JPH08321805A - 光伝送システム、光多重伝送システム及びその周辺技術 - Google Patents

光伝送システム、光多重伝送システム及びその周辺技術

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JPH08321805A
JPH08321805A JP7181929A JP18192995A JPH08321805A JP H08321805 A JPH08321805 A JP H08321805A JP 7181929 A JP7181929 A JP 7181929A JP 18192995 A JP18192995 A JP 18192995A JP H08321805 A JPH08321805 A JP H08321805A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量伝送を可能にするために伝送条件の最
適化の技術を提供し、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。 【解決手段】 伝送特性測定部１０５において伝送特性
を測定し、それが最良になるように波長可変光源１０６
におりる信号光波長の制御、プリチャーピング量の制御
（１１４）、分散補償量の制御、及び／又は光パワーの
制御を行なう。分散補償器１１２で強制的に波長分散を
与えることにより非線形効果を軽減する。波長可変レー
ザを配置することにより光増幅中継区間ごとに信号光波
長を最適化する。光多重化の実現のために、ドリフト補
償、クロック抽出、光信号チャンネルの認識、クロック
位相の安定化等の周辺技術が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】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。
【０００２】
【従来の技術】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-ph
ase 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。
【０００３】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。 ＤＢ2 ＰavＬ2 ＝ｃｏｎｓｔ． （１） Ｄ：分散値（ps／nm／km） Ｂ：伝送速度（Gb／ｓ） Ｐav：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。
【０００４】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／k
m）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。
【０００５】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。
【０００６】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、１
０〜４０Gb／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、１０〜２０
Gb／ｓまでと言われている。
【０００７】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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】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。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】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。
【００１６】
【発明の実施の形態】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。
【００１７】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。
【００１８】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０．９
８μｍの励起光によって直接増幅することができる。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】長距離伝送システムの場合、光増幅器１
６，１７を設ける場合が一般的である。この光増幅器１
６，１７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。
【００２４】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、３
６，３７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。
【００２５】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。
【００２６】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、５
３は伝送特性測定部である。
【００２７】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。
【００２８】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４
５，５０に制御情報を加える。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】符号誤り率の代わりに、Ｑ値（＝電気ＳＮ
Ｒ）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。
【００３５】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、６
９，７０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。
【００３６】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，ＣＬＫ
ｂ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。
【００３７】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。
【００３８】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６
６ａ，６６ｂに加えられる。そして、外部変調器６６
ａ，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。
【００３９】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７３
ａ，７３ｂの出力信号から二つの伝送系統の情報が再生
される。
【００４０】伝送特性測定部７４は、受光部７３ａ，７
３ｂ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。
【００４１】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、８
９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、９
３ａ，９３ｂは受光部、９４は伝送特性測定部である。
【００４２】光送信部８１は、前述の実施例の送信部６
１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９１
ａ，９１ｂにより増幅し、波長可変フィルタ９２ａ，９
２ｂ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。
【００４３】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９２
ａ，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。
【００４４】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。
【００４５】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。
【００４６】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、１
０４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 C
ircuit）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−３
３７「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、１９
９４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。
【００４７】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。
【００４８】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。
【００４９】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。
【００５０】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１０
１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。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】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。
【００５４】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。
【００５５】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１０〜１
９）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。
【００５６】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２
０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Ｖ
ｂ１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。
【００５７】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。
【００５８】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λ
0 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。
【００５９】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。
【００６０】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 D
istribution of Four-Wave Mixing Efficiency in Disp
ersion-Shifted Fibers",IEEE Photonics Technology L
etters, 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。
【００６１】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。
【００６２】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 Ｒｅｆｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒ
ｙ）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。
【００６３】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２
９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。
【００６４】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。
【００６５】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−Ｇ
ＶＤ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。
【００６６】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。
【００６７】図３６及び図３７は信号光の波長λs をＤ
ＳＦ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３
８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 ≠λ
0 によるＧＶＤを補償できる値とする。
【００６８】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。
【００６９】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λ s 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。
【００７０】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１１
８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。
【００７１】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Ｄ
ＢＲ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１２
８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。
【００７２】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。ＤＳ
Ｆ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。
【００７３】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。
【００７４】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。
【００７５】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ｆ
0 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。
【００７６】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。
【００７７】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２０１
1 ，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２０３
1 ，２０３2 …では、低周波発振器２０４1 ，２０４ 2
…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。
【００７８】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。
【００７９】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。
【００８０】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２０
８1 ，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。
【００８１】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２０
１1 ，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。
【００８２】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 ，２０１
2 …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。
【００８３】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２０
２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。
【００８４】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）。
【００８５】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。
【００８６】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２
０６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。
【００８７】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２
０４k 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 ，２０
１2 …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。
【００８８】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。
【００８９】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２
０１1 ，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。
【００９０】最終段の光変調器の出力光を光分岐器２０
５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。
【００９１】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。
【００９２】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２０３ 1 ，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。
【００９３】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。
【００９４】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２
０８ 1 ，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。
【００９５】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 ，２０１
2 …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 ，２０
１2 …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２
０３1 ，２０３ 2 …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。
【００９６】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２０
２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。
【００９７】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。
【００９８】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２０
３1 ，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 ，２０
６2 …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２０１
k の動作点を制御する。この制御を各光変調器２０
１1 ，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。
【００９９】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 ，２０
１2…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。
【０１００】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ｆ
0 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。
【０１０１】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。
【０１０２】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２
１６k 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２
０３k 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。
【０１０３】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。
【０１０４】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。
【０１０５】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４
０Gb／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。
【０１０６】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２４４，２
４５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。
【０１０７】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ＤＥＭＵ
Ｘ）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。
【０１０８】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２
５２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）２
６２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ＤＥＭＵ
Ｘ）してそれぞれの光受信機２５３，２５４に入力す
る。
【０１０９】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２０
GHz 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４
０GHz 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。
【０１１０】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。
【０１１１】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，２４０
ｂ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。
【０１１２】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Ｌ
Ｄ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。
【０１１３】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Ｖ
ｅ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２
４４，２４５の各出力光強度を変えることができる。
【０１１４】また、ケースＢの場合は、光スイッチ２４
１（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２
４４，２４５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２５
７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。
【０１１５】また、上述の偏波依存性のある光学素子２
５７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。
【０１１６】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，ｇ
２，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。
【０１１７】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。
【０１１８】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。
【０１１９】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３０
０、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。
【０１２０】送信側から伝送されるデータは例えば図８
４の形式に従う。図８４において、３１０は光受信部３
０６，３０８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３
１４，３１６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３
１８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。
【０１２１】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。
【０１２２】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３２
３及び３２３′をそれぞれ経て光スイッチ３０５及び３
０５′へ供給される。４チャネルの光信号ＣＨ１〜ＣＨ
４が図１１５（ａ）に示すようにＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ
３→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１
１５（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３２２，３２３，３２
３′を制御する。
【０１２３】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３
２６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。
【０１２４】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。
【０１２５】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。
【０１２６】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ｆ
1 又はｆ2 で変調する外部光変調器を外部光変調器２４
４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Ｌ
ｉＮｂＯ3 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。
【０１２７】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８
３〜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１
１９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。
【０１２８】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Ｑ
bits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。
【０１２９】タイミング再生部４３２から光スイッチ４
３４へ供給されるクロック信号の位相は位相可変回路４
３９で可変され、位相可変回路４３９は位相制御部４４
０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４５
０へ入力する信号のＳＮ比を改善することができる。
【０１３０】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。
【０１３１】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４
３８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。
【０１３２】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４
７０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４
８２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＋Ｃ
Ｈ３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。
【０１３３】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４７
６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４
８６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Ｃ
Ｈ４を安定に分離することができる。
【０１３４】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／２
Hzクロックの位相が最適であれば光スイッチ４７４，４
７６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４８
０，４８２及びそれらのための位相制御部４８４，４８
６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４
４６も省略できる。
【０１３５】図１０３の構成において、位相制御部４４
０，４８４，４８６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。
【０１３６】図１０６は図９７，１０１，１０２，１０
３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４９
４、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４
９４とリミッタアンプ４９６の間に挿入するのが好適で
ある。
【０１３７】非線形抽出回路４９２はさらに微分回路５
００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。
【０１３８】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。
【０１３９】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５
０６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。
【０１４０】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５
５−７３１５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。
【０１４１】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１
１１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。
【０１４２】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。
【０１４３】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。
【０１４４】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。
【０１４５】（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。
【０１４６】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ｓｉ
ｎ２πｇ1 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。
【０１４７】 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。
【０１４８】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５
３２において直流値で除算されて規格化され、比較器５
３４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。
【０１４９】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。
【０１５０】
【発明の効果】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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】Ｑ値を説明する図である。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】マッハツェンダ型の光変調器の特性を示す図
である。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】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。
【図２４】零分散波長λοの温度依存性を示す図であ
る。
【図２５】光ファイバの温度評価の一例を示す図であ
る。
【図２６】光ファイバの温度評価の他の例を示す図であ
る。
【図２７】光ファイバの温度評価の他の例を示す図であ
る。
【図２８】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。
【図２９】本発明の光伝送システムの他の例を示す図で
ある。
【図３０】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。
【図３１】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。
【図３２】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。
【図３３】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。
【図３４】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。
【図３５】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。
【図３６】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。
【図３７】光伝送システムの他の例を示す図である。
【図３８】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。
【図３９】光伝送システムの他の例を示す図である。
【図４０】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。
【図４１】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。
【図４２】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。
【図４３】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。
【図４４】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。
【図４５】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。
【図４６】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。
【図４７】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。
【図４８】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。
【図４９】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。
【図５０】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。
【図５１】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。
【図５２】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。
【図５３】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。
【図５４】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。
【図５５】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。
【図５６】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。
【図５７】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。
【図５８】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。
【図５９】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。
【図６０】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。
【図６１】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。
【図６２】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。
【図６３】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。
【図６４】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。
【図６５】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。
【図６６】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。
【図６７】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。
【図６８】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。
【図６９】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。
【図７０】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。
【図７１】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。
【図７２】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。
【図７３】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。
【図７４】本発明の光送信機の一例を示すブロック図で
ある。
【図７５】本発明の光送信機の他の例を示すブロック図
である。
【図７６】本発明の光送信機の他の例を示すブロック図
である。
【図７７】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。
【図７８】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。
【図７９】本発明の光送信機の他の例を示すブロック図
である。
【図８０】本発明の光受信機の一例を示すブロック図で
ある。
【図８１】本発明の光受信機の他の例を示すブロック図
である。
【図８２】クロック抽出回路の詳細を示すブロック図で
ある。
【図８３】本発明の光分離器の一例を示すブロック図で
ある。
【図８４】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。
【図８５】本発明の光分離器の他の例を示すブロック図
である。
【図８６】本発明の光分離器の他の例を示すブロック図
である。
【図８７】本発明の光分離器の他の例を示すブロック図
である。
【図８８】光遅延回路の一例を示す図である。
【図８９】本発明の光分離器の他の例を示すブロック図
である。
【図９０】光信号に多重化される低周波信号を示す図で
ある。
【図９１】本発明の光分離器の他の例を示すブロック図
である。
【図９２】本発明の光分離器の他の例を示すブロック図
である。
【図９３】本発明の光分離器の他の例を示すブロック図
である。
【図９４】本発明の光送信機の一例を示すブロック図で
ある。
【図９５】本発明の光送信機の他の例を示すブロック図
である。
【図９６】駆動回路４１８，４２０の詳細を示す回路図
である。
【図９７】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。
【図９８】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。
【図９９】位相差θを説明する図である。
【図１００】位相差θとｆ1 成分の強度との関係を示す
図である。
【図１０１】本発明の光受信機の他の例を示す図であ
る。
【図１０２】本発明の光受信機の他の例を示す図であ
る。
【図１０３】本発明の光受信機の他の例を示す図であ
る。
【図１０４】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。
【図１０５】本発明の光受信機の他の例を示すブロック
図である。
【図１０６】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。
【図１０７】光多重化信号の一例の波形図である。
【図１０８】受光素子の特性の一例を示す図である。
【図１０９】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。
【図１１０】光スイッチの詳細を示すブロック図であ
る。
【図１１１】本発明の光受信機の他の例を示すブロック
図である。
【図１１２】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。
【図１１３】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。
【図１１４】本発明の光受信機の他の例を示すブロック
図である。
【図１１５】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。
【図１１６】本発明の光交換機の一例を表わすブロック
図である。
【図１１７】本発明の光交換機の他の例を表わすブロッ
ク図である。
【図１１８】本発明の光交換機の他の例を表わすブロッ
ク図である。
【図１１９】本発明の光交換機の他の例を表わすブロッ
ク図である。
【図１２０】図９６の回路の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１３，３３，４３，６３，８３，１０２…光ファイバ １６，１７，３６，３７，４６，４７，６９，７０，８
９，９１ａ，９１ｂ，１０４…光増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友藤 博朗 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 大井 寛己 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 関屋 元義 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (135)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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。
  2. 【請求項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請求項１記載の光
    伝送システム。
  3. 【請求項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
    ィルタを含む請求項２記載の光伝送システム。
  4. 【請求項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
    含む請求項２又は３記載の光伝送システム。
  5. 【請求項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
    補償器を含む請求項１〜４のいずれか１項記載の光伝送
    システム。
  6. 【請求項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請求項５記載
    の光伝送システム。
  7. 【請求項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請
    求項１〜５のいずれか１項記載の光伝送システム。
  8. 【請求項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
    請求項１，２，３，４，５又は７記載の光伝送システ
    ム。
  9. 【請求項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
    節される請求項１〜８のいずれか１項記載の光伝送シス
    テム。
  10. 【請求項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請求項９
    記載の光伝送システム。
  11. 【請求項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請
    求項９記載の光伝送システム。
  12. 【請求項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
    請求項９記載の光伝送システム。
  13. 【請求項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請求項９記載の
    光伝送システム。
  14. 【請求項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
    る請求項９記載の光伝送システム。
  15. 【請求項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請求項１〜１４のいずれか１項
    記載の光伝送システム。
  16. 【請求項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
    引を行なう請求項１０〜１５のいずれか１項記載の光伝
    送システム。
  17. 【請求項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請
    求項１記載の光伝送システム。
  18. 【請求項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請求項１７記載の光伝送シ
    ステム。
  19. 【請求項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請求項１７又は１
    ８記載の光伝送システム。
  20. 【請求項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
    価する請求項１７又は１８記載の光伝送システム。
  21. 【請求項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
    評価する請求項１７又は１８記載の光伝送システム。
  22. 【請求項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請求項１７〜２
    １のいずれか１項記載の光伝送システム。
  23. 【請求項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
    補償器を含む請求項１７〜２２のいずれか１項記載の光
    伝送システム。
  24. 【請求項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
    請求項１７〜２３のいずれか１項記載の光伝送システ
    ム。
  25. 【請求項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
    請求項１７〜２４のいずれか１項記載の光伝送システ
    ム。
  26. 【請求項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請求項１７〜２５のい
    ずれか１項記載の光伝送システム。
  27. 【請求項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。
  28. 【請求項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請求項２７記載の光伝送システム。
  29. 【請求項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請求項２８記
    載の光伝送システム。
  30. 【請求項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請求項２９記載の光伝送シス
    テム。
  31. 【請求項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請求項２９記載の光伝送シス
    テム。
  32. 【請求項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請求項２
    ８記載の光伝送システム。
  33. 【請求項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
    器を含む請求項２８記載の光伝送システム。
  34. 【請求項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請求項３３記載の光伝送システ
    ム。
  35. 【請求項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請求項３３記載の光伝送システ
    ム。
  36. 【請求項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請求項
    ２８記載の光伝送システム。
  37. 【請求項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請求項３
    ６記載の光伝送システム。
  38. 【請求項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
    を含む請求項３６記載の光伝送システム。
  39. 【請求項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
    を含む請求項３６記載の光伝送システム。
  40. 【請求項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
    性値が調節される請求項３６〜３９のいずれか１項記載
    の光伝送システム。
  41. 【請求項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請求項
    ４０記載の光伝送システム。
  42. 【請求項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請
    求項４０記載の光伝送システム。
  43. 【請求項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
    請求項４０記載の光伝送システム。
  44. 【請求項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請求項４０記載
    の光伝送システム。
  45. 【請求項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
    る請求項４０記載の光伝送システム。
  46. 【請求項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
    引を行なう請求項４０〜４５のいずれか１項記載の光伝
    送システム。
  47. 【請求項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。
  48. 【請求項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
    を含む請求項４７記載の光伝送システム。
  49. 【請求項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
    が調節される請求項４８記載の光伝送システム。
  50. 【請求項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請求項４９記載の光伝送システム。
  51. 【請求項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請
    求項４９記載の光伝送システム。
  52. 【請求項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
    請求項４９記載の光伝送システム。
  53. 【請求項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請求項４９記載
    の光伝送システム。
  54. 【請求項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
    る請求項４９記載の光伝送システム。
  55. 【請求項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
    行なう請求項５０〜５５のいずれか１項記載の光伝送シ
    ステム。
  56. 【請求項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。
  57. 【請求項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請求項５６記載のドリフト補償回
    路。
  58. 【請求項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請求項５７記載のドリフ
    ト補償回路。
  59. 【請求項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
    チとを含む請求項５７記載のドリフト補償回路。
  60. 【請求項６０】 前記複数の光変調器は並列に接続され
    る請求項５８又は５９記載のドリフト補償回路。
  61. 【請求項６１】 前記複数の光変調器は直列に接続され
    る請求項５８又は５９記載のドリフト補償回路。
  62. 【請求項６２】 前記複数の光信号は異なる波長におい
    て波長多重される請求項５６記載のドリフト補償回路。
  63. 【請求項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請求項６２記載
    のドリフト補償回路。
  64. 【請求項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
    チとを含む請求項６２記載のドリフト補償回路。
  65. 【請求項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
    む請求項６２記載のドリフト補償回路。
  66. 【請求項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
    イッチとを含む請求項６２記載のドリフト補償回路。
  67. 【請求項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請求項５６〜６６
    のいずれか１項記載のドリフト補償回路。
  68. 【請求項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。
  69. 【請求項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請求項６８記載の光伝送システ
    ム。
  70. 【請求項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請求項６８記載の光伝
    送システム。
  71. 【請求項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請求項６８記載の光伝送
    システム。
  72. 【請求項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請求項６８記載の光
    伝送システム。
  73. 【請求項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請求項６８
    記載の光伝送システム。
  74. 【請求項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請求項６８
    記載の光伝送システム。
  75. 【請求項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請求
    項６８記載の光伝送システム。
  76. 【請求項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請求項７５記載の光伝送システ
    ム。
  77. 【請求項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請求項７５記載の光伝送システ
    ム。
  78. 【請求項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。
  79. 【請求項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請求項７８記載の光送信機。
  80. 【請求項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請求項７８記載の光送
    信機。
  81. 【請求項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請求項７８記載の光送信
    機。
  82. 【請求項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請求項７８記載の光
    送信機。
  83. 【請求項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請求項７８
    記載の光送信機。
  84. 【請求項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請求項７８
    記載の光送信機。
  85. 【請求項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請求
    項７８記載の光送信機。
  86. 【請求項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。
  87. 【請求項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請求項８６記載の光伝送
    システム。
  88. 【請求項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請求
    項８７記載の光伝送システム。
  89. 【請求項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
    を変更する請求項８８記載の光伝送システム。
  90. 【請求項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
    を変更する請求項８８記載の光伝送システム。
  91. 【請求項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請求項８８記載の光伝送システム。
  92. 【請求項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
    請求項８７記載の光伝送システム。
  93. 【請求項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請求項９２
    記載の光伝送システム。
  94. 【請求項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請求項９２記載の光伝送システ
    ム。
  95. 【請求項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
    先を変更する請求項９２〜９４のいずれか１項記載の光
    伝送システム。
  96. 【請求項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
    を変更する請求項９２〜９４のいずれか１項記載の光伝
    送システム。
  97. 【請求項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請求項９２〜９４のいずれか１項記
    載の光伝送システム。
  98. 【請求項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。
  99. 【請求項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、をさらに具備する請求項９８記載の光受
    信機。
  100. 【請求項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請求
    項９９記載の光受信機。
  101. 【請求項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
    先を変更する請求項１００記載の光受信機。
  102. 【請求項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
    先を変更する請求項１００記載の光受信機。
  103. 【請求項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請求項１００記載の光受信機。
  104. 【請求項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
    請求項９９記載の光受信機。
  105. 【請求項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請求項１
    ０４記載の光受信機。
  106. 【請求項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請求項１０４記載の光受信機。
  107. 【請求項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
    先を変更する請求項１０４〜１０６のいずれか１項記載
    の光受信機。
  108. 【請求項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
    先を変更する請求項１０４〜１０６のいずれか１項記載
    の光受信機。
  109. 【請求項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請求項１０４〜１０６のいずれか
    １項記載の光受信機。
  110. 【請求項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。
  111. 【請求項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請求
    項１１０記載の光分離器。
  112. 【請求項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
    先を変更する請求項１１１記載の光分散器。
  113. 【請求項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
    先を変更する請求項１１１記載の光分離器。
  114. 【請求項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請求項１１１記載の光分離器。
  115. 【請求項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
    請求項１１０記載の光分離器。
  116. 【請求項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請求項１
    １５記載の光分離器。
  117. 【請求項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請求項１１５記載の光分離器。
  118. 【請求項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
    先を変更する請求項１１５〜１１７のいずれか１項記載
    の光分離器。
  119. 【請求項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
    先を変更する請求項１１５〜１１７のいずれか１項記載
    の光分離器。
  120. 【請求項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請求項１１５〜１１７のいずれか
    １項記載の光分離器。
  121. 【請求項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。
  122. 【請求項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請求項１２１記載の光送信
    機。
  123. 【請求項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の光変調器を含む請求項１２２記載の光送信機。
  124. 【請求項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請求項１２
    ２記載の光送信機。
  125. 【請求項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。
  126. 【請求項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請求項１２５記載
    の光受信機。
  127. 【請求項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請求項１２６
    記載の光受信機。
  128. 【請求項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請
    求項１２７記載の光受信機。
  129. 【請求項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請求項１２７記載の光受信機。
  130. 【請求項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請
    求項１２６〜１２９のいずれか１項記載の光受信機。
  131. 【請求項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
    御部を含む請求項１２５記載の光受信機。
  132. 【請求項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請求項１３１記載
    の光受信機。
  133. 【請求項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請
    求項１３２記載の光受信機。
  134. 【請求項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請求項１３２記載の光受信機。
  135. 【請求項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請求項１３１〜１３４のいずれ
    か１項記載の光受信機。
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