JPH086078A - 外部変調光送信装置 - Google Patents

外部変調光送信装置

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JPH086078A
JPH086078A JP6140333A JP14033394A JPH086078A JP H086078 A JPH086078 A JP H086078A JP 6140333 A JP6140333 A JP 6140333A JP 14033394 A JP14033394 A JP 14033394A JP H086078 A JPH086078 A JP H086078A
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JP
Japan
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light
beat
line width
sbs
laser
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Application number
JP6140333A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Nakada
裕章 中田
Masaru Fuse
優 布施
Kazuki Maeda
和貴 前田
Yoshiharu Kudo
義春 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH086078A publication Critical patent/JPH086078A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用する光ファイバや光源の特性にかかわら
ず、常に安定した伝送性能を確保できる外部変調光送信
装置を提供することである。 【構成】 光送信装置において、レ−ザ光とレ−ザ光に
より誘起されるSBS光とのビ−ト光のレベルをビート
検出部6で検出し、この検出されたビート光のレベルに
応じて、位相変調器2でレ−ザ光の線幅(波長変動幅)
をフィードバック制御するようにしている。このよう
に、ハイパワ−光伝送の障害となるSBSのみを検出
し、その抑制を自動的に行えるため、長期間にわたり安
定した伝送性能を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外部変調光送信装置に
関し、より特定的には、光CATVシステムにおいて用
いられる周波数多重信号を、外部変調器を用いて光伝送
する光送信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、半導体レ−ザを光源に用いた多チ
ャネルアナログ映像信号光伝送装置は、国内外のCAT
Vシステムで広く用いられている。さらに、レ−ザ出力
の高出力化や、波長1.5μm帯の光ファイバ増幅器の
実用化により、従来にないハイパワ−伝送が可能となっ
てきた。このようなハイパワ−伝送により、数十kmを
越える長距離伝送や、1台の光送信装置で多地点への分
配伝送も可能になり、経済的なシステムの構築が実現で
きる。
【0003】しかしながら、ハイパワ−信号光を光ファ
イバを用いて伝送する場合、誘導ブリルアン散乱(St
imulated Brillouin Scatte
ring,以下SBSと略記する)が発生し、伝送性能
を著しく劣化させるという問題が予想される。
【0004】SBSは、音響フォノンによる非線形光散
乱現象であり、光ファイバにおいては入力信号光の伝搬
方向と反対方向に発生する(スト−クス光と呼ばれ
る)。この結果、SBSが生じると入力信号光パワ−を
大きくしても光ファイバからのスト−クス光が増大し、
入力信号光パワ−が制限される。SBSが発生し始める
入力信号光パワ−レベルは、しきい値と呼ばれている。
SBSが発生するしきい値は、光源の線幅(波長の変動
幅)に大きく依存する。光源の線幅がブリルアン利得帯
域(光ファイバで約100MHz)よりも狭い場合、S
BSのしきい値は数mW程度となる。また、スト−クス
光は、入力信号光に対して周波数がシフトし、1.5μ
m帯では約11GHz下がる。
【0005】SBSの抑制には、これまで種々の検討が
なされている。光源においては、波長周波数を時間とと
もに変化させるチャ−ピングや、マルチモ−ドの半導体
レ−ザ(複数の波長光を発振する半導体レーザ)を用い
るのが有効である。また伝送用の光ファイバの適宜の箇
所にアイソレ−タを設ける方法なども報告されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光伝送
装置に用いる光源の広チャープ化やマルチモード化によ
り伝送光の実効的な線幅を広げ過ぎると、波長分散によ
る歪劣化が生じ、性能を損ねる恐れがある。一方、外部
変調器を用いた伝送では、半導体レ−ザを直接強度変調
する場合に比べてチャ−プが生じにくいので、波長分散
による影響は受けないものの、SBSが生じ易くなる欠
点があった。また、アイソレ−タなどを伝送用光ファイ
バの途中に用いるのは、システムのコスト増となる。さ
らに、用いる伝送用光ファイバの長さ、伝送損失、組成
等の違いによってSBSのしきい値が異なるので、設計
段階では、光ファイバの詳細な特性をはじめ光源の線幅
のバラツキおよびその経年変化を十分考慮する必要があ
った。
【0007】それゆえに、本発明の目的は、使用する光
ファイバや光源の特性にかかわらず、常に安定した伝送
性能を確保できる外部変調光送信装置を提供することで
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
レーザ光を外部変調して送信する装置であって、レ−ザ
光を発生する光源と、レ−ザ光の波長線幅を拡大するた
めの波長線幅拡大手段と、レ−ザ光を外部変調する外部
変調手段と、レ−ザ光と当該レ−ザ光により誘起される
誘導ブリルアン散乱光とのビ−ト光を検出するビート光
検出手段とを備え、ビート光検出手段の検出結果を波長
線幅拡大手段にフィードバックしてレーザ光の波長線幅
を制御することを特徴とする。
【0009】請求項2に係る発明は、請求項1の発明に
おいて、波長線幅拡大手段として、位相変調器を用いる
ことを特徴とする。
【0010】請求項3に係る発明は、請求項1の発明に
おいて、光源として、半導体レ−ザを用い、波長線幅拡
大手段は、半導体レ−ザ自身に供給する変調電流を発生
することを特徴とする。
【0011】請求項4に係る発明は、請求項1〜3のい
ずれかに記載の発明において、外部変調手段により変調
された光信号を光増幅する光増幅手段をさらに備え、ビ
ート光検出手段は、光増幅手段によって光増幅された光
信号の一部と、誘導ブリルアン散乱光とのビート光を検
出することを特微とする。
【0012】請求項5に係る発明は、請求項2の発明に
おいて、ビート光検出手段は、位相変調器に入力される
レーザ光の一部と、誘導ブリルアン散乱光とのビート光
を検出することを特徴とする。である。
【0013】
【作用】請求項1に係る発明においては、レ−ザ光と伝
送線路から戻ってくる誘導ブリルアン散乱光(SBS
光)とのビ−ト光を検出し、その検出結果に基づいて、
レーザ光の波長線幅を制御するようにしている。レーザ
光の波長線幅が拡大すれば、SBSのしきい値を高める
ことができるので、SBSの発生が抑制されることにな
る。従って、経年変化や温度変化等により光源からのレ
ーザ光の波長線幅が初期設定から変化することがあって
も、また使用する伝送用光ファイバを変更するようなこ
とがあっても、常にSBSを抑制でき、安定した伝送性
能を確保できる。
【0014】請求項2に係る発明においては、位相変調
器を用いてレーザ光の波長線幅を拡大するようにしてい
る。
【0015】請求項3に係る発明においては、光源とし
て半導体レ−ザを用い、半導体レ−ザ自身に供給する変
調電流を変化させることにより、レーザ光の波長線幅を
拡大させるようにしている。
【0016】請求項4に係る発明においては、ビート光
として、光増幅手段によって光増幅された光信号の一部
と、SBS光とのビート光を検出するようにしているた
め、たとえSBS光量が微少であっても光信号が大きい
ので、S/Nの良いビート信号が検出できる。
【0017】請求項5に係る発明においては、ビート光
として、位相変調器に入力されるレーザ光の一部と、S
BS光とのビート光を検出するようにしている。位相変
調器に入力されるレーザ光は、無変調であるので、検出
されるビート光のスペクトル拡散が少なくなり、そのレ
ベル検出が容易となる。
【0018】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例に係る外部変
調光送信装置の構成を示すブロック図である。なお、同
図中に要部の周波数スペクトルを併せて示す。図1にお
いて、本実施例の外部変調光送信装置は、1.5μm帯
半導体レ−ザ1と、位相変調器2と、外部変調器3と、
光ファイバ増幅器4と、2×Nの光分岐器51と、2×
1の光合波器52と、受光素子61およびレベル検出器
62で構成されるビ−ト検出部6と、駆動用アンプ7
と、電流供給源8とを備えている。
【0019】次に、図1に示す実施例の動作について説
明する。半導体レ−ザ1は、電流供給源8からの電流に
よりCW(コンティニュアス・ウェイブ)光を発生し、
位相変調器2に入力する。この位相変調器2は、駆動用
アンプ7からの駆動電圧に応じて半導体レ−ザ光1を位
相変調する。位相変調器2からの出力光は、外部変調器
3に入力される。外部変調器3には、多チャネル映像信
号を周波数多重した信号(FDM信号)が入力されてお
り、位相変調器2からの出力光は、このFDM信号に応
じて強度変調される。強度変調された信号光は、光ファ
イバ増幅器4において光信号のまま増幅され、光分岐器
51によりN本に分岐されて伝送用の光ファイバに送出
される。
【0020】また、上記実施例において、伝送用光ファ
イバに送出される光パワ−が大きく(数mW以上)なる
と、SBS光が発生する。このSBS光は、光分岐器5
1を介して2×1の光合波器52の第1の入力端に供給
される。光合波器52の第2の入力端は、2×Nの光分
岐器51の出力端のいずれか1つと接続されており、光
合波器52で信号光とSBS光とが合波され、受光素子
61に入力される。受光素子61は、信号光(周波数f
a)とSBS光(周波数fb)との合波光(周波数f
a,fb,fa±fb)を光電変換することにより、約
11GHzのビ−ト信号(fa−fb)を得る。なお、
その他の周波数成分の信号(周波数fa,fb,fa+
fb)は、周波数が高すぎるため、電気信号に変換され
ない。レベル検出器62は、このビート信号の大きさ
(レベル)を検出し、予め設定したレベルと検出された
ビート信号のレベルとの差に応じて、駆動用アンプ7の
利得を制御する信号を発生する。駆動用アンプ7は、利
得制御信号により位相変調器2を駆動する電圧の変調振
幅の大きさを変える。
【0021】その結果、位相変調器2からの出力光の実
効的な線幅が広がり、SBS発生のしきい値を高めるこ
とができるので、SBSが抑制される。SBSが抑制さ
れると、ビ−ト信号レベルが低下し、予め設定したレベ
ルとの差がなくなる。このとき、利得制御信号の出力は
保持されたままになる。
【0022】なお、SBSが発生していないときでも、
常にレ−リ散乱光が光分岐器51に戻ってきているが、
本実施例では、SBSの光周波数シフトに着目してビ−
ト信号を検出するようにしているため、レ−リ散乱光の
影響を受けないという利点がある。また、SBS光量が
微少であっても、信号光が大きければS/Nの良いビー
ト信号が検出できるといった利点もある。
【0023】なお、上記第1の実施例では、光分岐器5
1の出力信号光とSBS光とのビート信号を検出する場
合について説明したが、半導体レーザ1からのレーザ光
を分岐し、この分岐光とSBS光とのビートを検出して
も上記と同様の効果が奏される。この場合、分岐光が無
変調であるため、得られるビート信号のスペクトル拡散
が少なくなり、レベル検出器62でのレベル検出が容易
になるという利点がある。
【0024】図2は、本発明の第2の実施例に係る外部
変調光送信装置の構成を示すブロック図である。図2に
おいて、図1と同様の部分には、同一の参照番号を付
し、詳細な説明を省略する。図2において、変調電流供
給部9は、単一周波数で発振する発振器91と、電流変
換・増幅器92とによって構成される。
【0025】上記のような構成において、発振器91か
らの信号は、電流変換・増幅器92において電流信号に
変換され、変調信号として半導体レ−ザ1に加えられ
る。半導体レ−ザ1は、電流変換・増幅器92からの変
調信号により強度変調されるため、直流駆動時に比べそ
の線幅が実効的に広がる。SBSの発生が検出されたと
き、レベル検出器62は、電流変換・増幅器92に対し
変調電流の振幅を増大させる制御信号を発生する。この
制御信号により電流変換・増幅器92は、半導体レ−ザ
1に加える変調電流を増大する。この結果、半導体レ−
ザ1からの出力光の線幅が広がり、前述の第1の実施例
と同様にSBSを自動的に抑制できる。なお、半導体レ
−ザ1に単一モ−ド発振の分布帰還型半導体レ−ザを用
いる場合でも、変調電流に対し数百MHz/mA以上波
長を変化させることができるため、数mAppの変調電
流振幅でもSBSの抑制には十分効果がある。
【0026】
【発明の効果】請求項1〜5に係る発明においては、レ
−ザ光と伝送線路から戻ってくるSBS光とのビ−ト光
を検出し、その検出結果に基づいて、レーザ光の波長線
幅をフィードバック制御するようにしているので、SB
Sの発生に応じて、SBSのしきい値を高めることがで
きる。その結果、SBSの発生が自動的に抑制されるこ
とになる。従って、経年変化や温度変化等により光源か
らのレーザ光の波長線幅が初期設定から変化することが
あっても、また使用する伝送用光ファイバを変更するよ
うなことがあっても、常にSBSの発生を抑制でき、安
定した伝送性能を確保できる。また、SBS光の周波数
シフトに着目してSBS光の発生を検出するようにして
いるため、レーリ散乱光等の影響を受けることなくビー
ト光の検出が行える。
【0027】請求項4に係る発明によれば、ビート光と
して、光増幅手段によって光増幅された光信号の一部
と、SBS光とのビート光を検出するようにしているた
め、たとえSBS光量が微少であっても光信号が大きい
ので、S/Nの良いビート信号が検出できる。
【0028】請求項5に係る発明によれば、ビート光と
して、位相変調器に入力される無変調のレーザ光の一部
と、SBS光とのビート光を検出するようにしているの
で、検出されるビート光のスペクトル拡散を少なくする
ことができる。その結果、ビート信号のレベル検出等を
行う場合に、検出が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図2】本発明の第2の実施例の構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1…波長1.5μm帯半導体レ−ザ 2…位相変調器 3…外部変調器 4…光ファイバ増幅器 51…2×N光分岐器 52…2×1光合波器 6…ビート検出部 61…受光素子 62…レベル検出器 7…駆動用アンプ 8…電流供給源 9…変調電流供給部 91…電流変換・増幅器 92…発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/06 (72)発明者 工藤 義春 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を外部変調して送信する装置で
    あって、 レ−ザ光を発生する光源と、 前記レ−ザ光の波長線幅を拡大するための波長線幅拡大
    手段と、 前記レ−ザ光を外部変調する外部変調手段と、 前記レ−ザ光と当該レ−ザ光により誘起される誘導ブリ
    ルアン散乱光とのビ−ト光を検出するビート光検出手段
    とを備え、 前記ビート光検出手段の検出結果を前記波長線幅拡大手
    段にフィードバックして前記レーザ光の波長線幅を制御
    することを特徴とする、外部変調光送信装置。
  2. 【請求項2】 前記波長線幅拡大手段として、位相変調
    器を用いることを特徴とする、請求項1に記載の外部変
    調光送信装置。
  3. 【請求項3】 前記光源として、半導体レ−ザを用い、 前記波長線幅拡大手段は、前記半導体レ−ザ自身に供給
    する変調電流を発生することを特徴とする、請求項1に
    記載の外部変調光送信装置。
  4. 【請求項4】 前記外部変調手段により変調された光信
    号を光増幅する光増幅手段をさらに備え、 前記ビート光検出手段は、前記光増幅手段によって光増
    幅された光信号の一部と、誘導ブリルアン散乱光とのビ
    ート光を検出することを特微とする、請求項1〜3のい
    ずれかに記載の外部変調光送信装置。
  5. 【請求項5】 前記ビート光検出手段は、前記位相変調
    器に入力されるレーザ光の一部と、誘導ブリルアン散乱
    光とのビート光を検出することを特徴とする、請求項2
    に記載の外部変調光送信装置。
JP6140333A 1994-06-22 1994-06-22 外部変調光送信装置 Pending JPH086078A (ja)

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