JPH10242942A - Optical transmitter and parallel encoding transmission system using the same - Google Patents

Optical transmitter and parallel encoding transmission system using the same

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JPH10242942A
JPH10242942A JP9039561A JP3956197A JPH10242942A JP H10242942 A JPH10242942 A JP H10242942A JP 9039561 A JP9039561 A JP 9039561A JP 3956197 A JP3956197 A JP 3956197A JP H10242942 A JPH10242942 A JP H10242942A
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JP
Japan
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signal
optical
light
wavelength
modulation
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JP9039561A
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Kazuhiro Oda
一弘 織田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realizing encoding with narrow optical spectrum extension and to increase the number of wavelength multiplexing by independently executing duobinary modulation on the phase and the intensity of the respective wavelengths. SOLUTION: An error correction encoding circuit 10 inputs the data signals S1 -SN of an N system and encodes an error code. The parity bit signals P1 -PK of a K system are outputted to the data signals S1 -SN of the N system. Light- emitting elements 11-1 to 11-N, 12-1 to 12-K output the light beams of the mutually different wavelengths. The light beams of the respective wavelengths are inputted to corresponding modulation means 13-1 to 13-N and 14-1 to 14-K and they are modulated by the data signals S1 -SN and the parity bit signals P1 -PK. The signal light beams of the modulated wavelengths are multiplexed in an optical multiplexer 15 and are transmitted to an optical fiber transmission line 16. The data signals and the parity bit signals are not multiplexed in a time area but are wavelength-divided and multiplexed so as to transmit them. Thus, an error correction function can be added with the transmission rate of international standard as it is.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数系列のデータ
信号を波長多重して送信する光送信器およびそれを用い
た並列符号化伝送システムに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical transmitter for wavelength-multiplexing and transmitting a plurality of series of data signals and a parallel coded transmission system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ通信システムでは、発光素子
の出力光を外部変調器でNRZ変調信号により強度変調
し、数Gbit/s 程度の伝送を行う構成が一般的である。
また、伝送容量の増大を図る方法として、波長分割多重
(WDM)伝送方式が検討されている。このWDM伝送
方式は、比較的低速な伝送信号で変調された光信号を光
周波数軸上に並列に配置し、各光信号を多重化して1本
の光ファイバ伝送路で伝送する構成であり、見かけ上の
総伝送容量を増大させることができる。
2. Description of the Related Art In an optical fiber communication system, generally, the output light of a light emitting element is intensity-modulated by an NRZ modulation signal by an external modulator to transmit about several Gbit / s.
As a method for increasing the transmission capacity, a wavelength division multiplexing (WDM) transmission method is being studied. This WDM transmission system is configured such that optical signals modulated by relatively low-speed transmission signals are arranged in parallel on the optical frequency axis, and each optical signal is multiplexed and transmitted through one optical fiber transmission line. The apparent total transmission capacity can be increased.

【0003】ところで、光ファイバ伝送上に配置される
光増幅器の利得帯域は、例えばエルビウム添加光ファイ
バ増幅器で1.54μm〜1.56μmであり、波長多重数にも
限界がある。したがって、各チャネルごとに伝送速度を
高める必要がある。しかし、単純に高速な変調処理を行
うと光スペクトルの広がりが生じ、各波長の光信号を合
分波する際にクロストークが生じる問題がある(織田
他、「光FDM技術を用いたADMリング網に関する一
検討」、1992年電子情報通信学会秋季大会、SN−7−
3、pp.296-297)。
The gain band of an optical amplifier arranged on an optical fiber transmission is, for example, 1.54 μm to 1.56 μm for an erbium-doped optical fiber amplifier, and the number of wavelength multiplexes is limited. Therefore, it is necessary to increase the transmission speed for each channel. However, simply performing high-speed modulation processing causes a broadening of the optical spectrum, which causes a problem of crosstalk when multiplexing and demultiplexing optical signals of each wavelength (Oda
Other, "A Study on ADM Ring Network Using Optical FDM Technology", IEICE Autumn Meeting 1992, SN-7-
3, pp. 296-297).

【0004】そこで、同じ信号速度であっても、光スペ
クトル広がりの少ない変調方式の採用が検討されてい
る。このような変調方式は、通信理論の分野で「パーシ
ャルレスポンス方式」または「相関レベル符号化」とし
てよく知られており、特に光通信の分野では「デュオバ
イナリ変調方式」が光スペクトル広がりを抑圧した変調
方式として知られている(Y.Yano et al.,"2.6Terabit/
s WDM TransmissionExperiment using optical duob
inary coding", 22nd European Conference onOptical
Communication (ECOC'96), postdeadline paper ThB.3.
1, pp.5.3-5.6)。
[0004] Therefore, adoption of a modulation system with a small optical spectrum spread even at the same signal speed is being studied. Such a modulation scheme is well known as "partial response scheme" or "correlation level coding" in the field of communication theory, and especially in the field of optical communication, "duobinary modulation scheme" has suppressed the optical spectrum spread. This is known as a modulation method (Y.Yano et al., "2.6 Terabit /
s WDM TransmissionExperiment using optical duob
inary coding ", 22nd European Conference onOptical
Communication (ECOC'96), postdeadline paper ThB.3.
1, pp.5.3-5.6).

【0005】図10は、デュオバイナリ変調方式に対応
する従来の光送信器の構成例を示す。図において、信号
発生器81は、2値のNRZ信号ak を発生する。この
2値のNRZ信号ak は、プリコーダ82で信号b
k (=ak +bk-1 、+はモジュロ2の加算)に変換さ
れる。この信号bk は2系統に分岐され、一方は低域通
過フィルタ83−1に入力されて3値の符号系列ck
なり、他方は論理反転回路84を介して低域通過フィル
タ83−2に入力されて3値の符号系列dk となる。こ
こで、低域通過フィルタ83−1,83−2は、適当な
カットオフ周波数(例えばビットレートの1/4程度)
をもつ。符号系列ck ,dk は、プッシュプルタイプの
マッハツェンダ型変調器85に入力され、光源86から
出力されるCW光を変調する。
FIG. 10 shows a configuration example of a conventional optical transmitter corresponding to the duobinary modulation method. In the figure, a signal generator 81 generates a binary NRZ signal a k . This binary NRZ signal a k is converted into a signal b by a precoder 82.
k (= a k + b k−1 , + is the addition of modulo 2). This signal b k is branched into two systems, one of which is input to a low-pass filter 83-1 to become a ternary code sequence ck , and the other is sent to a low-pass filter 83-2 via a logical inversion circuit 84. It is input and becomes a ternary code sequence d k . Here, the low-pass filters 83-1 and 83-2 have an appropriate cutoff frequency (for example, about 1/4 of the bit rate).
With. The code sequences c k and d k are input to a Mach-Zehnder modulator 85 of a push-pull type and modulate CW light output from a light source 86.

【0006】図11は、従来の光送信器の動作原理を示
す。2値のNRZ信号ak は「00101110」とし
た。(a) は、プリコーダ82から出力される信号b
k (11001011)を示す。(b) は、信号bk のア
イパターンを示す。図中のT0 は、1ビットのパルスが
占有する時間幅を表す。(c) は、低域通過フィルタ83
−1から出力される3値(0,0.5, 1) の符号系列ck
を示す。(d) は、符号系列ck のアイパターンを示す。
(e) は、低域通過フィルタ83−2から出力される3値
の符号系列dk を示す。このような符号系列ck ,dk
でプッシュプルタイプのマッハツェンダ型変調器85を
駆動すると、振幅レベルが(1,0)の2値をとる強度
変調と、位相が(+π/2,−π/2)の2値をとる位
相変調が同時にかかった光デュオバイナリ信号が出力さ
れる。以上の様子を表1に示す。
FIG. 11 shows the operation principle of a conventional optical transmitter. The binary NRZ signal a k is “00101110”. (a) is a signal b output from the precoder 82.
k (11001011). (b) shows an eye pattern of the signal b k . T 0 in the figure represents a time width occupied by a 1-bit pulse. (c) is a low-pass filter 83
-1, a ternary (0, 0.5, 1) code sequence c k
Is shown. (d) shows an eye pattern of the code sequence ck .
(e) shows a ternary code sequence d k output from the low-pass filter 83-2. Such a code sequence c k , d k
When the push-pull type Mach-Zehnder modulator 85 is driven, the amplitude modulation takes the binary value of (1, 0) and the phase modulation takes the binary value of (+ π / 2, −π / 2). Are output at the same time. Table 1 shows the above situation.

【0007】[0007]

【表1】 [Table 1]

【0008】この光デュオバイナリ信号は、強度変調の
効果と位相変調の効果が相乗して、図12に示すように
2値のNRZ信号による強度変調時に比べて光スペクト
ル広がりは狭くなる。この光送信器をWDM伝送システ
ムに適用すると、限られた帯域の中でチャネル数を増大
させることができる。なお、光デュオバイナリ信号を受
信すると、符号ak の反転した符号系列が得られるの
で、受信信号を論理反転処理する必要がある。
In this optical duobinary signal, the effect of the intensity modulation and the effect of the phase modulation are synergistic, so that the optical spectrum spread becomes narrower than when the intensity is modulated by the binary NRZ signal as shown in FIG. When this optical transmitter is applied to a WDM transmission system, the number of channels can be increased within a limited band. When an optical duobinary signal is received, a code sequence in which the code a k is inverted is obtained, so that it is necessary to perform a logical inversion process on the received signal.

【0009】ところで、光デュオバイナリ信号を周波数
軸上で高密度に多重化すると、光ファイバ伝送路内で非
線形現象が生ずることが知られている。この非線形現象
は、各光信号の偏波状態、各チャネルの光周波数、光フ
ァイバの分散値等に関連して発生するので、時間的に不
規則に符号誤り率を変動させることになる。そのため、
誤り訂正符号を個々のチャネルで行う方式が提案されて
いる(N.S.Bergano etal.,"100 Gb/s Error Free Trans
mission over 9100 km using twenty 5 Gb/sWDM Channe
ls", Optical Fiber Communication (OFC'96), postdea
dline paperPD23-2) 。
It is known that when optical duobinary signals are multiplexed at high density on the frequency axis, a nonlinear phenomenon occurs in an optical fiber transmission line. Since this nonlinear phenomenon occurs in relation to the polarization state of each optical signal, the optical frequency of each channel, the dispersion value of the optical fiber, and the like, the code error rate fluctuates irregularly with time. for that reason,
A method of performing error correction code in each channel has been proposed (NS Bergano et al., "100 Gb / s Error Free Trans
mission over 9100 km using twenty 5 Gb / s WDM Channe
ls ", Optical Fiber Communication (OFC'96), postdea
dline paperPD23-2).

【0010】図13は、従来の誤り訂正符号化伝送シス
テムの構成例を示す。図において、標準化された伝送速
度単位である 2.488Gbit/s の入力データ信号は、それ
ぞれ誤り訂正符号化回路91−1,91−2に入力され
る。各誤り訂正符号化回路から出力される2系統の符号
系列は、パリティチェック符号が新規に挿入されるため
に伝送速度がそれぞれ2.67Gbit/s となり、多重化回路
92で多重化されると5.33Gbit/s となる。多重化回路
92の出力信号は光送信器93で光信号に変換されて光
伝送路94に送出される。光伝送路94から光受信器9
5に受信された光信号は、伝送速度が5.33Gbit/s の電
気信号に変換されて分離回路96に入力され、2系統の
符号系列に分離される。この符号系列の伝送速度はそれ
ぞれ2.67Gbit/s であり、誤り訂正復号化回路97−
1,97−2に入力され、伝送速度が2.67Gbit/s で誤
り訂正された符号系列として出力される。
FIG. 13 shows an example of the configuration of a conventional error correction coding transmission system. In the figure, an input data signal of 2.488 Gbit / s, which is a standardized transmission rate unit, is input to error correction coding circuits 91-1 and 91-2, respectively. The two-system code sequence output from each error correction coding circuit has a transmission rate of 2.67 Gbit / s because a parity check code is newly inserted, and 5.33 Gbit when multiplexed by the multiplexing circuit 92. / s The output signal of the multiplexing circuit 92 is converted into an optical signal by an optical transmitter 93 and transmitted to an optical transmission line 94. From the optical transmission line 94 to the optical receiver 9
The optical signal received at 5 is converted into an electric signal having a transmission rate of 5.33 Gbit / s, input to a separation circuit 96, and separated into two code sequences. The transmission speed of this code sequence is 2.67 Gbit / s, and the error correction decoding circuit 97-
1, 97-2, and output as a code sequence having a transmission rate of 2.67 Gbit / s and error correction.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】デュオバイナリ変調方
式に対応する従来の光送信器には、プッシュプルタイプ
のマッハツェンダ型変調器が必要であり、多チャネル化
に適さなかった。また、従来の誤り訂正符号化伝送シス
テムでは、誤り訂正に用いるパリティビット信号がデー
タ信号に時分割多重されるために、国際標準の伝送速度
体系からずれた伝送速度の信号を処理しなければならな
かった。そのため、他の回路と接続する際には、特殊な
インタフェース回路が必要となっていた。また、各チャ
ネルを変調する際には、実質的に変調帯域が増大してし
まうので、個々の送受信回路の帯域も大きなものが要求
され、コストが増加する要因になっていた。
A conventional optical transmitter supporting the duobinary modulation method requires a push-pull type Mach-Zehnder modulator, which is not suitable for multi-channel transmission. Also, in the conventional error correction coded transmission system, since the parity bit signal used for error correction is time-division multiplexed with the data signal, a signal having a transmission rate deviating from the international standard transmission rate system must be processed. Did not. Therefore, when connecting to another circuit, a special interface circuit is required. Further, when modulating each channel, the modulation band is substantially increased, so that the bandwidth of each transmission / reception circuit is required to be large, which is a factor of increasing the cost.

【0012】本発明は、国際標準の伝送速度体系を逸脱
せずに誤り訂正符号化を実現し、かつ光スペクトル広が
りの狭い符号化を実現して波長多重数を増やすことがで
きる光送信器およびそれを用いた並列符号化伝送システ
ムを提供することを目的とする。
The present invention provides an optical transmitter capable of realizing error correction coding without departing from the international standard transmission rate system and realizing coding with a narrow optical spectrum to increase the number of wavelength multiplexing. It is an object of the present invention to provide a parallel coded transmission system using the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の光送信器は、複
数系列のデータ信号を並列符号化して出力する符号化回
路と、互いに異なる複数の波長の光を出力する発光素子
と、発光素子から出力される各波長の光を符号化回路か
ら出力される複数系列のデータ信号でそれぞれ変調する
変調手段と、変調手段で変調された各波長の信号光を合
波して出力する光合波器とを備える(請求項1)。これ
により、複数系列のデータ信号を波長多重化して伝送す
ることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION An optical transmitter according to the present invention comprises an encoding circuit for encoding and outputting a plurality of data signals in parallel, a light emitting element for outputting light of a plurality of wavelengths different from each other, and a light emitting element. Means for modulating light of each wavelength output from the encoder with a plurality of series of data signals output from the encoding circuit, and an optical multiplexer for multiplexing and outputting signal light of each wavelength modulated by the modulation means (Claim 1). Thus, a plurality of data signals can be wavelength-multiplexed and transmitted.

【0014】また、符号化回路として、複数N系列のデ
ータ信号を入力し、複数N系列のデータ信号とその誤り
訂正に用いる複数K系列のパリティビット信号を出力す
る誤り訂正符号化回路とすることにより、誤り訂正用の
パリティビット信号も並列に伝送することができる(請
求項5)。変調手段は、2値のNRZ符号のデータ信号
から位相変調用信号および強度変調用信号を生成する変
調信号生成部と、発光素子から出力される各波長の光の
位相および強度を位相変調用信号および強度変調用信号
により独立にデュオバイナリ変調する変調部とを備える
(請求項2)。
The encoding circuit may be an error correction encoding circuit that inputs a plurality of N-sequence data signals and outputs a plurality of N-sequence data signals and a plurality of K-sequence parity bit signals used for error correction. Accordingly, the parity bit signal for error correction can be transmitted in parallel (claim 5). The modulation means generates a phase modulation signal and an intensity modulation signal from a binary NRZ code data signal, and a phase modulation signal which outputs the phase and intensity of light of each wavelength output from the light emitting element. And a modulating unit that performs duobinary modulation independently by the intensity modulation signal (claim 2).

【0015】また、発光素子および変調手段の変調部
は、発振波長が単一かつ安定になる構造を有するレーザ
光発生領域、位相変調領域、強度変調領域を有する半導
体素子から構成され、変調信号生成部から出力される位
相変調用信号を位相変調領域に印加し、強度変調用信号
を強度変調領域に印加する構成とする(請求項3)。ま
た、発光素子に外部から周波数が安定化された光を注入
し、注入同期によって発振波長を安定化する手段を備え
る(請求項4)。
The light emitting element and the modulating section of the modulating means are composed of a semiconductor element having a laser light generating region, a phase modulating region, and an intensity modulating region having a structure in which the oscillation wavelength is single and stable, and a modulation signal generating device. The phase modulation signal output from the section is applied to the phase modulation area, and the intensity modulation signal is applied to the intensity modulation area. Further, the light emitting device includes means for injecting light whose frequency is stabilized from the outside into the light emitting element, and stabilizing the oscillation wavelength by injection locking.

【0016】このような構成により、プッシュプルタイ
プのマッハツェンダ型変調器を用いずに、光の位相と強
度を独立にデュオバイナリ変調することができ、光スペ
クトル広がりの狭い信号光を生成することができる。ま
た、本発明の並列符号化伝送システムは、以上の光送信
器と、光送信器から出力される波長多重信号光を伝送す
る光ファイバ伝送路と、光ファイバ伝送路からの波長多
重信号光を波長ごとに分波する光分波器と、光分波器で
分波された各波長の信号光を受信する受信回路と、受信
回路から出力される複数系列のデータ信号を入力し、複
数系列のデータ信号を出力する復号化回路とにより構成
される光受信器とを備えて構成される(請求項6)。
With such a configuration, the phase and intensity of light can be independently duobinary modulated without using a push-pull type Mach-Zehnder modulator, and signal light with a narrow optical spectrum spread can be generated. it can. Further, the parallel coded transmission system of the present invention includes the above optical transmitter, an optical fiber transmission line for transmitting the wavelength multiplexed signal light output from the optical transmitter, and a wavelength multiplexed signal light from the optical fiber transmission line. An optical demultiplexer that demultiplexes for each wavelength, a receiving circuit that receives signal light of each wavelength demultiplexed by the optical demultiplexer, and a plurality of data signals output from the receiving circuit, And a decoding circuit that outputs the data signal of (1).

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(並列符号化伝送システムの第1の実施形態)図1は、
本発明の並列符号化伝送システムの第1の実施形態を示
す。図において、光送信器は、誤り訂正符号化回路10
と、発光素子11−1〜11−N,12−1〜12−K
と、変調手段13−1〜13−N,14−1〜14−N
と、光合波器15とにより構成される。
(First Embodiment of Parallel Coding Transmission System) FIG.
1 shows a first embodiment of a parallel coded transmission system according to the present invention. In the figure, an optical transmitter comprises an error correction coding circuit 10.
And light emitting elements 11-1 to 11-N, 12-1 to 12-K
And modulation means 13-1 to 13-N, 14-1 to 14-N
And an optical multiplexer 15.

【0018】誤り訂正符号化回路10は、N系列のデー
タ信号S1 〜SN を入力して誤り訂正符号化し、N系列
のデータ信号S1 〜SN とK系列のパリティビット信号
1〜PK を出力する。発光素子11−1〜11−N,
12−1〜12−Kは、互いに異なる波長の光を出力す
る。各波長の光は、それぞれ対応する変調手段13−1
〜13−N,14−1〜14−Nに入力され、データ信
号S1 〜SN およびパリティビット信号P1 〜PK によ
り変調される。変調された各波長の信号光は、光合波器
15で合波されて光ファイバ伝送路16に送出される。
The error correction coding circuit 10 receives the N-sequence data signals S 1 to S N and performs error correction coding, and the N-sequence data signals S 1 to S N and the K-sequence parity bit signals P 1 to P 1 . and outputs the P K. Light emitting elements 11-1 to 11-N,
12-1 to 12-K output light having different wavelengths from each other. The light of each wavelength is transmitted to the corresponding modulation means 13-1.
To 13-N, is input to 14-1 to 14-N, modulated by the data signal S 1 to S N and the parity bit signal P 1 to P K. The modulated signal light of each wavelength is multiplexed by the optical multiplexer 15 and transmitted to the optical fiber transmission line 16.

【0019】光受信器は、光分波器17と、受信回路1
8−1〜18−N,19−1〜19−Kと、誤り訂正復
号化回路20とにより構成される。光ファイバ伝送路1
6からの波長多重信号光は、光分波器17で波長ごとに
分波されてそれぞれ対応する受信回路18−1〜18−
N,19−1〜19−Kに入力される。受信回路18−
1〜18−NはN系列のデータ信号S1 〜SN を出力
し、受信回路19−1〜19−KはK系列のパリティビ
ット信号P1 〜PK を出力する。N系列のデータ信号S
1 〜SN とK系列のパリティビット信号P1 〜PK は誤
り訂正復号化回路20に入力され、誤り訂正されたN系
列のデータ信号S1 〜SN が出力される。
The optical receiver includes an optical demultiplexer 17 and a receiving circuit 1
8-1 to 18-N, 19-1 to 19-K, and an error correction decoding circuit 20. Optical fiber transmission line 1
The wavelength division multiplexed signal light from No. 6 is demultiplexed for each wavelength by the optical demultiplexer 17, and the corresponding receiving circuits 18-1 to 18-
N, 19-1 to 19-K. Receiver circuit 18-
1 to 18-N outputs the data signals S 1 to S N of the N sequence, the receiving circuit 19 - 1 through 19-K and outputs the parity bit signal P 1 to P K of K series. N-sequence data signal S
The parity bit signals P 1 to P K of 1 to S N and the K sequence are input to the error correction decoding circuit 20, and the data signals S 1 to S N of the N sequence with error correction are output.

【0020】このように、本発明の並列符号化伝送シス
テムは、データ信号とパリティビット信号を時間領域で
多重化せず、波長分割多重して伝送するところに特徴が
ある。これにより、国際標準の伝送速度のまま誤り訂正
機能を付加することができ、インタフェースの設計が容
易になる。このような誤り訂正に適する符号化方式とし
ては、簡易ハミング(SEC−DED:single error c
orrection-double error detection) 符号、Hsiao符号
(M.Y.Hsiao et al., "Application of errorcoding co
des in computer reliability studies",IEEE Trans. O
n ReliabilityR-18, pp.108-118, Aug, 1969) 等があ
る。
As described above, the parallel coded transmission system of the present invention is characterized in that the data signal and the parity bit signal are not multiplexed in the time domain but transmitted by wavelength division multiplexing. As a result, an error correction function can be added with the transmission rate of the international standard, and the design of the interface becomes easy. As an encoding method suitable for such error correction, simple hamming (SEC-DED: single error c
orrection-double error detection) code, Hsiao code (MYHsiao et al., "Application of errorcoding co
des in computer reliability studies ", IEEE Trans. O
n ReliabilityR-18, pp.108-118, Aug, 1969).

【0021】なお、本発明の並列符号化伝送システムで
は、データ信号とパリティビット信号の並列伝送に限ら
ず、例えば光波長多重ネットワークにおいて、データ信
号と監視信号(パス情報)との並列符号化伝送等にも適
用可能である。詳しくは、並列符号化伝送システムの第
2の実施形態および第3の実施形態として後に説明す
る。
The parallel coded transmission system of the present invention is not limited to the parallel transmission of a data signal and a parity bit signal. For example, in a WDM network, the parallel coded transmission of a data signal and a supervisory signal (path information) is performed. And so on. The details will be described later as a second embodiment and a third embodiment of the parallel encoding transmission system.

【0022】(光送信器の第1の実施形態)図2は、光
送信器の第1の実施形態を示す。ここでは、光送信器を
構成する発光素子および変調手段の構成例を示す。図に
おいて、発光素子および変調手段の変調部は、単一モー
ド発振するDFB(分布期間型)レーザ領域21、位相
変調領域22、強度変調領域23から構成される。この
ような発光・変調素子は、半導体素子として集積化され
たものでも、個々の素子を組み合わせたものでもよい。
なお、レーザ光発生領域としては、DBR(分布反射
型)レーザを用いてもよい。これらは、温度と注入電流
を設定することにより、所定の中心波長で所定の出力光
強度で発光する機能を有する。
(First Embodiment of Optical Transmitter) FIG. 2 shows a first embodiment of the optical transmitter. Here, a configuration example of a light emitting element and a modulating unit that constitute the optical transmitter is shown. In the figure, the light emitting element and the modulating unit of the modulating means are composed of a DFB (distribution period type) laser region 21, a phase modulating region 22, and an intensity modulating region 23 which oscillate in a single mode. Such a light emitting / modulating element may be integrated as a semiconductor element or may be a combination of individual elements.
Note that a DBR (distribution reflection type) laser may be used as the laser light generation region. These have a function of emitting light at a predetermined center wavelength and a predetermined output light intensity by setting a temperature and an injection current.

【0023】次に、変調手段の変調信号生成部の構成に
ついて説明する。2値のNRZ符号であるデータ信号S
1 〜SN およびパリティビット信号P1〜PK は、ここ
では入力信号aK として表す。入力信号aK は2分岐さ
れ、その一方がプリコーダ24に入力され、信号b
k (=ak+bk-1、+はモジュロ2の加算)に変換され
る。この信号bk は2系統に分岐され、一方は低域通過
フィルタ25−1に入力されて3値の符号系列ck とな
り、他方は論理反転回路26−1を介して低域通過フィ
ルタ25−2に入力されて3値の符号系列dk となる。
ここで、低域通過フィルタ25−1,25−2は、ビッ
トレートの1/4程度のカットオフ周波数をもつ。3値
の符号系列ck ,dk は、減算回路27に入力されて
(ck−dk)の演算が行われ、その出力が増幅器28で
所定のレベルに増幅され、位相変調用信号として位相変
調領域22に印加される。
Next, the configuration of the modulation signal generator of the modulation means will be described. Data signal S which is a binary NRZ code
1 to S N and the parity bit signal P 1 to P K is here represented as an input signal a K. The input signal a K is split into two, one of which is input to the precoder 24 and the signal b
k (= a k + b k−1 , + is the addition of modulo 2). This signal b k is branched into two systems, one of which is input to the low-pass filter 25-1 to be a ternary code sequence ck , and the other is passed through the logic inversion circuit 26-1 to the low-pass filter 25-. 2 and becomes a ternary code sequence d k .
Here, the low-pass filters 25-1 and 25-2 have a cutoff frequency of about 1/4 of the bit rate. The ternary code sequences c k and d k are input to a subtraction circuit 27 to perform an operation of (c k −d k ), the output of which is amplified to a predetermined level by an amplifier 28, and used as a signal for phase modulation. It is applied to the phase modulation area 22.

【0024】一般に、位相変調領域22の注入電流を増
加させると、キャリア密度が増加して屈折率が小さくな
り、注入電流を減少させるとキャリア密度が減少して屈
折率が大きくなる。したがって、ck−dkの符号に応じ
て適切な注入電流を印加すれば、表2のような位相状態
にすることができる。
Generally, when the injection current in the phase modulation region 22 is increased, the carrier density increases and the refractive index decreases, and when the injection current decreases, the carrier density decreases and the refractive index increases. Therefore, by applying an appropriate injection current according to the sign of c k -d k, the phase state as shown in Table 2 can be obtained.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】2分岐された他方の入力信号aK は、レベ
ルシフト回路29、論理反転回路26−2、ビットレー
トと同程度のカットオフ周波数をもつ低域通過フィルタ
30を介して反転入力信号k となり、強度変調用信号
として強度変調領域23に印加される。一般に、半導体
の強度変調素子としては電界吸収型変調器(EA変調
器)が用いられる。EA変調器は、図3に示すように、
印加電圧レベルを負側に低くしていくと光の透過率が低
下する変調特性を有する。この特性を用いて強度変調す
るためには、印加電圧の範囲は0V以下に設定する必要
がある。そこで、レベルシフト回路29を用いて正の電
圧値をもつ入力信号ak を負の電圧値にシフトする。こ
のとき、データが“1”で印加電圧が0V付近となり、
データが“0”で印加電圧が負電圧(例えば−2V)と
なる。この場合には、データが“1”のときに光レベル
が“発光”、データが“0”のときに光レベルが“非発
光”となり、表2の位相が±π/2のときに光強度が0
になってしまう。位相が±π/2という情報は、デュオ
バイナリ符号の重要なパラメータであるので、その部分
の光強度が0になってしまうとデュオバイナリ符号の情
報を送ることができなくなる。そこで、レベルシフト回
路29の出力を論理反転回路26−2で反転し、反転入
力信号k として強度変調領域23に印加する。
[0026] 2 other branched input signal a K, the level shift circuit 29, a logic inversion circuit 26-2, bit rate and inverted through the low-pass filter 30 having the same degree of cut-off frequency input signal a k is applied to the intensity modulation area 23 as an intensity modulation signal. Generally, an electro-absorption modulator (EA modulator) is used as a semiconductor intensity modulation element. The EA modulator, as shown in FIG.
As the applied voltage level is lowered to the negative side, the light transmittance decreases. In order to perform intensity modulation using this characteristic, the range of the applied voltage must be set to 0 V or less. Therefore, the input signal a k having a positive voltage value is shifted to a negative voltage value by using the level shift circuit 29. At this time, when the data is “1” and the applied voltage is near 0 V,
When the data is “0”, the applied voltage becomes a negative voltage (for example, −2 V). In this case, when the data is “1”, the light level is “light emission”, when the data is “0”, the light level is “non-light emission”, and when the phase in Table 2 is ± π / 2, the light level is “light emission”. Strength 0
Become. The information that the phase is ± π / 2 is an important parameter of the duobinary code, so that if the light intensity of that portion becomes 0, the information of the duobinary code cannot be transmitted. Therefore, the output of the level shift circuit 29 is inverted by the logic inversion circuit 26-2, and applied to the intensity modulation area 23 as an inverted input signal a k .

【0027】また、EA変調器の変調特性が図3と反対
の場合、すなわち印加電圧レベルを正側に高くしていく
と光の透過率が低下する変調特性の場合には、レベルシ
フト回路29の出力は、データが“1”で印加電圧が正
電圧(例えば+2V)となり、データが“0”で印加電
圧が0Vとなる。この場合には、データが“1”のとき
に光レベルが“非発光”、データが“0”のときに光レ
ベルが“発光”となり、表2の位相が±π/2のときに
光強度が0になってしまう。したがって、この場合でも
デュオバイナリ符号の情報を送ることができなくなるの
で、同様にレベルシフト回路29の出力を論理反転回路
26−2で反転し、反転入力信号k として強度変調領
域23に印加する必要がある。
When the modulation characteristic of the EA modulator is opposite to that shown in FIG. 3, that is, when the applied voltage level is increased to the positive side, the light transmittance is reduced, the level shift circuit 29 is used. In the output of (1), when the data is "1", the applied voltage becomes a positive voltage (for example, + 2V), and when the data is "0", the applied voltage becomes 0V. In this case, when the data is “1”, the light level is “non-light emitting”, when the data is “0”, the light level is “light emitting”, and when the phase in Table 2 is ± π / 2, the light level is “light emitting”. The intensity becomes zero. Therefore, even in this case, the information of the duobinary code cannot be transmitted, so that the output of the level shift circuit 29 is similarly inverted by the logic inversion circuit 26-2 and applied to the intensity modulation area 23 as an inverted input signal a k. There is a need.

【0028】なお、強度変調領域23でも変調符号に応
じて位相変調がかかる場合があるが、EA変調器の場合
には強度変化に対する位相変化をほぼ0にできることが
知られており(チャープパラメータ:α〜0)、問題は
ない。また、多少の位相変化が生じても、その位相変化
が生じる方向は、印加電圧が“1”レベルのときに屈折
率が“大”になる方向で一定である。そのため、ck
よびdk の出力レベルに重み付けをすることにより、位
相の混変調の問題を解消することができる。
In the intensity modulation area 23, phase modulation may be applied according to the modulation code. In the case of the EA modulator, however, it is known that the phase change with respect to the intensity change can be made almost zero (chirp parameter: α ~ 0), no problem. Further, even if a slight phase change occurs, the direction in which the phase change occurs is constant in a direction in which the refractive index becomes “large” when the applied voltage is at “1” level. Therefore, by weighting the output levels of c k and d k , the problem of intermodulation of the phase can be solved.

【0029】(光送信器の第2の実施形態)図4は、光
送信器の第2の実施形態を示す。本実施形態は、発光素
子および変調手段の変調部(半導体素子)をアレイ化
し、WDMによる並列伝送容量をさらに増大させたもの
である。この場合に、半導体素子1個当たりに集積化で
きるチャネル数は、素子サイズの制限により高々10チャ
ネル程度である。この複数のチャネルを1群として扱
い、さらに光群合分波器を用いて多重化することによ
り、数100 チャネル程度の多重化を行う。また、各チャ
ネルの周波数安定化を個々に行うことは困難であるの
で、すでに周波数安定化された光源から周波数安定化用
参照光を各発光素子に注入し、注入同期により周波数安
定化を実現する。また、誤り訂正のためのパリティビッ
ト信号をデータ信号と分けて伝送することにより、誤り
訂正符号の付加による伝送速度の変化を避ける構成にな
っている。
(Second Embodiment of Optical Transmitter) FIG. 4 shows a second embodiment of the optical transmitter. In the present embodiment, a light emitting element and a modulating unit (semiconductor element) of a modulating unit are arrayed to further increase the parallel transmission capacity by WDM. In this case, the number of channels that can be integrated per semiconductor element is at most about 10 due to the limitation of the element size. By treating the plurality of channels as one group and multiplexing them using an optical group multiplexer / demultiplexer, multiplexing of about several hundred channels is performed. In addition, since it is difficult to stabilize the frequency of each channel individually, frequency stabilizing reference light is injected into each light emitting element from a light source whose frequency has already been stabilized, and frequency stabilization is realized by injection locking. . Further, by transmitting the parity bit signal for error correction separately from the data signal, a change in the transmission speed due to the addition of the error correction code is avoided.

【0030】発光・変調素子は、レーザ領域41−1〜
41−M、位相変調領域42−1〜42−M、強度変調
領域43−1〜43−Mから構成される。周波数安定化
用参照光44は、光群分波器45、光群分波器46−1
〜46−Mで分波されてレーザ領域41−1〜41−M
に注入される。強度変調領域43−1〜43−Mから出
力される光デュオバイナリ信号は、光群合波器47−1
〜47−M、光群合波器48で合波されて波長多重光デ
ュオバイナリ信号49として出力される。
The light emitting / modulating elements are provided in the laser regions 41-1 to 41-1.
41-M, the phase modulation areas 42-1 to 42-M, and the intensity modulation areas 43-1 to 43-M. The frequency-stabilizing reference light 44 includes an optical group splitter 45 and an optical group splitter 46-1.
-46-M and split into laser regions 41-1 to 41-M
Is injected into. The optical duobinary signals output from the intensity modulation areas 43-1 to 43-M are combined with the optical group multiplexer 47-1.
4747-M are multiplexed by an optical group multiplexer 48 and output as a wavelength multiplexed optical duobinary signal 49.

【0031】誤り訂正符号化回路10は、N系列のデー
タ信号S1 〜SN を入力して誤り訂正符号化し、N系列
のデータ信号S1 〜SN とK系列のパリティビット信号
1〜PK を出力する。データ信号S1 〜SN およびパ
リティビット信号P1 〜PKは、それぞれ所定の変調信
号生成部50−1〜50−Mに入力される。変調信号生
成部50−1〜50−Mから出力される位相変調用信号
および強度変調用信号は、それぞれ位相変調領域42−
1〜42−Mおよび強度変調領域43−1〜43−Mに
印加される。
The error correction encoding circuit 10 receives the N-sequence data signals S 1 to S N and performs error-correction encoding, and the N-sequence data signals S 1 to S N and the K-sequence parity bit signals P 1 to P 1 . and outputs the P K. Data signals S 1 to S N and the parity bit signal P 1 to P K are inputted in a predetermined modulation signal generating unit 50-1 to 50-M. The phase modulation signal and the intensity modulation signal output from the modulation signal generation units 50-1 to 50-M are respectively in the phase modulation area 42-M.
1 to 42-M and the intensity modulation regions 43-1 to 43-M.

【0032】以下、本実施形態の光送信器の動作につい
て説明する。レーザ領域41−1〜41−Mは、バイア
ス電流が注入されてレーザ発振する。このとき、周波数
安定化用参照光44は、光群分波器45,46−1〜4
6−Mを介してチャネル単位に分波されてレーザ領域4
1−1〜41−Mに注入され、発振光の周波数が安定化
される。
Hereinafter, the operation of the optical transmitter according to the present embodiment will be described. In the laser regions 41-1 to 41-M, a bias current is injected to cause laser oscillation. At this time, the frequency stabilizing reference light 44 is transmitted to the light group demultiplexers 45 and 46-1 to 4-4.
The laser area 4 is demultiplexed in channel units through 6-M
It is injected into 1-1 to 41-M, and the frequency of the oscillation light is stabilized.

【0033】N系列のデータ信号S1 〜SN は、誤り訂
正符号化回路10で符号化されてN系列のデータ信号S
1 〜SN とK系列のパリティビット信号P1 〜PK が生
成される。データ信号S1 〜SN およびパリティビット
信号P1 〜PK は、所定の変調信号生成部50−1〜5
0−Mに入力され、光デュオバイナリ信号を生成するた
めの位相変調用信号および強度変調用信号に変換され
る。この位相変調用信号および強度変調用信号は、それ
ぞれ位相変調領域42−1〜42−Mおよび強度変調領
域43−1〜43−Mに印加され、光デュオバイナリ信
号を出力させる。なお、一般にパリティビット信号P1
〜PK は低速であるので、光デュオバイナリ信号として
送出しない構成としてもよい。
The N-sequence data signals S 1 to S N are encoded by the error correction encoding circuit 10 and
Parity bit signals P 1 to P K of 1 to S N and K sequence are generated. The data signals S 1 to S N and the parity bit signals P 1 to P K are supplied to predetermined modulation signal generation units 50-1 to 50-5.
The signals are input to 0-M and converted into a signal for phase modulation and a signal for intensity modulation for generating an optical duobinary signal. The phase modulation signal and the intensity modulation signal are applied to the phase modulation areas 42-1 to 42-M and the intensity modulation areas 43-1 to 43-M, respectively, to output an optical duobinary signal. In general, the parity bit signal P 1
Since PP K is a low speed, it may be configured not to be transmitted as an optical duobinary signal.

【0034】各発光・変調素子から出力された光デュオ
バイナリ信号は、光群合波器47−1〜47−Mでそれ
ぞれ合波され、さらにその合波出力が光群合波器48で
合波されて波長多重光デュオバイナリ信号49として出
力される。この波長多重光デュオバイナリ信号49に
は、誤り訂正用信号チャネルが含まれており、国際標準
の伝送速度体系を維持したまま伝送容量の拡大と高信頼
性を実現することができる。
The optical duobinary signals output from the light emitting / modulating elements are multiplexed by the optical group multiplexers 47-1 to 47-M, respectively, and the multiplexed outputs are multiplexed by the optical group multiplexer 48. It is waved and output as a wavelength multiplexed optical duobinary signal 49. The wavelength multiplexed optical duobinary signal 49 includes an error correction signal channel, and can achieve an increase in transmission capacity and high reliability while maintaining an international standard transmission speed system.

【0035】なお、第2の実施形態では、周波数安定化
用参照光44が複数の波長成分を有し、各波長に分波し
て注入同期をかける構成を示した。それに対して、図5
に示す第3の実施形態のように、複数の周波数安定化用
参照光44−1〜44−Mを用意し、光分岐器51−1
〜51−Mを介してそれぞれ分岐し、レーザ領域41−
1〜41−Mに注入するようにしてもよい。
In the second embodiment, the configuration in which the frequency stabilizing reference light 44 has a plurality of wavelength components, and is demultiplexed into each wavelength to perform injection locking. In contrast, FIG.
And a plurality of frequency stabilizing reference beams 44-1 to 44-M are prepared as in the third embodiment shown in FIG.
Through the laser region 41-M.
You may make it inject | pour into 1-41-M.

【0036】(周波数安定化用参照光の発生方法)図6
は、周波数安定化用参照光の発生方法の一例を示す。図
において、周波数安定化レーザ61から出力された周波
数f0 のレーザ光はモード同期レーザ63に注入され、
注入同期によってモード同期レーザ63の発振周波数の
中心値がf0 に設定される。また、モード同期レーザ6
3は、発振器62の駆動周波数Bに等しい繰り返し光周
波数のパルス列を出力する。このとき、Bの値をモード
同期レーザ63の共振器の共振周波数間隔の整数倍にと
ると、スペクトルは発振器62の駆動周波数Bと等しい
周波数間隔でサイドモードが生じるので、周波数軸上で
くし型のキャリアが生成される。これを光増幅器64で
所定のレベルに増幅し、レーザの発振周波数に極めて近
い零分散波長値をもち、その長手方向の分散ゆらぎ値が
極めて小さく、または分散値の波長依存性が小さい光フ
ァイバ65に入射する。このとき、光ファイバ65中で
四光波混合効果および自己位相変調効果等の非線形現象
の相乗効果により、周波数間隔Bのくし型状のキャリア
が約10THz程度の帯域に渡って発生する。そのうちの1
つのキャリア周波数は、周波数安定化レーザ61の発振
周波数f0 に等しい。これにより、周波数安定化参照光
44が生成される。
(Method of Generating Reference Light for Frequency Stabilization) FIG.
Shows an example of a method for generating the frequency stabilizing reference light. In the figure, a laser beam having a frequency f 0 output from a frequency stabilizing laser 61 is injected into a mode-locked laser 63,
The center value of the oscillation frequency of the mode-locked laser 63 is set to f 0 by injection locking. The mode-locked laser 6
Reference numeral 3 outputs a pulse train having a repetitive optical frequency equal to the driving frequency B of the oscillator 62. At this time, if the value of B is set to an integral multiple of the resonance frequency interval of the resonator of the mode-locked laser 63, the side mode occurs at a frequency interval equal to the drive frequency B of the oscillator 62, so that a comb-shaped spectrum is formed on the frequency axis. Carriers are generated. This is amplified to a predetermined level by an optical amplifier 64, and has an zero dispersion wavelength value very close to the oscillation frequency of the laser, an extremely small dispersion fluctuation value in the longitudinal direction, or an optical fiber 65 having a small wavelength dependence of the dispersion value. Incident on. At this time, due to a synergistic effect of nonlinear phenomena such as the four-wave mixing effect and the self-phase modulation effect in the optical fiber 65, comb-shaped carriers having a frequency interval B are generated over a band of about 10 THz. One of them
The two carrier frequencies are equal to the oscillation frequency f 0 of the frequency stabilized laser 61. As a result, the frequency-stabilized reference light 44 is generated.

【0037】なお、周波数安定化レーザ61としては、
HCNガス分子の有する吸収線を利用して安定化するこ
とにより、10MHz程度の周波数確度の発光素子を実現す
ることができる。 (光群合分波器の構成例)図7は、光群合分波器の構成
例を示す。
The frequency-stabilized laser 61 includes:
By stabilizing using the absorption line of the HCN gas molecule, a light emitting element having a frequency accuracy of about 10 MHz can be realized. FIG. 7 shows an example of the configuration of an optical group multiplexer / demultiplexer.

【0038】(a) は、透過率特性が周期性を有する光合
分波器71の例を示す。この光合分波器71の透過率特
性は、例えば (b)に示すように、周波数間隔Δfの光周
波数f1〜f4を分波すると、光周波数f1,f3と光
周波数f2,f4の2群に分波される。同様に、周期の
異なる光合分波器を多段に接続することにより、合分波
可能な群数を拡大することができる。このような光合分
波器には、例えばマッハツェンダ型光分波器、ファブリ
ペロー型光分波器、アレイ導波路回折格子型光分波器な
どがある。
FIG. 7A shows an example of an optical multiplexer / demultiplexer 71 having a periodic transmittance characteristic. The transmittance characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer 71 are, for example, as shown in (b), when the optical frequencies f1 to f4 of the frequency interval Δf are demultiplexed, they are divided into two groups of optical frequencies f1 and f3 and optical frequencies f2 and f4. It is split. Similarly, by connecting optical multiplexer / demultiplexers having different periods in multiple stages, the number of groups that can be multiplexed / demultiplexed can be increased. Such an optical multiplexer / demultiplexer includes, for example, a Mach-Zehnder optical demultiplexer, a Fabry-Perot optical demultiplexer, and an arrayed waveguide grating optical demultiplexer.

【0039】(c) は、バンド通過型の光合分波器72の
例を示す。この光合分波器72は、例えば (d)に示すよ
うに、光周波数f1,f2を通過させ、光周波数f3,
f4を別のポートから出力する。このような光合分波器
には、通過帯域を平坦化したアレイ導波路回折格子型光
分波器や多層膜光分波器などがある。(e) は、バンド反
射型の光合分波器73の例を示す。この光合分波器73
は、光周波数f1,f2を通過させ、光周波数f3,f
4を反射し、光サーキュレータ74を介して別のポート
に取り出す構成である。このような光合分波器には、多
層膜光分波器や周期をチャープさせたファイバグレーテ
ィングなどがある。
FIG. 3C shows an example of a band-pass type optical multiplexer / demultiplexer 72. The optical multiplexer / demultiplexer 72 allows the optical frequencies f1 and f2 to pass therethrough, as shown in FIG.
f4 is output from another port. As such an optical multiplexer / demultiplexer, there are an arrayed waveguide grating type optical demultiplexer having a flat pass band, a multilayer optical demultiplexer, and the like. (e) shows an example of a band reflection type optical multiplexer / demultiplexer 73. This optical multiplexer / demultiplexer 73
Pass the optical frequencies f1 and f2 and the optical frequencies f3 and f
4 is reflected and taken out to another port via the optical circulator 74. Such an optical multiplexer / demultiplexer includes a multilayer optical demultiplexer and a fiber grating having a chirped period.

【0040】(本発明の並列符号化伝送システムの第2
の実施形態)図8は、本発明の並列符号化伝送システム
の第2の実施形態を示す。本実施形態は、マルチホップ
型光波長多重ネットワークに適用したものである。図に
おいて、ノード75−1〜75−9は、マトリックス状
に光ファイバ伝送路を介して接続される。マルチホップ
型光波長多重ネットワークは、送信ノードから受信ノー
ドまで他のノードを経由しながら信号を伝送するネット
ワークであり、このとき各ノード間で通信に使用される
波長は、波長の衝突が起こらないように適宜設定され
る。このようなネットワークは、本発明の光送信器およ
び光受信器を各ノードに配置し、縦続に接続することに
より構成することができる。このとき、ネットワークの
監視や運営を行うためには、伝達されてきた信号がどの
経路(パス)を経路してきたかを知る必要がある。その
際に、図に示すように、主信号とは別にパス情報を並列
的に他のチャネルに符号化して送信することにより、主
信号の伝送速度の増大を招くことなく伝送が可能とな
る。
(Second embodiment of the parallel coded transmission system of the present invention)
FIG. 8 shows a second embodiment of the parallel coded transmission system of the present invention. This embodiment is applied to a multi-hop type optical wavelength division multiplexing network. In the figure, nodes 75-1 to 75-9 are connected via an optical fiber transmission line in a matrix. A multi-hop optical wavelength division multiplexing network is a network that transmits a signal from a transmitting node to a receiving node while passing through another node. At this time, the wavelength used for communication between the nodes does not cause a wavelength collision. Is appropriately set as described above. Such a network can be configured by arranging the optical transmitter and the optical receiver of the present invention at each node and connecting them in cascade. At this time, in order to monitor and operate the network, it is necessary to know which path (path) the transmitted signal has traveled. At this time, as shown in the figure, by transmitting the path information in parallel to another channel separately from the main signal and transmitting the same, transmission becomes possible without increasing the transmission speed of the main signal.

【0041】(本発明の並列符号化伝送システムの第3
の実施形態)図9は、本発明の並列符号化伝送システム
の第3の実施形態を示す。図において、光クロスコネク
トノード(OXC)76と光分岐挿入多重ノード(OA
DM)77が光ファイバ伝送路を介して接続される。各
ノードの送信部および受信部として、本発明の光送信器
および光受信器を用いる。光クロスコネクトノード76
は、入力された波長多重信号光を送信先のノードが接続
されている光ファイバ伝送路に振り分ける機能をもつ。
光分岐挿入多重ノード77は、入力された波長多重信号
光の中から所定の波長の信号光のみを受信し、また送信
信号をのせた信号光を他の信号光に波長多重化して送出
する機能をもつ。λi ,λj,λk ,λl ,λm は、主
信号を伝送する波長を示し、λSVは監視情報を伝送する
波長を示す。
(Third Embodiment of Parallel Coding Transmission System of the Present Invention)
FIG. 9 shows a third embodiment of the parallel coded transmission system according to the present invention. In the figure, an optical cross connect node (OXC) 76 and an optical add / drop multiplex node (OA)
DM) 77 is connected via an optical fiber transmission line. The optical transmitter and the optical receiver of the present invention are used as a transmission unit and a reception unit of each node. Optical cross connect node 76
Has a function of distributing the input wavelength multiplexed signal light to the optical fiber transmission line to which the destination node is connected.
The optical add / drop multiplex node 77 has a function of receiving only a signal light having a predetermined wavelength from the input wavelength multiplexed signal light, and multiplexing the signal light carrying the transmission signal with another signal light and transmitting the multiplexed signal light. With. [lambda] i , [lambda] j , [lambda] k , [lambda] l , [lambda] m indicate the wavelength for transmitting the main signal, and [lambda] SV indicates the wavelength for transmitting the monitoring information.

【0042】図に示すように、光波長多重ネットワーク
では、種々の波長が各ノードを経由して通信されるの
で、パス情報を管理する必要がある。従来は、このパス
監視情報をサブキャリア多重技術を用いて主信号に重畳
したり、時分割多重技術により主信号の符号列の中に埋
め込んで伝送していた。前者の場合は、サブキャリア信
号と主信号の干渉により監視信号の品質が十分に確保で
きない問題があった。後者の場合は、時分割多重信号の
オーバヘッド部分に埋め込むために、従来の信号フォー
マットを修正するか、主信号の伝送速度を増加させる必
要があった。それに対して、本発明により並列符号化を
行い、主信号以外の他のチャネルを用いて監視情報を伝
送することにより従来の問題点は解消される。
As shown in the figure, in an optical wavelength division multiplexing network, since various wavelengths are communicated via each node, it is necessary to manage path information. Conventionally, this path monitoring information has been superimposed on the main signal by using the subcarrier multiplexing technique, or embedded in the code string of the main signal by the time division multiplexing technique and transmitted. In the former case, there is a problem that the quality of the monitoring signal cannot be sufficiently ensured due to the interference between the subcarrier signal and the main signal. In the latter case, it is necessary to modify the conventional signal format or increase the transmission speed of the main signal in order to embed it in the overhead portion of the time division multiplexed signal. On the other hand, the conventional problem is solved by performing parallel coding according to the present invention and transmitting monitoring information using a channel other than the main signal.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光送信器
は、光の位相および強度を独立にデュオバイナリ変調す
る構成により、光スペクトル広がりの狭い信号光を生成
することができ、波長多重数を増やすことができる。ま
た、本発明の並列符号化伝送システムでは、例えばデー
タ信号とその誤り訂正に用いるパリティビット信号を各
波長に割り当て、波長多重信号光として伝送することに
より、国際標準の伝送速度体系を逸脱せずに誤り訂正機
能を付加することができる。また、光波長多重ネットワ
ークにおいて、データ信号とその監視情報の伝送におい
ても同様である。
As described above, the optical transmitter according to the present invention can generate signal light with a narrow optical spectrum spread by the configuration in which the phase and intensity of light are independently duobinary modulated, and can perform wavelength multiplexing. You can increase the number. Further, in the parallel coded transmission system of the present invention, for example, a data signal and a parity bit signal used for error correction thereof are assigned to each wavelength and transmitted as a wavelength-division multiplexed signal light without departing from an international standard transmission rate system. Can have an error correction function. In an optical wavelength division multiplexing network, the same applies to the transmission of a data signal and its monitoring information.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の並列符号化伝送システムの第1の実施
形態を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a parallel coded transmission system according to the present invention.

【図2】光送信器の第1の実施形態を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the optical transmitter.

【図3】電界吸収型(EA)変調器の変調特性を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing modulation characteristics of an electro-absorption (EA) modulator.

【図4】光送信器の第2の実施形態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the optical transmitter.

【図5】光送信器の第3の実施形態を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the optical transmitter.

【図6】周波数安定化用参照光の発生方法を説明する
図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of generating a frequency stabilizing reference light.

【図7】光群合分波器の構成例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a light group multiplexer / demultiplexer.

【図8】本発明の並列符号化伝送システムの第2の実施
形態を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the parallel coded transmission system of the present invention.

【図9】本発明の並列符号化伝送システムの第3の実施
形態を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of the parallel coded transmission system of the present invention.

【図10】デュオバイナリ変調方式に対応する従来の光
送信器の構成例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a conventional optical transmitter supporting a duobinary modulation method.

【図11】従来の光送信器の動作原理を説明する図。FIG. 11 is a diagram illustrating the operation principle of a conventional optical transmitter.

【図12】光デュオバイナリ信号による光スペクトル広
がりの圧縮効果を説明する図。
FIG. 12 is a view for explaining a compression effect of an optical spectrum spread by an optical duobinary signal.

【図13】従来の誤り訂正符号化伝送システムの構成例
を示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of a conventional error correction encoding transmission system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 誤り訂正符号化回路 11,12 発光素子 13,14 変調手段 15 光合波器 16 光ファイバ伝送路 17 光分波器 18,19 受信回路 20 誤り訂正復号化回路 21 DFBレーザ領域 22 位相変調領域 23 強度変調領域 24 プリコーダ 25,30 低域通過フィルタ 26 論理反転回路 27 減算回路 28 増幅器 29 レベルシフト回路 41 レーザ領域 42 位相変調領域 43 強度変調領域 44 周波数安定化用参照光 45,46 光群分波器 47,48 光群合波器 49 波長多重光デュオバイナリ信号 50 変調信号生成部 51 光分岐器 61 周波数安定化レーザ 62 発振器 63 モード同期レーザ 64 光増幅器 65 光ファイバ 71,72,73 光合分波器 74 光サーキュレータ 75 ノード 76 光クロスコネクトノード(OXC) 77 光分岐挿入多重ノード(OADM) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Error correction encoding circuit 11, 12 Light emitting element 13, 14 Modulation means 15 Optical multiplexer 16 Optical fiber transmission line 17 Optical demultiplexer 18, 19 Receiving circuit 20 Error correction decoding circuit 21 DFB laser area 22 Phase modulation area 23 Intensity modulation area 24 Precoder 25, 30 Low pass filter 26 Logical inversion circuit 27 Subtraction circuit 28 Amplifier 29 Level shift circuit 41 Laser area 42 Phase modulation area 43 Intensity modulation area 44 Frequency stabilization reference light 45, 46 Light group demultiplexing Devices 47, 48 optical group multiplexer 49 wavelength multiplexed optical duobinary signal 50 modulation signal generator 51 optical branching device 61 frequency stabilizing laser 62 oscillator 63 mode-locked laser 64 optical amplifier 65 optical fiber 71, 72, 73 optical multiplexer / demultiplexer Container 74 optical circulator 75 node 76 optical cross connect De (OXC) 77 optical add drop multiplexer nodes (OADM)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数系列のデータ信号を並列符号化して
出力する符号化回路と、 互いに異なる複数の波長の光を出力する発光素子と、 前記発光素子から出力される各波長の光を前記符号化回
路から出力される複数系列のデータ信号でそれぞれ変調
する変調手段と、 前記変調手段で変調された各波長の信号光を合波して出
力する光合波器とを備えたことを特徴とする光送信器。
An encoding circuit that encodes a plurality of data signals in parallel and outputs the encoded data signals; a light emitting element that outputs light of a plurality of wavelengths different from each other; Modulating means for modulating each signal with a plurality of series of data signals output from the multiplexing circuit; and an optical multiplexer for multiplexing and outputting signal light of each wavelength modulated by the modulating means. Optical transmitter.
【請求項2】 変調手段は、 2値のNRZ符号のデータ信号から位相変調用信号およ
び強度変調用信号を生成する変調信号生成部と、 発光素子から出力される各波長の光の位相および強度を
前記位相変調用信号および前記強度変調用信号により独
立にデュオバイナリ変調する変調部とを備えたことを特
徴とする請求項1に記載の光送信器。
A modulating means for generating a phase modulation signal and an intensity modulation signal from a binary NRZ code data signal; a phase and intensity of light of each wavelength output from the light emitting element; The optical transmitter according to claim 1, further comprising: a modulation unit that independently performs duobinary modulation using the phase modulation signal and the intensity modulation signal.
【請求項3】 発光素子および変調手段の変調部は、 発振波長が単一かつ安定になる構造を有するレーザ光発
生領域、位相変調領域、強度変調領域を有する半導体素
子から構成され、 変調信号生成部から出力される位相変調用信号を位相変
調領域に印加し、強度変調用信号を強度変調領域に印加
する構成であることを特徴とする請求項2に記載の光送
信器。
3. The light emitting element and the modulating section of the modulating means are composed of a semiconductor element having a laser light generating region, a phase modulating region, and an intensity modulating region having a structure in which the oscillation wavelength is single and stable, and a modulating signal is generated. 3. The optical transmitter according to claim 2, wherein a signal for phase modulation output from the section is applied to a phase modulation area, and a signal for intensity modulation is applied to the intensity modulation area.
【請求項4】 発光素子に外部から周波数が安定化され
た光を注入し、注入同期によって発振波長を安定化する
手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3
のいずれかに記載の光送信器。
4. A light emitting device comprising means for injecting light whose frequency is stabilized from the outside into the light emitting element and stabilizing an oscillation wavelength by injection locking.
An optical transmitter according to any one of the above.
【請求項5】 符号化回路は、複数N系列のデータ信号
を入力し、複数N系列のデータ信号とその誤り訂正に用
いる複数K系列のパリティビット信号を出力する誤り訂
正符号化回路であることを特徴とする請求項1ないし請
求項4のいずれかに記載の光送信器。
5. The encoding circuit is an error correction encoding circuit that inputs a plurality of N-sequence data signals and outputs a plurality of N-sequence data signals and a plurality of K-sequence parity bit signals used for error correction thereof. The optical transmitter according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
載の光送信器と、 前記光送信器から出力される波長多重信号光を伝送する
光ファイバ伝送路と、 前記光ファイバ伝送路からの波長多重信号光を波長ごと
に分波する光分波器と、前記光分波器で分波された各波
長の信号光を受信する受信回路と、前記受信回路から出
力される複数系列のデータ信号を入力し、複数系列のデ
ータ信号を出力する復号化回路とにより構成される光受
信器とを備えたことを特徴とする並列符号化伝送システ
ム。
6. The optical transmitter according to claim 1, wherein: an optical fiber transmission line for transmitting wavelength-division multiplexed signal light output from the optical transmitter; and an optical fiber transmission line. An optical demultiplexer that demultiplexes the wavelength-division multiplexed signal light for each wavelength, a receiving circuit that receives signal light of each wavelength demultiplexed by the optical demultiplexer, and a plurality of series of signals output from the receiving circuit. An optical receiver comprising: a decoding circuit that inputs a data signal and outputs a plurality of series of data signals;
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