Zehnder type optical modulator in which the intensity modulation unit 107 and the phase modulation unit 108 are connected in tandem, the pre-chirping amount α can be reduced. It can be continuously varied. In the illustrated example, the intensity modulation unit and the phase modulation unit are integrally integrated, but individual devices may be connected.

ファイバ入力光のパワーについては、送信光パワーおよび中継器光出力パワーを変化させることで、伝送路中での自己位相変調効果と波長分散の相互作用(SPM−GVD効果)による波形変化の様子が変わる。また、WDM伝送の場合は、FWMによるクロストーク量(後述)も変化する。なお、これらの光パワー変化は、送信光源および光増幅器(光ポストアンプ、光インラインアンプ)の光出力パワーの制御により容易に実現可能である。   As for the power of the fiber input light, the state of the waveform change due to the interaction between the self-phase modulation effect and the chromatic dispersion (SPM-GVD effect) in the transmission line can be achieved by changing the transmission light power and the repeater light output power. change. In the case of WDM transmission, the amount of crosstalk by FWM (described later) also changes. Note that these optical power changes can be easily realized by controlling the optical output power of the transmission light source and the optical amplifier (optical post-amplifier, optical in-line amplifier).

プリチャーピング量の制御及び/又は光パワーの制御は前述の図1,3,4,8〜19の例において、信号光波長の制御及び/又は分散補償量の制御に代えて或いはこれらと併用して実施することができる。
これまでに説明した例においては、伝送路の零分散波長λ0 の経時変化に対応するために、定期的或は連続的に伝送特性を測定して信号光の波長等の制御パラメータを調節している。λ0 の経時変化の要因の1つに伝送路の温度変化が挙げられる。これについては、伝送路の温度を評価することにより零分散波長のシフト量を推測し、それに基づいて制御パラメータを修正することによって伝送条件を最適化することができる。
The control of the pre-chirping amount and / or the optical power is controlled in place of or in combination with the control of the signal light wavelength and / or the dispersion compensation amount in the examples of FIGS. Can be implemented.
In the examples described so far, in order to cope with the change with time of the zero dispersion wavelength λ 0 of the transmission line, the transmission characteristics are measured periodically or continuously, and the control parameters such as the wavelength of the signal light are adjusted. ing. One of the causes of the change of λ 0 with time is a change in the temperature of the transmission line. As for this, it is possible to optimize the transmission condition by estimating the shift amount of the zero dispersion wavelength by evaluating the temperature of the transmission line and correcting the control parameter based on the estimated shift amount.

なお、光ファイバの零分散波長付近の帯域を利用した光増幅多中継WDM方式においては、伝送特性の劣化要因として、信号光間の四光波混合によるクロストークがある。このクロストークを避けるためには、一波伝送の場合とは反対に、信号帯域と伝送路の零分散波長を離す必要がある。信号光波長の配置例を図23に示す。この場合も、実際の光ファイバ伝送路のλ0 の長さ方向変動の把握が重要となる。 In the optical amplification multi-relay WDM system using a band near the zero-dispersion wavelength of an optical fiber, there is a crosstalk due to four-wave mixing between signal lights as a deterioration factor of transmission characteristics. In order to avoid this crosstalk, it is necessary to separate the signal band from the zero dispersion wavelength of the transmission line, as opposed to the case of single wave transmission. An arrangement example of signal light wavelengths is shown in FIG. Also in this case, it is important to grasp the variation in the length direction of λ 0 of the actual optical fiber transmission line.

図24に、λ0 の温度依存性の測定例を示す。
出典:H.Onaka et al., "Measuring the Longitudial Distribution of Four-Wave Mix ing Efficiency in Dispersion-Shifted Fibers", IEEE Photonics Technology Letters, Vol.6, No.12, 1994.
ここでは、長さ1.1kmのDSFに対し、四光波混合(FWM)の発生効率からλ0 を求めている。これより、温度範囲−20〜+60℃において、2.4nmの変化(変化率:0.03nm/℃)を示している。ここで用いたDSFの分散スロープは0.07ps/nm2 /kmであることから、波長分散値としては0.168ps/nm/km変化することになる。この変化は、10Gb/s以上の伝送速度においては、長さ方向の変動とともに、システム設計において、十分に考慮しなければならない可能性がある。
FIG. 24 shows a measurement example of the temperature dependence of λ 0 .
Source: H. Onaka et al., "Measuring the Longitudial Distribution of Four-Wave Mixing Efficiency in Dispersion-Shifted Fibers", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 6, No. 12, 1994.
Here, for a DSF having a length of 1.1 km, λ 0 is obtained from the generation efficiency of four-wave mixing (FWM). Thus, a change of 2.4 nm (change rate: 0.03 nm / ° C.) is shown in the temperature range of −20 to + 60 ° C. Since the dispersion slope of the DSF used here is 0.07 ps / nm 2 / km, the chromatic dispersion value changes by 0.168 ps / nm / km. This change may have to be fully taken into account in system design, along with length variations, at transmission rates of 10 Gb / s and higher.

温度の評価は図25に示すように光送信機100と光受信機103の間に敷設された光ファイバ伝送路102中の適切な一点110もしくは図26に示すように複数点110において行なう。複数点において温度を評価すれば、零分散波長のシフト量の分布を知ることができる。光増幅中継伝送システムの場合には図27に示すように中継伝送路102の一部又はすべてについて一点もしくは複数点において行なう。   The temperature is evaluated at an appropriate point 110 in the optical fiber transmission line 102 laid between the optical transmitter 100 and the optical receiver 103 as shown in FIG. 25 or at a plurality of points 110 as shown in FIG. If the temperature is evaluated at a plurality of points, the distribution of the shift amount of the zero dispersion wavelength can be known. In the case of the optical amplification repeater transmission system, as shown in FIG. 27, a part or all of the repeater transmission line 102 is performed at one point or a plurality of points.

温度評価の方法としては、伝送路の光ファイバケーブルの温度を適切な温度センサを使って直接測定する方法の他に、管路温度、光ファイバケーブルが地中に埋設されている場合はその地表温度、海中に敷設されている場合には水温を測定すること等により光ファイバケーブルの温度を推測することができる。また、端局もしくは中継局での気温や地表温度の測定からも推測することができる。光ファイバケーブルに沿って温度測定用の光ファイバを布設し、OTDR(Optical Time Domain Refflectometry)法を用いてラマン散乱光を測定すれば、連続的な温度分布を測定することができる。   As a method of temperature evaluation, in addition to the method of directly measuring the temperature of the optical fiber cable in the transmission line using an appropriate temperature sensor, the pipe temperature and the surface of the optical fiber cable when it is buried in the ground If the temperature is laid in the sea, the temperature of the optical fiber cable can be estimated by measuring the water temperature. It can also be inferred from measurements of temperature and surface temperature at the terminal station or relay station. If an optical fiber for temperature measurement is laid along the optical fiber cable and the Raman scattered light is measured using an OTDR (Optical Time Domain Reflectometry) method, a continuous temperature distribution can be measured.

以上の温度評価値からλ0 変動量を把握し、それに合わせて信号光波長等の制御パラメータを修正する。また、過去の温度評価の結果から、平均的な季節変動および昼夜変動カレンダーを作成し、それに基づいて(予めプグラミングしておいても良い)、制御パラメータを変化させる方式も考えられる。
図28及び図29は温度評価値に基いて波長可変光源106を制御することにより、再生中継区間毎に信号光の波長を修正して最適な伝送条件を得る例を示す。図28は無中継伝送システムの例、図29は光増幅中継伝送システムの場合を示す。図30は温度評価値に基いてプリチャーピング量αを修正する例を示す。
The amount of variation of λ 0 is grasped from the above temperature evaluation values, and the control parameters such as the signal light wavelength are corrected accordingly. In addition, a method of creating an average seasonal variation and day / night variation calendar from the result of past temperature evaluation and changing the control parameters based on it (may be programmed in advance) is also conceivable.
FIG. 28 and FIG. 29 show an example in which the wavelength variable light source 106 is controlled based on the temperature evaluation value, thereby correcting the wavelength of the signal light for each regenerative repeat section to obtain the optimum transmission condition. FIG. 28 shows an example of a repeaterless transmission system, and FIG. 29 shows a case of an optical amplification repeater transmission system. FIG. 30 shows an example of correcting the pre-chirping amount α based on the temperature evaluation value.

図31〜図33は分散補償量を修正する例である。光増幅中継伝送システムの場合を示すが、無中継伝送システムにも適用可能なのは勿論である。図31は送信部に分散可変補償器101を設置した例、図32は受信部に分散可変補償器101を設置した例、図33は送信部、受信部、及び各中継器に分散補償器101を設置した例を示す。   31 to 33 are examples of correcting the dispersion compensation amount. Although the case of an optical amplification repeater transmission system is shown, it is needless to say that it can be applied to a repeaterless transmission system. 31 shows an example in which the variable dispersion compensator 101 is installed in the transmission unit, FIG. 32 shows an example in which the dispersion variable compensator 101 is installed in the reception unit, and FIG. 33 shows the dispersion compensator 101 in the transmission unit, reception unit, and each repeater. An example of installing is shown.

図34は温度評価値に基づき送信パワー及び中継器光出力パワーを修正することによりSPM−GVD効果による波形変化を改善する例を示す。アンプを制御する代わりに光源を制御しても良い。図35は信号光波長、プリチャーピング量、分散補償量、及び光パワーを修正する例を示す。
これらの修正処理は手動で行なっても良いが、CPUで自動的に行なっても良い。また、光送信機と光受信機の間の再生中継区間毎にCPUを設けて独立に制御する以外に、複数の再生中継区間を1つのCPUで相互の関係を調整しつつ集中的に制御しても良い。
FIG. 34 shows an example in which the waveform change due to the SPM-GVD effect is improved by correcting the transmission power and the repeater optical output power based on the temperature evaluation value. The light source may be controlled instead of controlling the amplifier. FIG. 35 shows an example of correcting the signal light wavelength, the pre-chirping amount, the dispersion compensation amount, and the optical power.
These correction processes may be performed manually or automatically by the CPU. In addition to providing a CPU for each regenerative repeater section between the optical transmitter and the optical receiver and controlling them independently, a plurality of regenerative repeater sections are controlled centrally while adjusting the mutual relationship with one CPU. May be.

前述したSPM効果は光強度が急激に変化することによりファイバの屈折率が急激に変化するために生じるとされている。従って、光パルスの立ち上がり時間と立ち下がり時間を強制的に延ばして光信号の強度変化を滑らかにして伝送させるとSPM効果による波形劣化を軽減することができる。この場合、単に光強度のみをゆるやかに変化させて立ち上がり/立ち下がりの遷移時間を延ばすよりも、波長分散を強制的に生じさせて遷移時間を延ばす方が、後段において分散補償等の手段でこれを補償することができるので好ましい。強制的な波長分散の手段としては、信号光波長を零分散波長λ0 から意図的にずらしてGVDにより分散させる方法と送信側に分散補償器を挿入する方法とがある。 The SPM effect described above is supposed to occur because the refractive index of the fiber changes abruptly when the light intensity changes abruptly. Therefore, if the rise time and fall time of the optical pulse are forcibly extended and the change in the intensity of the optical signal is transmitted smoothly, the waveform deterioration due to the SPM effect can be reduced. In this case, rather than simply changing the light intensity only and extending the rise / fall transition time, the chromatic dispersion is forced to occur and the transition time is extended by means such as dispersion compensation in the subsequent stage. Can be compensated for. As means for forcible chromatic dispersion, there are a method in which the signal light wavelength is intentionally shifted from the zero dispersion wavelength λ 0 and dispersed by GVD, and a method in which a dispersion compensator is inserted on the transmission side.

図36及び図37は信号光の波長λs をDSFの零分散波長λ0 から離れた値に設定し、受信側に固定的な分散値の分散補償器112を配置する例を示す。図36は無中継伝送の場合、図37は多中継伝送の場合である。分散補償器112の分散値Dはλs ≠λ0 によるGVDを補償できる値とする。
図38及び図39は送信側に分散補償器112を配置する側を示し、図38は無中継伝送の場合、図39は多中継伝送の場合である。この場合も分散補償器112の分散値Dはλs ≠λ0 によるGVDを補償できる値とする。
36 and 37 show an example in which the wavelength λ s of the signal light is set to a value away from the zero dispersion wavelength λ 0 of the DSF, and the dispersion compensator 112 having a fixed dispersion value is arranged on the receiving side. 36 shows a case of relayless transmission, and FIG. 37 shows a case of multi-relay transmission. The dispersion value D of the dispersion compensator 112 is a value that can compensate for GVD due to λ s ≠ λ 0 .
38 and 39 show the side where the dispersion compensator 112 is arranged on the transmission side. FIG. 38 shows the case of non-relay transmission and FIG. 39 shows the case of multi-relay transmission. Also in this case, the dispersion value D of the dispersion compensator 112 is set to a value that can compensate for GVD due to λ s ≠ λ 0 .

図36又は図37の例において、図40に示すように、特に、λs <λ0 に設定し、D>0に設定すれば、λs は負分散領域にあるので信号光と自然放出光との四光波混合が防止される。勿論、図41に示すようにλs >λ0 ,D<0の組み合わせでも良い。図42(a)及び(b)に示すように分散値Dの極性が互いに逆の分散補償器を受信側と送信側の双方に配置しても良い。さらに、図43に示すように、送信側、受信側及び各中継器のすべて又は一部に分散補償器を配置しても良い。 In the example of FIG. 36 or FIG. 37, as shown in FIG. 40, particularly when λ s0 and D> 0 are set, λ s is in the negative dispersion region, so And four-wave mixing is prevented. Of course, as shown in FIG. 41, a combination of λ s > λ 0 and D <0 may be used. As shown in FIGS. 42A and 42B, dispersion compensators having opposite polarities of the dispersion value D may be arranged on both the reception side and the transmission side. Furthermore, as shown in FIG. 43, dispersion compensators may be arranged on all or part of the transmission side, the reception side, and each repeater.

上記の様にSPM効果を抑制すべく信号光の波長λs を零分散波長λ0 から離れた値に想定して分散補償器を配置した上で伝送特性を測定し、その結果に応じてλs を最適値に修正することにより一層の最適化をすることができる。図44〜46にそのシステム構成のいくつかの例の概略を示す。伝送特性の測定方法及び制御の態様については、既に説明した多数のバリエーションのすべてが適用可能である。また、図47〜49に示すように、信号光波長λs を固定し、プリチャーピング量を制御しても良い。さらに図50〜52に示すように信号光波長λs とプリチャーピング量の双方を制御しても良い。プリチャーピング量の制御は前述したようにマッハツェンダ型の光変調器で実現できる。 As described above, in order to suppress the SPM effect, the transmission characteristic is measured after disposing the dispersion compensator assuming that the wavelength λ s of the signal light is away from the zero dispersion wavelength λ 0 , and according to the result, λ Further optimization can be achieved by correcting s to an optimal value. 44 to 46 schematically show some examples of the system configuration. All of the many variations already described can be applied to the measurement method and control mode of the transmission characteristics. Further, as shown in FIGS. 47 to 49, the signal light wavelength λ s may be fixed and the pre-chirping amount may be controlled. Further, as shown in FIGS. 50 to 52, both the signal light wavelength λ s and the pre-chirping amount may be controlled. As described above, the pre-chirping amount can be controlled by a Mach-Zehnder type optical modulator.

これまでに説明した例では、光送信機と光受信機に挟まれた1つの再生中継区間においては、光増幅中継器が設けられていても単一の信号光波長が使用されていたが、以下に説明する例では、波長変換器を光増幅中継器内に配置して増幅中継区間毎に信号光波長λs を最適化する。
図53は光増幅中継器に波長変換器118を配置して増幅中継区間毎に信号光波長を最適化した光伝送システムの例を示す。図53ではすべての増幅中継区間に波長変換器118が配置されているが、この限りではない。図54に示すように送信部に波長可変光源106を配置して、送信部から最初の光増幅中継器までの区間の信号光波長をさらに最適化しても良い。
In the example described so far, in one regenerative repeater section sandwiched between an optical transmitter and an optical receiver, a single signal light wavelength is used even if an optical amplification repeater is provided. In the example described below, the wavelength converter is arranged in the optical amplifying repeater to optimize the signal light wavelength λ s for each amplification repeating section.
FIG. 53 shows an example of an optical transmission system in which the wavelength converter 118 is arranged in the optical amplification repeater and the signal light wavelength is optimized for each amplification repeater section. In FIG. 53, the wavelength converter 118 is arranged in all the amplification relay sections, but this is not a limitation. As shown in FIG. 54, the wavelength variable light source 106 may be arranged in the transmission unit, and the signal light wavelength in the section from the transmission unit to the first optical amplification repeater may be further optimized.

波長変換器118は例えば図55に示す光双安定レーザによる波長変換レーザを使って実現することができる。図の左側の部分が光双安定の領域であり活性層120上の電極を2つに分離し、その部分を可飽和吸収領域として用いている。利得領域122,124の電流を調節して素子を発振直前の状態にしておくと、入力光が注入された時に、可飽和吸収領域126が透明になりレーザー発振して、異なる波長の出力光が得られる。一方、図の右側の部分は発振波長の制御領域であり、位相シフト領域128と回折格子129を有するDBR領域130から成っている。DBR領域130に電流を注入するとキャリアーによるプラズマ効果により光ガイド層132の屈折率が減少し、ブラッグ波長を短波長側に動かすことができる。また、位相シフト領域128への注入電流を変えることにより、この領域の等価的な光路長を変えることができ、光の位相を発振条件に合わせることができる。したがって、2つの領域の電流を適当に変化することで、広範囲に出力光の波長を制御できることになる。   The wavelength converter 118 can be realized by using a wavelength conversion laser by an optical bistable laser shown in FIG. 55, for example. The left part of the figure is an optical bistable region, and the electrode on the active layer 120 is separated into two, and this part is used as a saturable absorption region. When the current in the gain regions 122 and 124 is adjusted to keep the element in a state immediately before oscillation, when the input light is injected, the saturable absorption region 126 becomes transparent and laser oscillation occurs, and output light of different wavelengths is generated. can get. On the other hand, the right part of the figure is an oscillation wavelength control region, which consists of a DBR region 130 having a phase shift region 128 and a diffraction grating 129. When a current is injected into the DBR region 130, the refractive index of the light guide layer 132 decreases due to the plasma effect by carriers, and the Bragg wavelength can be moved to the short wavelength side. Further, by changing the injection current to the phase shift region 128, the equivalent optical path length of this region can be changed, and the phase of light can be adjusted to the oscillation condition. Therefore, the wavelength of the output light can be controlled over a wide range by appropriately changing the currents in the two regions.

波長変換器112の第2の実現例として、四光波混合の現象を積極的に利用したものがある。DSFに零分散波長近傍の2つの波長λ0 ,λinの光を入射すると、四光波混合によりλout =λ0 +(λ0 −λin)の光が発生する。λ0 を波長可変光源から発生させて可変とし、出力光からフィルタでλout の光のみを取り出すようにすれば、λin をλout に変換し、かつ、その波長を制御することができる。 As a second implementation example of the wavelength converter 112, there is one that positively utilizes the phenomenon of four-wave mixing. When light having two wavelengths λ 0 and λ in near the zero dispersion wavelength is incident on the DSF, light of λ out = λ 0 + (λ 0 −λ in ) is generated by four-wave mixing. If λ 0 is generated from a wavelength variable light source and is made variable, and only λ out light is extracted from the output light by a filter, λ in can be converted into λ out and the wavelength can be controlled.

各光増幅中継区間ごとに信号光波長の設定を行うことにより、さらに波長分散を小さく抑えられることによる伝送速度の増加、および零分散波長λ0 のばらつきの許容範囲を拡大できることによる伝送路コストの削減が図られる。また、わざわざ再生中継して、信号光波長を設定しなおすのではなく、光増幅中継器において高速光信号のまま波長変換を使うことにより、2度の光電気変換と高速の電子回路による処理を省くことができ、システムの小型化とコストダウンを実現することができる。 By setting the signal light wavelength for each optical amplification repeater section, the transmission cost can be reduced by increasing the transmission speed by further suppressing the chromatic dispersion, and by expanding the allowable range of variation of the zero dispersion wavelength λ 0 . Reduction is planned. In addition, it does not bother to regenerate and re-set the signal light wavelength, but uses the wavelength conversion while maintaining the high-speed optical signal in the optical amplifying repeater, so that the two-time photoelectric conversion and high-speed electronic circuit processing Therefore, the system can be reduced in size and cost can be reduced.

予め長さ方向変動も含む伝送路の零分散波長が把握できている場合には、シミュレーション等から、各光増幅中継区間ごとに最適な信号光波長に設定する。伝送路の零分散波長が不明な場合は、システム立ち上げ時に、波長可変光源と波長変換器を掃引しながら、受信側で伝送特性を測定し、伝送特性が最適になる波長に設定すればよい。このとき、図56に示すように伝送測定部105から制御信号をフィードバックさせながら波長掃引を行う方法も考えられる。この場合、例えば、まず各波長変換器は波長シフト量ゼロに設定しておき、波長可変光源を掃引し、伝送特性が最良の波長に設定する。このときに伝送特性が規格を満たさない場合は、送信側に近い方から順番に波長変換器を掃引させ、それぞれに伝送特性が最良の波長に設定していく方法等が考えられる。この場合の伝送特性の測定方法、及びシステム立上時と運用時の制御の態様については、既に説明した多数のバリエーションのすべてが適用可能である。   When the zero-dispersion wavelength of the transmission line including the fluctuation in the length direction can be grasped in advance, the optimum signal light wavelength is set for each optical amplification repeater section from simulation or the like. If the zero-dispersion wavelength of the transmission line is unknown, measure the transmission characteristics on the receiving side while sweeping the wavelength tunable light source and wavelength converter at system startup, and set the wavelength so that the transmission characteristics are optimal. . At this time, as shown in FIG. 56, a method of performing wavelength sweep while feeding back a control signal from the transmission measuring unit 105 is also conceivable. In this case, for example, first, each wavelength converter is set to zero wavelength shift amount, the wavelength variable light source is swept, and the wavelength with the best transmission characteristics is set. At this time, if the transmission characteristics do not satisfy the standard, a method of sweeping the wavelength converters in order from the side closer to the transmission side and setting the transmission characteristics to the best wavelengths for each may be considered. In this case, all of the many variations already described can be applied to the measurement method of transmission characteristics and the mode of control at the time of system startup and operation.

図57に示した例では、既に説明したように、SPM効果を低減すべくGVDを意図的につくるための分散補償器112が送信部にさらに配置されている。分散補償器をさらに各中継器に配置しても良い。
次に、光多重を実用化するための周辺技術について説明する。
光源からの光ビームを電気信号で変調して光信号を生成するために用いられるマッハツェンダ型光変調器は、図20を参照して既に説明したように正弦波の特性を持っているが、温度変化や経時変化に伴ってそれがドリフトするので、印加電圧の変化範囲(動作点)が常に適正になるようにドリフトを補償する必要がある。特開平3−251815号は印加電圧(高周波電気信号)を周波数f0 の低周波で振幅変調し、出力光に含まれるf0 成分がゼロになるように印加電圧のバイアスを制御することによってマッハツェンダ変調器のドリフトを補償する技術を開示している。即ち、駆動電圧の範囲V0 −V1 が適正であるときは図58に示すように出力光信号の上下の包絡線は周波数2f0 で互いに逆位相で変化するのでf0 成分が含まれないのに対して、動作点が変動すると、図59及び図60に示すように、出力光信号の上下の包絡線が周波数f0 で互いに同相で変化するのでf0 成分が含まれるようになる。そこで出力光信号の一部をカプラで分岐して電気信号に変換し、f0 で位相検波した出力で光変調器のバイアスを制御することによって、動作点を安定化する。
In the example shown in FIG. 57, as already described, a dispersion compensator 112 for intentionally creating a GVD to reduce the SPM effect is further arranged in the transmission unit. A dispersion compensator may be further arranged in each repeater.
Next, peripheral techniques for putting optical multiplexing to practical use will be described.
The Mach-Zehnder type optical modulator used to generate an optical signal by modulating a light beam from a light source with an electric signal has a sinusoidal characteristic as already described with reference to FIG. Since it drifts with changes and changes over time, it is necessary to compensate for the drift so that the change range (operating point) of the applied voltage is always appropriate. Zehnder by Japanese Patent Laid-Open No. 3-251815 that the applied voltage (high-frequency electrical signal) amplitude modulated by the low frequency of the frequency f 0, f 0 component included in the output light controls the bias of the applied voltage to be zero A technique for compensating for modulator drift is disclosed. That does not include f 0 component because changes in opposite phases to each other in the envelope frequency 2f 0 of the upper and lower output optical signal as shown in FIG. 58 when the range V 0 -V 1 driving voltage is appropriate On the other hand, when the operating point fluctuates, the upper and lower envelopes of the output optical signal change in phase with each other at the frequency f 0 as shown in FIGS. 59 and 60, so that the f 0 component is included. Therefore, a part of the output optical signal is branched by a coupler to be converted into an electric signal, and the operating point is stabilized by controlling the bias of the optical modulator with the output phase-detected at f 0 .

この様なドリフト補償の技術を光多重化システムに適用した場合、各光チャンネル毎に光変調器が設けられるので、ドリフト補償回路もそれぞれに必要になる。従って、前記のドリフト補償技術をそのまま光多重化システムに適用すると、光信号を分岐するためのカプラ及び分岐された光信号を電気信号に変換する光検出器等が多数必要になるという問題がある。   When such a drift compensation technique is applied to an optical multiplexing system, since an optical modulator is provided for each optical channel, a drift compensation circuit is also required for each. Therefore, if the drift compensation technique is applied to an optical multiplexing system as it is, there is a problem that a large number of couplers for branching an optical signal, many photodetectors for converting the branched optical signal into an electrical signal, and the like are required. .

図61に本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの一例が示される。この例では、並列に複数配置されたマッハツェンダ型の光変調器2011 ,2012 …に同一波長λ0 のレーザ光をそれぞれ入力し、光変調器2011 ,2012 …の駆動回路2031 ,2032 …では、低周波発振器2041 ,2042 …で発生したそれぞれ異なる周波数f1 ,f2 …の低周波信号で駆動信号(変調信号)を振幅変調する。 FIG. 61 shows an example of an optical multiplexing system having the drift compensation circuit of the present invention. In this example, parallel to the optical modulator 201 of a plurality arranged MZ, 201 2 ... the same wavelength lambda 0 of the laser beam type, respectively, the optical modulator 201 1, 201 2 ... of the drive circuit 203 1, In 203 2 ..., The drive signal (modulation signal) is amplitude-modulated with low frequency signals of different frequencies f 1 , f 2 ... Generated by the low frequency oscillators 204 1 , 204 2 .

各光変調器2011 ,2012 …からの出力光は、光合波した後に光伝送路に送出するとともに、光分岐器205でその一部をモニタ光として分岐し、その分岐光を光検出器206で光/電気変換し、さらに電気信号レベルで分岐し、各分岐した信号を帯域フィルタ2081 ,2082 …に通して対応する位相検出・バイアス供給回路2021 ,2022 …に供給する。帯域フィルタ208k (但し、k=1,2…、以下同じ)は対応する光変調器201k の低周波重畳成分の周波数fk を通過させる。 The output light from each of the optical modulators 201 1 , 201 2 ,. Optical / electrical conversion is performed at 206 and further branched at an electric signal level, and the branched signals are supplied to corresponding phase detection / bias supply circuits 202 1 , 202 2 ... Through band-pass filters 208 1 , 208 2 . The band-pass filter 208 k (where k = 1, 2,..., The same applies below) passes the frequency f k of the low-frequency superimposed component of the corresponding optical modulator 201 k .

位相検出・バイアス供給回路202k では、光電変換し帯域フィルタ208k で抽出した出力光中の低周波成分を発振器204k の出力で位相検波して、光変調器201k の動作点を制御する信号を生成する。この制御を光変調器2011 ,2012 …の各々が同時に行う。
このように構成すると、光変調器2011 の位相検出・バイアス供給回路2021 の制御は帯域フィルタ2081 で分岐した低周波f1 成分で行われ、同様に、光変調器2012 の位相検出・バイアス供給回路2022 の制御は帯域フィルタ2082 で分岐した低周波f2 成分で行われるので、並列配置された各光変調器2011 ,2012 …のバイアス制御がそれぞれ独立に可能となる。
In the phase detection / bias supply circuit 202 k , the low frequency component in the output light photoelectrically converted and extracted by the bandpass filter 208 k is phase-detected by the output of the oscillator 204 k to control the operating point of the optical modulator 201 k. Generate a signal. Each of the optical modulators 201 1 , 201 2 ... Performs this control simultaneously.
With this configuration, the phase detection and bias control of the supply circuit 202 1 of the optical modulator 201 1 is carried out at a low frequency f 1 component which is branched by the band filter 208 1, Similarly, the optical modulator 201 and second phase detection Since the bias supply circuit 202 2 is controlled by the low-frequency f 2 component branched by the band filter 208 2 , bias control of each of the optical modulators 201 1 , 201 2 . .

この構成は複数の光信号を光時分割多重(OTDM)する場合に有効である。一か所での出力光分岐および光電変換で、複数の光変調器の制御が同時に可能となる。なお、この例では、光電変換して分岐した後に、各周波数成分を取り出すための帯域フィルタ2081 ,2082 …を用いているが、安定動作が可能であれば無くても構わない。 This configuration is effective when a plurality of optical signals are optical time division multiplexed (OTDM). Multiple optical modulators can be controlled simultaneously by output light branching and photoelectric conversion in one place. In this example, band filters 208 1 , 208 2 ... For extracting each frequency component are used after photoelectric conversion and branching, but they may be omitted if stable operation is possible.

この図61の例では、低周波の振幅変調による動作点ドリフトの制御を、全ての光変調器2011 ,2012 …が並列的に動作して同時に行うようにしているが、他の例として、ある任意の時刻において低周波振幅変調を行っている駆動回路が一つだけになるように、低周波振幅変調を行う駆動回路を時間的に切り替えるようにし、それに連動して、低周波振幅変調を行っている光変調器のみの動作点ドリフトを検出して制御し、その間、残りの光変調器の動作点を固定しておくようにしてもよい。このようにすると、低周波信号として同一周波数の信号を使用することができる。 In the example of FIG. 61, all the optical modulators 201 1 , 201 2 , etc. operate in parallel and control the operating point drift by the low frequency amplitude modulation, but as another example, The drive circuit that performs low-frequency amplitude modulation is switched over time so that only one drive circuit is performing low-frequency amplitude modulation at any given time, and in conjunction with this, low-frequency amplitude modulation is performed. It is also possible to detect and control the operating point drift of only the optical modulator performing the operation, while fixing the operating points of the remaining optical modulators. If it does in this way, the signal of the same frequency can be used as a low frequency signal.

図62にそのような光多重化システムの例が示される。この例では、並列に配置された光変調器への制御を一定の時間間隔T0 で切り替える。すなわち、複数個のマッハツェンダ型の光変調器2011 ,2012 …を並列に配置し、各光変調器2011 ,2012 …で同一波長λ0 の光信号の変調を行った後、それらを合波する。低周波発振器204は一つだけ用意して単一低周波f0 を発生し、これを切替えスイッチ209で時間間隔T0 ごとに各駆動回路2031 ,2032 …に時間的に切り替えて供給し、各駆動回路2031 ,2032 …は時間的に順次に切り替わって単一周波数f0 の低周波振幅変調を行う。 FIG. 62 shows an example of such an optical multiplexing system. In this example, control to the optical modulators arranged in parallel is switched at a constant time interval T 0 . That is, a plurality of Mach-Zehnder type optical modulators 201 1 , 201 2 ... Are arranged in parallel, and after the optical signals of the same wavelength λ 0 are modulated by the optical modulators 201 1 , 201 2 . Combine. Low frequency oscillator 204 is prepared only one generates a single low frequency f 0, which changeover switch 209 the drive circuits time for each interval T 0 at 203 1, 203 2 ... supplied by switching in time to the The drive circuits 203 1 , 203 2 ... Are sequentially switched in time to perform low frequency amplitude modulation with a single frequency f 0 .

光変調器2011 ,2012 …の出力側では、合波した出力光を光分岐器205で分岐し光検出器206で光電変換し、位相検出・バイアス供給回路202に供給する。位相検出・バイアス供給回路202は出力光を分岐して光電変換した信号中の低周波成分を低周波発振器204からの低周波f0 信号で位相検波することによってバイアス電圧を生成し出力する。 On the output side of the optical modulators 201 1 , 201 2 ..., The combined output light is branched by the optical splitter 205, photoelectrically converted by the photodetector 206, and supplied to the phase detection / bias supply circuit 202. The phase detection / bias supply circuit 202 generates and outputs a bias voltage by phase-detecting a low-frequency component in a signal obtained by branching and photoelectrically converting the output light with a low-frequency f 0 signal from the low-frequency oscillator 204.

位相検出・バイアス供給回路202の出力は切替えスイッチ210を介して各光変調器2011 ,2012 …に供給される。切替えスイッチ210は切替えスイッチ209と連動するようになっていて、駆動回路で低周波振幅変調を行っている光変調器のみに対してバイアス電圧を供給することで動作点ドリフトを制御し、その間、残りの光変調器の動作点は固定しておく(例えばラッチ等で固定する。以下同じ)。 The output of the phase detection / bias supply circuit 202 is supplied to each of the optical modulators 201 1 , 201 2 . The changeover switch 210 works in conjunction with the changeover switch 209 to control the operating point drift by supplying a bias voltage only to the optical modulator performing low frequency amplitude modulation in the drive circuit, The operating points of the remaining optical modulators are fixed (for example, fixed by a latch or the like; the same applies hereinafter).

この例は図61の例と同様に、複数の光信号を光時分割多重する場合に有効であり、さらに、一つの位相検出・バイアス供給回路で制御可能であるという利点がある。制御していない光変調器でドリフトが起きないように、時間T0 は制御の時定数に比べて充分長い範囲でなるべく短く設定する。
図63に本発明の光多重化システムの他の例が示される。この例では、光変調器2011 ,2012 …が直列に配置される。すなわち、複数個のマッハツェンダ型光変調器2011 ,2012 …を直列に配置し、光源からの波長λ0 の光に2回以上の変調を加えるように系を構成する。なお、このシステムは光信号が多重化されるわけではないので光多重化システムと呼ぶべきではないが、本願明細書では便宜的にこのシステムを光多重化システムと呼ぶこととする。
Similar to the example of FIG. 61, this example is effective in the case of optical time division multiplexing of a plurality of optical signals, and has an advantage that it can be controlled by one phase detection / bias supply circuit. The time T 0 is set as short as possible within a sufficiently long range compared to the control time constant so that no drift occurs in the uncontrolled optical modulator.
FIG. 63 shows another example of the optical multiplexing system of the present invention. In this example, optical modulators 201 1 , 201 2 ... Are arranged in series. That is, a plurality of Mach-Zehnder type optical modulators 201 1 , 201 2 ... Are arranged in series, and the system is configured to apply modulation at least twice to the light of wavelength λ 0 from the light source. Since this system does not multiplex optical signals, it should not be called an optical multiplexing system. However, for convenience, this system will be called an optical multiplexing system.

各光変調器2011 ,2012 …の駆動回路2031 ,2032 …ではそれぞれ異なる周波数f1 ,f2 …で低周波振幅変調が行われる。最後段の光変調器の出力光を光分岐器205で分岐し、光検出器206で光電変換し、さらにこの電気信号を各帯域フィルタ2081 ,2082 …をそれぞれ介して位相検出・バイアス供給回路2021 ,2022 …にそれぞれ供給する。帯域フィルタ208k は対応する光変調器201k の低周波重畳成分の周波数fk を通過させる。 The drive circuits 203 1 , 203 2 ... Of the optical modulators 201 1 , 201 2 ... Perform low frequency amplitude modulation at different frequencies f 1 , f 2 . The output light from the optical modulator at the last stage is branched by the optical branching unit 205, photoelectrically converted by the photodetector 206, and this electric signal is phase-detected / biased via the band-pass filters 208 1 , 208 2 . These are supplied to the circuits 202 1 , 202 2 . The band-pass filter 208 k passes the frequency f k of the low-frequency superimposed component of the corresponding optical modulator 201 k .

位相検出・バイアス供給回路202k では、出力光から分岐した信号中の低周波成分を発振器204k からの低周波fk 信号で位相検波して動作点ドリフトを検出して、対応する光変調器201k の動作点を制御する。この動作点制御は各光変調器2011 ,2012 …において同時に行う。動作安定が可能であれば帯域フィルタ2081 ,2082 …は無くても構わない。 The phase detection / bias supply circuit 202 k detects the operating point drift by detecting the phase of the low frequency component in the signal branched from the output light with the low frequency f k signal from the oscillator 204 k and corresponding optical modulator. Control the operating point of 201 k . This operating point control is performed simultaneously in each of the optical modulators 201 1 , 201 2 . The band filters 208 1 , 208 2 ... May not be provided as long as the operation can be stabilized.

この図63の例では、低周波重畳を行っての動作点ドリフトの制御を、全ての光変調器2011 ,2012 …が同時に行うようにしているが、他の例として、ある任意の時刻において低周波振幅変調を行っている駆動回路が一つだけになるように、低周波振幅変調を行う駆動回路を時間的に切り替えるようにし、それに連動して、低周波振幅変調を行っている光変調器のみの動作点ドリフトを検出して制御し、その間、残りの光変調器の動作点を固定しておくようにしてもよい。 In the example of FIG. 63, all the optical modulators 201 1 , 201 2 ... Simultaneously control the operating point drift by performing the low-frequency superposition, but as another example, as an arbitrary time The drive circuit that performs low-frequency amplitude modulation is switched over time so that only one drive circuit performs low-frequency amplitude modulation in FIG. The operating point drift of only the modulator may be detected and controlled, and the operating points of the remaining optical modulators may be fixed during that time.

図64にそのような光多重化システムの例が示される。この例では、直列に配置された光変調器2011 ,2012 …への制御を一定の時間間隔T0 で切り替える。すなわち、複数個のマッハツェンダ型光変調器2011 ,2012 …を直列に配置し、光源からの光に2回以上の変調を加える系を構成する。低周波発振器204は一つだけ用意して単一低周波f0 を発生し、これを切替えスイッチ209で時間間隔T0 ごとに各駆動回路2031 ,2032 …に時間的に切り替えて供給し、各駆動回路2031 ,2032 …は時間的に順次に切り替わって単一周波数f0 の低周波振幅変調を行う。 FIG. 64 shows an example of such an optical multiplexing system. In this example, control to the optical modulators 201 1 , 201 2 ... Arranged in series is switched at a constant time interval T 0 . That is, a plurality of Mach-Zehnder type optical modulators 201 1 , 201 2 ... Are arranged in series to constitute a system in which the light from the light source is modulated twice or more. Low frequency oscillator 204 is prepared only one generates a single low frequency f 0, which changeover switch 209 the drive circuits time for each interval T 0 at 203 1, 203 2 ... supplied by switching in time to the The drive circuits 203 1 , 203 2 ... Are sequentially switched in time to perform low frequency amplitude modulation with a single frequency f 0 .

最終段の光変調器の出力光を光分岐器205で分岐し、光検出器206で光電変換し、位相検出・バイアス供給回路202に供給する。位相検出・バイアス供給回路202は出力光を分岐して光電変換した信号中の低周波成分を低周波発振器204からの単一低周波f0 信号で位相検波することによってバイアス電圧を生成し出力する。 The output light of the optical modulator at the final stage is branched by the optical branching unit 205, photoelectrically converted by the photodetector 206, and supplied to the phase detection / bias supply circuit 202. The phase detection / bias supply circuit 202 generates and outputs a bias voltage by phase-detecting a low frequency component in a signal obtained by branching and photoelectrically converting the output light with a single low frequency f 0 signal from the low frequency oscillator 204. .

位相検出・バイアス供給回路202の出力は切替えスイッチ210を介して各光変調器2011 ,2012 …に供給される。切替えスイッチ210は切替えスイッチ209と連動するようになっていて、駆動回路で低周波振幅変調を行っている光変調器のみに対してバイアス電圧を供給することで動作点ドリフトを制御し、その間、残りの光変調器の動作点は固定しておく。 The output of the phase detection / bias supply circuit 202 is supplied to each of the optical modulators 201 1 , 201 2 . The changeover switch 210 works in conjunction with the changeover switch 209 to control the operating point drift by supplying a bias voltage only to the optical modulator performing low frequency amplitude modulation in the drive circuit, The operating points of the remaining optical modulators are fixed.

この例は、図63の例と同様に、光時分割多重において有効であり、さらに、一つの位相検出・バイアス供給回路で制御可能であるという利点がある。
図65には本発明の光多重化システムの他の例が示される。この例では、並列に配置された光変調器2011 ,2012 …でそれぞれ異なる波長λ1 ,λ2 …の光を変調して波長多重し、各光変調器2011 ,2012 …の駆動回路2031 ,2032 …でそれぞれ異なる周波数f1 ,f2 …の低周波振幅変調を行う。すなわち、複数個のマッハツェンダ型光変調器2011 ,2012 …を並列に配置し、異なる波長λ1 ,λ2 …の光信号の波形多重を行う系を構成し、各光変調器2011 ,2012 …の駆動回路2031 ,2032 …においてそれぞれ異なる周波数f1 ,f2 …の低周波振幅変調を行い、各光変調器2011 ,2012 …の出力光を合波して波長多重出力光を出力する。
Similar to the example of FIG. 63, this example is effective in optical time division multiplexing, and has the advantage that it can be controlled by a single phase detection / bias supply circuit.
FIG. 65 shows another example of the optical multiplexing system of the present invention. In this example, light having different wavelengths λ 1 , λ 2 ... Is modulated and wavelength-multiplexed by optical modulators 201 1 , 201 2 ... Arranged in parallel, and the optical modulators 201 1 , 201 2 . The circuits 203 1 , 203 2 ... Perform low frequency amplitude modulation at different frequencies f 1 , f 2 . That is, arranged a plurality of Mach-Zehnder type optical modulator 201 1, 201 2 ... in parallel, different wavelengths lambda 1, constitutes a system for performing waveform multiplexing of lambda 2 ... of the optical signal, the optical modulators 201 1, 201 2 ... drive circuit 203 1, 203 2 ... different frequencies f 1 in, f 2 ... perform low-frequency amplitude modulation of the wavelength multiplexing the optical modulators 201 1, 201 2 ... of the output optical multiplexing to Outputs output light.

この波長多重出力光を光分岐器205で分岐して光検出器206で光電変換する。この光電変換した信号をそれぞれ帯域フィルタ2081 ,2082 …を介して位相検出・バイアス供給回路2021 ,2022 …に供給する。帯域フィルタ208k は対応する光変調器201k の低周波重畳成分の周波数fk を通過させる。位相検出・バイアス供給回路202k では、出力光を分岐した信号中の低周波成分を発振器204k の低周波fk 信号で位相検波して動作点ドリフトを検出して、光変調器201k の動作点を制御する。この制御を各光変調器2011 ,2012 …で同時に行う。 This wavelength-multiplexed output light is branched by the optical splitter 205 and subjected to photoelectric conversion by the photodetector 206. The photoelectrically converted signals are supplied to phase detection / bias supply circuits 202 1 , 202 2 ... Via band-pass filters 208 1 , 208 2 . The band-pass filter 208 k passes the frequency f k of the low-frequency superimposed component of the corresponding optical modulator 201 k . The phase detection / bias supply circuit 202 k detects the operating point drift by detecting the phase of the low frequency component in the signal branched from the output light with the low frequency f k signal of the oscillator 204 k , and the optical modulator 201 k . Control the operating point. This control is performed simultaneously by the optical modulators 201 1 , 201 2 .

この例は、波長多重の場合に有効であり、図61の例と同じ原理で、複数の光変調器の制御が同時に可能となる。安定動作が可能であれば帯域フィルタ2081 ,2082 …は無くても構わない。
この図65の例では、低周波振幅変調を行っての動作点ドリフトの制御を、全ての光変調器2011 ,2022 …が同時に行うようにしているが、他の例として、ある任意の時刻において低周波振幅変調を行っている駆動回路が一つだけになるように、低周波振幅変調を行う駆動回路を時間的に切り替えるようにし、それに連動して、低周波振幅変調を行っている光変調器のみの動作点ドリフトを検出して制御し、その間、残りの光変調器の動作点を固定しておくようにしてもよい。
This example is effective in the case of wavelength multiplexing, and a plurality of optical modulators can be controlled simultaneously on the same principle as the example of FIG. As long as stable operation is possible, the band filters 208 1 , 208 2 .
In the example of FIG. 65, all the optical modulators 201 1 , 202 2 ... Simultaneously control the operating point drift by performing the low-frequency amplitude modulation. The drive circuit that performs low-frequency amplitude modulation is switched over time so that only one drive circuit is performing low-frequency amplitude modulation at the time, and the low-frequency amplitude modulation is performed in conjunction therewith. The operating point drift of only the optical modulator may be detected and controlled, and the operating points of the remaining optical modulators may be fixed during that time.

図66にはそのような光多重化システムの例が示される。この例では、並列に配置され、異なる波長λ1 ,λ2 …の光を用いた光変調器2011 ,2012 …への制御を一定の時間間隔T0 で切り替える。すなわち、複数個のマッハツェンダ型の光変調器2011 ,2012 …を並列に配置し、各光変調器2011 ,2012 …でそれぞれ異なる波長λ1 ,λ2 …の光信号の変調を行った後、それらを合波する。低周波発振器204は一つだけ用意して単一低周波f0 を発生し、これを切替えスイッチ209で時間間隔T0 ごとに各駆動回路2031 ,2032 …に時間的に切り替えて供給し、各駆動回路2031 ,2032 …は時間的に順次に切り替わって単一周波数f0 の低周波振幅変調を行う。 FIG. 66 shows an example of such an optical multiplexing system. In this example, control to optical modulators 201 1 , 201 2 ... Arranged in parallel and using light of different wavelengths λ 1 , λ 2 ... Is switched at a constant time interval T 0 . That is, arranged optical modulator 201 1 of a plurality of Mach-Zehnder type, 201 2 ... in parallel, performs modulation of the optical modulators 201 1, 201 2 ... at different wavelengths lambda 1, respectively, lambda 2 ... of the optical signal Then combine them. Low frequency oscillator 204 is prepared only one generates a single low frequency f 0, which changeover switch 209 the drive circuits time for each interval T 0 at 203 1, 203 2 ... supplied by switching in time to the The drive circuits 203 1 , 203 2 ... Are sequentially switched in time to perform low frequency amplitude modulation with a single frequency f 0 .

光変調器2011 ,2012 …の出力側では、合波した出力光を光分岐器205で分岐し光検出器206で光電変換し、位相検出・バイアス供給回路202に供給する。位相検出・バイアス供給回路202は出力光を分岐して光電変換した信号中の低周波成分を低周波発振器204からの単一低周波f0 信号で位相検波することによってバイアス電圧を生成し出力する。 On the output side of the optical modulators 201 1 , 201 2 ..., The combined output light is branched by the optical splitter 205, photoelectrically converted by the photodetector 206, and supplied to the phase detection / bias supply circuit 202. The phase detection / bias supply circuit 202 generates and outputs a bias voltage by phase-detecting a low frequency component in a signal obtained by branching and photoelectrically converting the output light with a single low frequency f 0 signal from the low frequency oscillator 204. .

位相検出・バイアス供給回路202の出力は切替えスイッチ210を介して各光変調器2011 ,2012 …に供給される。切替えスイッチ210は切替えスイッチ209と連動するようになっていて、駆動回路で低周波振幅変調を行っている光変調器のみに対してバイアス電圧を供給することで動作点ドリフトを制御し、その間、残りの光変調器の動作点は固定しておく。 The output of the phase detection / bias supply circuit 202 is supplied to each of the optical modulators 201 1 , 201 2 . The changeover switch 210 works in conjunction with the changeover switch 209 to control the operating point drift by supplying a bias voltage only to the optical modulator performing low frequency amplitude modulation in the drive circuit, The operating points of the remaining optical modulators are fixed.

この例は、図65の例と同様に、波長多重において有効であり、さらに、一つの位相検出・バイアス供給回路で制御可能であるという利点がある。
図67には本発明の光多重化システムの他の例が示される。この例では、並列に配置され、異なる波長λ1 ,λ2 …の光を用いた光変調器2011 ,2012 …の合波出力光を、電気変換する前に、波長分離素子212によって各波長λ1 ,λ2 …の光変調器2011 ,2012 …からの信号に分離している。すなわち、複数個のマッハツェンダ型光変調器2011 ,2012 …を並列に配置し、それぞれ異なる波長λ1 ,λ2 …の光信号の波長多重を行う系を構成する。低周波発振器204は一つだけ用意して単一の低周波f0 を発生する。各駆動回路2031 ,2032 …は単一周波数f0 で低周波振幅変調を行う。
各光変調器2011 ,2012 …の出力光を合波して波長多重出力光を作り、この波長多重出力光を光分岐器205で分岐し、さらに波長分離素子212を通すことによって各波長λ1 ,λ2 …の光信号を分離する。この分離した光信号をそれぞれ光検出器2061 ,2062 …を通すことで光電変換した信号を位相検出・バイアス供給回路2021 ,2022 …にそれぞれ供給する。位相検出・バイアス供給回路202k では波長分離した信号中の低周波成分を低周波f0 信号で位相検波して動作点ドリフトを検出して、対応する光変調器201k の動作点を制御する。この制御を各光変調器2011 ,2012 …で同時に行う。この実施例は図65の例と同様に波長多重において有効であり、特に光波長での方が分離性がよい場合に適用できる。
Similar to the example of FIG. 65, this example is effective in wavelength multiplexing and has the advantage that it can be controlled by a single phase detection / bias supply circuit.
FIG. 67 shows another example of the optical multiplexing system of the present invention. In this example, before the electrical output of the combined output light of the optical modulators 201 1 , 201 2 ... Arranged in parallel and using light of different wavelengths λ 1 , λ 2 . .. Are separated into signals from optical modulators 201 1 , 201 2 ... With wavelengths λ 1 , λ 2 . That is, a plurality of Mach-Zehnder optical modulators 201 1 , 201 2, ... Are arranged in parallel to constitute a system that performs wavelength multiplexing of optical signals having different wavelengths λ 1 , λ 2 . Only one low frequency oscillator 204 is prepared to generate a single low frequency f 0 . Each of the drive circuits 203 1 , 203 2 ... Performs low frequency amplitude modulation at a single frequency f 0 .
The output light from each of the optical modulators 201 1 , 201 2 ... Is multiplexed to produce wavelength multiplexed output light, the wavelength multiplexed output light is branched by the optical splitter 205, and further passed through the wavelength separation element 212. The optical signals λ 1 , λ 2 ... are separated. The separated optical signals are passed through photodetectors 206 1 , 206 2 ..., And photoelectrically converted signals are supplied to phase detection / bias supply circuits 202 1 , 202 2 . The phase detection / bias supply circuit 202 k detects the operating point drift by detecting the phase of the low frequency component in the wavelength separated signal using the low frequency f 0 signal, and controls the operating point of the corresponding optical modulator 201 k. . This control is performed simultaneously by the optical modulators 201 1 , 201 2 . This embodiment is effective in wavelength multiplexing as in the example of FIG. 65, and can be applied particularly when the separability is better at the optical wavelength.

図68には本発明の光多重化システムの他の例が示される。この例では、並列に配置され、異なる波長λ1 ,λ2 …の光を用いた光変調器2011 ,2012 …への制御を一定の時間間隔T0 で切り替え、時間的に透過波長の切り替わる波長可変フィルタ213によって、制御を行う光変調器の波長成分のみを取り出している。 FIG. 68 shows another example of the optical multiplexing system of the present invention. In this example, are arranged in parallel, different wavelengths lambda 1, switching in lambda 2 ... optical modulator 201 1, 201 2 ... interval T 0 fixed time control to using light of, the temporally transmission wavelength Only the wavelength component of the optical modulator to be controlled is extracted by the variable wavelength filter 213 to be switched.

すなわち、複数個のマッハツェンダ型光変調器2011 ,2012 …を並列に配置し、異なる波長λ1 ,λ2 …の光信号の波長多重を行う系を構成する。低周波発振器204は一つだけ用意して単一の低周波f0 を発生する。各駆動回路2031 ,2032 …では単一周波数f0 による低周波振幅変調を行う。
各光変調器2011 ,2012 …の出力光を合波して波長多重出力光を作り、この波長多重出力光を光分岐器205で分岐し、光波長可変フィルタ213を通して光検出器206で光電変換する。光波長可変フィルタ213は時間的に透過波長の切り替わるフィルタであって、任意の一時刻には一つの波長成分のみを取り出し出力する。光検出器206の出力信号は切替えスイッチ214を介して各位相検出・バイアス供給回路2021 ,2022 …に時間的に切り替えて供給される。この切替えスイッチ214の切替えは光波長可変フィルタ213と連動しており、光波長可変フィルタ213が波長λk を透過するように切り替えられているときには、切替えスイッチ214はその出力信号を位相検出・バイアス供給回路202k に供給するように切り替えられる。
That is, arranged a plurality of Mach-Zehnder type optical modulator 201 1, 201 2 ... in parallel to constitute a system for performing wavelength multiplexing of different wavelengths lambda 1, lambda 2 ... of the optical signal. Only one low frequency oscillator 204 is prepared to generate a single low frequency f 0 . Each of the drive circuits 203 1 , 203 2 ... Performs low frequency amplitude modulation with a single frequency f 0 .
The output light from each of the optical modulators 201 1 , 201 2 ... Is multiplexed to produce wavelength-multiplexed output light. Perform photoelectric conversion. The optical wavelength variable filter 213 is a filter whose transmission wavelength is switched over time, and extracts and outputs only one wavelength component at an arbitrary time. The output signal of the photodetector 206 is supplied to each phase detection / bias supply circuit 202 1 , 202 2 ... The switching of the changeover switch 214 is interlocked with the optical wavelength variable filter 213, when the optical wavelength variable filter 213 is switched so as to transmit the wavelength lambda k switches switch 214 is phase detection and bias the output signal It is switched to supply to the supply circuit 202 k .

位相検出・バイアス供給回路202k は光電変換した信号中の低周波成分を前記低周波f0 信号で位相検波して、取り出した波長λk に対応する光変調器201k の動作点ドリフトを検出して制御する。その間は残りの光変調器の動作点は固定しておく。
この例は、図65の例と同様に、波長多重において有効であり、特に光波長可変フィルタによる波長選択の方が容易である場合に適用できる。この例では低周波振幅変調を行っている駆動回路を時間的に切り替える必要はないが、各光変調器ごとの動作点ドリフトによって現れる低周波成分をより明確に分離するために、切替えを行っても構わない。
The phase detection / bias supply circuit 202 k detects the operating point drift of the optical modulator 201 k corresponding to the extracted wavelength λ k by detecting the phase of the low frequency component in the photoelectrically converted signal using the low frequency f 0 signal. And control. In the meantime, the operating points of the remaining optical modulators are fixed.
Similar to the example of FIG. 65, this example is effective in wavelength multiplexing, and can be applied particularly when wavelength selection by an optical wavelength variable filter is easier. In this example, it is not necessary to switch the drive circuit that performs low-frequency amplitude modulation in terms of time, but in order to more clearly separate the low-frequency components that appear due to the operating point drift for each optical modulator, switching is performed. It doesn't matter.

図69には本発明の光多重化システムの他の例が示される。この光多重化システムは、図61のシステムに、特開平4−140712号公報に記載されたチャーピング制御のための符号反転回路215k 及び216k を追加したものである。図20及び図21を参照して説明したように、マッハツェンダ型光変調器では動作点をVb1からVb2へ変更することによってプリチャーピングの方向をレッドシフトからブルーシフトへ切り替えることができる。信号光の波長がDSFの正常分散領域にあるときはレッドシフトを与え、異常分散領域にあるときはブルーシフトを与えることによって、波形を改善することができる。符号反転回路215k は、動作点切替信号に従って、発振器204k から駆動回路203k へ与えられる低周波信号の極性を反転することによって動作点をVb1からVb2へ変更する。動作点がVb2へ変更されると変調信号の論理と光信号の論理が逆転するので、符号反転回路215k の切替に同期して符号反転回路216k において変調信号の論理を反転する。なお、発振器204k から駆動回路203k へ供給される信号の位相を反転する代わりに発振器204k から位相検出・バイアス供給回路202k へ供給される信号の位相を反転させても、位相検出・バイアス供給回路202k における位相検出の結果を反転させても良い。また、動作点の切替はすべての光変調器201k について同時に行なうようにしても良い。 FIG. 69 shows another example of the optical multiplexing system of the present invention. This optical multiplexing system is obtained by adding sign inverting circuits 215 k and 216 k for chirping control described in JP-A-4-140712 to the system shown in FIG. As described with reference to FIGS. 20 and 21, in the Mach-Zehnder type optical modulator, the pre-chirping direction can be switched from red shift to blue shift by changing the operating point from Vb1 to Vb2. The waveform can be improved by giving a red shift when the wavelength of the signal light is in the normal dispersion region of the DSF and giving a blue shift when it is in the anomalous dispersion region. The sign inverting circuit 215 k changes the operating point from Vb1 to Vb2 by inverting the polarity of the low-frequency signal supplied from the oscillator 204 k to the driving circuit 203 k in accordance with the operating point switching signal. Since the logic of the logic and the optical signal of the modulation signal operating point is changed to Vb2 is reversed in synchronization with the switching of the sign inversion circuit 215 k inverts the logic of the modulation signal in the sign inversion circuit 216 k. It should be noted that even if the phase of the signal supplied from the oscillator 204 k to the phase detection / bias supply circuit 202 k is inverted instead of inverting the phase of the signal supplied from the oscillator 204 k to the drive circuit 203 k , the phase detection / The result of phase detection in the bias supply circuit 202 k may be inverted. Further, the operating point may be switched simultaneously for all the optical modulators 201 k .

また、図69の実施例は前述の図61の光多重化システムに対して符号反転回路を付加したものであるが、本発明はこれに限られるものではなく、これまでに述べた各光多重化システム(図62〜図68)に対しても同様に符号反転回路を付加することができ、その際、各符号反転回路の動作切替え信号はそれぞれ独立に行っても、また連動させて一括で行うようにしてもよい。   The embodiment in FIG. 69 is obtained by adding a sign inversion circuit to the optical multiplexing system in FIG. 61 described above, but the present invention is not limited to this, and each of the optical multiplexing systems described thus far. Similarly, a sign inversion circuit can be added to the control system (FIGS. 62 to 68). At this time, the operation switching signals of the respective sign inversion circuits can be performed independently or linked together. You may make it perform.

この符号反転回路(動作点シフト回路)による動作点の変更は、外部からの切替えスイッチを設ける方法や、システムが例えば受信側において伝送特性をチェックして自動切替えをする方法などが考えられる。ファイバの零分散波長近くの波長で伝送を行う場合、ファイバの零分散波長のばらつきや光源波長のばらつきなどで、伝送における波長分散の符号は正にも負にもなり得る。そのような場合、各光変調器での動作点を独立に切り替えることが便利であると考えられる。また、波長多重では、ファイバの零分散波長と信号光の各波長との大小関係が分かっている場合には、大小関係が同じ光変調器での動作点を一括して切り替える方が便利である場合が考えられる。また、光時分割多重の場合でも、直列に並んだ光変調器の動作点を一括して切り替えることにより、出力光の波長変動を逆転させることができる。   The change of the operating point by the sign inverting circuit (operating point shift circuit) may be a method of providing a changeover switch from the outside, a method of the system performing automatic switching by checking transmission characteristics on the receiving side, for example. When transmission is performed at a wavelength close to the zero dispersion wavelength of the fiber, the sign of chromatic dispersion in the transmission can be positive or negative due to variations in the zero dispersion wavelength of the fiber or variations in the light source wavelength. In such a case, it may be convenient to switch the operating point of each optical modulator independently. In wavelength multiplexing, when the magnitude relationship between the zero dispersion wavelength of the fiber and each wavelength of the signal light is known, it is more convenient to switch the operating points of the optical modulators having the same magnitude relationship. There are cases. Even in the case of optical time division multiplexing, the wavelength variation of the output light can be reversed by switching the operating points of the optical modulators arranged in series at once.

次に、光時分割多重(OTDM)伝送におけるクロック抽出技術について説明する。
図70に本発明に係るクロック信号抽出が適用された光時分割多重伝送システムが示される。この実施例は2波多重により40Gb/sの伝送速度を実現するシステムの構成を示すものである。図71はこのシステムの送信側の各部信号のタイムチャートであり、図70中にアルファベットa〜iで示される各信号の波形をそれぞれ示している。
Next, a clock extraction technique in optical time division multiplexing (OTDM) transmission will be described.
FIG. 70 shows an optical time division multiplex transmission system to which the clock signal extraction according to the present invention is applied. This embodiment shows a system configuration for realizing a transmission rate of 40 Gb / s by two-wave multiplexing. FIG. 71 is a time chart of each signal on the transmission side of this system, and shows the waveform of each signal indicated by alphabets a to i in FIG.

まず、20GHz の単一正弦波bで動作する1入力2出力光スイッチ241により、光源LD(レーザダイオード)240の光信号aから、位相が互いに逆の20GHz 光信号c,dを生成する。次に、それぞれのクロック光信号c,dに対して、外部変調器244,245により20Gb/s NRZ信号e,fで外部変調することにより、20Gb/s RZ光信号g,hが生成される。そして、これらを合波器246によりビット多重(光MUX)することにより、40Gb/sの光多重信号iが生成される。この光時分割多重(OTDM)方式により、40Gb/s相当の超広帯域電子デバイスを必要とすること無しに、40Gb/s光伝送が実現できる。   First, 20 GHz optical signals c and d whose phases are opposite to each other are generated from an optical signal a of a light source LD (laser diode) 240 by a 1-input 2-output optical switch 241 operating with a single sine wave b of 20 GHz. Next, 20 Gb / s RZ optical signals g and h are generated by externally modulating the clock optical signals c and d with 20 Gb / s NRZ signals e and f by the external modulators 244 and 245, respectively. . These signals are bit-multiplexed (optical MUX) by the multiplexer 246 to generate a 40 Gb / s optical multiplexed signal i. With this optical time division multiplexing (OTDM) system, 40 Gb / s optical transmission can be realized without requiring an ultra-wideband electronic device equivalent to 40 Gb / s.

なお、この他の構成として、図70の光源LD240と光スイッチ241の代わりに、短パルス光源や半導体光変調器付きLDを用いる構成や、送信側の光分岐用の光スイッチ241の代わりに、単なるパッシブ光パワー分岐素子や外部変調器を正弦波駆動する構成も可能である。
一方、受信側では、40Gb/s光多重信号iを二つの20Gb/s RZ光信号に分離(光DEMUX)する必要がある。最近では、四光波混合(FWM)や相互位相変調(XPM)現象等の非線形効果を利用した超高速PLLによる光DEMUX方式の提案や実験が盛んに行われているが、いずれも大規模で、安定性の点でも課題がある。
As other configurations, instead of the light source LD 240 and the optical switch 241 in FIG. 70, a configuration using a short pulse light source or an LD with a semiconductor optical modulator, or an optical switch 241 for optical branching on the transmission side, A configuration in which a simple passive optical power branching element or an external modulator is driven in a sine wave is also possible.
On the other hand, on the receiving side, it is necessary to separate the 40 Gb / s optical multiplexed signal i into two 20 Gb / s RZ optical signals (optical DEMUX). Recently, proposals and experiments of an optical DEMUX method using an ultrafast PLL using nonlinear effects such as four-wave mixing (FWM) and cross-phase modulation (XPM) phenomenon have been actively conducted. There is also a problem in terms of stability.

そこで、図70のように、送信側に用いられた1入力2出力光スイッチにより、1ビット毎に交互にビット分離する方法が最も簡単と考えられる。図70において、伝送路248から受信された光多重信号は光プリアンプ249を通してビット分離用の光スイッチ252に入力されるとともに、光分岐器250でその一部が分岐されてクロック抽出回路251に入力される。クロック抽出回路251は例えば図82に示されるように入力信号を光検出器260で光電変換後に狭帯域の電気フィルタ(誘電体共振フィルタ、SAWフィルタ等)262によってクロック信号を直接抽出する。抽出されたクロック信号は光スイッチ252にビット分離タイミングを与える信号として供給される。このクロック信号に応じて光スイッチ252は受信した40Gb/s光多重信号iを二つの20Gb/s RZ光信号に分離(光DEMUX)してそれぞれの光受信機253,254に入力する。   Therefore, as shown in FIG. 70, it is considered that the simplest method is to perform bit separation alternately for each bit by a 1-input 2-output optical switch used on the transmission side. In FIG. 70, the optical multiplexed signal received from the transmission line 248 is input to the optical switch 252 for bit separation through the optical preamplifier 249, and a part thereof is branched by the optical branching device 250 and input to the clock extraction circuit 251. Is done. For example, as shown in FIG. 82, the clock extraction circuit 251 directly extracts a clock signal by a narrow band electric filter (dielectric resonance filter, SAW filter, etc.) 262 after photoelectrically converting the input signal by the photodetector 260. The extracted clock signal is supplied as a signal for giving bit separation timing to the optical switch 252. In response to this clock signal, the optical switch 252 separates the received 40 Gb / s optical multiplexed signal i into two 20 Gb / s RZ optical signals (optical DEMUX) and inputs them to the respective optical receivers 253 and 254.

しかし、この受信機構成においては、符号識別だけでなく、光スイッチ252での光スイッチ動作を行うために、データ主信号に同期した20GHz クロック信号が必要となり、受信される光多重信号自体に20GHz 成分が含まれている必要がある。
そこで、本発明では以下のような方法によって送信される光多重信号i自体にクロック信号抽出に十分な大きさの20GHz 成分を含ませる。すなわち、図72に示すように、送信側の二つのRZ信号g,hに振幅差を設け、これを合波した40GHz の光多重信号iからクロックを抽出する。図示するように、合波した光多重信号iは図中に点線で示すような20GHz のクロック信号成分を十分に含むようになる。
However, in this receiver configuration, in order to perform not only code identification but also optical switch operation in the optical switch 252, a 20 GHz clock signal synchronized with the data main signal is required, and the received optical multiplexed signal itself has 20 GHz. Ingredients must be included.
Therefore, in the present invention, a 20 GHz component having a size sufficient for clock signal extraction is included in the optical multiplexed signal i itself transmitted by the following method. That is, as shown in FIG. 72, an amplitude difference is provided between two RZ signals g and h on the transmission side, and a clock is extracted from an optical multiplexed signal i of 40 GHz obtained by combining the two. As shown in the figure, the multiplexed optical multiplexed signal i sufficiently includes a 20 GHz clock signal component as indicated by a dotted line in the figure.

次に、光多重信号にクロック信号成分を含ませるために多重化される光信号に振幅差を設けるための種々の方法について説明する。ここでは説明の便宜上、光多重の方法として、別の光源LDを用い、それぞれの出力光を外部変調してから合波する構成をケースAとし、上述の図70の例のように一つの光源LDの出力光を分岐してから、それぞれを外部変調後に合波する構成をケースBとする。   Next, various methods for providing an amplitude difference in an optical signal multiplexed to include a clock signal component in the optical multiplexed signal will be described. Here, for convenience of explanation, as a method of optical multiplexing, another light source LD is used, and the configuration in which each output light is externally modulated and then combined is case A, and one light source as in the above-described example of FIG. Case B is a configuration in which the output light of the LD is branched and then multiplexed after external modulation.

図74にはケースAの場合の1例が示される。外部変調器244,245に光信号を入力する光源LDをそれぞれ用意し、この光源LD240a,240bの出力パワーが異なるように設定すれば、多重化される光信号g,hに振幅差を設けることができる。
図75にはケースAの場合の他の例が示される。図示するように、光源LDから合波器246で合波されるまでの光経路の一方に光減衰器256を挿入することにより、多重化される二つの光信号g,hに振幅差を設けることができる。図示の例では外部変調器244と合波器246の間に光減衰器256を設けたが、光源LD240aと外部変調器244の間に設けるものであってもよい。もちろん、外部変調器245側の光経路に設けるものであってもよい。この光減衰器256の代わりに、光増幅器を用いる構成も可能である。さらに、外部変調方式に限らず、LD直接変調や変調器一体型LDを用いた場合も、これらの方法は有効である。
FIG. 74 shows an example of case A. If light sources LD for inputting optical signals to the external modulators 244 and 245 are prepared and the output powers of the light sources LD 240a and 240b are set to be different, an amplitude difference is provided for the multiplexed optical signals g and h. Can do.
FIG. 75 shows another example of case A. As shown in the figure, an optical attenuator 256 is inserted in one of the optical paths from the light source LD to the multiplexer 246 to provide an amplitude difference between the two multiplexed optical signals g and h. be able to. In the illustrated example, the optical attenuator 256 is provided between the external modulator 244 and the multiplexer 246, but it may be provided between the light source LD 240a and the external modulator 244. Of course, it may be provided in the optical path on the external modulator 245 side. Instead of the optical attenuator 256, a configuration using an optical amplifier is also possible. Furthermore, not only the external modulation system, but also these methods are effective when an LD direct modulation or a modulator-integrated LD is used.

図76には上述の図75の方法をケースBに適用した場合の例が示される。このケースBは光源LDが一つである他は上述したものと同じであるので、詳細な説明は省く。
またさらに、このケースA、ケースBのいずれの場合も、外部変調方式を採用した光時分割多重伝送方式においては、複数の光信号の光強度振幅差を、外部変調器244,245としてそれぞれ挿入損失の異なるものを用いることにより実現することができる。
FIG. 76 shows an example in which the method of FIG. 75 described above is applied to Case B. The case B is the same as that described above except that the number of the light sources LD is one, and a detailed description thereof will be omitted.
Furthermore, in both cases A and B, in the optical time division multiplex transmission system employing the external modulation system, the optical intensity amplitude differences of a plurality of optical signals are inserted as external modulators 244 and 245, respectively. This can be realized by using different loss factors.

外部変調器としてマッハツェンダ型の光変調器を用いる場合、光変調器を駆動する電圧振幅を変えたり、そのバイアス点を変えることで、出力光の振幅を変えることができる。図77、図78はこの様子を示すもので、図77では駆動電圧(印加電圧)の振幅値をVeからVfに変えることにより光出力強度が変わる様子が示される。また、図78では駆動電圧のバイアス電圧をVB−eからVB−fに変えることにより光出力強度が変わる様子が示される。このように外部変調器としてマッハツェンダ型の光変調器を用いる場合に限れば、駆動電圧振幅あるいはバイアス電圧を変えて外部変調器244,245の各出力光強度を変えることができる。   When a Mach-Zehnder type optical modulator is used as the external modulator, the amplitude of the output light can be changed by changing the voltage amplitude for driving the optical modulator or changing its bias point. 77 and 78 show this state. FIG. 77 shows how the light output intensity changes by changing the amplitude value of the drive voltage (applied voltage) from Ve to Vf. FIG. 78 shows how the light output intensity changes by changing the bias voltage of the drive voltage from VB-e to VB-f. As described above, only when the Mach-Zehnder type optical modulator is used as the external modulator, the output light intensity of the external modulators 244 and 245 can be changed by changing the drive voltage amplitude or the bias voltage.

また、ケースBの場合は、光スイッチ241(あるいはこれに代わるパッシブ光パワー分岐素子など)による光源LD240の出力光の分岐比を1:1にしないことにより、各外部変調器244,245の出力光に振幅差を設けることができる。
図79にはケースBの場合の他の例が示される。この例では、外部変調器244,245の各出力光の偏波状態が直線偏波の主軸が直交するように設定している。このように、偏波状態が異なる、例えば直線偏波の主軸が直交する二つのRZ信号を光多重する場合には、送信部(合波器246)での光多重の後の光経路に、偏波依存性のある光学素子257を挿入することで、多重化された二つの光信号の光強度に光学素子257を通過後に振幅差を持たせることができ、交互のビットで光振幅の異なる光多重信号が実現できる。
In the case B, the output ratio of the output light from the light source LD 240 by the optical switch 241 (or an alternative passive optical power branching element or the like) is not set to 1: 1 so that the outputs of the external modulators 244 and 245 are output. An amplitude difference can be provided in the light.
FIG. 79 shows another example of case B. In this example, the polarization states of the output lights of the external modulators 244 and 245 are set so that the principal axes of linearly polarized waves are orthogonal. As described above, when two RZ signals having different polarization states, for example, the main axes of linearly polarized waves are orthogonal to each other, are optically multiplexed in the optical path after the optical multiplexing in the transmission unit (multiplexer 246), By inserting the polarization-dependent optical element 257, the optical intensity of the two multiplexed optical signals can have an amplitude difference after passing through the optical element 257, and the optical amplitude differs by alternating bits. An optical multiplexed signal can be realized.

また、上述の偏波依存性のある光学素子257を挿入するに代えて、合波器として構造上もしくは光信号の入射偏光軸により、合波比に偏光依存性の存在する合波器を用いる構成も可能である。
さらに、送信側での交互ビット間の偏波状態の関係が、受信側でもある程度保持される伝送システムにおいては、図80に示されるように、受信部において、光スイッチ252での光分離の前に、偏波依存性のある光学素子258を挿入するようにしてもよい。
Further, instead of inserting the above-described polarization-dependent optical element 257, a multiplexer having a polarization dependency in the multiplexing ratio is used as a multiplexer due to the structure or the incident polarization axis of the optical signal. Configuration is also possible.
Further, in a transmission system in which the relationship of polarization states between alternating bits on the transmission side is maintained to some extent on the reception side, as shown in FIG. 80, before the optical separation in the optical switch 252 in the reception unit. In addition, an optical element 258 having polarization dependency may be inserted.

なお、この実施例では、交互のビットに光強度振幅差のある2波多重の場合を説明したが、N波多重の構成も可能である。例えば4波多重を行うような光多重伝送システムの場合にも、光多重信号からクロック信号を抽出することができる。図73はこのような4波多重の例を示すもので、4波多重する光信号をg1,g2,g3,g4とすると、g1>g2=g4>g3の関係に各振幅差を設け、これらを合波して光多重信号iを作成すると、この光多重信号iは図中の点線で示すようなクロック信号成分を含むようになる。さらに、この場合は振幅差の設定方法により、複数種類のクロック信号成分を含ませることができる。   In this embodiment, the case of two-wave multiplexing in which the alternating bits have a light intensity amplitude difference has been described, but an N-wave multiplexing configuration is also possible. For example, in the case of an optical multiplexing transmission system that performs four-wave multiplexing, a clock signal can be extracted from the optical multiplexing signal. FIG. 73 shows an example of such four-wave multiplexing. When optical signals to be multiplexed four-wave are g1, g2, g3, and g4, amplitude differences are provided in the relationship of g1> g2 = g4> g3. Are multiplexed to create an optical multiplexed signal i, the optical multiplexed signal i includes a clock signal component as indicated by a dotted line in the figure. Further, in this case, a plurality of types of clock signal components can be included by an amplitude difference setting method.

また、本発明の一つの特徴点として以下の点が挙げられる。すなわち、従来の10Gb/sまでの光伝送システムにおいては、信号光を受光(光電変換)後に、電気段で主信号を分岐して、クロック抽出を行っている。これに対して、本発明においては、図81に示すように、光段で主信号から分岐した光多重信号から、上述の各方法によりクロック抽出を行い、そのクロック信号を用いて光分離を行う点が特徴である。   Moreover, the following point is mentioned as one characteristic point of this invention. That is, in the conventional optical transmission system up to 10 Gb / s, after receiving the signal light (photoelectric conversion), the main signal is branched at the electric stage to perform clock extraction. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 81, clock extraction is performed by the above-described methods from the optical multiplexed signal branched from the main signal at the optical stage, and optical separation is performed using the clock signal. The point is a feature.

多重化伝送システムにおける次の問題として、一般に送信側における多重化前の各チャンネルと受信側における多重分離後の各チャンネルとの対応関係が固定的に定まっていることが要求される。例えば図70において、駆動回路242へ供給される信号は常に光受信機253において受信され、駆動回路243へ供給される信号は常に光受信機254で受信されることが要求される。しかしながら、従来のOTDM伝送システムでは、受信側で各チャンネルの区別をしていないため、システムを立ち上げる毎に対応関係が変わる可能性があり、そのため回線の管理ができないという問題がある。   As a next problem in the multiplexed transmission system, it is generally required that the correspondence between each channel before multiplexing on the transmitting side and each channel after demultiplexing on the receiving side is fixedly determined. For example, in FIG. 70, the signal supplied to the drive circuit 242 is always received by the optical receiver 253, and the signal supplied to the drive circuit 243 is always received by the optical receiver 254. However, since the conventional OTDM transmission system does not distinguish between channels on the receiving side, the correspondence may change each time the system is started up, and therefore there is a problem that the line cannot be managed.

図83は本発明に係るOTDM通信システムの受信側において用いて好適な光分離器の構成を示す。受信された光信号を2つに分岐する光分岐回路300、一方の分岐光信号からクロック信号を再生するクロック信号再生回路302、再生されたクロック信号に従って受信光信号を光レベルで2チャンネルに分離する光スイッチ304及び分離された各チャンネルの光信号からデータを再生する2つの光受信部306,308からなる構成は図70のシステムの受信側と同様である。   FIG. 83 shows a configuration of an optical separator suitable for use on the receiving side of the OTDM communication system according to the present invention. An optical branch circuit 300 that branches the received optical signal into two, a clock signal recovery circuit 302 that recovers a clock signal from one of the branched optical signals, and separates the received optical signal into two channels at an optical level according to the recovered clock signal The configuration including the optical switch 304 and the two optical receiving units 306 and 308 for reproducing data from the optical signals of the separated channels is the same as that of the receiving side of the system of FIG.

送信側から伝送されるデータは例えば図84の形式に従う。図84において、310は光受信部306,308においてフレーム同期を確立するためのフレーム同期データであり、312はチャンネルを識別するための識別データである。回線識別データ抽出回路314,316はこの識別データ312を抽出し、制御回路318は回線識別データ抽出回路314,316が抽出した識別データに従い、信号交換回路320を制御して、出力回線1へ出力すべきデータが出力回線1へ、出力回線2へ出力すべきデータが出力回線2へ出力されるように信号交換回路320内の接続を制御する。回線識別データ抽出回路314,316の入力信号は、信号交換回路320の出力から取り出しても良い。制御回路318はマイクロコンピュータを使って容易に実現することができる。   Data transmitted from the transmission side follows, for example, the format shown in FIG. In FIG. 84, 310 is frame synchronization data for establishing frame synchronization in the optical receivers 306 and 308, and 312 is identification data for identifying a channel. The line identification data extraction circuits 314 and 316 extract the identification data 312, and the control circuit 318 controls the signal switching circuit 320 according to the identification data extracted by the line identification data extraction circuits 314 and 316 and outputs it to the output line 1. The connection in the signal switching circuit 320 is controlled so that data to be output is output to the output line 1 and data to be output to the output line 2 is output to the output line 2. The input signals of the line identification data extraction circuits 314 and 316 may be extracted from the output of the signal switching circuit 320. The control circuit 318 can be easily realized using a microcomputer.

図85に示した光分離器では、光受信部の出力の接続を切り換える代わりに、位相可変器322を制御して光スイッチ304に与えるクロック信号の位相を変えることにより、実質的に接続切換の効果を得ている。2多重の場合、クロック信号の位相を180°シフトすることにより、実質的に接続の入れ替が達成される。   In the optical separator shown in FIG. 85, instead of switching the connection of the output of the optical receiver, the phase shifter 322 is controlled to change the phase of the clock signal applied to the optical switch 304, thereby substantially switching the connection. The effect is gained. In the case of double multiplexing, the switching of the connection is substantially achieved by shifting the phase of the clock signal by 180 °.

図86には図85の光分離器を2チャンネルから4チャンネルへ拡張した例を示す。クロック信号発生回路302で再生されたクロック信号は位相可変器322を経て光スイッチ304へ供給されるとともに、1/2分周器303で1/2分周され、位相可変器323及び323′をそれぞれ経て光スイッチ305及び305′へ供給される。4チャネルの光信号CH1〜CH4が図115(a)に示すようにCH1→CH2→CH3→CH4の順で多重化されているとすると、光スイッチ304は図115(b)に示すクロックで1タイムスロット毎に切り換えられるので、一方の出力からは図115(c)に示すようにCH1とCH3が他方の出力からは図115(d)に示すようにCH2とCH4が2タイムスロット毎に交互に出力される。光スイッチ305及び305′は図115(e)及び図115(h)に示すクロックで2タイムスロット毎に切り換えられるので、図115(f)(g)に示すようにCH1とCH3が分離され、図115(i)(j)に示すようにCH2とCH4が分離される。制御回路318は回線識別データ抽出回路314〜317が抽出する識別データに従って、例えばCH1が出力回線1から、CH2が出力回線2から、CH3が出力回線3から、CH4が出力回線4から出力されるように位相可変器322,323,323′を制御する。   FIG. 86 shows an example in which the optical separator of FIG. 85 is expanded from 2 channels to 4 channels. The clock signal regenerated by the clock signal generation circuit 302 is supplied to the optical switch 304 through the phase variable device 322, and is also divided by a half by the 1/2 frequency divider 303, and the phase variable devices 323 and 323 'are supplied. The signals are supplied to the optical switches 305 and 305 ′ through the respective devices. If four-channel optical signals CH1 to CH4 are multiplexed in the order of CH1 → CH2 → CH3 → CH4 as shown in FIG. 115 (a), the optical switch 304 is 1 with the clock shown in FIG. 115 (b). Since switching is performed for each time slot, CH1 and CH3 are alternated from one output as shown in FIG. 115 (c), and CH2 and CH4 are alternated every two time slots as shown in FIG. 115 (d) from the other output. Is output. Since the optical switches 305 and 305 ′ are switched every two time slots by the clock shown in FIGS. 115 (e) and 115 (h), CH1 and CH3 are separated as shown in FIGS. 115 (f) and 115 (g), As shown in FIGS. 115 (i) and (j), CH2 and CH4 are separated. The control circuit 318 outputs, for example, CH1 from the output line 1, CH2 from the output line 2, CH3 from the output line 3, and CH4 from the output line 4 in accordance with the identification data extracted by the line identification data extraction circuits 314 to 317. In this way, the phase shifters 322, 323 and 323 'are controlled.

図87に示した光分離器は、図85において位相可変器322により位相を180°シフトさせる代わりに、分離される前の光信号を光遅延器324によりクロック信号の位相180°に相当する時間だけ遅延又は前進させるものである。クロック信号の位相を変更する代わりに光信号をそれに相当する時間だけ遅延又は前進させても同等の効果が得られる。光遅延回路324は、例えば、図88に示すように、コーナーキューブ326を機械的に移動することにより、光路長を変えることができるようにしたもので実現することができる。   In the optical separator shown in FIG. 87, instead of shifting the phase by 180 ° with the phase variable device 322 in FIG. Only delay or advance. The same effect can be obtained by delaying or advancing the optical signal by a corresponding time instead of changing the phase of the clock signal. The optical delay circuit 324 can be realized, for example, by changing the optical path length by mechanically moving the corner cube 326 as shown in FIG.

図89は本発明の光分離器の他の例を示す。図89の例では、図84の識別データ312の代わりに、図90に示すように、チャンネル毎に異なる周波数の低周波信号f1 −f4 を重畳することにより識別を可能にしている。ただし、図89は2多重の場合を示す。
光スイッチ304で分離された光信号は光分岐回路328及び330でそれぞれ分岐され、光/電気変換回路332及び334で電気信号に変換され、低周波検出部336及び338で重畳された低周波信号が検出される。制御回路318は、低周波検出部336及び338において検出される低周波信号の周波数からチャンネルを認識し、予め定められたチャンネルの信号が出力回線1及び出力回線2から出力されるように、信号交換回路320内の接続を切り換える。前述したように、接続を切り換える代わりに、図91に示すように、クロック信号の位相を変更しても、図92に示すように、光信号を遅延又は前進させても良いのは勿論である。また、2多重の場合、一方のチャンネルを認識するだけで充分であるので、光分岐回路330、光/電気変換回路334及び低周波検出部338は必ずしも必要でなく、図91及び図92に示すように、一方のチャンネルのみを使用してもよいが、一方の側に障害が発生したときの予備として設けても良い。また、光受信部306又は308に、図93に示すように、光/電気変換素子340へ流れる電流をモニタするための光電流モニタ回路342を設けて、この出力から低周波信号を取り出すこともできる。この場合、光分岐回路328,330と光/電気変換部332,334が不要にできる。
FIG. 89 shows another example of the optical separator of the present invention. In the example of FIG. 89, instead of the identification data 312 of FIG. 84, identification is enabled by superimposing low frequency signals f 1 -f 4 having different frequencies for each channel as shown in FIG. However, FIG. 89 shows the case of double multiplexing.
The optical signals separated by the optical switch 304 are branched by optical branching circuits 328 and 330, converted into electrical signals by optical / electrical conversion circuits 332 and 334, and superimposed on the low frequency detection units 336 and 338. Is detected. The control circuit 318 recognizes the channel from the frequency of the low-frequency signal detected by the low-frequency detection units 336 and 338, and the signal so that the signal of the predetermined channel is output from the output line 1 and the output line 2. The connection in the exchange circuit 320 is switched. As described above, instead of switching the connection, the phase of the clock signal may be changed as shown in FIG. 91, or the optical signal may be delayed or advanced as shown in FIG. . In the case of double multiplexing, it is sufficient to recognize one channel, so the optical branching circuit 330, the optical / electrical conversion circuit 334, and the low-frequency detection unit 338 are not necessarily required, and are shown in FIGS. 91 and 92. Thus, although only one channel may be used, it may be provided as a backup when a failure occurs on one side. Also, as shown in FIG. 93, the optical receiver 306 or 308 may be provided with a photocurrent monitor circuit 342 for monitoring the current flowing to the optical / electrical conversion element 340, and a low frequency signal may be extracted from this output. it can. In this case, the optical branch circuits 328 and 330 and the optical / electrical converters 332 and 334 can be eliminated.

図94はチャンネル毎に異なる周波数の低周波信号fi を重畳して送出する光送信機の構成を示す。光源400からの光を外部光変調器402においてクロック信号で打ち抜き、分岐回路404において必要な数だけ(図の例では2)分岐する。第1の分岐光について、外部光変調器406において周波数f1 で変調し、さらに外部光変調器408において第1の主信号で変調する、第2の分岐光についても外部光変調器410において周波数f2 で変調し、外部光変調器412において第2の主信号で変調し、遅延器414で第1の光信号との位相差をつくり、加算器416で加算する。これによって、第1の主信号で変調される期間(タイムスロット)においては周波数f1 が振幅重畳され、第2の主信号で変調されるタイムスロットにおいては周波数f2 が振幅重畳される。外部光変調器402における信号の打ち抜きは、多重信号が図107に示す波形になるように、すなわち、各チャンネルのパルスが1タイムスロットを占めるように行なうことが好ましい。こうすることによって得られる利点については後述する。 FIG. 94 shows a configuration of an optical transmitter that superimposes and transmits a low-frequency signal f i having a different frequency for each channel. Light from the light source 400 is punched out with a clock signal in the external optical modulator 402, and is branched by a necessary number (2 in the example in the figure) in the branch circuit 404. The first branched light is modulated at the frequency f 1 by the external light modulator 406 and further modulated by the first main signal at the external light modulator 408. The second branched light is also modulated at the frequency by the external light modulator 410. Modulating with f 2 , modulating with the second main signal in the external optical modulator 412, creating a phase difference with the first optical signal with the delay unit 414, and adding with the adder 416. As a result, the frequency f 1 is superimposed on the amplitude in the period (time slot) modulated with the first main signal, and the frequency f 2 is superimposed on the amplitude in the time slot modulated with the second main signal. The signal punching in the external optical modulator 402 is preferably performed so that the multiplexed signal has the waveform shown in FIG. 107, that is, the pulse of each channel occupies one time slot. Advantages obtained by this will be described later.

なお、図94に示した光多重化方式において、光信号を同相で分岐し変調をかけた後、位相差をつくって合波しているが、図70に示した光多重化方式においては光スイッチ241により逆相で分岐した後、そのまま合波している。後者の方式においても、周波数f1 又はf2 で変調する外部光変調器を外部光変調器244及び245に直列に設ければ、チャンネル毎に異なる周波数の低周波信号を重畳することができる。外部光変調器402,406,408,410、及び412はLiNbO3 マッハツェンダ型光変調器又はEA光変調器(電界吸収型光変調器)で実現できる。 In the optical multiplexing method shown in FIG. 94, the optical signal is split in phase with the same phase and modulated, and then combined with a phase difference. In the optical multiplexing method shown in FIG. After branching in the reverse phase by the switch 241, it is multiplexed as it is. Also in the latter method, if an external optical modulator that modulates at the frequency f 1 or f 2 is provided in series with the external optical modulators 244 and 245, low-frequency signals having different frequencies can be superimposed for each channel. The external optical modulators 402, 406, 408, 410, and 412 can be realized by LiNbO 3 Mach-Zehnder optical modulators or EA optical modulators (electroabsorption optical modulators).

図95は本発明の光送信機の他の例を示す。駆動回路418及び420において周波数f1 及びf2 を予め主信号に振幅重畳しておくことにより、外部光変調器の数を減らすことができる。駆動回路418,420は図96に示すようなデュアルゲートFETで実現することができる。駆動波形を図120に示す。
図83〜図93を参照して説明した光受信機用の光分離器の構成の一部を変形すれば、光多重信号に含まれる識別情報に従って光信号を交換する或る種の光交換機として用いることができる。例えば、図85又は図87の光受信部306及び308を、図116又は図117に示すように、光分岐回路600及び602でそれぞれ置き換え、光分岐回路600,602の他方の出力を光出力回線1及び2へ接続すれば、光交換機として使用できる。図91又は図92の回路については、図118又は図119に示すように、光分岐回路328及び330の出力を直接光出力回線1及び2へ接続すれば良い。
FIG. 95 shows another example of the optical transmitter of the present invention. By preliminarily superimposing the frequencies f 1 and f 2 on the main signal in the drive circuits 418 and 420, the number of external optical modulators can be reduced. The drive circuits 418 and 420 can be realized by a dual gate FET as shown in FIG. A drive waveform is shown in FIG.
If a part of the configuration of the optical separator for the optical receiver described with reference to FIG. 83 to FIG. 93 is modified, a certain type of optical switch for exchanging optical signals according to the identification information included in the optical multiplexed signal. Can be used. For example, as shown in FIG. 116 or FIG. 117, the optical receiving units 306 and 308 in FIG. 85 or 87 are replaced with optical branch circuits 600 and 602, respectively, and the other outputs of the optical branch circuits 600 and 602 are replaced with optical output lines. If it connects to 1 and 2, it can be used as an optical switch. With respect to the circuit of FIG. 91 or 92, the outputs of the optical branch circuits 328 and 330 may be directly connected to the optical output lines 1 and 2 as shown in FIG. 118 or FIG.

受信信号に図90に示すように低周波信号が重畳されている場合、これを利用してチャンネル識別の他に、光分離のためのクロック信号の位相の安定化制御を行なうことができる。図97には重畳されている低周波信号を使ってクロック信号を安定化する位相制御部を有する光受信機の構成が示されている。
受信されたQbitsの光信号を2つに分岐する光分岐部430、一方の分岐信号からQ/2Hzのクロック信号を再生するタイミング再生部432、再生されたクロック信号に従って光信号を光レベルで2つのQ/2 bit/sの光信号に分離する光スイッチ434、及び分離された光信号からデータ信号を再生する光受信器436,438からなる構成は図83と同様である。
When a low frequency signal is superimposed on the received signal as shown in FIG. 90, it is possible to control the stabilization of the phase of the clock signal for optical separation in addition to channel identification using this. FIG. 97 shows the configuration of an optical receiver having a phase control unit that stabilizes a clock signal using a superimposed low-frequency signal.
An optical branching unit 430 for branching the received Qbits optical signal into two, a timing recovery unit 432 for recovering a Q / 2 Hz clock signal from one of the branched signals, and an optical signal at an optical level 2 in accordance with the recovered clock signal The configuration including the optical switch 434 that separates the optical signal of two Q / 2 bits / s and the optical receivers 436 and 438 that reproduce the data signal from the separated optical signal is the same as that in FIG.

タイミング再生部432から光スイッチ434へ供給されるクロック信号の位相は位相可変回路439で可変され、位相可変回路439は位相制御部440により制御される。位相制御部440は、分離されたQ/2 bit光信号の一方を分岐する光分岐部442、分岐された光信号を電気信号に変換する受光素子444、受光素子444の出力のうち、特定の周波数f1 の信号のみを通過させるバンドパスフィルタ446、発振周波数g1 の発振器448、バンドパスフィルタ446の出力を周波数g1 の信号で位相同期検波する同期検波回路450、同期検波回路450の検波出力を所定の基準値と比較し、比較結果に応じて制御電圧を発生する比較器452、及び、発振器448の出力と比較器452の出力を加算して位相可変回路439の制御信号を出力する加算器454から構成される。なお、各チャンネルの光信号のすべてに異なる周波数の低周波信号が重畳されている必要はなく、特定のチャンネルのみに低周波信号が重畳されていれば充分である。後者の場合、バンドパスフィルタ446は不要である。しかし、この場合にもバンドパスフィルタ446を挿入すれば同期検波回路450へ入力する信号のSN比を改善することができる。 The phase of the clock signal supplied from the timing recovery unit 432 to the optical switch 434 is varied by the phase variable circuit 439, and the phase variable circuit 439 is controlled by the phase control unit 440. The phase control unit 440 includes an optical branching unit 442 that branches one of the separated Q / 2 bit optical signals, a light receiving element 444 that converts the branched optical signal into an electric signal, and a specific output among outputs from the light receiving element 444. bandpass filter 446 for passing only signals of frequency f 1, the oscillation frequency g 1 of the oscillator 448, a synchronous detection circuit for phase-synchronous detection output of the band pass filter 446 in signal frequency g 1 450, detection of the synchronous detection circuit 450 The output is compared with a predetermined reference value, the comparator 452 that generates a control voltage according to the comparison result, and the output of the oscillator 448 and the output of the comparator 452 are added to output the control signal of the phase variable circuit 439. An adder 454 is included. Note that it is not necessary to superimpose low frequency signals having different frequencies on all the optical signals of the respective channels, and it is sufficient if the low frequency signals are superimposed only on specific channels. In the latter case, the bandpass filter 446 is not necessary. However, even in this case, the signal-to-noise ratio of the signal input to the synchronous detection circuit 450 can be improved by inserting the bandpass filter 446.

図98(a)に示すように、CH1のみに周波数f1 が重畳されているものとする。図98(b)に示すように光スイッチ434においてクロック信号の位相が光信号の位相に完全に一致しているとき、図98(c)に示すように受光素子444から出力される周波数f1 の信号の強度は最大になる。図98(d)に示すように、クロック信号の位相がずれているとき、光スイッチ434からは受信されたすべてのf1 信号が切り出されないので、f1 信号の強度が低下する。すなわち、図99に定義される光信号とクロック信号の位相差θが0°から±180°までに変化するにつれてf1 成分の強度は図100に示されるように直線的に減少する。位相可変回路409は発振器448の出力で制御されるので、クロック信号は周波数g1 で微小に位相変調されている。いま、位相変動の中心が図100の(b)点にあるとすると、f1 成分の強度は周波数g1 で変化し、かつ、直線が右上がりであるから、f1 成分の強度変化の位相は発振器448が出力する周波数g1 の位相と一致するか又は逆位相になる。従って同期検波回路450において周波数g1 で位相同期検波すると、その出力は或る絶対値を持つ正値又は負値をとる。位相変動の中心が図100の(c)点にあるときは、直線が右下がりであるから位相検波出力は(b)点にあるときと値は同じで符号が逆転する。(a)点にあるときは変動の半分が折り返されるから、周波数g1 の変動成分はなくなり、位相検波出力は0になる。従って、比較器452において同期検波回路450の出力を基準値たとえば0レベルと比較し、その比較結果を発振器448の出力に加算した結果でクロック信号の位相を制御することにより、動作点が図100の(a)点になるように制御することができる。比較器452に入力されている制御信号は比較器452の出力の極性を反転させるためのものであり、比較器452の出力の極性を反転させることにより、制御の中心が図100の(a)点(極大値)から極小値へ移るので、クロック信号の位相が180°シフトする。これによってチャンネルの切換を容易に達成することができる。 As shown in FIG. 98 (a), it is assumed that the frequency f 1 is superimposed only on CH1. When the phase of the clock signal completely matches the phase of the optical signal in the optical switch 434 as shown in FIG. 98 (b), the frequency f 1 output from the light receiving element 444 as shown in FIG. 98 (c). The signal strength of is maximized. As shown in FIG. 98 (d), when the phase of the clock signal is shifted, not all the f 1 signals received from the optical switch 434 are cut out, so the strength of the f 1 signal is lowered. That is, as the phase difference θ between the optical signal and the clock signal defined in FIG. 99 changes from 0 ° to ± 180 °, the intensity of the f 1 component decreases linearly as shown in FIG. Since the phase variable circuit 409 is controlled by the output of the oscillator 448, the clock signal is finely phase-modulated at a frequency g 1. Now, when the center of the phase change is referred to as being point (b) of FIG. 100, the intensity of the f 1 component varies with the frequency g 1, and, since the straight line is diagonally right up, the intensity variation of the f 1 component phase Is in phase with or opposite to the phase of the frequency g 1 output from the oscillator 448. Therefore, when the synchronous detection circuit 450 performs phase synchronous detection at the frequency g 1 , the output takes a positive value or a negative value having a certain absolute value. When the center of the phase fluctuation is at point (c) in FIG. 100, the straight line is descending to the right, so that the phase detection output has the same value as that at point (b) and the sign is reversed. When it is at point (a), half of the fluctuation is folded back, so that the fluctuation component of the frequency g 1 disappears and the phase detection output becomes zero. Therefore, the comparator 452 compares the output of the synchronous detection circuit 450 with a reference value, for example, 0 level, and adds the comparison result to the output of the oscillator 448 to control the phase of the clock signal. It is possible to control so that the point (a) becomes. The control signal input to the comparator 452 is for inverting the polarity of the output of the comparator 452, and the center of the control is reversed by inverting the polarity of the output of the comparator 452 in FIG. Since the point (maximum value) shifts to the minimum value, the phase of the clock signal is shifted by 180 °. This makes it possible to easily achieve channel switching.

図101に示した回路は図97の光受信機の変形である。図101の回路においては、光受信機438へ向かう光信号だけでなく、光受信機436へ向かう光信号についても光分岐器460において分岐され、位相制御部440と同一構成の位相制御部462へ入力される。ただし、位相制御部440に具備されるバンドパスフィルタの中心周波数はf1 であるのに対して、位相制御部462では他のチャンネルにロックするため、バンドパスフィルタの中心周波数はf2 である。それぞれの位相制御部440,462のバンドパスフィルタの出力は比較器464へ入力され、基準値と比較される。これによって、未使用のチャンネルがあればそれを認識することができる。一方のチャンネルが未使用である場合、使用中のチャンネルについて得られた位相量制御信号でクロックの位相を制御すべく、切替え器466を制御して位相制御部440及び462のいずれか一方の出力信号を選択し出力する。切替え器466が選択した位相量制御信号が位相可変回路439に供給される。使用中と認識されたチャンネルが複数存在するときは予め定められた優先順位に従って切替え器466が制御される。 The circuit shown in FIG. 101 is a modification of the optical receiver of FIG. In the circuit of FIG. 101, not only the optical signal going to the optical receiver 438 but also the optical signal going to the optical receiver 436 is branched by the optical branching device 460 and sent to the phase control unit 462 having the same configuration as the phase control unit 440. Entered. However, the center frequency of the bandpass filter included in the phase control unit 440 is f 1 , whereas the phase control unit 462 locks to another channel, so the center frequency of the bandpass filter is f 2 . . The outputs of the bandpass filters of the respective phase control units 440 and 462 are input to the comparator 464 and compared with the reference value. As a result, any unused channel can be recognized. When one of the channels is unused, the switch 466 is controlled to control the phase of the clock with the phase amount control signal obtained for the channel in use, and either one of the phase controllers 440 and 462 is output. Select and output a signal. The phase amount control signal selected by the switch 466 is supplied to the phase variable circuit 439. When there are a plurality of channels recognized as being used, the switcher 466 is controlled in accordance with a predetermined priority order.

図102も図97の変形である。位相制御部440において低周波信号を検出するために光信号を分岐して電気信号に変換する代わりに、図93で説明したように、光受信機438に設けた光/電気変換素子470のための光電流モニタ部472の出力から低周波信号を検出している。
図103は4多重に拡張した例を示す。光スイッチ434で分離された2つのQ/2 bit/s光信号はさらに光スイッチ474及び476によって4つのQ/4 bit/s光信号に分離される。光スイッチ474及び476へは、位相可変回路439から出力されるQ/2Hzクロック信号を1/2分周器478で分周したQ/4Hzクロック信号が位相可変回路480及び482を経てそれぞれ供給される。位相制御部440は周波数f1 を制御対象としてQ/2Hzクロック信号の位相を制御する。周波数f1 は例えば図104に示すように、CH1及びCH3タイムスロットに重畳されているので、位相制御部440の働きによりQ/2Hzクロック信号の位相はCH1又はCH3のタイムスロットに同期する。したがって、光スイッチ434によりCH1+CH3とCH2+CH4とを安定に分離することができる。なお、CH3へは必ずしもf1 が重畳されている必要はない。
FIG. 102 is also a modification of FIG. Instead of branching the optical signal and converting it to an electrical signal in order to detect the low frequency signal in the phase controller 440, as described with reference to FIG. 93, the optical / electrical conversion element 470 provided in the optical receiver 438 is used. The low-frequency signal is detected from the output of the photocurrent monitor unit 472.
FIG. 103 shows an example extended to four multiplexes. The two Q / 2 bit / s optical signals separated by the optical switch 434 are further separated into four Q / 4 bit / s optical signals by the optical switches 474 and 476. To the optical switches 474 and 476, the Q / 4 Hz clock signal obtained by dividing the Q / 2 Hz clock signal output from the phase variable circuit 439 by the 1/2 frequency divider 478 is supplied via the phase variable circuits 480 and 482, respectively. The The phase control unit 440 controls the phase of the Q / 2 Hz clock signal with the frequency f 1 as a control target. For example, as shown in FIG. 104, the frequency f 1 is superimposed on the CH1 and CH3 time slots, so that the phase of the Q / 2 Hz clock signal is synchronized with the CH1 or CH3 time slot by the action of the phase control unit 440. Therefore, CH1 + CH3 and CH2 + CH4 can be stably separated by the optical switch 434. Note that f 1 does not necessarily have to be superimposed on CH3.

図103の例では、CH1+CH3が光スイッチ476へ、CH2+CH4が光スイッチ474へ入力するように設定されているものとする。位相制御部484は周波数f2 を制御対象として、光スイッチ476へ入力されるQ/4Hzクロック信号の位相を制御する。周波数f2 は図104の例ではCH1のタイムスロットに重畳されているから、光スイッチ476はCH1とCH3を安定に分離することができる。位相制御部486は周波数f3 を制御対象として、光スイッチ474へ入力されるQ/4Hzクロック信号の位相を制御する。周波数f3 は図104の例ではCH2のタイムスロットに重畳されているから、光スイッチ474はCH2とCH4を安定に分離することができる。 In the example of FIG. 103, it is assumed that CH1 + CH3 is input to the optical switch 476 and CH2 + CH4 is input to the optical switch 474. The phase control unit 484 controls the phase of the Q / 4 Hz clock signal input to the optical switch 476 using the frequency f 2 as a control target. Since the frequency f 2 in the example of FIG. 104 is superimposed on the CH1 time slot, the optical switch 476 may be stably separated CH1 and CH3. The phase control unit 486 controls the phase of the Q / 4 Hz clock signal input to the optical switch 474 using the frequency f 3 as a control target. Since the frequency f 3 in the example of FIG. 104 is superimposed on the CH2 time slot, the optical switch 474 may be stably separated CH2 and CH4.

図103は4多重の例を示しているが、8多重、16多重の場合も、同様にして光スイッチ、分周器及び位相制御部を縦続接続すれば良い。
図103の回路の変形として、光スイッチ434へ与えられるQ/2Hzクロックの位相が最適であれば光スイッチ474,476へ与えられるQ/4Hzクロックの位相が最適になるように、製作時に光パスと電気パスの位相を調整するようにすれば、図105に示すように、位相可変回路480,482及びそれらのための位相制御部484,486は省略することが可能である。この場合、多重する低周波信号はf1 のみで良いので、バンドパスフィルタ446も省略できる。
FIG. 103 shows an example of 4 multiplexing, but in the case of 8 multiplexing and 16 multiplexing, the optical switch, the frequency divider, and the phase control unit may be connected in cascade.
As a modification of the circuit of FIG. 103, when the phase of the Q / 2 Hz clock applied to the optical switch 434 is optimal, the optical path at the time of manufacture is optimized so that the phase of the Q / 4 Hz clock applied to the optical switches 474 and 476 is optimal. If the phase of the electrical path is adjusted, the phase variable circuits 480 and 482 and the phase control units 484 and 486 therefor can be omitted as shown in FIG. In this case, since only the low frequency signal to be multiplexed is f 1 , the bandpass filter 446 can be omitted.

図103の構成において、位相制御部440,484,486において必要な周波数f1 ,f2 ,f3 を図102と同様に光受信機に設けた光/電気変換素子の光電流モニタ部の出力から検出するようにしても良い。この場合において、CH1を受信することを予定している光受信機453からはf1 及びf2 を検出し、CH3を受信することを予定している光受信機455からはf3 を検出するように構成する。 In the configuration of FIG. 103, the frequencies f 1 , f 2 , and f 3 necessary for the phase control units 440, 484, and 486 are output from the photocurrent monitor unit of the optical / electrical conversion element provided in the optical receiver in the same manner as in FIG. You may make it detect from. In this case, f 1 and f 2 are detected from the optical receiver 453 that is scheduled to receive CH1, and f 3 is detected from the optical receiver 455 that is scheduled to receive CH3. Configure as follows.

図106は図97,101,102,103及び105におけるタイミング再生部432と位相可変回路439の詳細な構成の一例を示す。タイミング再生部432は光/電気変換を行なう受光素子490、受光素子490の出力からQHzの成分をつくり出すための非線形抽出回路492、非線形抽出回路492の出力からQHzの成分のみを取り出すタイミングフィルタ494、タイミングフィルタ494の出力の振幅を一定にするためのリミッタアンプ496及び1/2分周器498からなる。位相可変回路439はタイミングフィルタ494とリミッタアンプ496の間に挿入するのが好適である。   FIG. 106 shows an example of the detailed configuration of the timing recovery unit 432 and the phase variable circuit 439 in FIGS. 97, 101, 102, 103 and 105. The timing reproduction unit 432 is a light receiving element 490 that performs optical / electrical conversion, a non-linear extraction circuit 492 that generates a QHz component from the output of the light receiving element 490, a timing filter 494 that extracts only the QHz component from the output of the non-linear extraction circuit 492 It comprises a limiter amplifier 496 and a 1/2 frequency divider 498 for making the output amplitude of the timing filter 494 constant. The phase variable circuit 439 is preferably inserted between the timing filter 494 and the limiter amplifier 496.

非線形抽出回路492はさらに微分回路500と全波整流回路502からなる。各チャネルのパルスが1タイムスロット内にはいる信号を光多重した場合は波形が図107のようになるため、非線形抽出処理を行うための微分回路500と全波整流回路502とが不要になり、タイミング再生部432を簡略化することができる。   The nonlinear extraction circuit 492 further includes a differentiation circuit 500 and a full wave rectification circuit 502. When a signal in which the pulse of each channel is in one time slot is optically multiplexed, the waveform is as shown in FIG. 107, so that the differentiation circuit 500 and the full-wave rectification circuit 502 for performing nonlinear extraction processing are not required. The timing reproducing unit 432 can be simplified.

また、その様な簡略化を行なった場合、光/電気変換を行う受光素子490は、図108のようにQHzに共振周波数をもつ特性でもよい。平坦で広帯域な周波数特性をもつ受光素子が不要となり、受光素子の製造が容易になる。また、受光素子がフィルタ特性をもつためタイミングフィルタ494の帯域外減衰特性を緩和させることができる。   Further, when such simplification is performed, the light receiving element 490 that performs optical / electrical conversion may have a characteristic having a resonance frequency at QHz as shown in FIG. A light receiving element having a flat and wide frequency characteristic is not necessary, and manufacturing of the light receiving element is facilitated. Further, since the light receiving element has a filter characteristic, the out-of-band attenuation characteristic of the timing filter 494 can be relaxed.

図109は図106の回路の変形である。分岐回路504で信号の一部を分岐し、レベル検出器506で受信信号のレベルを検出し、比較器508で基準値と比較して基準値以下であれば入力断アラームを出力する。入力から比較器508までは故障の少ない受動部品のみで構成されているので、光入力断を確実に検出することができる。これによって、光受信機で信号断状態となったとき、光入力信号が断状態であるのか同期はずれであるのかを区別することができる。   FIG. 109 is a modification of the circuit of FIG. A part of the signal is branched by the branch circuit 504, the level of the received signal is detected by the level detector 506, and compared with the reference value by the comparator 508, an input interruption alarm is output if it is below the reference value. Since the input to the comparator 508 are composed of only passive components with few failures, it is possible to reliably detect optical input interruption. This makes it possible to distinguish whether the optical input signal is in a disconnected state or out of synchronization when the optical receiver is in a signal disconnected state.

クロック信号に従って入力光信号を互いに逆相の2つの光信号に分離する光スイッチは、特開昭55−7315号公報に記載されたTi拡散LiNbO3 結晶導波路による能動光方向性結合器により実現できる。図110に示すように、2つのゲート型光スイッチ510,512、それらに光信号を分配する光分岐回路514、及び一方のゲート型光スイッチ510へのクロック信号の位相を180°シフトする位相シフタ516で構成しても良い。この場合、能動光方向性結合器よりも偏波依存性を小さくすることができる。ゲート型光スイッチとは、光変調器としても使用される、印加電圧により光透過率が変化するデバイスをいい、例えば電界吸収型光変調器(EA変調器)である。 An optical switch that separates an input optical signal into two optical signals of opposite phases according to a clock signal is realized by an active optical directional coupler using a Ti-diffused LiNbO 3 crystal waveguide described in JP-A-55-7315 it can. As shown in FIG. 110, two gate type optical switches 510 and 512, an optical branch circuit 514 that distributes optical signals to them, and a phase shifter that shifts the phase of the clock signal to one gate type optical switch 510 by 180 °. 516 may be used. In this case, the polarization dependence can be made smaller than that of the active optical directional coupler. A gate-type optical switch refers to a device that is also used as an optical modulator and whose light transmittance changes depending on an applied voltage, and is, for example, an electroabsorption optical modulator (EA modulator).

図97〜105を参照して説明した光受信機では受信光信号から再生したクロックの位相を制御することにより最適なクロックを得ていたが、クロックをVCO(電圧制御発振器)で発生し、その周波数及び位相が最適になるように構成することもできる。図111において、位相制御部440の構成と動作は図97と同様である。光スイッチ434に供給されるクロック信号はVCO520で発生され、位相制御部440が出力する制御信号はVCO520へ与えられる。
以下に、図111の回路において、VCO520が生成するクロック信号が最適な値になるように制御されることを説明する。
以下のように定義する。
In the optical receiver described with reference to FIGS. 97 to 105, the optimum clock is obtained by controlling the phase of the clock recovered from the received optical signal. However, the clock is generated by a VCO (voltage controlled oscillator), It can also be configured to optimize the frequency and phase. In FIG. 111, the configuration and operation of the phase control unit 440 are the same as those in FIG. A clock signal supplied to the optical switch 434 is generated by the VCO 520, and a control signal output from the phase control unit 440 is supplied to the VCO 520.
In the following, it will be described that the clock signal generated by the VCO 520 is controlled to an optimum value in the circuit of FIG.
It is defined as follows.

φ(t):光スイッチ434に入力するクロック信号の位相(VCO520の出力信号 の位相)
α(t):光スイッチに入力する光信号の位相(簡単化のため、1010交番信号が入 力していると考える)
チャネル1を基準とする。
φ (t): phase of clock signal input to optical switch 434 (phase of output signal of VCO 520)
α (t): Phase of optical signal input to optical switch (for simplification, 1010 alternating signal is input)
Channel 1 is the reference.

θ(t):φ(t)−α(t)(図99参照)
ω0 :VCOの自走角周波数
V(t):VCO制御電圧×VCOの角周波数変調感度
Vo :同期検波回路450の出力値
K :定数
バンドパスフィルタ446(中心周波数f1 )を通過するf1 成分の強度は位相差θに対して図100のように変化する。
θ (t): φ (t) −α (t) (see FIG. 99)
ω 0 : VCO free-running angular frequency V (t): VCO control voltage × VCO angular frequency modulation sensitivity Vo: output value of synchronous detection circuit 450 K: constant f passing through bandpass filter 446 (center frequency f 1 ) The intensity of one component changes as shown in FIG. 100 with respect to the phase difference θ.

ここで、VCO520の制御電圧に発振器448から低周波信号I0 cos2πg1 tを加えることにより、θに摂動を与える。
dφ/dt=ω0 +V(t)=ω0 +I0 cos2πg1 t+KVo (1)今、Voがゆっくり変化している、もしくは定常状態にあると考え、一定とする。
Here, by adding the low frequency signal I 0 cos2πg 1 t from the oscillator 448 to the control voltage of the VCO 520, perturbation is given to θ.
dφ / dt = ω 0 + V (t) = ω 0 + I 0 cos 2πg 1 t + KVo (1) Now, assuming that Vo is changing slowly or in a steady state, it is assumed to be constant.

(1)式を積分すると、(2)式のようになり、φが周波数g1 で位相変調されていることがわかる。
φ=(ω0 +KVo)t+I1 sin2πg1 t+C
(C:積分定数、I1 :定数)(2)
よって、α(t)の時間微分が一定とみなすと、θ(t)は図97の場合と同様に周波数g1 で位相変調される。
When the formula (1) is integrated, the formula (2) is obtained, and it can be seen that φ is phase-modulated at the frequency g 1 .
φ = (ω 0 + KVo) t + I 1 sin 2πg 1 t + C
(C: integral constant, I 1 : constant) (2)
Therefore, assuming that the time derivative of α (t) is constant, θ (t) is phase-modulated at the frequency g 1 as in the case of FIG.

θに位相変調が施されていると、既に説明したようにバンドパスフィルタ446を通過するf1 成分は、図100に示す応答をする。すなわち、(a)点では、波形が折り返されるため、f1 成分の変動にsin2πg1 tの成分がなくなる。(b)点では、入力信号に対して同相になり、(c)点では逆相になる。
よって、発振器448からの出力I0 sin2πg1 tを用いて同期検波したときの出力Vo(t)は図112に示すようになる。
(同相の場合、+1を逆相の場合、−1を出力すると仮定する。)
次に、動作がどこに収束していくかをみる。簡単化のため、摂動成分を除くと、以下のようにかける。
When phase modulation is applied to θ, the f 1 component passing through the bandpass filter 446 responds as shown in FIG. That is, at point (a), since the waveform is folded, the sin 2πg 1 t component disappears in the fluctuation of the f 1 component. The point (b) is in phase with the input signal, and the point (c) is out of phase.
Therefore, the output Vo (t) when synchronous detection is performed using the output I 0 sin2πg 1 t from the oscillator 448 is as shown in FIG.
(It is assumed that +1 is output in the case of in-phase and -1 is output in the case of opposite phase.)
Next, we will see where the movement converges. For simplification, excluding the perturbation component, the following is applied.

dφ/dt=ω0 +V(t)=ω0 +KVo(t) (3)
更に変形して、
dθ/dt=dφ/dt−dα/dt=ω0 −dα/dt+Vo(t)
=Δω0 +KVo(t)
dα/dtは一定値なので、Δω0 :一定値である。Kが正でかつ、Kが大きくΔω0 /K≒0であれば、
θ>0の場合Vo(t)<0、dθ/dt<0より、θは0へ収束する。
dφ / dt = ω 0 + V (t) = ω 0 + KVo (t) (3)
Further deformation,
dθ / dt = dφ / dt−dα / dt = ω 0 −dα / dt + Vo (t)
= Δω 0 + KVo (t)
Since dα / dt is a constant value, Δω 0 is a constant value. If K is positive and K is large and Δω 0 / K≈0,
When θ> 0, since Vo (t) <0 and dθ / dt <0, θ converges to 0.

θ<0の場合Vo(t)>0、dθ/dt>0より、θは0へ収束する。
以上より、θは0へ収束していき、光スイッチで光信号を最適なタイミングで光路を切り替えることができることが示される。
図111の構成において、光入力断を検出するための回路構成を図113に示す。受信光信号は光分岐部522において分岐され、一方は光スイッチ434(図111)へ入力する。他方は受光素子524で電気信号に変換され、バンドパスフィルタ526及び528において低周波成分f1 及びf2 がそれぞれ検出され、除算器530及び532において直流値で除算されて規格化され、比較器534及び536において基準値と比較され、比較結果のANDを入力断アラーム信号とする。図111の回路では一方のチャンネルにf1 が他方のチャンネルにf2 が重畳されている場合を想定している。f1 とf2 のうち一方のみをモニタしても良いが両方をモニタしておくと片方の回線のみを使用することができる。除算器530及び532は入力パワーの変動の影響を除くためのものであり、入力パワーが安定している場合、不要である。
When θ <0, θ converges to 0 because Vo (t)> 0 and dθ / dt> 0.
From the above, it is shown that θ converges to 0, and the optical path can be switched at an optimal timing with the optical switch.
In the configuration of FIG. 111, FIG. 113 shows a circuit configuration for detecting a light input interruption. The received optical signal is branched at the optical branching unit 522, and one is input to the optical switch 434 (FIG. 111). The other is converted into an electrical signal by the light receiving element 524, the low frequency components f 1 and f 2 are detected by the band pass filters 526 and 528, respectively, and divided by the direct current value by the dividers 530 and 532, and normalized. In 534 and 536, the result is compared with the reference value, and AND of the comparison result is used as an input disconnection alarm signal. In the circuit of FIG. 111, it is assumed that f 1 is superimposed on one channel and f 2 is superimposed on the other channel. Only one of f 1 and f 2 may be monitored, but if both are monitored, only one line can be used. Dividers 530 and 532 are for eliminating the influence of fluctuations in input power, and are not necessary when the input power is stable.

図114は図111の回路を4多重に拡張したものである。光スイッチ540,542のクロックはVCO520の出力を1/2分周器544で1/2分周して作り出している。なお低周波信号f1 はCH1とCH2に重畳される。 FIG. 114 is an extension of the circuit of FIG. 111 to four multiplexes. The clocks of the optical switches 540 and 542 are generated by dividing the output of the VCO 520 by ½ by the ½ divider 544. The low frequency signal f 1 is superimposed on CH1 and CH2.

以上述べてきたように本発明によれば、伝送条件の最適化により大容量伝送が可能になり、光多重化の実現のためのいくつかの周辺技術が確立される。
(付記1)光信号を生成する光送信部と、
該光送信部が生成した光信号を伝送する光伝送路と、
該光伝送路により伝送された光信号を認識する光受信部と、
該光信号の特性値及び該光伝送路の特性値の少なくともいずれか一方を調節することによって、該光信号の特性を該光伝送路の特性に適合させるに適した特性調節手段とを具備する光伝送システム。
(付記2)前記特性調節手段は、前記光信号の特性値として光源の波長を調節することによって前記光信号の波長を調節する波長可変光源を含む付記1記載の光伝送システム。
(付記3)前記特性調節手段は、前記光伝送路の終点に設けられ、前記光伝送路の特性値として通過波長を光信号の波長に応じて調節することが可能な波長可変フィルタを含む付記2記載の光伝送システム。
(付記4)前記光伝送路は、複数の光ファイバと、該光ファイバの間に設けられ光ファイバ中を伝送される光信号を光増幅する光増幅器を具備し、
前記特性調節手段は、該光増幅器の出力側に設けられ前記光伝送路の特性値として通過波長を光信号の波長に合わせて調節することが可能な第2の波長可変フィルタを含む付記2又は3記載の光伝送システム。
(付記5)前記光伝送路は光ファイバを含み、
前記特性調節手段は、該光伝送路に設けられ前記光伝送路の特性値としてその波長分散特性値を調節することによって該光ファイバの波長分散特性を補償する分散可変補償器を含む付記1〜4のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記6)前記光伝送路は前記光ファイバの間に設けられ光ファイバ中を伝送される光信号を増幅する光増幅器を含み、
前記光信号の波長は、該光増幅器が発生する自然放出光と該光信号との間の四光波混合を抑制できる程度に該光ファイバの零分散波長から離れた値である付記5記載の光伝送システム。
(付記7)前記特性調節手段は、前記光信号の特性値として前記光送信部が生成する光信号に与えるプリチャーピング量を調節する可変チャーピング手段を含む付記1〜5のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記8)前記光伝送路は光ファイバを含み、
前記特性調節手段は、前記光信号の特性値として該光ファイバへ入射する光信号のパワーを調節する手段を含む付記1,2,3,4,5又は7記載の光伝送システム。
(付記9)前記光受信部において認識される光信号の品質を評価することによって伝送特性を測定する伝送特性測定手段をさらに含み、
前記特性調節手段において、該伝送特性測定手段が測定する伝送特性が最良になるように前記光信号の特性値及び前記光伝送路の特性値の少なくともいずれか一方が調節される付記1〜8のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記10)前記光信号の特性値及び前記光伝送路の特性値の少なくともいずれか一方を所定の範囲で掃引することによって最良の特性値を自動的に見い出すことを可能にする特性値掃引手段をさらに具備する付記9記載の光伝送システム。
(付記11)前記伝送特性測定手段は、光信号における符号誤り率を評価することにより品質を評価する付記9記載の光伝送システム。
(付記12)前記伝送特性測定手段は光信号のアイパターンの開きを評価することによって品質を評価する付記9記載の光伝送システム。
(付記13)前記伝送特性測定手段は、光信号のQ値を測定することにより品質を評価する付記9記載の光伝送システム。
(付記14)前記伝送特性測定手段は、光信号中のパリティビットをチェックすることにより品質を評価する付記9記載の光伝送システム。
(付記15)複数の光信号を光多重化して前記光伝送路へ供給する光多重化部と、
該光伝送路を伝送された多重化光信号を光分散する光分散部とをさらに具備する付記1〜14のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記16)前記光伝送路は現用回線及び予備回線を含み、
前記特性値掃引手段は、該予備回線について特性値の掃引を行なう付記10〜15のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記17)光伝送路の温度変化に応じて前記特性調節手段に前記光信号の特性値及び前記光伝送路の特性値の少なくともいずれか一方を調節せしめるために光伝送路の温度を評価する温度評価手段をさらに具備する付記1記載の光伝送システム。
(付記18)前記温度評価手段は前記光伝送路の複数点において温度を評価する付記17記載の光伝送システム。
(付記19)前記温度評価手段は、前記光伝送路の温度を直接測定する温度センサを含む付記17又は18記載の光伝送システム。
(付記20)前記温度評価手段は、前記光伝送路の付近の温度を測定することにより該光伝送路の温度を評価する付記17又は18記載の光伝送システム。
(付記21)前記温度評価手段は端局又は中継局において温度を測定することにより前記光伝送路の温度を評価する付記17又は18記載の光伝送システム。
(付記22)前記特性調節手段は、前記光信号の特性値として光源の波長を調節することによって前記光信号の波長を調節する波長可変光源を含む付記17〜21のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記23)前記光伝送路は光ファイバを含み、
前記特性調節手段は、該光伝送路に設けられ前記光伝送路の特性値としてその波長分散特性値を調節することによって該光ファイバの波長分散特性を補償する分散可変補償器を含む付記17〜22のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記24)前記特性調節手段は、前記光信号の特性値として前記光送信部が生成する光信号に与えるプリチャーピング量を調節する可変チャーピング手段を含む付記17〜23のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記25)前記光伝送路は光ファイバを含み、
前記特性調節手段は、前記光信号の特性値として該光ファイバへ入射する光信号のパワーを調節する手段を含む付記17〜24のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記26)前記温度評価手段による光伝送路の温度の評価値に基いて前記特性調節手段を自動的に調節する自動調節手段をさらに具備する付記17〜25のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記27)光信号を生成する光送信部と、
該光送信部が生成した光信号を伝送する光伝送路と、
該光伝送路により伝送された光信号を認識する光受信部と、
該光伝送路内を伝送される光信号の強度の変化を滑らかにすることによって非線形効果を低減する手段とを具備する光伝送システム。
(付記28)前記非線形効果低減手段は、非線形効果を低減するに充分な波長分散を前記光信号に付与する手段を含み、
該波長分散付与手段により生じた波長分散を補償する手段をさらに具備する付記27記載の光伝送システム。
(付記29)前記波長分散付与手段は、光信号に対して非線形効果を低減するに充分な波長分散を付与し得る程に信号光波長から離れた零分散波長を有する光ファイバを含み、
前記波長分散補償手段は分散補償器を含む付記28記載の光伝送システム。
(付記30)前記光ファイバは前記光信号の波長において負の分散値を呈する付記29記載の光伝送システム。
(付記31)前記光ファイバは前記光信号の波長において正の分散値を呈する付記29記載の光伝送システム。
(付記32)前記波長分散付与手段は、光信号に対して非線形効果を低減するに充分な波長分散を付与する分散補償器を含み、
前記波長分散補償手段は該分散補償器が付与する波長分散を補償する分散値を有する光ファイバを含む付記28記載の光伝送システム。
(付記33)前記波長分散付与手段は、光信号に対して非線形効果を低減するに充分な波長分散を付与する第1の分散補償器を含み、
前記波長分散補償手段は該第1の分散補償器が有する分散値の符号と逆の符号の分散値を有する第2の分散補償器を含む付記28記載の光伝送システム。
(付記34)前記第1の分散補償器は光信号に対して正の分散値を有する付記33記載の光伝送システム。
(付記35)前記第1の分散補償器は光信号に対して負の分散値を有する付記33記載の光伝送システム。
(付記36)前記光信号の特性値を調節することによって前記光受信部において認識される光信号の品質を最適にする光信号特性調節手段をさらに具備する付記28記載の光伝送システム。
(付記37)前記光信号特性調節手段は、前記光信号の特性値として光源の波長を調節することによって前記光信号の波長を調節する波長可変光源を含む付記36記載の光伝送システム。
(付記38)前記光信号特性調節手段は、前記光信号の特性値として前記光送信部が生成する光信号に与えるプリチャーピング量を調節する可変チャーピング手段を含む付記36記載の光伝送システム。
(付記39)前記光伝送路は光ファイバを含み、
前記光信号特性調節手段は、前記光信号の特性値として該光ファイバへ入射する光信号のパワーを調節する手段を含む付記36記載の光伝送システム。
(付記40)前記光受信部において認識される光信号の品質を評価することによって伝送特性を測定する伝送特性測定手段をさらに含み、
前記光信号特性調節手段において、該伝送特性測定手段が測定する伝送特性が最良になるように前記光信号の特性値が調節される付記36〜39のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記41)前記光信号の特性値を所定の範囲で掃引することによって最良の特性値を自動的に見い出すことを可能にする特性値掃引手段をさらに具備する付記40記載の光伝送システム。
(付記42)前記伝送特性測定手段は、光信号における符号誤り率を評価することにより品質を評価する付記40記載の光伝送システム。
(付記43)前記伝送特性測定手段は光信号のアイパターンの開きを評価することによって品質を評価する付記40記載の光伝送システム。
(付記44)前記伝送特性測定手段は、光信号のQ値を測定することにより品質を評価する付記40記載の光伝送システム。
(付記45)前記伝送特性測定手段は、光信号中のパリティビットをチェックすることにより品質を評価する付記40記載の光伝送システム。
(付記46)前記光伝送路は現用回線及び予備回線を含み、
前記特性値掃引手段は、該予備回線について特性値の掃引を行なう付記40〜45のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記47)光信号を生成する光送信部と、
該光送信部が生成した光信号を伝送する光伝送路と、
該光伝送路により伝送された光信号を認識する光受信部と、
該光伝送路の途中に設けられ該光伝送路で伝送される光信号を光増幅する光増幅中継器と、
該光増幅中継器で光増幅される光信号の波長を変換する波長変換器とを具備する光伝送システム。
(付記48)前記光送信部は光源の波長を調節することによって前記光信号の波長を調節する波長可変光源を含む付記47記載の光伝送システム。
(付記49)前記光受信部において認識される光信号の品質を評価することによって伝送特性を測定する伝送特性測定手段をさらに含み、
波長変換器及び波長可変光源において該伝送特性測定手段が測定する伝送特性が最良になるように出力光の波長が調節される付記48記載の光伝送システム。
(付記50)波長変換器及び波長可変光源における出力光の波長を所定の範囲で掃引することによって最良の波長を自動的に見い出すことを可能にする波長掃引手段をさらに具備する付記49記載の光伝送システム。
(付記51)前記伝送特性測定手段は、光信号における符号誤り率を評価することにより品質を評価する付記49記載の光伝送システム。
(付記52)前記伝送特性測定手段は光信号のアイパターンの開きを評価することによって品質を評価する付記49記載の光伝送システム。
(付記53)前記伝送特性測定手段は、光信号のQ値を測定することにより品質を評価する付記49記載の光伝送システム。
(付記54)前記伝送特性測定手段は、光信号中のパリティビットをチェックすることにより品質を評価する付記49記載の光伝送システム。
(付記55)前記光伝送路は現用回線及び予備回線を含み、
前記波長掃引手段は、該予備回線について波長の掃引を行なう付記50〜55のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記56)複数の光変調器においてベースバンド信号によりそれぞれ変調された複数の光信号を多重化する光多重化システムの光変調器のためのドリフト補償回路であって、
該複数の光変調器へ供給されるベースバント信号を低周波信号でそれぞれ振幅変調する複数の駆動回路と、
該複数の光信号を多重化した光多重化信号の一部を分岐する光分岐器と、
該光分岐器により分岐された光多重化信号の一部を電気信号に変換する光検出器と、
該光検出器の出力に含まれる低周波信号成分を該複数の駆動回路のそれぞれにおいて使用された低周波信号で位相検波することによって、それぞれの光変調器のドリフト補償のためのバイアス信号を生成する制御手段とを具備するドリフト補償回路。
(付記57)前記複数の光信号は同一の波長において時分割多重される付記56記載のドリフト補償回路。
(付記58)前記複数の駆動回路において使用される低周波信号は相異なる周波数を有し、
前記制御手段は、
前記光検出器の出力を該複数の駆動回路において使用された低周波信号で位相検波することによってそれぞれの光変調器のためのバイアス信号を生成する複数の位相検出・バイアス供給回路とを含む付記57記載のドリフト補償回路。
(付記59)前記制御手段は、
低周波信号を前記複数の駆動回路へ時分割で与えるための第1の切替スイッチと、
前記光検出器の出力を該低周波信号で位相検波することによって光変調器のドリフト補償のためのバイアス信号を生成する位相検出・バイアス供給回路と、
該第1の切替スイッチと連動して動作することによって、該位相検出・バイアス供給回路が生成するバイアス信号をそれぞれの光変調器へ分配する第2の切替スイッチとを含む付記57記載のドリフト補償回路。
(付記60)前記複数の光変調器は並列に接続される付記58又は59記載のドリフト補償回路。
(付記61)前記複数の光変調器は直列に接続される付記58又は59記載のドリフト補償回路。
(付記62)前記複数の光信号は異なる波長において波長多重される付記56記載のドリフト補償回路。
(付記63)前記複数の駆動回路において使用される低周波信号は相異なる周波数を有し、
前記制御手段は、
前記光検出器の出力を該複数の駆動回路において使用された低周波信号でそれぞれ位相検波することによってそれぞれの光変調器のためのバイアス信号を生成する複数の位相検出・バイアス供給回路とを含む付記62記載のドリフト補償回路。
(付記64)前記制御手段は、
低周波信号を前記複数の駆動回路へ時分割で与えるための第1の切替スイッチと、
前記光検出器の出力を該低周波信号で位相検波することによって光変調器のドリフト補償のためのバイアス信号を生成する位相検出・バイアス供給回路と、
該第1の切替スイッチと連動して動作することによって、該位相検出・バイアス供給回路が生成するバイアス信号をそれぞれの光変調器へ分配する第2の切替スイッチとを含む付記62記載のドリフト補償回路。
(付記65)前記光検出器は複数の光検出器を含み、
前記制御手段は、
前記光分岐器が分岐した光多重化信号の一部を各波長毎に分散して該複数の光検出器のそれぞれ供給する波長分散素子と、
該光検出器のそれぞれから出力される低周波成分を前記駆動回路において使用された低周波信号で位相検波することによって、それぞれの光変調器のためのバイアス信号を生成する複数の位相検出・バイアス供給回路とを含む付記62記載のドリフト補償回路。
(付記66)前記制御手段は、
それぞれの光変調器の出力に含まれる低周波成分を前記駆動回路において使用された低周波信号で位相検波することによってそれぞれの光変調器のためのバイアス光信号を生成する複数の位相検出・バイアス供給回路と、
前記光分岐器と前記光検出器の間に設けられ、通過波長が時分割で切り換えられる光波長可変フィルタと、
該光波長可変フィルタにおける通過波長の切り換えと連動して動作することによって前記光検出器の出力をそれぞれの光変調器の出力に含まれる低周波成分として該位相検出・バイアス供給回路のそれぞれに分配する切替スイッチとを含む付記62記載のドリフト補償回路。
(付記67)前記光変調回路の動作点を切り替えるための符号反転回路をさらに具備する付記56〜66のいずれか1項記載のドリフト補償回路。
(付記68)複数の光信号を時分割多重する光時分割多重手段と、
該光時分割多重手段によって生成された光多重化信号を伝送する光伝送路と、 該光伝送路によって伝送された光多重化信号から前記多重化前の光信号のクロックを直接抽出するクロック抽出手段と、
該クロック抽出手段へ供給される光多重化光信号における各光信号の振幅に差を付与することによって該クロック抽出手段によるクロックの抽出を可能にする振幅差付与手段とを具備する光伝送システム。
(付記69)前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号のそれぞれのための光源であって光出力パワーが異なる複数の光源を含む付記68記載の光伝送システム。
(付記70)前記振幅差付与手段は、前記光時分割多重手段によって多重化される前の光信号の少なくとも1つを減衰させる光減衰器を含む付記68記載の光伝送システム。
(付記71)前記振幅差付与手段は、前記光時分割多重手段によって多重化される前の光信号の少なくとも1つを増幅する光増幅器を含む付記68記載の光伝送システム。
(付記72)前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号を生成する光変調器であって、駆動信号の振幅に差が付与された複数の光変調器を含む付記68記載の光伝送システム。
(付記73)前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号を生成する光変調器であって、駆動信号のバイアス電圧に差が付与された複数の光変調器を含む付記68記載の光伝送システム。
(付記74)前記振幅差付与手段は、光源からの光を異なる分岐比で分岐する光スイッチを含む付記68記載の光伝送システム。
(付記75)前記振幅差付与手段は、
前記複数の光信号を生成する光変調器であって、偏波の主軸が異なる複数の光変調器と、
光多重化信号が通過する偏波依存光学素子とを含む付記68記載の光伝送システム。
(付記76)前記偏波依存光学素子は前記光伝送路の送信側に設けられる付記75記載の光伝送システム。
(付記77)前記偏波依存光学素子は前記光伝送路の受信側に設けられる付記75記載の光伝送システム。
(付記78)複数の光信号と時分割多重する光時分割多重手段と、
受信側において光多重化信号から多重化前の光信号のクロックを直接抽出することを可能にするため、該光多重化信号における各光信号の振幅に差と付与する振幅差付与手段とを具備する光送信機。
(付記79)前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号のぞれぞれのための光源であって光出力パワーが異なる複数の光源を含む付記78記載の光送信機。
(付記80)前記振幅差付与手段は、前記光時分割多重手段によって多重化される前の光信号の少なくとも1つを減衰させる光減衰器を含む付記78記載の光送信機。
(付記81)前記振幅差付与手段は、前記光時分割多重手段によって多重化される前の光信号の少なくとも1つを増幅する光増幅器を含む付記78記載の光送信機。
(付記82)前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号を生成する光変調器であって、駆動信号の振幅に差が付与された複数の光変調器を含む付記78記載の光送信機。
(付記83)前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号を生成する光変調器であって、駆動信号のバイアス電圧に差が付与された複数の光変調器を含む付記78記載の光送信機。
(付記84)前記振幅差付与手段は、光源からの光を異なる分散比で分岐する光スイッチを含む付記78記載の光送信機。
(付記85)前記振幅差付与手段は、
前記複数の光信号を生成する光変調器であって、偏波の主軸が異なる複数の光変調器と、
光多重化信号が通過する偏波依存光学素子とを含む付記78記載の光送信機。
(付記86)複数の光信号チャンネルを時分割多重する光時分割多重手段と、
該光時分割多重手段によって生成される光多重化信号に各光信号チャンネルを識別するための識別情報を付与する手段と、
該光信号チャンネルに含まれる識別情報を抽出する識別情報抽出回路と、
該識別情報抽出回路が抽出した識別情報に従って、各光信号チャンネルが所定の出力先に出力されるように出力先を変更する制御回路とを具備する光伝送システム。
(付記87)前記光多重化信号から各光信号チャンネルのクロックを再生するクロック再生回路と、
該クロック再生回路によって再生されたクロックに従って、該光多重化信号から各光信号チャンネルを分離する光スイッチとをさらに具備する付記86記載の光伝送システム。
(付記88)前記識別情報付与手段は、前記光信号が伝送するデータ信号に識別データを付加し、
前記識別情報抽出回路は、各光信号チャンネルから再生されるデータ信号に含まれる識別データを抽出する付記87記載の光伝送システム。
(付記89)前記制御回路は、各光信号チャンネルの出力と出力先との接続を変更することによって出力先を変更する付記88記載の光伝送システム。
(付記90)前記制御回路は、前記光スイッチへ供給されるクロックの位相を変更することによって出力先を変更する付記88記載の光伝送システム。
(付記91)前記制御回路は、前記光スイッチへ入力される光多重化信号を遅延又は前進させることによって出力先を変更する付記88記載の光伝送システム。
(付記92)前記識別情報付与手段は、特定の光信号チャンネルのタイムスロットにおいて前記光多重化信号に低周波信号を重量し、
前記識別情報抽出回路は、該光多重化信号に重量された低周波信号を検出することによって識別情報を抽出する付記87記載の光伝送システム。
(付記93)前記識別情報抽出回路は、前記光スイッチによって分離された光信号チャンネルを電気信号に変換したものから前記低周波信号を検出する付記92記載の光伝送システム。
(付記94)前記識別情報抽出回路は、前記光スイッチによって分離された光信号チャンネルを電気信号に変換するための光/電気変換素子へ流れる電流から前記低周波信号を検出する付記92記載の光伝送システム。
(付記95)前記光スイッチの出力と出力先との間に設けられた信号交換回路をさらに具備し、
前記制御回路は、該信号交換回路における光スイッチの出力と出力先との接続関係を変更することによって出力先を変更する付記92〜94のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記96)前記制御回路は、前記光スイッチへ供給されるクロックの位相を変更することによって出力先を変更する付記92〜94のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記97)前記制御回路は、前記光スイッチへ入力される光多重化信号を遅延又は前進させることによって出力先を変更する付記92〜94のいずれか1項記載の光伝送システム。
(付記98)光信号チャンネルに含まれる識別情報を抽出する識別情報抽出回路と、
該識別情報抽出回路が抽出した識別情報に従って、各光信号チャンネルが所定の出力先に出力されるように出力先を変更する制御回路とを具備する光受信機。
(付記99)光多重化信号から各光信号チャンネルのクロックを再生するクロック再生回路と、
該クロック再生回路によって再生されたクロックに従って、該光多重化信号から各光信号チャンネルを分離する光スイッチと、をさらに具備する付記98記載の光受信機。
(付記100)前記識別情報付与は前記光信号が伝送するデータ信号に識別データとして付加されたものであり、
前記識別情報抽出回路は、各光信号チャンネルから再生されるデータ信号に含まれる識別データを抽出する付記99記載の光受信機。
(付記101)前記光スイッチの出力と出力先との間に設けられた信号交換回路をさらに具備し、
前記制御回路は、該信号交換回路における光スイッチの出力と出力先との接続関係を変更することによって出力先を変更する付記100記載の光受信機。
(付記102)前記制御回路は、前記光スイッチへ供給されるクロックの位相を変更することによって出力先を変更する付記100記載の光受信機。
(付記103)前記制御回路は、前記光スイッチへ入力される光多重化信号を遅延又は前進させることによって出力先を変更する付記100記載の光受信機。
(付記104)前記識別情報は、特定の光信号チャンネルのタイムスロットにおいて前記光多重化信号に低周波信号を重量したものであり、
前記識別情報抽出回路は、該光多重化信号に重量された低周波信号を検出することによって識別情報を抽出する付記99記載の光受信機。
(付記105)前記識別情報抽出回路は、前記光スイッチによって分離された光信号チャンネルを電気信号に変換したものから前記低周波信号を検出する付記104記載の光受信機。
(付記106)前記識別情報抽出回路は、前記光スイッチによって分離された光信号チャンネルを電気信号に変換するための光/電気変換素子へ流れる電流から前記低周波信号を検出する付記104記載の光受信機。
(付記107)前記光スイッチの出力と出力先との間に設けられた信号交換回路をさらに具備し、
前記制御回路は、該信号交換回路における光スイッチの出力と出力先との接続関係を変更することによって出力先を変更する付記104〜106のいずれか1項記載の光受信機。
(付記108)前記制御回路は、前記光スイッチへ供給されるクロックの位相を変更することによって出力先を変更する付記104〜106のいずれか1項記載の光受信機。
(付記109)前記制御回路は、前記光スイッチへ入力される光多重化信号を遅延又は前進させることによって出力先を変更する付記104〜106のいずれか1項記載の光受信機。
(付記110)光多重化信号から各光信号チャンネルのクロックを再生するクロック再生回路と、
該クロック再生回路によって再生されたクロックに従って、該光多重化信号から各光信号チャンネルを分離する光スイッチと、
該光スイッチによって分離された光信号チャンネルに含まれる識別情報を抽出する識別情報抽出回路と、
該識別情報抽出回路が抽出した識別情報に従って、各光信号チャンネルが所定の出力先に出力されるように出力先を変更する制御回路とを具備する光分離器。
(付記111)前記識別情報付与は前記光信号が表現するデータ信号に識別データとして付加されたものであり、
前記識別情報抽出回路は、各光信号チャンネルから再生されるデータ信号に含まれる識別データを抽出する付記110記載の光分離器。
(付記112)前記光スイッチの出力と出力先との間に設けられた信号交換回路をさらに具備し、
前記制御回路は、該信号交換回路における光スイッチの出力と出力先との接続関係を変更することによって出力先を変更する付記111記載の光分散器。
(付記113)前記制御回路は、前記光スイッチへ供給されるクロックの位相を変更することによって出力先を変更する付記111記載の光分離器。
(付記114)前記制御回路は、前記光スイッチへ入力される光多重化信号を遅延又は前進させることによって出力先を変更する付記111記載の光分離器。
(付記115)前記識別情報は、特定の光信号チャンネルのタイムスロットにおいて前記光多重化信号に低周波信号を重量したものであり、
前記識別情報抽出回路は、該光多重化信号に重量された低周波信号を検出することによって識別情報を抽出する付記110記載の光分離器。
(付記116)前記識別情報抽出回路は、前記光スイッチによって分離された光信号チャンネルを電気信号に変換したものから前記低周波信号を検出する付記115記載の光分離器。
(付記117)前記識別情報抽出回路は、前記光スイッチによって分離された光信号チャンネルを電気信号に変換するための光/電気変換素子へ流れる電流から前記低周波信号を検出する付記115記載の光分離器。
(付記118)前記光スイッチの出力と出力先との間に設けられた信号交換回路をさらに具備し、
前記制御回路は、該信号交換回路における光スイッチの出力と出力先との接続関係を変更することによって出力先を変更する付記115〜117のいずれか1項記載の光分離器。
(付記119)前記制御回路は、前記光スイッチへ供給されるクロックの位相を変更することによって出力先を変更する付記115〜117のいずれか1項記載の光分離器。
(付記120)前記制御回路は、前記光スイッチへ入力される光多重化信号を遅延又は前進させることによって出力先を変更する付記115〜117のいずれか1項記載の光分離器。
(付記121)複数の光信号チャンネルを時分割多重する光時分割多重手段と、
該光時分割多重手段によって生成される光多重化光信号に各光信号チャンネルを識別するための識別情報を付与する手段とを具備する光送信機。
(付記122)前記識別情報付与手段は、特定の光信号チャンネルのタイムスロットにおいて前記光多重化信号に低周波信号を重畳する付記121記載の光送信機。
(付記123)前記識別情報付与手段は、前記特定の光信号チャンネルを生成するための光変調器に直列に接続され変調信号として前記低周波信号が供給される第2の光変調器を含む付記122記載の光送信機。
(付記124)前記識別情報付与手段は、前記特定の光信号チャンネルのための変調信号に前記低周波信号を重畳して該光信号チャンネルを生成するための光変調器へ変調信号として供給する駆動回路を含む付記122記載の光送信機。
(付記125)複数の光信号が時分割多重され、かつ、特定の光信号のタイムスロットにおいて低周波信号が重畳された光時分割多重信号を受信するための光受信機であって、
該光時分割多重信号を各光信号に分散する光スイッチと、
該光スイッチを制御するためのクロックを生成するクロック生成手段と、
前記光時分割多重信号に重畳された低周波信号を利用して該クロック生成手段が生成するクロックの位相を該光時分割多重信号に同期するように制御するクロック位相制御手段とを具備する光受信機。
(付記126)前記クロック生成手段は、受信された光時分割多重信号からクロック成分を抽出することによってクロックを生成するタイミング再生部を含み、
前記クロック位相制御手段は、
位相制御信号に従って該タイミング再生部が出力するクロックの位相を変更する位相可変回路と、
前記低周波信号を利用して、該クロックが該光時分割多重信号に同期するように該位相可変回路を制御する位相制御信号を生成する位相制御部を含む付記125記載の光受信機。
(付記127)前記位相制御部は、
前記光スイッチで分散された光信号の1つを電気信号に変換する受光素子と、 所定の周波数の信号を出力する発振器と、
該発振器の出力で該受光素子の出力を位相検波する同期検波回路と、
該同期検波回路の出力を所定の閾値と比較する比較器と、
該比較器の比較結果を該発振器の出力に加算して前記位相制御信号として出力する加算器とを含む付記126記載の光受信機。
(付記128)前記位相制御部は、前記受光素子と前記同期検波回路の間に設けられ、前記低周波信号成分のみを通過させる帯域通過フィルタをさらに具備する付記127記載の光受信機。
(付記129)前記比較器は制御信号に従って比較結果を反転して出力する付記127記載の光受信機。
(付記130)前記タイミング再生部は、
抽出したクロック成分のレベルを検出するレベル検出器と、
該レベル検出器の出力を所定の基準値と比較し、基準値以下であるときアラーム信号を出力する比較器を含む付記126〜129のいずれか1項記載の光受信機。
(付記131)前記クロック生成手段は、制御電圧に応じた周波数のクロックを生成する電圧制御発振器を含み、
前記クロック位相制御手段は、前記低周波信号を利用して、該クロックが該光時分割多重信号に同期するように該電圧制御発振器を制御する制御電圧を生成する位相制御部を含む付記125記載の光受信機。
(付記132)前記位相制御部は、
前記光スイッチで分離された光信号の1つを電気信号に変換する受光素子と、 所定の周波数の信号を出力する発振器と、
該発振器の出力で該受光素子の出力を位相比較する同期検波回路と、
該同期検波回路の出力を所定の閾値と比較する比較器と、
該比較器の比較結果を該発振器の出力に加算して前記制御電圧として出力する加算器とを含む付記131記載の光受信機。
(付記133)前記位相制御部は、前記受光素子と前記同期検波回路の間に設けられ、前記低周波信号成分のみを通過させる帯域通過フィルタをさらに具備する付記132記載の光受信機。
(付記134)前記比較器は制御信号に従って比較結果を反転して出力する付記132記載の光受信機。
(付記135)前記光時分割多重信号に重畳された前記低周波成分を検出する低周波信号検出回路と、
該低周波信号検出回路の検出レベルと所定の基準値とを比較し、基準値以下であるときアラーム信号を出力する比較器をさらに具備する付記131〜134のいずれか1項記載の光受信機。
As described above, according to the present invention, transmission of large capacity is possible by optimizing transmission conditions, and several peripheral technologies for realizing optical multiplexing are established.
(Supplementary note 1) an optical transmitter that generates an optical signal;
An optical transmission line for transmitting an optical signal generated by the optical transmission unit;
An optical receiver for recognizing an optical signal transmitted through the optical transmission path;
Characteristic adjusting means suitable for adapting the characteristic of the optical signal to the characteristic of the optical transmission line by adjusting at least one of the characteristic value of the optical signal and the characteristic value of the optical transmission line; Optical transmission system.
(Supplementary note 2) The optical transmission system according to supplementary note 1, wherein the characteristic adjusting means includes a wavelength variable light source that adjusts a wavelength of the optical signal by adjusting a wavelength of the light source as a characteristic value of the optical signal.
(Additional remark 3) The said characteristic adjustment means is provided in the end point of the said optical transmission line, and includes the wavelength variable filter which can adjust a passage wavelength as a characteristic value of the said optical transmission line according to the wavelength of an optical signal. 2. The optical transmission system according to 2.
(Appendix 4) The optical transmission line includes a plurality of optical fibers and an optical amplifier that is provided between the optical fibers and optically amplifies an optical signal transmitted through the optical fiber,
The characteristic adjustment means includes a second tunable filter provided on the output side of the optical amplifier and capable of adjusting a passing wavelength as a characteristic value of the optical transmission line according to the wavelength of the optical signal. 3. The optical transmission system according to 3.
(Appendix 5) The optical transmission line includes an optical fiber,
The characteristic adjusting means includes a variable dispersion compensator that is provided in the optical transmission line and compensates the chromatic dispersion characteristic of the optical fiber by adjusting the chromatic dispersion characteristic value as the characteristic value of the optical transmission line. 5. The optical transmission system according to claim 4.
(Appendix 6) The optical transmission line includes an optical amplifier that is provided between the optical fibers and amplifies an optical signal transmitted through the optical fiber,
The light according to claim 5, wherein the wavelength of the optical signal is a value that is far from the zero-dispersion wavelength of the optical fiber to such an extent that the four-wave mixing between the spontaneous emission light generated by the optical amplifier and the optical signal can be suppressed. Transmission system.
(Supplementary note 7) Any one of Supplementary notes 1 to 5, wherein the characteristic adjusting unit includes a variable chirping unit that adjusts a pre-chirping amount given to the optical signal generated by the optical transmission unit as a characteristic value of the optical signal. The optical transmission system described.
(Appendix 8) The optical transmission line includes an optical fiber,
8. The optical transmission system according to appendix 1, 2, 3, 4, 5 or 7, wherein the characteristic adjusting means includes means for adjusting power of an optical signal incident on the optical fiber as a characteristic value of the optical signal.
(Supplementary note 9) Further includes transmission characteristic measuring means for measuring transmission characteristics by evaluating the quality of the optical signal recognized by the optical receiver,
In the characteristic adjusting means, at least one of the characteristic value of the optical signal and the characteristic value of the optical transmission line is adjusted so that the transmission characteristic measured by the transmission characteristic measuring means is optimized. The optical transmission system according to claim 1.
(Supplementary Note 10) Characteristic value sweeping means that makes it possible to automatically find the best characteristic value by sweeping at least one of the characteristic value of the optical signal and the characteristic value of the optical transmission line within a predetermined range The optical transmission system according to appendix 9, further comprising:
(Additional remark 11) The said transmission characteristic measurement means is an optical transmission system of Additional remark 9 which evaluates quality by evaluating the code error rate in an optical signal.
(Supplementary note 12) The optical transmission system according to supplementary note 9, wherein the transmission characteristic measuring means evaluates the quality by evaluating the opening of the eye pattern of the optical signal.
(Supplementary note 13) The optical transmission system according to supplementary note 9, wherein the transmission characteristic measuring means evaluates quality by measuring a Q value of an optical signal.
(Supplementary note 14) The optical transmission system according to supplementary note 9, wherein the transmission characteristic measuring means evaluates the quality by checking a parity bit in the optical signal.
(Supplementary Note 15) An optical multiplexing unit that optically multiplexes a plurality of optical signals and supplies the optical signals to the optical transmission line;
15. The optical transmission system according to any one of appendices 1 to 14, further comprising: an optical dispersion unit that optically disperses the multiplexed optical signal transmitted through the optical transmission line.
(Supplementary Note 16) The optical transmission line includes a working line and a protection line,
The optical transmission system according to any one of appendices 10 to 15, wherein the characteristic value sweeping means sweeps characteristic values for the protection line.
(Supplementary Note 17) The temperature of the optical transmission line is evaluated in order to cause the characteristic adjusting unit to adjust at least one of the characteristic value of the optical signal and the characteristic value of the optical transmission line in accordance with a temperature change of the optical transmission line. The optical transmission system according to appendix 1, further comprising temperature evaluation means.
(Supplementary note 18) The optical transmission system according to supplementary note 17, wherein the temperature evaluation means evaluates temperature at a plurality of points of the optical transmission line.
(Supplementary note 19) The optical transmission system according to supplementary note 17 or 18, wherein the temperature evaluation means includes a temperature sensor that directly measures the temperature of the optical transmission line.
(Supplementary note 20) The optical transmission system according to supplementary note 17 or 18, wherein the temperature evaluation means evaluates the temperature of the optical transmission line by measuring the temperature in the vicinity of the optical transmission line.
(Supplementary note 21) The optical transmission system according to supplementary note 17 or 18, wherein the temperature evaluation means evaluates the temperature of the optical transmission line by measuring the temperature at a terminal station or a relay station.
(Supplementary note 22) The light according to any one of supplementary notes 17 to 21, wherein the characteristic adjusting means includes a wavelength variable light source that adjusts a wavelength of the optical signal by adjusting a wavelength of the light source as a characteristic value of the optical signal. Transmission system.
(Supplementary note 23) The optical transmission line includes an optical fiber,
The characteristic adjustment means includes a variable dispersion compensator that is provided in the optical transmission line and compensates the chromatic dispersion characteristic of the optical fiber by adjusting the chromatic dispersion characteristic value as the characteristic value of the optical transmission line. The optical transmission system according to any one of 22.
(Supplementary Note 24) Any one of Supplementary Notes 17 to 23, wherein the characteristic adjustment unit includes a variable chirping unit that adjusts a pre-chirping amount given to the optical signal generated by the optical transmission unit as a characteristic value of the optical signal. The optical transmission system described.
(Supplementary Note 25) The optical transmission line includes an optical fiber,
The optical transmission system according to any one of appendices 17 to 24, wherein the characteristic adjusting means includes means for adjusting the power of an optical signal incident on the optical fiber as a characteristic value of the optical signal.
(Supplementary note 26) The optical transmission according to any one of supplementary notes 17 to 25, further comprising an automatic adjustment unit that automatically adjusts the characteristic adjustment unit based on an evaluation value of the temperature of the optical transmission line by the temperature evaluation unit. system.
(Supplementary note 27) an optical transmitter that generates an optical signal;
An optical transmission line for transmitting an optical signal generated by the optical transmission unit;
An optical receiver for recognizing an optical signal transmitted through the optical transmission path;
An optical transmission system comprising: means for reducing nonlinear effects by smoothing a change in intensity of an optical signal transmitted through the optical transmission line.
(Supplementary note 28) The nonlinear effect reducing means includes means for imparting chromatic dispersion sufficient to reduce the nonlinear effect to the optical signal,
28. The optical transmission system according to appendix 27, further comprising means for compensating for chromatic dispersion generated by the chromatic dispersion providing means.
(Supplementary note 29) The chromatic dispersion imparting means includes an optical fiber having a zero dispersion wavelength that is far enough from the signal light wavelength to impart sufficient chromatic dispersion to reduce the nonlinear effect on the optical signal,
29. The optical transmission system according to appendix 28, wherein the chromatic dispersion compensation means includes a dispersion compensator.
(Supplementary note 30) The optical transmission system according to supplementary note 29, wherein the optical fiber exhibits a negative dispersion value at a wavelength of the optical signal.
(Supplementary note 31) The optical transmission system according to supplementary note 29, wherein the optical fiber exhibits a positive dispersion value at a wavelength of the optical signal.
(Supplementary Note 32) The chromatic dispersion imparting unit includes a dispersion compensator that imparts sufficient chromatic dispersion to reduce the nonlinear effect on the optical signal,
29. The optical transmission system according to appendix 28, wherein the chromatic dispersion compensation means includes an optical fiber having a dispersion value that compensates for chromatic dispersion provided by the dispersion compensator.
(Supplementary Note 33) The chromatic dispersion imparting unit includes a first dispersion compensator that imparts sufficient chromatic dispersion to reduce the nonlinear effect on the optical signal,
29. The optical transmission system according to appendix 28, wherein the chromatic dispersion compensation means includes a second dispersion compensator having a dispersion value with a sign opposite to the sign of the dispersion value of the first dispersion compensator.
(Supplementary note 34) The optical transmission system according to supplementary note 33, wherein the first dispersion compensator has a positive dispersion value with respect to the optical signal.
(Supplementary note 35) The optical transmission system according to supplementary note 33, wherein the first dispersion compensator has a negative dispersion value with respect to the optical signal.
(Supplementary note 36) The optical transmission system according to supplementary note 28, further comprising optical signal characteristic adjusting means for optimizing the quality of the optical signal recognized by the optical receiver by adjusting the characteristic value of the optical signal.
(Supplementary note 37) The optical transmission system according to supplementary note 36, wherein the optical signal characteristic adjusting means includes a wavelength variable light source that adjusts a wavelength of the optical signal by adjusting a wavelength of the light source as a characteristic value of the optical signal.
(Supplementary note 38) The optical transmission system according to supplementary note 36, wherein the optical signal characteristic adjusting means includes variable chirping means for adjusting a pre-chirping amount given to the optical signal generated by the optical transmitter as the characteristic value of the optical signal. .
(Supplementary note 39) The optical transmission line includes an optical fiber,
37. The optical transmission system according to appendix 36, wherein the optical signal characteristic adjusting means includes means for adjusting the power of the optical signal incident on the optical fiber as the characteristic value of the optical signal.
(Supplementary note 40) Further comprising transmission characteristic measuring means for measuring transmission characteristics by evaluating the quality of an optical signal recognized by the optical receiver,
40. The optical transmission system according to any one of supplementary notes 36 to 39, wherein in the optical signal characteristic adjusting means, the characteristic value of the optical signal is adjusted so that the transmission characteristic measured by the transmission characteristic measuring means becomes the best.
(Supplementary note 41) The optical transmission system according to supplementary note 40, further comprising characteristic value sweeping means that makes it possible to automatically find the best characteristic value by sweeping the characteristic value of the optical signal within a predetermined range.
(Additional remark 42) The said transmission characteristic measurement means is an optical transmission system of Additional remark 40 which evaluates quality by evaluating the code error rate in an optical signal.
(Supplementary note 43) The optical transmission system according to supplementary note 40, wherein the transmission characteristic measuring means evaluates quality by evaluating an opening of an eye pattern of an optical signal.
(Supplementary note 44) The optical transmission system according to supplementary note 40, wherein the transmission characteristic measurement means evaluates quality by measuring a Q value of an optical signal.
(Supplementary note 45) The optical transmission system according to supplementary note 40, wherein the transmission characteristic measuring means evaluates the quality by checking a parity bit in the optical signal.
(Supplementary Note 46) The optical transmission line includes a working line and a protection line,
46. The optical transmission system according to any one of appendices 40 to 45, wherein the characteristic value sweeping means sweeps characteristic values for the protection line.
(Supplementary Note 47) An optical transmitter that generates an optical signal;
An optical transmission line for transmitting an optical signal generated by the optical transmission unit;
An optical receiver for recognizing an optical signal transmitted through the optical transmission path;
An optical amplification repeater that is provided in the middle of the optical transmission line and optically amplifies an optical signal transmitted through the optical transmission line;
An optical transmission system comprising: a wavelength converter for converting a wavelength of an optical signal optically amplified by the optical amplification repeater.
(Supplementary note 48) The optical transmission system according to supplementary note 47, wherein the optical transmission unit includes a variable wavelength light source that adjusts a wavelength of the optical signal by adjusting a wavelength of the light source.
(Supplementary note 49) Further comprising transmission characteristic measuring means for measuring transmission characteristics by evaluating the quality of the optical signal recognized by the optical receiver,
49. The optical transmission system according to appendix 48, wherein the wavelength of the output light is adjusted so that the transmission characteristic measured by the transmission characteristic measuring means is the best in the wavelength converter and the wavelength tunable light source.
(Supplementary note 50) The light according to supplementary note 49, further comprising wavelength sweeping means that makes it possible to automatically find the best wavelength by sweeping the wavelength of the output light in the wavelength converter and the wavelength tunable light source within a predetermined range. Transmission system.
(Supplementary note 51) The optical transmission system according to supplementary note 49, wherein the transmission characteristic measurement means evaluates quality by evaluating a code error rate in an optical signal.
(Supplementary note 52) The optical transmission system according to supplementary note 49, wherein the transmission characteristic measuring means evaluates the quality by evaluating the opening of the eye pattern of the optical signal.
(Supplementary note 53) The optical transmission system according to supplementary note 49, wherein the transmission characteristic measurement means evaluates quality by measuring a Q value of an optical signal.
(Supplementary note 54) The optical transmission system according to supplementary note 49, wherein the transmission characteristic measuring means evaluates the quality by checking a parity bit in the optical signal.
(Supplementary Note 55) The optical transmission line includes a working line and a protection line,
56. The optical transmission system according to any one of appendices 50 to 55, wherein the wavelength sweeping means sweeps the wavelength of the protection line.
(Supplementary note 56) A drift compensation circuit for an optical modulator of an optical multiplexing system that multiplexes a plurality of optical signals respectively modulated by baseband signals in the plurality of optical modulators,
A plurality of drive circuits for amplitude-modulating each baseband signal supplied to the plurality of optical modulators with a low-frequency signal;
An optical branching device for branching a part of the optical multiplexed signal obtained by multiplexing the optical signals;
A photodetector for converting a part of the multiplexed optical signal branched by the optical splitter into an electrical signal;
Generates a bias signal for drift compensation of each optical modulator by phase-detecting the low frequency signal component included in the output of the photodetector with the low frequency signal used in each of the plurality of driving circuits. And a drift compensation circuit.
(Supplementary note 57) The drift compensation circuit according to supplementary note 56, wherein the plurality of optical signals are time-division multiplexed at the same wavelength.
(Supplementary Note 58) Low frequency signals used in the plurality of drive circuits have different frequencies,
The control means includes
And a plurality of phase detection / bias supply circuits that generate a bias signal for each optical modulator by phase-detecting the output of the photodetector with the low-frequency signals used in the plurality of drive circuits. 58. The drift compensation circuit according to 57.
(Supplementary Note 59) The control means includes:
A first changeover switch for providing a low-frequency signal to the plurality of drive circuits in a time-sharing manner;
A phase detection / bias supply circuit for generating a bias signal for drift compensation of the optical modulator by detecting the phase of the output of the photodetector with the low frequency signal;
58. The drift compensation according to claim 57, further comprising: a second changeover switch that distributes a bias signal generated by the phase detection / bias supply circuit to each optical modulator by operating in conjunction with the first changeover switch. circuit.
(Supplementary note 60) The drift compensation circuit according to supplementary note 58 or 59, wherein the plurality of optical modulators are connected in parallel.
(Supplementary note 61) The drift compensation circuit according to supplementary note 58 or 59, wherein the plurality of optical modulators are connected in series.
(Supplementary note 62) The drift compensation circuit according to supplementary note 56, wherein the plurality of optical signals are wavelength-multiplexed at different wavelengths.
(Supplementary Note 63) Low frequency signals used in the plurality of drive circuits have different frequencies,
The control means includes
A plurality of phase detection / bias supply circuits for generating a bias signal for each of the optical modulators by phase-detecting the output of the photodetector with the low-frequency signals used in the plurality of drive circuits, respectively. The drift compensation circuit according to appendix 62.
(Supplementary Note 64) The control means includes:
A first changeover switch for providing a low-frequency signal to the plurality of drive circuits in a time-sharing manner;
A phase detection / bias supply circuit for generating a bias signal for drift compensation of the optical modulator by detecting the phase of the output of the photodetector with the low frequency signal;
62. A drift compensation according to claim 62, further comprising: a second changeover switch that distributes a bias signal generated by the phase detection / bias supply circuit to each optical modulator by operating in conjunction with the first changeover switch. circuit.
(Supplementary Note 65) The photodetector includes a plurality of photodetectors,
The control means includes
A wavelength dispersion element that disperses a part of the optical multiplexed signal branched by the optical branching unit for each wavelength and supplies each of the plurality of photodetectors;
A plurality of phase detection / bias generating a bias signal for each optical modulator by phase-detecting a low frequency component output from each of the photodetectors with a low frequency signal used in the drive circuit 63. A drift compensation circuit according to appendix 62, including a supply circuit.
(Supplementary Note 66) The control means includes:
A plurality of phase detection / bias for generating a bias optical signal for each optical modulator by detecting a phase of a low frequency component included in the output of each optical modulator with the low frequency signal used in the drive circuit A supply circuit;
An optical wavelength tunable filter provided between the optical branching device and the photodetector, wherein a passing wavelength is switched in a time division manner,
By operating in conjunction with switching of the pass wavelength in the optical wavelength tunable filter, the output of the photodetector is distributed to each of the phase detection / bias supply circuits as a low frequency component included in the output of each optical modulator. 63. A drift compensation circuit according to appendix 62, including a change-over switch for
(Supplementary note 67) The drift compensation circuit according to any one of supplementary notes 56 to 66, further comprising a sign inversion circuit for switching an operating point of the optical modulation circuit.
(Supplementary Note 68) Optical time division multiplexing means for time division multiplexing a plurality of optical signals;
An optical transmission line for transmitting an optical multiplexed signal generated by the optical time division multiplexing means, and a clock extraction for directly extracting the clock of the optical signal before multiplexing from the optical multiplexed signal transmitted by the optical transmission path Means,
An optical transmission system comprising: an amplitude difference providing unit that enables clock extraction by the clock extracting unit by adding a difference to the amplitude of each optical signal in the optical multiplexed optical signal supplied to the clock extracting unit.
(Supplementary note 69) The optical transmission system according to supplementary note 68, wherein the amplitude difference providing unit includes a plurality of light sources each having a different light output power, which is a light source for each of the plurality of optical signals.
(Supplementary note 70) The optical transmission system according to supplementary note 68, wherein the amplitude difference providing means includes an optical attenuator for attenuating at least one of the optical signals before being multiplexed by the optical time division multiplexing means.
(Supplementary note 71) The optical transmission system according to supplementary note 68, wherein the amplitude difference providing means includes an optical amplifier that amplifies at least one of the optical signals before being multiplexed by the optical time division multiplexing means.
(Supplementary note 72) The optical transmission system according to supplementary note 68, wherein the amplitude difference providing means includes a plurality of optical modulators that generate the plurality of optical signals and that are provided with differences in the amplitudes of the drive signals. .
(Supplementary note 73) The optical transmission according to supplementary note 68, wherein the amplitude difference providing means includes a plurality of optical modulators that generate the plurality of optical signals and that are provided with differences in bias voltages of the drive signals. system.
(Supplementary note 74) The optical transmission system according to supplementary note 68, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical switch that branches the light from the light source at different branching ratios.
(Supplementary Note 75) The amplitude difference providing means includes:
An optical modulator that generates the plurality of optical signals, and a plurality of optical modulators having different polarization main axes;
69. The optical transmission system according to appendix 68, further comprising a polarization dependent optical element through which the optical multiplexed signal passes.
(Supplementary note 76) The optical transmission system according to supplementary note 75, wherein the polarization-dependent optical element is provided on a transmission side of the optical transmission line.
(Supplementary note 77) The optical transmission system according to supplementary note 75, wherein the polarization-dependent optical element is provided on a reception side of the optical transmission line.
(Supplementary Note 78) Optical time division multiplexing means for time division multiplexing with a plurality of optical signals;
In order to enable the receiving side to directly extract the clock of the optical signal before multiplexing from the optical multiplexed signal, an amplitude difference providing unit for adding and adding a difference to the amplitude of each optical signal in the optical multiplexed signal is provided. Optical transmitter.
(Supplementary note 79) The optical transmitter according to supplementary note 78, wherein the amplitude difference providing unit includes a plurality of light sources each having a different light output power, which are light sources for the plurality of optical signals.
(Supplementary note 80) The optical transmitter according to supplementary note 78, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical attenuator that attenuates at least one of the optical signals before being multiplexed by the optical time division multiplexing unit.
(Supplementary note 81) The optical transmitter according to supplementary note 78, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical amplifier that amplifies at least one of the optical signals before being multiplexed by the optical time division multiplexing unit.
(Supplementary note 82) The optical transmitter according to supplementary note 78, wherein the amplitude difference providing unit includes a plurality of optical modulators that generate the plurality of optical signals and to which a difference is given to the amplitude of the drive signal. .
(Supplementary note 83) The optical transmission according to supplementary note 78, wherein the amplitude difference providing means includes a plurality of optical modulators that generate the plurality of optical signals and that are provided with differences in bias voltages of the drive signals. Machine.
(Supplementary note 84) The optical transmitter according to supplementary note 78, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical switch that branches light from the light source at different dispersion ratios.
(Supplementary Note 85) The amplitude difference providing means includes:
An optical modulator that generates the plurality of optical signals, and a plurality of optical modulators having different polarization main axes;
79. The optical transmitter according to appendix 78, comprising a polarization dependent optical element through which the optical multiplexed signal passes.
(Supplementary Note 86) Optical time division multiplexing means for time division multiplexing a plurality of optical signal channels;
Means for giving identification information for identifying each optical signal channel to the optical multiplexed signal generated by the optical time division multiplexing means;
An identification information extraction circuit for extracting identification information contained in the optical signal channel;
An optical transmission system comprising: a control circuit that changes an output destination so that each optical signal channel is output to a predetermined output destination according to the identification information extracted by the identification information extraction circuit.
(Supplementary Note 87) A clock recovery circuit for recovering a clock of each optical signal channel from the optical multiplexed signal;
90. The optical transmission system according to supplementary note 86, further comprising: an optical switch that separates each optical signal channel from the optical multiplexed signal according to a clock regenerated by the clock regenerating circuit.
(Supplementary Note 88) The identification information adding unit adds identification data to a data signal transmitted by the optical signal,
90. The optical transmission system according to appendix 87, wherein the identification information extraction circuit extracts identification data included in a data signal reproduced from each optical signal channel.
(Supplementary note 89) The optical transmission system according to supplementary note 88, wherein the control circuit changes an output destination by changing a connection between an output of each optical signal channel and the output destination.
(Supplementary note 90) The optical transmission system according to supplementary note 88, wherein the control circuit changes an output destination by changing a phase of a clock supplied to the optical switch.
(Supplementary note 91) The optical transmission system according to supplementary note 88, wherein the control circuit changes an output destination by delaying or advancing an optical multiplexed signal input to the optical switch.
(Supplementary Note 92) The identification information providing unit weights the low frequency signal to the optical multiplexed signal in a time slot of a specific optical signal channel,
90. The optical transmission system according to appendix 87, wherein the identification information extraction circuit extracts identification information by detecting a low-frequency signal weighted by the optical multiplexed signal.
(Supplementary note 93) The optical transmission system according to supplementary note 92, wherein the identification information extraction circuit detects the low-frequency signal from a signal obtained by converting the optical signal channel separated by the optical switch into an electrical signal.
(Supplementary note 94) The light according to supplementary note 92, wherein the identification information extraction circuit detects the low-frequency signal from a current flowing to an optical / electrical conversion element for converting the optical signal channel separated by the optical switch into an electrical signal. Transmission system.
(Supplementary Note 95) Further comprising a signal switching circuit provided between the output of the optical switch and the output destination,
95. The optical transmission system according to any one of appendices 92 to 94, wherein the control circuit changes an output destination by changing a connection relationship between an output of the optical switch and the output destination in the signal switching circuit.
(Supplementary note 96) The optical transmission system according to any one of supplementary notes 92 to 94, wherein the control circuit changes an output destination by changing a phase of a clock supplied to the optical switch.
(Supplementary note 97) The optical transmission system according to any one of supplementary notes 92 to 94, wherein the control circuit changes an output destination by delaying or advancing an optical multiplexed signal input to the optical switch.
(Supplementary Note 98) An identification information extraction circuit that extracts identification information included in the optical signal channel;
An optical receiver comprising: a control circuit that changes an output destination so that each optical signal channel is output to a predetermined output destination according to the identification information extracted by the identification information extraction circuit.
(Supplementary Note 99) A clock recovery circuit for recovering a clock of each optical signal channel from an optical multiplexed signal;
99. The optical receiver according to supplementary note 98, further comprising: an optical switch that separates each optical signal channel from the optical multiplexed signal in accordance with the clock recovered by the clock recovery circuit.
(Supplementary Note 100) The identification information addition is added as identification data to a data signal transmitted by the optical signal,
99. The optical receiver according to appendix 99, wherein the identification information extraction circuit extracts identification data included in a data signal reproduced from each optical signal channel.
(Supplementary Note 101) A signal exchange circuit provided between the output of the optical switch and the output destination is further provided,
100. The optical receiver according to appendix 100, wherein the control circuit changes an output destination by changing a connection relationship between an output of the optical switch and the output destination in the signal switching circuit.
(Supplementary note 102) The optical receiver according to supplementary note 100, wherein the control circuit changes an output destination by changing a phase of a clock supplied to the optical switch.
(Supplementary note 103) The optical receiver according to supplementary note 100, wherein the control circuit changes an output destination by delaying or advancing an optical multiplexed signal input to the optical switch.
(Supplementary Note 104) The identification information is obtained by weighting the optical multiplexed signal with a low frequency signal in a time slot of a specific optical signal channel,
The optical receiver according to supplementary note 99, wherein the identification information extraction circuit extracts identification information by detecting a low-frequency signal weighted by the optical multiplexed signal.
(Supplementary note 105) The optical receiver according to supplementary note 104, wherein the identification information extraction circuit detects the low-frequency signal from a signal obtained by converting the optical signal channel separated by the optical switch into an electrical signal.
(Additional remark 106) The said identification information extraction circuit detects the said low frequency signal from the electric current which flows into the optical / electrical conversion element for converting the optical signal channel isolate | separated by the said optical switch into an electrical signal, The light of Additional remark 104 Receiving machine.
(Supplementary Note 107) Further comprising a signal switching circuit provided between the output of the optical switch and the output destination,
107. The optical receiver according to any one of appendices 104 to 106, wherein the control circuit changes an output destination by changing a connection relationship between an output of the optical switch and the output destination in the signal switching circuit.
(Supplementary note 108) The optical receiver according to any one of supplementary notes 104 to 106, wherein the control circuit changes an output destination by changing a phase of a clock supplied to the optical switch.
(Supplementary note 109) The optical receiver according to any one of supplementary notes 104 to 106, wherein the control circuit changes an output destination by delaying or advancing an optical multiplexed signal input to the optical switch.
(Supplementary Note 110) A clock recovery circuit for recovering a clock of each optical signal channel from an optical multiplexed signal;
An optical switch that separates each optical signal channel from the optical multiplexed signal in accordance with a clock recovered by the clock recovery circuit;
An identification information extraction circuit for extracting identification information included in the optical signal channel separated by the optical switch;
An optical separator comprising: a control circuit that changes an output destination so that each optical signal channel is output to a predetermined output destination according to the identification information extracted by the identification information extraction circuit.
(Supplementary Note 111) The identification information addition is added as identification data to a data signal represented by the optical signal,
111. The optical separator according to appendix 110, wherein the identification information extraction circuit extracts identification data included in a data signal reproduced from each optical signal channel.
(Supplementary note 112) Further comprising a signal switching circuit provided between the output of the optical switch and the output destination,
112. The optical disperser according to appendix 111, wherein the control circuit changes an output destination by changing a connection relationship between an output of the optical switch and the output destination in the signal switching circuit.
(Supplementary note 113) The optical separator according to supplementary note 111, wherein the control circuit changes an output destination by changing a phase of a clock supplied to the optical switch.
(Supplementary note 114) The optical separator according to supplementary note 111, wherein the control circuit changes an output destination by delaying or advancing an optical multiplexed signal input to the optical switch.
(Supplementary Note 115) The identification information is obtained by weighting a low frequency signal to the optical multiplexed signal in a time slot of a specific optical signal channel,
111. The optical separator according to supplementary note 110, wherein the identification information extraction circuit extracts identification information by detecting a low-frequency signal weighted by the optical multiplexed signal.
(Supplementary note 116) The optical separator according to supplementary note 115, wherein the identification information extraction circuit detects the low-frequency signal from a signal obtained by converting the optical signal channel separated by the optical switch into an electrical signal.
(Supplementary note 117) The light according to supplementary note 115, wherein the identification information extraction circuit detects the low-frequency signal from a current flowing to an optical / electrical conversion element for converting the optical signal channel separated by the optical switch into an electrical signal. Separator.
(Supplementary note 118) Further comprising a signal switching circuit provided between the output of the optical switch and the output destination,
118. The optical separator according to any one of appendices 115 to 117, wherein the control circuit changes an output destination by changing a connection relationship between an output of the optical switch and the output destination in the signal switching circuit.
(Supplementary note 119) The optical separator according to any one of supplementary notes 115 to 117, wherein the control circuit changes an output destination by changing a phase of a clock supplied to the optical switch.
(Supplementary note 120) The optical separator according to any one of supplementary notes 115 to 117, wherein the control circuit changes an output destination by delaying or advancing an optical multiplexed signal input to the optical switch.
(Supplementary note 121) Optical time division multiplexing means for time division multiplexing a plurality of optical signal channels;
An optical transmitter comprising: means for giving identification information for identifying each optical signal channel to the optical multiplexed optical signal generated by the optical time division multiplexing means.
(Supplementary note 122) The optical transmitter according to supplementary note 121, wherein the identification information adding unit superimposes a low-frequency signal on the optical multiplexed signal in a time slot of a specific optical signal channel.
(Supplementary Note 123) The supplementary note includes a second optical modulator connected in series to an optical modulator for generating the specific optical signal channel and supplied with the low-frequency signal as a modulation signal. 122. An optical transmitter according to 122.
(Supplementary Note 124) The drive for supplying the identification information as the modulation signal to the optical modulator for generating the optical signal channel by superimposing the low frequency signal on the modulation signal for the specific optical signal channel 122. The optical transmitter according to appendix 122, including a circuit.
(Supplementary Note 125) An optical receiver for receiving an optical time division multiplexed signal in which a plurality of optical signals are time division multiplexed and a low frequency signal is superimposed in a time slot of a specific optical signal,
An optical switch for distributing the optical time division multiplexed signal to each optical signal;
Clock generating means for generating a clock for controlling the optical switch;
An optical circuit comprising: clock phase control means for controlling the phase of the clock generated by the clock generating means to be synchronized with the optical time division multiplexed signal using a low frequency signal superimposed on the optical time division multiplexed signal; Receiving machine.
(Supplementary Note 126) The clock generation means includes a timing recovery unit that generates a clock by extracting a clock component from the received optical time division multiplexed signal,
The clock phase control means includes
A phase variable circuit that changes the phase of the clock output by the timing recovery unit according to a phase control signal;
125. The optical receiver according to appendix 125, further including a phase control unit that generates a phase control signal for controlling the phase variable circuit so that the clock is synchronized with the optical time division multiplexed signal using the low-frequency signal.
(Supplementary Note 127) The phase control unit includes:
A light receiving element that converts one of the optical signals dispersed by the optical switch into an electrical signal, an oscillator that outputs a signal of a predetermined frequency, and
A synchronous detection circuit for phase detection of the output of the light receiving element by the output of the oscillator;
A comparator for comparing the output of the synchronous detection circuit with a predetermined threshold;
127. The optical receiver according to claim 126, further comprising: an adder that adds the comparison result of the comparator to the output of the oscillator and outputs the result as the phase control signal.
(Supplementary note 128) The optical receiver according to supplementary note 127, wherein the phase control unit further includes a band-pass filter that is provided between the light receiving element and the synchronous detection circuit and passes only the low-frequency signal component.
(Supplementary note 129) The optical receiver according to supplementary note 127, wherein the comparator inverts and outputs a comparison result in accordance with a control signal.
(Supplementary Note 130) The timing reproduction unit includes:
A level detector for detecting the level of the extracted clock component;
131. The optical receiver according to any one of appendices 126 to 129, including a comparator that compares the output of the level detector with a predetermined reference value and outputs an alarm signal when the level detector is below the reference value.
(Supplementary Note 131) The clock generation means includes a voltage controlled oscillator that generates a clock having a frequency according to a control voltage,
125. The supplementary note 125, wherein the clock phase control means includes a phase control unit that uses the low-frequency signal to generate a control voltage for controlling the voltage controlled oscillator so that the clock is synchronized with the optical time division multiplexed signal. Optical receiver.
(Supplementary Note 132) The phase control unit includes:
A light receiving element that converts one of the optical signals separated by the optical switch into an electrical signal, an oscillator that outputs a signal of a predetermined frequency, and
A synchronous detection circuit that compares the phase of the output of the light receiving element with the output of the oscillator;
A comparator for comparing the output of the synchronous detection circuit with a predetermined threshold;
131. The optical receiver according to appendix 131, further comprising: an adder that adds the comparison result of the comparator to the output of the oscillator and outputs the result as the control voltage.
(Supplementary note 133) The optical receiver according to supplementary note 132, wherein the phase control unit further includes a band-pass filter that is provided between the light receiving element and the synchronous detection circuit and passes only the low-frequency signal component.
(Supplementary note 134) The optical receiver according to supplementary note 132, wherein the comparator inverts and outputs the comparison result in accordance with a control signal.
(Supplementary Note 135) A low frequency signal detection circuit that detects the low frequency component superimposed on the optical time division multiplexed signal;
135. The optical receiver according to any one of appendices 131 to 134, further comprising a comparator that compares a detection level of the low frequency signal detection circuit with a predetermined reference value and outputs an alarm signal when the detection level is equal to or lower than the reference value. .

本発明によれば、光信号を生成する光送信部と、該光送信部が生成した光信号を伝送する光伝送路と、該光伝送路により伝送された光信号を認識する光受信部と、該光信号の特性値及び該光伝送路の特性値の少なくともいずれか一方を調節することによって、該光信号の特性を該光伝送路の特性に適合させるに適した特性調節手段とを具備する光伝送システムが提供される。   According to the present invention, an optical transmitter that generates an optical signal, an optical transmission path that transmits the optical signal generated by the optical transmitter, and an optical receiver that recognizes the optical signal transmitted by the optical transmission path, Characteristic adjusting means suitable for adapting the characteristic of the optical signal to the characteristic of the optical transmission line by adjusting at least one of the characteristic value of the optical signal and the characteristic value of the optical transmission line. An optical transmission system is provided.

本発明によれば、光信号を生成する光送信部と、該光送信部が生成した光信号を伝送する光伝送路と、該光伝送路により伝送された光信号を認識する光受信部と、該光伝送路内を伝送される光信号の強度の変化を滑らかにすることによって非線形効果を低減する手段とを具備する光伝送システムもまた提供される。
本発明によれば、光信号を生成する光送信部と、該光送信部が生成した光信号を伝送する光伝送路と、該光伝送路により伝送された光信号を認識する光受信部と、該光伝送路の途中に設けられ該光伝送路で伝送される光信号を光増幅する光増幅中継器と、該光増幅中継器で光増幅される光信号の波長を変換する波長変換器とを具備する光伝送システムもまた提供される。
According to the present invention, an optical transmitter that generates an optical signal, an optical transmission path that transmits the optical signal generated by the optical transmitter, and an optical receiver that recognizes the optical signal transmitted by the optical transmission path, There is also provided an optical transmission system comprising means for reducing nonlinear effects by smoothing a change in the intensity of an optical signal transmitted through the optical transmission line.
According to the present invention, an optical transmitter that generates an optical signal, an optical transmission path that transmits the optical signal generated by the optical transmitter, and an optical receiver that recognizes the optical signal transmitted by the optical transmission path, , An optical amplification repeater which is provided in the middle of the optical transmission line and optically amplifies an optical signal transmitted through the optical transmission line, and a wavelength converter which converts the wavelength of the optical signal optically amplified by the optical amplification repeater An optical transmission system comprising:

本発明によれば、複数の光変調器においてベースバンド信号によりそれぞれ変調された複数の光信号を多重化する光多重化システムの光変調器のためのドリフト補償回路であって、該複数の光変調器へ供給されるベースバント信号を低周波信号でそれぞれ振幅変調する複数の駆動回路と、該複数の光信号を多重化した光多重化信号の一部を分岐する光分岐器と、該光分岐器により分岐された光多重化信号の一部を電気信号に変換する光検出器と、該光検出器の出力に含まれる低周波信号成分を該複数の駆動回路のそれぞれにおいて使用された低周波信号で位相検波することによって、それぞれの光変調器のドリフト補償のためのバイアス信号を生成する制御手段とを具備するドリフト補償回路もまた提供される。   According to the present invention, there is provided a drift compensation circuit for an optical modulator of an optical multiplexing system that multiplexes a plurality of optical signals that are respectively modulated by baseband signals in the plurality of optical modulators. A plurality of drive circuits for amplitude-modulating each baseband signal supplied to the modulator with a low-frequency signal; an optical branching device for branching a part of an optical multiplexed signal obtained by multiplexing the optical signals; A photodetector that converts a part of the optical multiplexed signal branched by the splitter into an electrical signal, and a low-frequency signal component included in the output of the photodetector is used in each of the plurality of drive circuits. There is also provided a drift compensation circuit comprising control means for generating a bias signal for drift compensation of each optical modulator by phase detection with the frequency signal.

本発明によれば、複数の光信号を時分割多重する光時分割多重手段と、該光時分割多重手段によって生成された光多重化信号を伝送する光伝送路と、該光伝送路によって伝送された光多重化信号から前記多重化前の光信号のクロックを直接抽出するクロック抽出手段と、該クロック抽出手段へ供給される光多重化信号における各光信号の振幅に差を付与することによって該クロック抽出手段によるクロックの抽出を可能にする振幅差付与手段とを具備する光伝送システムもまた提供される。   According to the present invention, an optical time division multiplexing means for time division multiplexing a plurality of optical signals, an optical transmission line for transmitting an optical multiplexed signal generated by the optical time division multiplexing means, and transmission by the optical transmission path A clock extraction unit that directly extracts a clock of the optical signal before multiplexing from the multiplexed optical signal and a difference in amplitude of each optical signal in the optical multiplexed signal supplied to the clock extraction unit There is also provided an optical transmission system comprising amplitude difference providing means for enabling clock extraction by the clock extracting means.

本発明によれば、複数の光信号を時分割多重する光時分割多重手段と、受信側において光多重化信号から多重化前の光信号のクロックを直接抽出することを可能にするため、該光多重化信号における各光信号の振幅に差を付与する振幅差付与手段とを具備する光送信機もまた提供される。
本発明によれば複数の光信号チャンネルを時分割多重する光時分割多重手段と、該光時分割多重手段によって生成される光多重化信号に各光信号チャンネルを識別するための識別情報を付与する手段と、該光信号チャンネルに含まれる識別情報を抽出する識別情報抽出回路と、該識別情報抽出回路が抽出した識別情報に従って、各光信号チャンネルが所定の出力先に出力されるように出力先を変更する制御回路とを具備する光伝送システムもまた提供される。
According to the present invention, the optical time division multiplexing means for time-division multiplexing a plurality of optical signals, and the receiving side can directly extract the clock of the optical signal before multiplexing from the optical multiplexed signal. There is also provided an optical transmitter comprising amplitude difference giving means for giving a difference to the amplitude of each optical signal in the optical multiplexed signal.
According to the present invention, optical time division multiplexing means for time division multiplexing a plurality of optical signal channels, and identification information for identifying each optical signal channel is added to the optical multiplexed signal generated by the optical time division multiplexing means. And an identification information extraction circuit for extracting identification information included in the optical signal channel, and an output so that each optical signal channel is output to a predetermined output destination according to the identification information extracted by the identification information extraction circuit. An optical transmission system comprising a control circuit for changing the destination is also provided.

本発明によれば、光信号チャンネルに含まれる識別情報を抽出する識別情報抽出回路と、該識別情報抽出回路が抽出した識別情報に従って、各光信号チャンネルが所定の出力先に出力されるように出力先を変更する制御回路とを具備する光受信機もまた提供される。
本発明によれば、光多重化信号から各光信号チャンネルのクロックを再生するクロック再生回路と、該クロック再生回路によって再生されたクロックに従って、該光多重化信号から各光信号チャンネルを分離する光スイッチと、該光スイッチによって分離された光信号チャンネルに含まれる識別情報を抽出する識別情報抽出回路と、該識別情報抽出回路が抽出した識別情報に従って、各光信号チャンネルが所定の出力先に出力されるように出力先を変更する制御回路とを具備する光分離器もまた提供される。
According to the present invention, an identification information extraction circuit that extracts identification information included in an optical signal channel, and each optical signal channel is output to a predetermined output destination according to the identification information extracted by the identification information extraction circuit. An optical receiver comprising a control circuit for changing the output destination is also provided.
According to the present invention, the clock recovery circuit that recovers the clock of each optical signal channel from the optical multiplexed signal, and the light that separates each optical signal channel from the optical multiplexed signal according to the clock recovered by the clock recovery circuit. A switch, an identification information extraction circuit that extracts identification information included in the optical signal channel separated by the optical switch, and each optical signal channel is output to a predetermined output destination according to the identification information extracted by the identification information extraction circuit An optical separator comprising a control circuit for changing the output destination is also provided.

本発明によれば、複数の光信号チャンネルを時分割多重する光時分割多重手段と、該光時分割多重手段によって生成される光多重化信号に各光信号チャンネルを識別するための識別情報を付与する手段とを具備する光送信機もまた提供される。
本発明によれば、複数の光信号が時分割多重され、かつ、特定の光信号のタイムスロットにおいて低周波信号が重畳された光時分割多重信号を受信するための光受信機であって、該光時分割多重信号を各光信号に分離する光スイッチと、該光スイッチを制御するためのクロックを生成するクロック生成手段と、前記光時分割多重信号に重畳された低周波信号を利用して該クロック生成手段が生成するクロックの位相を該光時分割多重信号に同期するように制御するクロック位相制御手段とを具備する光受信機もまた提供される。
According to the present invention, optical time division multiplexing means for time division multiplexing a plurality of optical signal channels, and identification information for identifying each optical signal channel in the optical multiplexed signal generated by the optical time division multiplexing means are provided. An optical transmitter comprising means for providing is also provided.
According to the present invention, an optical receiver for receiving an optical time division multiplexed signal in which a plurality of optical signals are time division multiplexed and a low frequency signal is superimposed in a time slot of a specific optical signal, An optical switch for separating the optical time division multiplexed signal into each optical signal, a clock generating means for generating a clock for controlling the optical switch, and a low frequency signal superimposed on the optical time division multiplexed signal are used. There is also provided an optical receiver comprising clock phase control means for controlling the phase of the clock generated by the clock generation means so as to be synchronized with the optical time division multiplexed signal.

波長可変光源が設けられた本発明の光伝送システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical transmission system of this invention provided with the wavelength variable light source. 波長可変光源の一例としての波長可変半導体レーザを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wavelength variable semiconductor laser as an example of a wavelength variable light source. 中継器ごとに波長可変フィルタをさらに設けた本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention which further provided the wavelength variable filter for every repeater. 伝送特性部をさらに設けた本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention which further provided the transmission characteristic part. 符号誤り率の測定値から波長を決定する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method to determine a wavelength from the measured value of a code error rate. アイパターンによる伝送特性の測定を説明する図である。It is a figure explaining the measurement of the transmission characteristic by an eye pattern. Q値を説明する図である。It is a figure explaining Q value. 本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention. 本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention. 分散可変補償器が送信側に設けられた本発明の光伝送システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical transmission system of this invention with which the dispersion variable compensator was provided in the transmission side. 本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention. 分散可変補償器が受信側に設けられた本発明の光伝送システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical transmission system of this invention in which the dispersion variable compensator was provided in the receiving side. 本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention. 中継器にも分散可変補償器が設けられた本発明の光伝送システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical transmission system of this invention in which the dispersion variable compensator was provided also in the repeater. 伝送特性測定部がさらに設けられた本発明の光伝送システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical transmission system of this invention in which the transmission characteristic measurement part was further provided. 本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention. 本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention. 本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention. 本発明の光伝送システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmission system of this invention. マッハツェンダ型の光変調器の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of a Mach-Zehnder type optical modulator. マッハツェンダ型光変調器におけるレッドシフト及びブルーシフトを説明する図である。It is a figure explaining the red shift and blue shift in a Mach-Zehnder type optical modulator. プリチャーピング量の制御のために強度変調部と位相変調部をタンデムに接続したマッハツェンダ型光変調器を示す図である。It is a figure which shows the Mach-Zehnder type | mold optical modulator which connected the intensity | strength modulation part and the phase modulation part in tandem for control of the amount of pre-chirping. 波長多重方式における信号号波長の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the signal number wavelength in a wavelength multiplexing system. 零分散波長λοの温度依存性を示す図である。It is a figure which shows the temperature dependence of zero dispersion wavelength (lambda) ο. 光ファイバの温度評価の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature evaluation of an optical fiber. 光ファイバの温度評価の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the temperature evaluation of an optical fiber. 光ファイバの温度評価の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the temperature evaluation of an optical fiber. 温度評価に基づき信号光波長を変更する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which changes a signal light wavelength based on temperature evaluation. 本発明の光伝送システムの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the optical transmission system of this invention. 温度評価に基づきプリチャーピング量を変更する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which changes the amount of pre-chirping based on temperature evaluation. 温度評価に基づき分散補償量を変更する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which changes dispersion compensation amount based on temperature evaluation. 分散可変補償器と受信側に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an optical transmission system arrange | positioned at a dispersion variable compensator and the receiving side. 分散可変補償器を送信部、受信部及び中継器に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion variable compensator in the transmission part, the receiving part, and the repeater. 温度評価に基づき光増幅器の増幅度を変更する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which changes the amplification degree of an optical amplifier based on temperature evaluation. 温度評価に基づき、信号光波長、プリチャーピング量、分散補償量、及び光増幅度を変更する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which changes a signal light wavelength, the amount of pre-chirping, a dispersion compensation amount, and an optical amplification degree based on temperature evaluation. 分散補償器を受信側に配置することにより非線形効果を軽減した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which reduced the nonlinear effect by arrange | positioning a dispersion compensator on the receiving side. 光伝送システムの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of an optical transmission system. 分散補償器を送信側に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator on the transmission side. 光伝送システムの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of an optical transmission system. 受信側に配置した分散補償器の補償量Dを正とした光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which made positive the compensation amount D of the dispersion compensator arrange | positioned at the receiving side. 受信側に配置した分散補償器の補償量Dを負とした光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which made the compensation amount D of the dispersion compensator arrange | positioned at the receiving side negative. 分散値の極性が互いに逆の分散補償器を送信側及び受信側に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator from which the polarity of a dispersion value is mutually opposite on the transmission side and the receiving side. 中継器にも分散補償器を配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator also to the repeater. 分散補償器を配置し、さらに、伝送特性を測定して信号光波長を最適化する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which arrange | positions a dispersion compensator and also measures a transmission characteristic and optimizes a signal light wavelength. 分散補償器を送信側に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator on the transmission side. 分散補償器を送信部、受信部及び中継器に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator in the transmission part, the receiving part, and the repeater. 分散補償器を配置し、さらに、伝送特性を測定してプリチャーピング量を最適に制御する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which arrange | positions a dispersion compensator and also measures a transmission characteristic and controls the amount of pre-chirping optimally. 分散補償器を送信側に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator on the transmission side. 分散補償器を送信部、受信部、及び中継器に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator in the transmission part, the receiving part, and the repeater. 分散補償器を配置し、さらに、伝送特性を測定して信号光波長及びプリチャーピング量を最適に制御する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which arrange | positions a dispersion compensator and measures a transmission characteristic, and controls a signal light wavelength and the amount of pre-chirping optimally. 分散補償器を送信側に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator on the transmission side. 分散補償器を送信部、受信部、及び中継器に配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator in the transmission part, the receiving part, and the repeater. 光増幅中継器に波長変換器を配置した光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the wavelength converter to the optical amplification repeater. 送信部における波長も可変とした光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which also made the wavelength in a transmission part variable. 波長変換器の一例としての波長変換レーザの断面図である。It is sectional drawing of the wavelength conversion laser as an example of a wavelength converter. 伝送特性を測定して各光増幅中継区間ごとに信号光波長を最適化する光伝送システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical transmission system which measures a transmission characteristic and optimizes a signal light wavelength for every optical amplification repeater section. さらに、分散補償器を配置した光伝送システムの一例を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows an example of the optical transmission system which has arrange | positioned the dispersion compensator. 動作点が適正であるときのドリフト補償回路の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a drift compensation circuit when an operating point is appropriate. 動作点が変動したときのドリフト補償回路の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a drift compensation circuit when an operating point fluctuates. 動作点が変動したときのドリフト補償回路の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a drift compensation circuit when an operating point fluctuates. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のドリフト補償回路を有する光多重化システムの他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical multiplexing system which has the drift compensation circuit of this invention. 本発明のクロック抽出技術が適用される光時分割多重伝送システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical time division multiplex transmission system to which the clock extraction technique of this invention is applied. 図70のシステムの動作を説明するためのタイミングチャートである。71 is a timing chart for explaining the operation of the system of FIG. 本発明のクロック抽出技術を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the clock extraction technique of this invention. 本発明のクロック抽出技術の他の例を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the other example of the clock extraction technique of this invention. 本発明の光送信機の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical transmitter of this invention. 本発明の光送信機の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmitter of this invention. 本発明の光送信機の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmitter of this invention. マッハツェンダ型光変調器の駆動電圧の振幅を変えることによる出力光の強度の変更を説明する図である。It is a figure explaining the change of the intensity | strength of output light by changing the amplitude of the drive voltage of a Mach-Zehnder type optical modulator. マッハツェンダ型光変調器の駆動電圧のバイアスを変更することによる出力光の強度の変更を説明する図である。It is a figure explaining the change of the intensity | strength of output light by changing the bias of the drive voltage of a Mach-Zehnder type optical modulator. 本発明の光送信機の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmitter of this invention. 本発明の光受信機の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical receiver of this invention. 本発明の光受信機の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical receiver of this invention. クロック抽出回路の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of a clock extraction circuit. 本発明の光分離器の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical separator of this invention. チャンネル識別データを含む伝送データの形式の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the format of the transmission data containing channel identification data. 本発明の光分離器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical separator of this invention. 本発明の光分離器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical separator of this invention. 本発明の光分離器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical separator of this invention. 光遅延回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an optical delay circuit. 本発明の光分離器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical separator of this invention. 光信号に多重化される低周波信号を示す図である。It is a figure which shows the low frequency signal multiplexed by the optical signal. 本発明の光分離器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical separator of this invention. 本発明の光分離器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical separator of this invention. 本発明の光分離器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical separator of this invention. 本発明の光送信機の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the optical transmitter of this invention. 本発明の光送信機の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical transmitter of this invention. 駆動回路418,420の詳細を示す回路図である。4 is a circuit diagram showing details of drive circuits 418 and 420. FIG. 本発明のクロック位相安定化制御を行なう光受信機を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the optical receiver which performs clock phase stabilization control of this invention. 図97の回路の動作を説明するタイミングチャートである。98 is a timing chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 位相差θを説明する図である。It is a figure explaining phase difference theta. 位相差θとf1 成分の強度との関係を示す図である。Is a graph showing the relationship between the intensity of the phase difference θ and f 1 component. 本発明の光受信機の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the optical receiver of this invention. 本発明の光受信機の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the optical receiver of this invention. 本発明の光受信機の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the optical receiver of this invention. 図103の光受信機において受信信号に重量される低周波信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the low frequency signal weighted by a received signal in the optical receiver of FIG. 本発明の光受信機の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical receiver of this invention. タイミング再生部の詳細の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the detail of a timing reproduction part. 光多重化信号の一例の波形図である。It is a wave form diagram of an example of an optical multiplexing signal. 受光素子の特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the characteristic of a light receiving element. タイミング再生部の詳細の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the detail of a timing reproduction part. 光スイッチの詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of an optical switch. 本発明の光受信機の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical receiver of this invention. 位相差θに対する周期検波出力値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the period detection output value with respect to phase difference (theta). 入力断アラーム検出のための回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit for an input disconnection alarm detection. 本発明の光受信機の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the optical receiver of this invention. 図86の回路の動作を説明するタイミングチャートである。FIG. 87 is a timing chart illustrating operation of the circuit of FIG. 86. 本発明の光交換機の一例を表わすブロック図である。It is a block diagram showing an example of the optical switch of this invention. 本発明の光交換機の他の例を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the other example of the optical switch of this invention. 本発明の光交換機の他の例を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the other example of the optical switch of this invention. 本発明の光交換機の他の例を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the other example of the optical switch of this invention. 図96の回路の動作を示す波形図である。FIG. 99 is a waveform diagram showing an operation of the circuit of FIG. 96.

符号の説明Explanation of symbols

13,33,43,63,83,102 光ファイバ
16,17,36,37,46,47,69,70,89,91a,91b,104 光増幅器
13, 33, 43, 63, 83, 102 Optical fiber 16, 17, 36, 37, 46, 47, 69, 70, 89, 91a, 91b, 104 Optical amplifier

Claims (18)

複数の光信号を時分割多重する光時分割多重手段と、
該光時分割多重手段によって生成された光多重化信号を伝送する光伝送路と、
該光伝送路によって伝送された光多重化信号から前記多重化前の光信号のクロックを直接抽出するクロック抽出手段と、
該クロック抽出手段へ供給される光多重化光信号における各光信号の振幅に差を付与することによって該クロック抽出手段によるクロックの抽出を可能にする振幅差付与手段とを具備する光伝送システム。
Optical time division multiplexing means for time division multiplexing a plurality of optical signals;
An optical transmission line for transmitting an optical multiplexed signal generated by the optical time division multiplexing means;
Clock extraction means for directly extracting the clock of the optical signal before multiplexing from the optical multiplexed signal transmitted by the optical transmission line;
An optical transmission system comprising: an amplitude difference providing unit that enables clock extraction by the clock extracting unit by adding a difference to the amplitude of each optical signal in the optical multiplexed optical signal supplied to the clock extracting unit.
前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号のそれぞれのための光源であって光出力パワーが異なる複数の光源を含む請求項1記載の光伝送システム。   The optical transmission system according to claim 1, wherein the amplitude difference providing unit includes a plurality of light sources that are light sources for the plurality of optical signals and have different optical output powers. 前記振幅差付与手段は、前記光時分割多重手段によって多重化される前の光信号の少なくとも1つを減衰させる光減衰器を含む請求項1記載の光伝送システム。   The optical transmission system according to claim 1, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical attenuator that attenuates at least one of the optical signals before being multiplexed by the optical time division multiplexing unit. 前記振幅差付与手段は、前記光時分割多重手段によって多重化される前の光信号の少なくとも1つを増幅する光増幅器を含む請求項1記載の光伝送システム。   2. The optical transmission system according to claim 1, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical amplifier that amplifies at least one of the optical signals before being multiplexed by the optical time division multiplexing unit. 前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号を生成する光変調器であって、駆動信号の振幅に差が付与された複数の光変調器を含む請求項1記載の光伝送システム。   2. The optical transmission system according to claim 1, wherein the amplitude difference providing unit includes a plurality of optical modulators that generate the plurality of optical signals and to which a difference is given to the amplitude of the drive signal. 前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号を生成する光変調器であって、駆動信号のバイアス電圧に差が付与された複数の光変調器を含む請求項1記載の光伝送システム。   2. The optical transmission system according to claim 1, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical modulator that generates the plurality of optical signals, and includes a plurality of optical modulators to which a difference is applied to a bias voltage of a drive signal. 前記振幅差付与手段は、光源からの光を異なる分岐比で分岐する光スイッチを含む請求項1記載の光伝送システム。   The optical transmission system according to claim 1, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical switch that branches light from a light source at different branching ratios. 前記振幅差付与手段は、
前記複数の光信号を生成する光変調器であって、偏波の主軸が異なる複数の光変調器と、
光多重化信号が通過する偏波依存光学素子とを含む請求項1記載の光伝送システム。
The amplitude difference giving means is
An optical modulator that generates the plurality of optical signals, and a plurality of optical modulators having different polarization main axes;
The optical transmission system according to claim 1, further comprising a polarization-dependent optical element through which the optical multiplexed signal passes.
前記偏波依存光学素子は前記光伝送路の送信側に設けられる請求項8記載の光伝送システム。   The optical transmission system according to claim 8, wherein the polarization dependent optical element is provided on a transmission side of the optical transmission path. 前記偏波依存光学素子は前記光伝送路の受信側に設けられる請求項8記載の光伝送システム。   The optical transmission system according to claim 8, wherein the polarization dependent optical element is provided on a receiving side of the optical transmission path. 複数の光信号と時分割多重する光時分割多重手段と、
受信側において光多重化信号から多重化前の光信号のクロックを直接抽出することを可能にするため、該光多重化信号における各光信号の振幅に差と付与する振幅差付与手段とを具備する光送信機。
Optical time division multiplexing means for time division multiplexing with a plurality of optical signals;
In order to enable the receiving side to directly extract the clock of the optical signal before multiplexing from the optical multiplexed signal, an amplitude difference providing unit for adding and adding a difference to the amplitude of each optical signal in the optical multiplexed signal is provided. Optical transmitter.
前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号のぞれぞれのための光源であって光出力パワーが異なる複数の光源を含む請求項11記載の光送信機。   The optical transmitter according to claim 11, wherein the amplitude difference providing unit includes a plurality of light sources that are light sources for the plurality of optical signals and have different optical output powers. 前記振幅差付与手段は、前記光時分割多重手段によって多重化される前の光信号の少なくとも1つを減衰させる光減衰器を含む請求項11記載の光送信機。   The optical transmitter according to claim 11, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical attenuator that attenuates at least one of the optical signals before being multiplexed by the optical time division multiplexing unit. 前記振幅差付与手段は、前記光時分割多重手段によって多重化される前の光信号の少なくとも1つを増幅する光増幅器を含む請求項11記載の光送信機。   12. The optical transmitter according to claim 11, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical amplifier that amplifies at least one of the optical signals before being multiplexed by the optical time division multiplexing unit. 前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号を生成する光変調器であって、駆動信号の振幅に差が付与された複数の光変調器を含む請求項11記載の光送信機。   The optical transmitter according to claim 11, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical modulator that generates the plurality of optical signals, and includes a plurality of optical modulators to which differences are given to the amplitudes of the drive signals. 前記振幅差付与手段は、前記複数の光信号を生成する光変調器であって、駆動信号のバイアス電圧に差が付与された複数の光変調器を含む請求項11記載の光送信機。   The optical transmitter according to claim 11, wherein the amplitude difference adding unit includes a plurality of optical modulators that generate the plurality of optical signals and to which a difference is applied to a bias voltage of the drive signal. 前記振幅差付与手段は、光源からの光を異なる分散比で分岐する光スイッチを含む請求項11記載の光送信機。   The optical transmitter according to claim 11, wherein the amplitude difference providing unit includes an optical switch that branches light from a light source at different dispersion ratios. 前記振幅差付与手段は、
前記複数の光信号を生成する光変調器であって、偏波の主軸が異なる複数の光変調器と、
光多重化信号が通過する偏波依存光学素子とを含む請求項11記載の光送信機。
The amplitude difference giving means is
An optical modulator that generates the plurality of optical signals, and a plurality of optical modulators having different polarization main axes;
The optical transmitter according to claim 11, further comprising a polarization-dependent optical element through which the optical multiplexed signal passes.
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