JPH0681119B2 - 波長多重光伝送方式 - Google Patents

波長多重光伝送方式

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JPH0681119B2
JPH0681119B2 JP61089148A JP8914886A JPH0681119B2 JP H0681119 B2 JPH0681119 B2 JP H0681119B2 JP 61089148 A JP61089148 A JP 61089148A JP 8914886 A JP8914886 A JP 8914886A JP H0681119 B2 JPH0681119 B2 JP H0681119B2
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    • H04B2210/258—Distortion or dispersion compensation treating each wavelength or wavelength band separately

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数の波長の光信号を用いて情報の伝送を行な
う波長多重光伝送方式に関する。
（従来の技術） 近年、画像信号等の広帯域信号を用いた通信サービスに
対する需要が高まりつつある。広帯域信号の帯域は数MH
z〜数10MHzに及ぶから、送信器として電気信号を光信号
に変換する電気−光変換器を、伝送路として従来の同軸
ケーブルに比べて細径、広帯域、低損失、耐電磁誘導性
等の利点を有する光ファイバを、受信器として光信号を
電気信号に変換する光−電気変換器をそれぞれ用いる光
ファイバ伝送方式が広く採用されつつある。
さらに、光ファイバは一本で複数の波長の光信号が伝送
できるので、複数の電気−光変換器の各々波長の異なる
光信号を合流して一本の光ファイバで伝送し、受信側で
は波長毎に光信号を分離して複数の光−電気変換器で受
信する波長多重光伝送方式の検討も行なわれている。
この方式において、電気−光変換器、光−電気変換器間
の距離が極めて長いと、光ファイバの損失により光−電
気変換器への入力光信号光量が低下し、正確な情報を受
信する事が困難となる。そこで光ファイバの中間点に光
増幅器を挿入し波長多重された光信号を光のまま増幅す
る事によって光−電気変換器への入力光信号光量を増加
させる波長多重光伝送方式が考えられる。
第３図はそのような従来の波長多重光伝送方式の構成を
示す図である。送信側において、電気信号611〜614は電
気−光変換器601〜604によって各々波長λ１、λ２、λ
３、λ４の光信号に変換される。合波器620は電気−光
変換器601〜604からの４つの波長の光信号を合流した波
長多重光信号を光ファイバ621へ送出する。この波長多
重光信号は光ファイバ621を伝搬中に光量が減衰するが
光増幅器622によって増幅され光ファイバ623へ送出され
る。光増幅器622からの波長多重光信号は光ファイバ623
を伝搬中にやはり光量が減衰し光増幅器624によって再
び増幅され光ファイバ625へ送出される。光増幅器624か
らの波長多重光信号は光ファイバ625経由で分波器626へ
加えられる。分波器626は入射された波長多重光信号の
内、波長λ１の光信号を選択して光−電気変換器641
へ、波長λ２の光信号を光−電気変換器642へ、波長λ
３の光信号を光−電気変換器643、波長λ４の光信号を
光−電気変換器644へそれぞれ送出する。光−電気変換
器641〜644は、入力された光信号を電気信号651〜654に
変換して出力する。
このように、光ファイバの途中に光増幅器622、624を挿
入して波長多重光信号を増幅する事によって、光ファイ
バで生じる伝搬損失を補償できるので、光増幅器を使用
しない場合と比べ、より長距離な地点間の通信が可能と
なる。
光増幅器622、624としては、例えば、エレクトロニクス
・レターズ、（Electronics Letters）18巻、11号、ペ
ージ438〜439記載の半導体レーザ増幅器あるいは電子通
信学会昭和60年度総合全国大会予稿集４巻239ページ記
載のファイバラマン増幅器を使用する事が出来る。
（発明の解決しようとする問題点） 第３図に示す従来の波長多重光伝送方式においては、光
増幅器622、624で発生する雑音光が光増幅器を通過する
毎に波長多重光信号に混入するという問題がある。光増
幅器622、624として半導体レーザ増幅器を用いると、半
導体レーザ内の誘導放出による雑音光が光増幅器の出力
光信号に混入する。光増幅器622、624としてファイバ・
ラマン増幅器を用いた場合も、自然ラマン散乱による雑
音光が光増幅器の出力光信号に混入する。
第４図は、光増幅器622、624で生じる雑音光の波長多重
光信号への混入を説明する為の図である。第４図（ａ）
は光増幅器622への入力光信号のスペクトルを示す図
で、波長λ１、λ２、λ３、λ４近傍の電気−光変換器
601〜604の出力光信号のスペクトルのみが存在する。第
４図（ｂ）は光増幅器622の出力光信号スペクトルを示
す図で、第４図（ａ）の入力光信号スペクトルに対し、
光増幅器622で生じる光量がPn1でスペクトルが白色であ
る雑音光が混入したものとなる。
第４図（ｃ）は光増幅器624の出力光信号スペクトルを
示す図で、第４図（ｂ）の光増幅器622の雑音光を含む
出力光信号スペクトルに対し、光増幅器624で生じる雑
音がさらに混入し、光量がPn2（Pn2＞Pn1）でスペクト
ルが白色である雑音光を含むスペクトルとなる。このよ
うに光増幅器を通過する毎に、出力光信号に含まれる雑
音光は累積する。
第５図は光増幅器622、624の入力光量と出力光量との関
係を示す特性図である。入力光量がP1以下であれば、入
力光量と出力光量とは比例するが、入力光量がP1以上と
なると光増幅器は飽和状態となり出力光量は入力光量に
比例せずほぼP2一定となる。通常、光増幅器は非線形動
作による不要スペクトルの発生等を防止する為、入力光
量はP1以下の非飽和状態で使用する。第４図（ｂ）に示
すような波長多重光信号と雑音光が混合された光信号が
光増幅器への入力光信号であると波長多重光信号の光量
と、雑音光の光量の和である総入力光量がP1以下である
必要がある。第４図（ｂ）のようなスペクトルでは各波
長多重光信号のスペクトルが狭いのに比べ、雑音光のス
ペクトルは広い波長に渡って存在するので、総入力光量
に含まれる波長多重光信号の光量は小さい。したがっ
て、雑音光を含む総入力光量P1の光を光増幅器に加え出
力光量P2の出力光信号を得ても、出力光信号に含まれる
波長多重光信号の光量はP2よりも非常に小さい値しか得
られない。
このように波長多重光信号に雑音光が付加された光信号
を光増幅器で増幅しても、十分な光量の波長多重光信号
を得る事が出来ず、多数の光増幅器を用いても伝送可能
な距離を効果的に延ばす事が出来ない。
そこで、本発明の目的は、光増幅器で発生する雑音光の
累積が小さく、光増幅器によって十分な光量に増幅され
た波長多重光信号が得るれる波長多重光伝送方式を提供
する事にある。
（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本願発明が提供する手段
は、複数の波長の光信号が多重された光信号を一括して
増幅する複数の光増幅器を含み、これら光増幅器が縦続
に接続してあり、前記複数の波長の光信号を用いて情報
の伝達を行なう波長多重光伝送方式であって、前記光増
幅器の間の光伝送路に波長フィルタが介在させてあり、
この波長フィルタは前記光増幅器の出力光信号のスペク
トルの内から前記複数の波長の光信号の各中心波長近傍
のみのスペクトルを波することを特徴とする。
（作用） 本願発明では前述のように波長多重光信号の各波長近傍
の光を通過させる波長フィルタを用いて光増幅器の雑音
光を含む出力光信号から波長多重光信号のみを通過させ
る。これによって雑音光の大部分を波長フィルタで除去
でき次段の光増幅器で波長多重光信号を十分な光量に増
幅する事が可能となる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は本願発明の一実施例を示す図で、第３図の
従来の波長多重光伝送方式と同じ番号を附したものは、
第３図と同じ構成要素を表わす。第１図において分波器
101と合波器102とから構成される波長フィルタ100が光
増幅器622と光ファイバ423間に挿入されている点が第３
図の従来の波長多重光伝送方式と異なる。波長フィルタ
100を構成する分波器101は入力された光信号の内、波長
λ１、λ２、λ３、λ４の近傍の光信号のみを分波し、
合波器102は分波器101によって分波された波長λ１、λ
２、λ３、λ４の近傍の光信号を再び合波する。したが
って波長フィルタ100は波長λ１、λ２、λ３、λ４の
近傍の光信号のみを選択して通過させる。
第２図は、第１図における波長フィルタ100の作用を説
明する為の図である。光増幅器622の出力光信号スペク
トルは、第２図（ａ）に示すように波長λ１〜λ４近傍
の波長多重光信号に光増幅器622で生じる光量がPn1でス
ペクトルが白色である雑音光が混入したものである。一
方、波長フィルタ100は第２図（ｂ）に示すように波長
λ１、λ２、λ３、λ４の近傍の光信号を選択する特性
を有している。第２図（ａ）のスペクトルを有する光信
号が第２図（ｂ）の選択特性を有する波長フィルタ100
を通過した後のスペクトルは第２図（ｃ）に示すものと
なる。雑音光は波長λ１、λ２、λ３、λ４近傍を除い
て大部分が波長フィルタ100によって除去されている。
したがって第１図において、光ファイバ623経由で光増
幅器624へ入力される光信号に含まれる雑音光の比率は
小さいので、光増幅器624によって増幅された十分な光
量の波長多重光信号を光ファイバ625へ送出する事が出
来、光ファイバ625として長尺なものを使用できる。ま
た、光増幅器624の出力と光ファイバ625間に波長フィル
タ100と同様の波長フィルタを挿入して、光増幅器624で
発生する雑音光を除去すれば、光ファイバ625通過後さ
らに光増幅器および光ファイバを増設してさらに長距離
の伝送を行なう事が可能になる。
なお第１図において光増幅器622の出力の直後に波長フ
ィルタ100を挿入したが、光増幅器624の直前に挿入して
も同様の効果が得られる。
波長フィルタ100内の分波器101、合波器102としては例
えば、電子通信学会昭和60年度総合全国大会予稿集10
巻、ページ336記載の光合分波器が使用出来る。
（発明の効果） このように本願発明によれば、光増幅器で発生する雑音
光の累積が小さく、光増幅器によって十分な光量に増幅
された波長多重光信号が得られる波長多重光通信方式が
得られる。
本願発明は、光ファイバ伝送方式での光ファイバの損失
を補償する為に光増幅器を導入する場合のみならず、光
交換機、光コンピュータ等の光通信・情報処理機器内に
おいて各種光素子の損失によって光量の低下した波長多
重光信号を光増幅器を用いて増幅する場合に適用して
も、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本願発明の一実施例を示す構成図、第２図
（ａ）〜（ｃ）は第１図実施例における波長フィルタ10
0の作用を説明する為の図、第３図は従来の波長多重光
通信方式を示す構成図、第４図（ａ）〜（ｃ）は第３図
における光増幅器622、624の入出力信号スペクトルを示
す図、第５図は第３図における光増幅器622、624の特性
を示す図である。 図において、100、300は波長フィルタ、101、626は分波
器、102、620は合波器、501、502は反射鏡、601〜604は
電気−光変換器、621、623、625は光ファイバ、622、62
4は光増幅器、641〜645は光−電気変換器を各々表わ
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の波長の光信号が多重された光信号を
    一括して増幅する複数の光増幅器を含み、これら光増幅
    器が縦続に接続してあり、前記複数の波長の光信号を用
    いて情報の伝達を行なう波長多重光伝送方式において、
    前記光増幅器の間の光伝送路に波長フィルタが介在させ
    てあり、この波長フィルタは前記光増幅器の出力光信号
    のスペクトルの内から前記複数の波長の光信号の各中心
    波長近傍のみのスペクトルを波することを特徴とする
    波長多重光伝送方式。
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