DE60222719T2

DE60222719T2 - Mehrwellenlängen optische Modulationsvorrichtung und Wellenlängenmultiplexierter optischer Signalsender

Info

Publication number: DE60222719T2
Application number: DE60222719T
Authority: DE
Inventors: Jun-Ichi Musashino-shi Kani; Katsuhiro Musashino-shi Araya; Noboru Musashino-shi Takachio; Koji Musashino-shi Akimoto; Mitsuhiro Musashino-shi Teshima; Masamichi Musashino-shi Fujiwara; Hiroo Musashino-shi Suzuki; Shingo Musashino-shi Kawai; Katsumi Musashino-shi Iwatsuki
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: EP1267510A2; US20020191904A1; DE60222719D1; CA2389974C; CA2389974A1; EP1267510B1; US7127168B2; EP1267510A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung, die Mehrfachwellenlängen-Licht demultiplexiert, das Licht jedes Wellenlängenkanals unter Verwendung mehrerer optischer Modulatoren moduliert, an dem modulierten Signallicht eine Wellenlängenmultiplexierung ausführt und es daraufhin sendet, und bezieht sich außerdem auf einen Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, der diese optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung verwendet. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung und auf einen Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, der Breitband-Mehrfachwellenlängenlicht, das von einer Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegeben wird, in einzelne Wellenlängenkanäle demultiplexieren kann. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung und auf einen Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, die Leistungspegel-Abweichungen zwischen jedem Wellenlängenkanal unterdrücken können.
Beschreibung des Standes der Technik
Um die Anforderungen nach erhöhter Übertragungskapazität in den letzten Jahren zu erfüllen, hat die Entwicklung von Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystemen (WDM-Übertragungssystemen), in denen mehrere optische Signale mit verschiedenen Wellenlängen auf einem einzelnen optischen Faserübertragungsweg übertragen werden, Fortschritte gemacht. Unlängst ist ein WDM-Übertragungssystem berichtet worden, in dem die Anzahl der Multiplexe auf mehrere einhundert Kanäle erhöht worden ist, während WDM-Übertragungssysteme mit 160 Kanälen bereits auf der Geschäftsverwendungsebene hergestellt werden.
30 zeigt ein Beispiel der Konstruktion eines herkömmlichen Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, der mit einer optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung versehen ist. Die Konstruktion in dieser Zeichnung ist z. B. in einer Abhandlung von N. Takachio u. a. mit dem Titel "Wide area gigabit access network based an 12.5 GHz spaced 256 channel super-dense WDM technologies" in IEE Electronics Letters, Bd. 37, S. 309–310, 1. März 2001, offenbart. In dieser Zeichnung erzeugt der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale durch Filterung (Doppelbegrenzung des Spektrums) von Mehrfachwellenlängenlicht, das von einer Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 981 ausgegeben wird, unter Verwendung eines optischen Demultiplexers 982 Licht in mehreren Wellenlängenkanälen. Daraufhin wird das Licht jedes Wellenlängenkanals jeweils durch mehrere optische Modulatoren 983-1 bis 983-n moduliert, woraufhin das modulierte Signallicht unter Verwendung eines optischen Multiplexers 984 einer Wellenlängenmultiplexierung ausgesetzt und daraufhin gesendet wird. Das Mehrfachwellenlängenlicht enthält mehrere verschiedene Wellenlängenkomponenten, wobei die Wellenlängenkomponenten in jede Wellenlängenkomponente getrennt werden können, wobei jede von diesen als ein optischer Träger für ein anderes Signal verwendet werden kann. Mehrfachwellenlängenlicht wird durch Modulieren der Phase von Laserlicht unter Verwendung einer einzelnen Frequenz erhalten. Es wird angemerkt, dass es ebenfalls möglich ist, Mehrfachwellenlängenlicht unter Verwendung eines Modenkopplungsschemas zu erhalten (siehe eine Abhandlung von H. Sanjoh u. a. mit dem Titel "Multiwavelength Light Source with Precise Frequency Spacing Using Mode-Locked Semiconductor Laser and an Arrayed Wavelength Grating Filter", IEEE Photonics technology letters, Bd. 9, Nr. 6, Juni 1997). Es ist ebenfalls möglich, Super-Mehrfachwellenlängenlicht (Super-Kontinuumlicht) zu erhalten, indem ein nichtlinearer Effekt in Impulslicht veranlasst wird. Eine Lichtquelle, die von einer oder von mehreren Keim-Laserdioden in den oben beschriebenen Arten effizient Mehrfachwellenlängenlicht erzeugt, ist als eine Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle bekannt. In einem herkömmlichen Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale wird ein Array-Wellenleitergitter-Filter (AWG-Filter) als der optische Demultiplexer 982 und als der optische Multiplexer 984 verwendet. Allerdings besitzt ein AWG eine zyklische Sendecharakteristik, in der alle Wellenlängen mit dem Abstand des freien Spektralbereichs (FSR) gesendet werden. Wenn ein AWG für die Kanal-Demultiplexierung, das denselben Kanalabstand wie das Mehrfachwellenlängenlicht hat, Breitband-Mehrfachwellenlängenlicht mit einer Vielfachheit demultiplexiert, in der z. B. die Wellenlängenzahl, wie es in 31 gezeigt ist, 1000 Kanäle oder mehr ist, übersteigt somit das Frequenzband des Mehrfachwellenlängenlichts den FSR des AWG, was dazu führt, dass von einem einzigen Ausgangsport mehrere Wellenlängen ausgegeben werden. Das heißt, in diesem AWG-Typ für die Kanal-Demultiplexierung ist es nicht möglich, Mehrfachwellenlängenlicht mit einem Frequenzband, das gleich oder breiter als der FSR ist, in einzelne Wellenlängenkanäle zu demultiplexieren.
Darüber hinaus enthalten Beispiele der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 981 jene, die verstärktes spontanes Emissionslicht (ASE-Licht) verwenden, das von einem optischen Faserverstärker ausgegeben wird, und jene, die wiederholte kurze optische Impulse verwenden.
Wenn wiederholte kurze optische Impulse verwendet werden, wie es in 32 gezeigt ist, entsteht das Problem, dass zwischen jedem der durch die Doppelbegrenzung des Spektrums erhaltenen Wellenlängenkanäle eine Leistungspegel-Abweichung erzeugt wird. Falls die Leistung nicht für jede Wellenlänge gleichmäßig ist, nimmt die Übersprechwirkung, die durch die mit hoher Leistung versorgten Wellenlängen zu den mit niedriger Leistung versorgten Wellenlängen erzeugt wird, zu, wobei eine übermäßige Verschlechterung auftreten kann. Darüber hinaus nimmt dann, wenn die Gesamtleistung so verringert wird, dass die mit hoher Leistung versorgten Wellenlängen keine Verschlechterung wegen des nichtlinearen Effekts verursachen, das Rauschen in den mit niedriger Leistung versorgten Wellenlängen zu.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einer optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung und in einem Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, die eine Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle zum Erzeugen von Mehrfachwellenlängenlicht verwenden, zu ermöglichen, dass Mehrfachwellenlängenlicht, das ein Frequenzband hat, das gleich dem oder breiter als der FSR eines AWG ist, in einzelne Wellenlängenkanäle demultiplexiert wird, dieses Mehrfachwellenlängenlicht demultiplexiert wird, das Licht jedes resultierenden Wellenlängenkanals unter Verwendung mehrerer optischer Modulatoren moduliert wird, an dem modulierten Signallicht eine Wellenlängenmultiplexierung ausgeführt wird und es daraufhin ausgegeben wird. Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung und einen Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale zu schaffen, die Leistungspegel-Abweichungen zwischen jedem Wellenlängenkanal unterdrücken können.
Zur Lösung der obigen Aufgaben umfasst die optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung der vorliegenden Erfindung: einen Wellenlängengruppen-Demultiplexer, der Mehrfachwellenlängen-Licht, das mehrere Wellenlängen besitzt, empfängt und das Mehrfachwellenlängen-Licht in Wellenlängengruppen demultiplexiert, die aus der jeweiligen Mehrzahl von Wellenlängen gebildet sind; mehrere Kanal-Demultiplexer, die jede Wellenlängengruppe in Licht der jeweiligen Wellenlängen demultiplexieren, mehrere optische Modulatoren, die Licht jeweiliger Wellenlängen, die durch die Kanal-Demultiplexer demultiplexiert worden sind, mit Sendesignalen modulieren; mehrere Kanal-Multiplexer, die das modulierte Signallicht jeder Wellenlänge, das von den optischen Modulatoren ausgegeben wird, für jede Wellenlängengruppe multiplexieren; und einen Wellenlängengruppen-Multiplexer, der das wellenlängenmultiplexierte Signallicht jeder Wellenlängengruppe, das von jedem Kanal-Multiplexer ausgegeben wird, multiplexiert.
Darüber hinaus umfasst der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung: eine Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle, die Mehrfachwellenlängen-Licht, das mehrere Wellenlängen besitzt, erzeugt; und eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung, wobei die optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung versehen ist mit: einem Wellenlängengruppen-Demultiplexer, der das Mehrfachwellenlängen-Licht empfängt, um das Mehrfachwellenlängen-Licht in Wellenlängengruppen zu demultiplexieren, die aus der jeweiligen Mehrzahl von Wellenlängen gebildet sind; mehreren Kanal-Demultiplexer, die jede Wellenlängengruppe in Licht der jeweiligen Wellenlängen demultiplexieren, mehreren optischen Modulatoren, die Licht jeweiliger Wellenlängen, die durch die Kanal-Demultiplexer demultiplexiert worden sind, mit Sendesignalen modulieren; mehreren Kanal-Multiplexern, die das modulierte Signallicht jeder Wellenlänge, das von den mehreren optischen Modulatoren ausgegeben wird, für jede Wellenlängengruppe multiplexieren; und einem Wellenlängengruppen-Multiplexer, der das wellenlängenmultiplexierte Signallicht jeder Wellenlängengruppe, das von jedem Kanal-Multiplexer ausgegeben wird, multiplexiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch Bereitstellung eines Wellenlängengruppen-Multiplexers/-Demultiplexers und eines Kanal-Multiplexers/-Demultiplexers in einer optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung und in einem Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, die eine Mehr fachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle zum Erzeugen von Mehrfachwellenlängenlicht verwenden, Mehrfachwellenlängenlicht, das ein Frequenzband hat, das gleich oder größer als der FSR eines AWG ist, in einzelne Wellenlängenkanäle zu demultiplexieren, dieses Mehrfachwellenlängenlicht zu demultiplexieren, das Licht jedes resultierenden Wellenlängenkanals unter Verwendung mehrerer optischer Modulatoren zu modulieren, an dem modulierten Signallicht eine Wellenlängenmultiplexierung auszuführen wird und es daraufhin auszugeben. Darüber hinaus ist es durch Anpassung des Frequenzabstands der Keim-Laser (z. B. Halbleiterlaser), die die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle bilden, an den FSR des AWG, der die Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer bildet, möglich, unter Verwendung des zyklischen Wesens des AWG, in dem die jeweiligen FSRs dieselben Übertragungscharakteristiken haben, AWGs mit denselben Charakteristiken auf verschiedene Wellenlängengruppen anzuwenden. Dementsprechend besteht keine Notwendigkeit, eine Mehrfachprodukterzeugung mit niedrigem Volumen des AWG auszuführen, das die Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer bilden. Außerdem ist es möglich, Leistungspegel-Abweichungen zwischen Wellenlängenkanälen, die in der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle erzeugt werden können, zu unterdrücken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Diagramm, das die Sendecharakteristiken eines Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31 und eines Kanal-Demultiplexers 32 zeigt.
3 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel eines optischen Spektrums von Mehrfachwellenlängenlicht zeigt.
4 ist ein Blockschaltplan, der ein erstes Konstruktionsbeispiel einer Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 zeigt.
5 ist ein Diagramm, das ein Ausgangslichtspektrum des ersten Konstruktionsbeispiels der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 zeigt.
6 ist ein Diagramm, das die Sendecharakteristiken eines optischen Demultiplexers zeigt, der dem ersten Konstruktionsbeispiel der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 entspricht.
7 ist ein Diagramm, das ein zweites Konstruktionsbeispiel der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 zeigt.
8 ist ein Diagramm, das Sendecharakteristiken eines optischen Demultiplexers zeigt, der dem zweiten Konstruktionsbeispiel der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 entspricht.
9 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist ein Blockschaltplan, der ein Konstruktionsbeispiel eines Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale zeigt, der eine Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle verwendet.
14A bis 14C sind Diagramme, die das Prinzip der Mehrfachwellenlängenerzeugung durch eine Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle zeigen.
15 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer sechsten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
18 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
19A und 19B sind Blockschaltpläne, die die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
20 ist ein Blockschaltplan, der ein Beispiel der Konstruktion eines herkömmlichen Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale zeigt, der eine Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle verwendet.
21 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
22 ist ein Diagramm, das die Operation der Verstärkungsfaktor-Entzerrung in der elften Ausführungsform zeigt.
23A und 23B sind Blockschaltpläne, die die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
24A und 24B sind Blockschaltpläne, die die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
25 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
26A und 26B sind Blockschaltpläne, die die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
27 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
28 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
29 ist ein Diagramm, das optische Leistungsabweichungen an einem Eingang in den Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale und an einem Ausgang aus dem Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale sowie eine Abweichung des optischen Verlusts (der optischen Verstärkung) in der siebzehnten Ausführungsform zeigt.
30 ist ein Blockschaltplan, der ein Beispiel der Konstruktion eines herkömmlichen Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale zeigt.
31 ist ein Diagramm, das Sendecharakteristiken eines optischen Demultiplexers und ein optisches Spektrum des Mehrfachwellenlängenlichts in einer herkömmlichen Schaltung zeigt.
32 ist ein Diagramm, das ein optisches Spektrum des Mehrfachwellenlängenlichts in einer herkömmlichen Schaltung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Erste Ausführungsform]
1 zeigt den Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Ausführungsform in 1 ist mit einer Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1, die Mehrfachwellenlängenlicht, das mehrere Wellenlängen besitzt, erzeugt, mit einem Wellenlängengruppen-Demultiplexer 31, der das Mehrfachwellenlängenlicht in jeweilige Wellenlängengruppen demultiplexiert, die jeweils durch eine jeweilige Mehrzahl von Wellenlängenkanälen gebildet sind, mit Kanal-Demultiplexern 32-1 bis 32-m, die jede Wellenlängengruppe jeweils in mehrere Wellenlängenkanäle demultiplexieren, mit mehreren optischen Modulatoren 33-11 bis 33-mn, die das Licht jedes Wellenlängenkanals jeweils unter Verwendung von Sendesignalen modulieren, mit Kanal-Multiplexern 34-1 bis 34-m, die jeweils das Modulationssignallicht jedes Kanals für jede Wellenlängengruppe multiplexieren, und mit einem Wellenlängengruppen-Multiplexer 35, der das wellenlängenmultiplexierte Signallicht jeder Wellenlängengruppe, das von jedem Kanal-Multiplexer ausgegeben wird, multiplexiert, versehen. Die Komponenten mit Ausnahme der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 bilden eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung.
Der Wellenlängengruppen-Demultiplexer 31 und der Wellenlängengruppen-Multiplexer 35 und die Kanal-Demultiplexer 32 und die Kanal-Multiplexer 34 bilden Paare, die jeweils dieselben Sendecharakteristiken haben, und können z. B. durch ein Array-Wellenleiter-Filter (AWG-Filter) gebildet sein. Außer durch das AWG können der Wellenlängengruppen-Demultiplexer 31 und der Wellenlängengruppen-Multiplexer 35 ebenfalls durch dielektrische Mehrschichtfilter, durch Fasergitter oder dergleichen gebildet sein. In der folgenden Beschreibung sind die Sendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31 und des Kanal-Demultiplexers 32 gezeigt, wobei aber auf den Wellenlängengruppen-Multiplexer 35 und auf den Kanal-Multiplexer 34 dieselbe Beschreibung zutrifft.
2 zeigt die Sendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31 und der Kanal-Demultiplexer 32. Der Frequenzabstand zwischen benachbarten Kanälen (im Folgenden als "Kanalfrequenzabstand" bezeichnet) des von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 ausgegebenen Mehrfachwellenlängen-Lichts ist auf Δf eingestellt. Der FSR des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31 ist gleich oder größer als das Frequenzband des von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 ausgegebenen Mehrfachwellenlängenlichts eingestellt, während die Halbwertbreite der Sendecharakteristiken jedes Ports näherungsweise auf ein Mehrfaches (n × Δf) des Kanalfrequenzabstands Δf eingestellt sind und der Frequenzabstand zwischen benachbarten Sendemittenfrequenzen (im Folgenden als "Sendemittenfrequenzabstand" bezeichnet) Δν so eingestellt ist, dass Δν ≥ n × Δf ist. Der FSR des Kanal-Demultiplexers 32 ist gleich oder größer als die Halbwertbreite der Sendecharakteristiken jedes Ports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31 eingestellt, während der Sendemittenfrequenzabstand jedes Ports auf Δf eingestellt ist. Im Ergebnis werden eine Wellenlängengruppen-Demultiplexierung und eine Kanal-Demultiplexierung von Mehrfachwellenlängen-Licht möglich.
Anstatt Mehrfachwellenlängen-Licht auszugeben, bei dem jeder Kanal gleichmäßig in dem Kanalfrequenzabstand Δf angeordnet ist (2), kann die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 wie in 3 gezeigt Mehrfachwellenlängen-Licht ausgeben, in dem mehrere Wellenlängensätze in dem Frequenzbereich verteilt sind und in dem jeder Wellenlängensatz, der aus einer Anzahl n von Kanälen gebildet ist, die in dem Kanalfrequenzabstand Δf angeordnet sind, den Mittenfrequenzabstand Δν hat und der Beziehung Δν ≥ n × Δf genügt. In diesem Fall ist die Sendemittenfrequenzdifferenz zwischen den Ausgangsports (oder Eingangsports), die in dem Wellenlängenbereich des Wellenlängengruppen-Demultiplexers (oder Wellenlängengruppen-Multiplexers) benachbart sind, auf p (wobei p eine beliebige natürliche Zahl ist) mal der Mittenfrequenzdifferenz jedes Wellenlängensatzes des Mehrfachwellenlängen-Lichts eingestellt. Wenn p = 1 ist, ist jeder Wellenlängensatz des Mehrfachwellenlängen-Lichts an jede durch den Wellenlängengruppen-Demultiplexer (oder -Multiplexer) demultiplexierte (oder multiplexierte) Wellenlängengruppe angepasst.
Es wird nun eine Beschreibung der Konstruktion der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1, die Mehrfachwellenlängenlicht wie etwa das in 3 gezeigte erzeugt, und der Sendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Demultiplexers, des Wellenlängengruppen-Multiplexers, des Kanal-Demultiplexers und des Kanal- Multiplexers zum Unterdrücken von Leistungspegel-Abweichungen zwischen Kanälen gegeben. Es wird angemerkt, dass zur Unterdrückung von Leistungspegel-Abweichungen z. B. ein Schema, in dem eine Abflachung des optischen Spektrums unter Verwendung einer Superkontinuumslichtquelle ausgeführt wird, oder ein Schema, in dem die Abflachung des optischen Spektrums unter Verwendung eines optischen Filters ausgeführt wird, das die entgegengesetzten Charakteristiken gegenüber der von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegebenen optischen Spektrumkonfiguration hat, verwendet werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform können Leistungspegel-Abweichungen zwischen Kanälen dadurch unterdrückt werden, dass der Wellenlängengruppen-Demultiplexer und der Wellenlängengruppen-Multiplexer mit Sendecharakteristiken versehen sind, die die entgegengesetzte Konfiguration gegenüber dem optischen Spektrum des von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegebenen Mehrfachwellenlängenlichts haben.
<Erstes Konstruktionsbeispiel der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1>
4 zeigt ein erstes Konstruktionsbeispiel der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1. Dieses Beispiel ist eine Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 ( japanische Patentanmeldung Nr. 2001-199791 ), die Mehrfachwellenlängen-Licht dadurch erzeugt, dass sie unter Verwendung elektrischer Signale (z. B. einer Sinusschwingung) mit einem spezifischen Wiederholungszyklus an kontinuierlichem Licht mit mehreren Mittenfrequenzen eine Phasenmodulation und eine Intensitätsmodulation (Amplitudenmodulation) ausführt und für jede Mittenfrequenz ein Seitenband erzeugt.
Die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 in 4 ist mit einem Lichterzeugungsabschnitt 10 und mit einem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 20 versehen. Der Lichterzeugungsabschnitt 10 ist mit einer Anzahl n von Halbleiterlasern (LD) 11-1 bis 11-n, die kontinuierliches Licht mit den jeweils verschiedenen Mittenfrequenzen f1 bis fn erzeugen, und mit einem optischen Multiplexer 12, der das kontinuierliche Licht multiplexiert, versehen. Der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 20 ist mit einem Intensitätsmodulator 21, der die Intensität (d. h. die Amplitude) des von dem Lichterzeugungsabschnitt 10 ausgegebenen Lichts moduliert, und mit einem Phasenmodulator 22, der die Phase des von dem Lichtmodulationsabschnitt 10 ausgegebenen Lichts moduliert (wobei die Reihen folge der jeweiligen Modulatoren optional ist und wobei der Intensitätsmodulator 21 ebenfalls auf der Ausgangsseite von dem Phasenmodulator 22 angeordnet sein kann), mit einem zyklischen Signalgenerator 23, der ein vorgegebenes zyklisches Signal (eine Sinusschwingung) erzeugt, das an jeden Modulator angelegt werden soll, und mit Spannungseinstellabschnitten 24 und 25, die die angelegte Spannung und die Vorspannung der zyklischen Signale einstellen, versehen. Außerdem kann der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 20 z. B. einen Mach-Zehnder-Intensitätsmodulator verwenden, um eine Phasenmodulation in einem abgezweigten Weg auszuführen und um zuzulassen, dass eine Gesamtintensitätsmodulation (Gesamtamplitudenmodulation) ausgeführt wird.
Der Intensitätsmodulator 21 moduliert unter Verwendung einer festen Frequenz, die dem gewünschten Wellenlängenabstand entspricht, die Amplitude der zeitlichen Signalform des Lichts (kontinuierlichen Lichts), das von dem Lichterzeugungsabschnitt 10 ausgegeben wird. Im Ergebnis werden als das Ausgangslicht des Intensitätsmodulators 21 ein optisches Spektrum mit der Ausgangsfrequenz des Lichterzeugungsabschnitts als der Mittenfrequenz und mit Seitenbändern diskreter Wellenlängen mit dem relevanten Frequenzabstand erhalten. Darüber hinaus moduliert der Phasenmodulator 22 die Phase der modulierten Welle, damit das diskrete optische Spektrum im Frequenzbereich zu dem oberen und unteren Seitenband abweicht. Durch Einstellen des Frequenzabweichungsbetrags jedes Modulators und Ausführen einer Steuerung in der Weise, dass die diskreten optischen Spektren überlagert werden und die Leistungspegel-Abweichung jedes Seitenbands gleich gemacht wird, wird hier ein optisches Spektrum erhalten, das wie etwa in 5 gezeigt Seitenbänder in einem gleichen Abstand relativ zu den jeweiligen Frequenzen f1 bis fn hat. Allerdings ist in dem optischen Spektrum mit diesem Mehrfachwellenlängen-Licht die Mittenfrequenzleistung wegen der Wirkung der Phasenmodulation verringert.
Unter Verwendung eines Wellenlängengruppen-Demultiplexers und eines Wellenlängengruppen-Multiplexers (31, 35), deren Sendecharakteristiken die Gauß-Verteilung sind, ist es möglich, die Leistungspegel-Abweichungen zwischen Kanälen für das Mehrfachwellenlängen-Licht mit dem obigen Typ des optischen Spektrums zu unterdrücken.
6 zeigt Sendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31 und des Kanal-Demultiplexers 32, die dem ersten Konstruktionsbeispiel der Mehr fachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 entsprechen. Wie in 6 gezeigt ist, ist es unter Verwendung eines Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31, dessen Sendecharakteristiken die Gauß-Verteilung sind, und durch Anpassen von dessen Sendemittenfrequenz an die Mittenfrequenzen f1 bis fn der Wellenlängensätze des Mehrfachwellenlängen-Lichts und ferner unter Verwendung eines Kanal-Demultiplexers 32, in dem die Sendemittenfrequenz auf den Kanalfrequenzabstand Δf eingestellt ist, möglich, eine Demultiplexierung in jeweilige Wellenlängenkanäle auszuführen, in denen die Leistungspegel-Abweichung unterdrückt ist.
<Zweites Konstruktionsbeispiel der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1>
7 zeigt ein zweites Konstruktionsbeispiel der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1.
Die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 in 7 ist mit mehreren Wiederholungsimpuls-Lichtquellen 41-1 bis 41-n, die wiederholte kurze optische Impulse ausgeben, die jeweils eine andere Mittenfrequenz haben, und mit einem optischen Multiplexer 42, der jeden der wiederholten kurzen optischen Impulse multiplexiert, versehen.
Da das optische Spektrum der Mehrfachwellenlängen-Lichtausgabe von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 eng der Gauß-Verteilung ähnelt, ist es unter Verwendung eines Wellenlängengruppen-Demultiplexers und eines Wellenlängengruppen-Multiplexers (31 und 35), deren Sendecharakteristiken in der Mitte des Sendewellenlängenbands eine Kerbe des Durchlassvermögens zeigen, möglich, Leistungspegel-Abweichungen zwischen den Kanälen zu unterdrücken.
8 zeigt die Sendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31 und des Kanal-Demultiplexers 32, die dem zweiten Konstruktionsbeispiel der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 entsprechen. Wie in 8 gezeigt ist, ist es unter Verwendung eines Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31, dessen Sendecharakteristiken in der Mitte des Sendewellenlängenband auf der Gauß-Verteilung des Mehrfachwellenlängenlichts eine Kerbe zeigen, und durch Anpassung von dessen Sendemittenfrequenz an die Mittenfrequenzen f1 bis fn der Wellenlängensätze des Mehrfachwellenlängen-Lichts und ferner unter Verwendung eines Kanal-Demultiplexers 32, in dem die Sendemittenfrequenz auf den Kanalfrequenzabstand Δf eingestellt ist, möglich, eine Demultiplexierung in jeweilige Wellenlängenkanäle auszuführen, in denen die Leistungspegel-Abweichung unterdrückt ist.
Darüber hinaus ist es in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform zum Unterdrücken von Leistungspegel-Abweichungen nicht absolut notwendig, dass nur die Sendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Demultiplexers gesteuert werden, sondern ist es ebenfalls möglich, eine Steuerung derart auszuführen, dass die Gesamtsendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Demultiplexers und des Wellenlängengruppen-Multiplexers die oben beschriebene Unterdrückung der Leistungspegel-Abweichung erreichen.
[Zweite Ausführungsform]
9 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Es wird angemerkt, dass Bauelemente, die dieselben wie die in 1 gezeigt sind, dieselben Bezugszeichen tragen. Die Merkmale der vorliegenden Ausführungsform sind die Bereitstellung einer Lichtreflexionsvorrichtung 6, die die Ausgabe der optischen Modulatoren 33-11 bis 33-mn reflektiert; die Vereinigung des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 31 und des Wellenlängengruppen-Multiplexers 35 als ein Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer 3; und die Vereinigung des Kanal-Demultiplexers 32 und des Kanal-Multiplexers 34 als ein Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer 4. Es wird angemerkt, dass der Ausgang von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 mit dem Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer 3 verbunden ist und dass ein optischer Zirkulator 2 oder eine optische Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtung mit denselben Funktionen wie ein optischer Zirkulator verwendet wird, um die multiplexierte Ausgabe von dem Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer 3 als eine Ausgabe von dem Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale auszukoppeln Der optische Zirkulator 2 in 9 gibt von der Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 1 ausgegebenes Mehrfachwellenlängen-Licht in den Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer 3 ein. Der Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer 3 demultiplexiert das eingegebene Mehrfachwellenlängen-Licht in jeweilige Wellenlängengruppen und gibt die Wellenlängengruppen in den Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer 4-1 bis 4-m ein. Jeder Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer 4 demultiple xiert jede Wellenlängengruppe in mehrere optische Träger, die denselben Wellenlängenabstand haben. Die optischen Modulatoren 33-11 bis 33-mn modulieren die optischen Träger der entsprechenden Wellenlängen und die Lichtreflexionsvorrichtung 6 reflektiert das jeweilige modulierte Licht. Die Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer 4-1 bis 4-m multiplexieren das modulierte Signallicht der jeweiligen Kanäle für jede Wellenlängengruppe und der Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer 3 multiplexiert das wellenlängenmultiplexierte Signallicht jeder Wellenlängengruppe. Der optische Zirkulator 2 sendet dieses multiplexierte Licht entlang eines optischen Übertragungswegs.
Als die Lichtreflexionsvorrichtung 6 kann ein Spiegel, der mit einer Metalldünnschicht oder mit einer dielektrischen Mehrfachschicht beschichtet ist, oder ein Beugungsgitter oder ein Faser-Bragg-Gitter, das eine Vorrichtung zum Reflektieren einer spezifischen Wellenlänge ist, verwendet werden. Außerdem wird angemerkt, dass der optische Modulator 33 und die Lichtreflexionsvorrichtung 6 in 9 miteinander in Kontakt sind, wobei es aber ebenfalls möglich ist, eine Konstruktion zu nutzen, in der diese beiden durch eine optische Faser oder durch einen optischen Wellenleiter optisch verbunden sind.
In der obigen Ausführungsform erreichen die Gesamtsendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Demultiplexers und des Wellenlängengruppen-Multiplexers die oben beschriebene Unterdrückung der Leistungspegel-Abweichung.
[Dritte Ausführungsform]
In der ersten Ausführungsform wurde gezeigt, dass Leistungspegel-Abweichungen zwischen Kanälen dadurch unterdrückt werden können, dass Sendecharakteristiken jedes Ausgangsports des Wellenlängengruppen-Multiplexers/-Demultiplexers bereitgestellt werden, die gegenüber dem optischen Spektrum des von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 ausgegebenen Mehrfachwellenlängenlichts die entgegengesetzte Konfiguration haben. Die vorliegende Ausführungsform unterdrückt Leistungspegel-Abweichungen zwischen Kanälen unabhängig von den Sendecharakteristiken des Wellenlängengruppen-Multiplexers/-Demultiplexers.
10 zeigt die dritte Ausführungsform des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung.
Der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Ausführungsform in 10 ist mit einer Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1, die Mehrfachwellenlängen-Licht, das mehrere Wellenlängen besitzt, erzeugt, mit einem Wellenlängengruppen-Demultiplexer 31, der das Mehrfachwellenlängen-Licht in jeweilige Wellenlängengruppen demultiplexiert, die durch jeweilige mehrere Wellenlängenkanäle gebildet sind, durch Kanal-Demultiplexer 32-1 bis 32-m, die jede Wellenlängengruppe in die jeweils mehreren Wellenlängenkanäle demultiplexieren, durch optische Halbleiterverstärker (SOA) 36-11 bis 36-mn, die den Leistungspegel des Lichts der jeweiligen Wellenlängenkanäle einstellen, durch mehrere optische Modulatoren 33-11 bis 33-mn, die das Licht der jeweiligen Wellenlängenkanäle unter Verwendung von Sendesignalen modulieren, durch Kanal-Multiplexer 34-1 bis 34-m, die jeweils für jede Wellenlängengruppe das modulierte Signallicht der jeweiligen Wellenlängenkanäle multiplexieren, und durch einen Wellenlängengruppen-Multiplexer 35, der das wellenlängenmultiplexierte Signallicht jeder Wellenlängengruppe, das von jedem Kanal-Multiplexer ausgegeben wird, multiplexiert, versehen. Die von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 verschiedenen Bauelemente bilden eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung.
Es wird angemerkt, dass die optischen Halbleiterverstärker 36-11 bis 36-mn ebenfalls auf der Ausgangsseite von den optischen Modulatoren 33-11 bis 33-mn angeordnet sein können. Außerdem ist es möglich, als die optischen Modulatoren 33-11 bis 33-mn optische Halbleiterverstärker oder optische Elektroabsorptionsmodulatoren zu verwenden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in den optischen Halbleiterverstärker 36 durch den Kanal-Demultiplexer 32 demultiplexiertes Licht jedes Wellenlängenkanals eingegeben. Durch Einstellen des Vorstroms des optischen Halbleiterverstärkers 36 zum Steuern des Verstärkungsfaktors werden Leistungspegel-Abweichungen zwischen den Kanälen unterdrückt. Falls die Konfiguration des optischen Spektrums des von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 ausgegebenen Mehrfachwellenlängen-Lichts im Voraus bekannt ist, kann die Verstärkungsfaktorsteuerung jedes optischen Halbleiterverstärkers in Übereinstimmung mit dem optischen Spektrum ausgeführt werden und können Leistungspegel-Abweichungen zwischen den Kanälen unterdrückt werden. Falls die Konfiguration des optischen Spektrums des Mehrfachwellenlängen-Lichts andererseits nicht im Voraus bekannt ist, wird die Leistung jedes Kanals unter Verwendung einer Überwachungsschaltung (nicht gezeigt) erfasst und die Verstärkungsfaktorsteuerung jedes optischen Halbleiterverstärkers in Übereinstimmung mit dem Erfassungsergebnis ausgeführt.
[Vierte Ausführungsform]
11 zeigt die vierte Ausführungsform des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch charakterisiert, dass der optische Halbleiterverstärker 36 zum Steuern von Leistungspegeln und der optische Modulator 33, die in der dritten Ausführungsform verwendet werden, durch einen einzigen optischen Halbleiterverstärker (SOA) 37 gebildet sind. Außerdem ist die vorliegende Ausführungsform dadurch charakterisiert, dass ein Sendesignal an den optischen Halbleiterverstärker 37 angelegt wird und dass die Verstärkungsfaktorsteuerung durch Einstellen des Überlagerungsvorstroms in den Sendesignalen ausgeführt wird. Unter Verwendung der obigen Konstruktion kann eine Leistungspegel-Abweichung zwischen Kanälen unterdrückt werden. Die von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 1 verschiedenen Bauelemente bilden eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung.
Wie oben beschrieben wurde, ist es gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform in einer optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung und in einem Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, die unter Verwendung einer Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle Mehrfachwellenlängen-Licht erzeugen, dieses Mehrfachwellenlängen-Licht demultiplexieren, das Licht jedes der Wellenlängenkanäle unter Verwendung mehrerer optischer Modulatoren modulieren und an dem modulierten Signallicht unter Verwendung eines Wellenlängengruppen-Multiplexers/-Demultiplexers und eines Kanal-Multiplexers/-Demultiplexers eine Wellenlängenmultiplexierung ausführen, möglich, für Mehrfachwellenlängenlicht mit einem Frequenzband, das gleich oder größer als der FSR des AWG ist, eine Demultiplexierung in einzelne Wellenlängenkanäle auszuführen. Da der Frequenzabstand der Keimlaser (z. B. Halbleiterlaser), die die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle bilden, an den FSR des AWG, der die Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer bildet, angepasst ist, ist es außerdem unter Verwendung des zyklischen Wesens des AWG, in dem die jeweiligen FSRs dieselben Sendecharakteristiken haben, möglich, das AWG mit denselben Charakteristiken auf verschiedene Wellenlängengruppen anzuwenden. Dementsprechend besteht keine Notwendigkeit, eine Mehrfachprodukterzeugung mit niedrigem Volumen des AWG auszuführen, das die Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer bildet.
Dadurch, dass die Sendecharakteristiken jedes Ausgangsports des Wellenlängengruppen-Multiplexers/-Demultiplexers zur Konfiguration des optischen Spektrums des Mehrfachwellenlängen-Lichts entgegengesetzt gemacht werden, oder dadurch, dass eine Vorrichtung zum Einstellen der Leistungspegel der jeweiligen Kanäle bereitgestellt wird, ist es darüber hinaus selbst dann möglich, Leistungspegel-Abweichungen zwischen Wellenlängenkanälen zu unterdrücken und die Leistung für jede Wellenlänge der optischen Sendesignale gleichmäßig zu machen, wenn die Leistung jeder von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegebenen Lichtwellenlänge nicht gleichmäßig ist. Im Ergebnis wird das durch eine Wellenlänge hoher Leistung zu einer Wellenlänge niedriger Leistung erzeugte Übersprechen verringert und kann eine übermäßige Verschlechterung verhindert werden. Da keine Notwendigkeit mehr entsteht, die Gesamtleistung so zu verringern, dass Wellenlängen hoher Leistung sich nicht wegen eines nichtlinearen Effekts verschlechtern, nimmt außerdem das Rauschen in den Wellenlängen niedriger Leistung nicht übermäßig zu.
Die im Folgenden beschriebene fünfte bis zehnte Ausführungsformen sollen unter Verwendung einer redundanten Konstruktion in der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle die Zuverlässigkeit der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle erhöhen.
[Fünfte Ausführungsform]
12 zeigt die fünfte Ausführungsform des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung.
Der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Ausführungsform in 12 ist mit zwei Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 201-1 und 201-2 und mit einem optischen Schalter 241, der eine der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen auswählt, um die ausgewählte Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle mit einem optischen Modulationsabschnitt 203 zu verbinden, versehen. Es wird angemerkt, dass der optische Modulationsabschnitt 203 eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung bildet. Die zwei Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 201-1 und 201-2 sind mit einem Lichterzeugungsabschnitt 210 und mit einem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220 versehen.
Wenn in dem von der einen (arbeitenden) Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle, die ausgewählt ist, ausgegebenen Mehrfachwellenlängen-Licht eine Anomalie auftritt, schaltet der optische Schalter 241 automatisch oder manuell zu der weiteren (Schutz-)Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle. Im Ergebnis wird eine stabile Zufuhr von Mehrfachwellenlängen-Licht zu dem optischen Modulationsabschnitt 203 erhalten.
Als die in 12 gezeigte Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201 kann hier eine Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle verwendet werden, die z. B. unter Verwendung elektrischer Signale (z. B. Sinusschwingungen) mit einem spezifischen Wiederholungszyklus an Licht mit einer einzigen Mittenfrequenz eine Phasenmodulation und eine Intensitätsmodulation (Amplitudenmodulation) ausführt und durch Erzeugen von Seitenbändern Mehrfachwellenlängen-Licht mit mehreren Mittenfrequenzen erzeugt ( japanische Patentanmeldung Nr. 2001-199790 (im Folgenden als die "frühere Anmeldung" bezeichnet)).
13 zeigt ein Konstruktionsbeispiel eines Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, der die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle der früheren Anmeldung verwendet. Es wird angemerkt, dass der in 12 gezeigte optische Schalter 241 in 13 aus der Zeichnung weggelassen ist. Ferner zeigen die 14A bis 14C das Prinzip der Erzeugung von Mehrfachwellenlängen-Licht in der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle der früheren Anmeldung.
Die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201 in 13 ist mit einem Lichterzeugungsabschnitt 210 und mit einem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220 versehen. Der Lichterzeugungsabschnitt 210 besitzt einen Halbleiterlaser (LD) 211, der Licht mit einer einzigen Mittenwellenlänge erzeugt. Der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220 ist mit einem Intensitätsmodulator 221, der die Intensität (die Amplitude) des von dem Lichterzeugungsabschnitt 210 ausgegebenen Lichts moduliert, und mit einem Phasenmodulator 222, der die Phase des von dem Lichterzeugungsabschnitt 210 ausgegebenen Lichts moduliert (wobei die Reihenfolge der jeweiligen Modulatoren optional ist), mit einem Generator 223 zyklischer Signale, der vorgegebene zyklische Signale (eine Sinusschwingung) erzeugt, die an jeden Modulator angelegt werden sollen, und mit Spannungseinstellabschnitten 224 und 225, die die angelegte Spannung und die Vorspannung der zyklischen Signale einstellen, versehen. Außerdem kann der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220 z. B. einen Mach-Zehnder-Intensitätsmodulator zum Ausführen der Phasenmodulation in einem abgezweigten Weg verwenden und zulassen, dass eine Gesamtintensitätsmodulation (Gesamtamplitudenmodulation) ausgeführt wird.
Der Intensitätsmodulator 221 moduliert unter Verwendung einer festen Frequenz, die dem gewünschten Wellenlängenabstand entspricht, die Amplitude der zeitlichen Signalform des von dem Lichterzeugungsabschnitt 210 ausgegebenen Lichts (kontinuierlichen Lichts). Im Ergebnis wird als das Ausgangslicht ein optisches Spektrum mit der Ausgangsfrequenz des Lichterzeugungsabschnitts in der Mitte und mit Seitenbändern mit diskreten Wellenlängen mit dem relevanten Frequenzabstand erhalten (14A). Darüber hinaus moduliert der Phasenmodulator 222 die Phase des modulierten Lichts; dadurch wird veranlasst, dass das diskrete optische Spektrum im Frequenzbereich zu dem oberen und zu dem unteren Seitenband abweicht. (14B). Da sich die diskreten optischen Spektren hier durch die Einstellung des Frequenzabweichungsbetrags überlagern, ist es möglich, die Abweichung des Leistungspegels jedes Seitenbands mit einem konstanten Betrag zu steuern (14C).
Wie in 4 (der ersten Ausführungsform) gezeigt ist, kann der Lichterzeugungsabschnitt 210 ebenfalls mit einer Anzahl n von Halbleiterlasern (LD) 11-1 bis 11-n versehen sein, die Licht erzeugen, das jeweils eine andere Mittenfrequenz hat, wobei er den optischen Multiplexer 12 verwendet, um das Laserlicht zu multiplexieren und um das multiplexierte Licht auszugeben. In diesem Fall erzeugt der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 20 (siehe 4) für jede Mittenwellenlänge in der Weise Seitenbänder, dass Mehrfachwellenlängen-Licht über ein noch breiteres Frequenzband erzeugt werden kann.
Wenn der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale unter Verwendung der wie in 13 gezeigten Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle der früheren Anwendung gebildet ist, wird ein optischer Modulator 203 mit einem optischen Demultiplexer 231 verwendet, der das Spektrum des Mehrfachwellen längen-Lichts in die jeweiligen Wellenlängen doppelbegrenzt. In dem optischen Modulationsabschnitt 203 modulieren die optischen Modulatoren 232-1 bis 232-n unter Verwendung der Sendersignale das durch den optischen Demultiplexer 231 demultiplexierte Licht der jeweiligen Wellenlängen und führt der optische Multiplexer 233 an dem jeweiligen modulierten Signallicht eine Wellenlängenmultiplexierung aus.
Im Vergleich zu der Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, in dem dieselbe Anzahl von Halbleiterlasern wie die Anzahl der Kanäle vorbereitet ist, besitzt der in 13 gezeigte Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale eine kleinere Größe und ermöglicht, dass eine Kostensenkung für Lichtquellen pro Kanal erreicht wird.
Da die Eigenschaften des Halbleiterlasers darüber hinaus derart sind, dass durch Temperaturänderungen und Änderungen des Injektionsstroms eine Oszillationswellenlängenverschiebung erzeugt wird, und da sich die Oszillationswellenlänge außerdem mit der Zeit ändert, ist eine Wellenlängenstabilisationsschaltung notwendig, um die Wellenlängengenauigkeit in Bezug auf die Sendespezifikationen aufrechtzuerhalten. Da die Wellenlängenstabilisation für jeden Halbleiterlaser ausgeführt werden muss, nehmen die Halbleiterlaser und die Wellenlängenstabilisationsschaltungen zu und nimmt proportional zur Zunahme der Anzahl der Wellenlängenmultiplexer und zur Zunahme der Dichte des Wellenlängenmultiplexierungs-Abstands die Größe der Schaltungsanordnung in dem Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale zu. Im Gegensatz dazu braucht es wie in 13 gezeigt durch Nutzung einer Konstruktion, in der der Lichterzeugungsabschnitt 210 durch einen einzigen Halbleiterlaser gebildet ist, keine Zunahme der Größe der Schaltungsanordnung zu geben.
[Sechste Ausführungsform]
15 zeigt die sechste Ausführungsform des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung.
Wie in 15 gezeigt ist, ermöglicht der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Ausführungsform in der gleichen Weise wie in der fünften Ausführungsform, dass das Mehrfachwellenlängen-Licht unter Verwendung der doppelten Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 201-1 und 201-2 stabil zugeführt wird, wobei er das Mehrfachwellenlängen-Licht über einen optischen Sternkoppler 242 auf mehrere (d. h. auf eine Anzahl M) optische Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M verteilt. Dies ist im Wesentlichen äquivalent dem, dass mehrere (eine Anzahl M) Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale vorgesehen sind. Das heißt, jeder Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale von mehreren (einer Anzahl M) WDM-Sendesystemen kann die doppelten Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 201-1 und 201-2 gemeinsam nutzen, wodurch eine wirtschaftlichere Systemkonstruktion ermöglicht wird. Es wird angemerkt, dass die optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung bilden.
[Siebente Ausführungsform]
16 zeigt die siebente Ausführungsform des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung.
Wie in 16 gezeigt ist, ist der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Ausführungsform mit mehreren (d. h. einer Anzahl N) Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 201-1 bis 201-N (d. h. N > M) versehen, die mehr sind als die mehreren (d. h. eine Anzahl M) optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M. Es wird angemerkt, dass die optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung bilden. Die Anzahl M der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 201-1 bis 201-M und der optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M sind jeweils eins zu eins über einen optischen N × M-Schalter 243 verbunden. Eine Anzahl (N-M) der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen, d. h. 201-(M + 1) bis 201-N, sind Schutzlichtquellen. Die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 201-1 bis 201-N besitzen dieselbe Konstruktion wie die in 13 oder in 4 gezeigten Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen der früheren Anmeldung und sind mit dem Lichterzeugungsabschnitt 210 und mit dem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220 versehen. Die optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M besitzen ebenfalls dieselbe Konstruktion wie der in 13 gezeigte optische Modulationsabschnitt 203. Im Ergebnis ist dies im Wesentlichen äquivalent dem, dass mehrere (eine Anzahl M) Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale vorgesehen sind.
Falls z. B. in der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201-1 ein Fehler auftritt, schaltet der optische N × M-Schalter 243 die Verbindung des optischen Modulationsabschnitts 203-1 mit der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201-1 zu einer Verbindung mit der Schutz-Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201-N. Der optische N × M-Schalter 243 kann beliebige Verbindungen herstellen. Falls z. B. N = M + 2 ist, kann er selbst dann zu Schutzlichtquellen schalten, wenn in zwei beliebigen Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen Fehler auftreten, und dadurch eine stabile Versorgung mit Mehrfachwellenlängen-Licht sicherstellen.
[Achte Ausführungsform]
17 zeigt die achte Ausführungsform des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung.
In dem wie er in 17 gezeigten Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale ist die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201 mit einem einzigen Lichterzeugungsabschnitt 210 und mit zwei Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten 220-1 und 220-2 versehen, wobei von dem Lichterzeugungsabschnitt 210 ausgegebenes Licht über einen Optikkoppler 244 auf die Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte 220-1 und 220-2 verteilt wird. Die Mehrfachwellenlängen-Lichtausgabe von einem der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte 220-1 und 220-2, der durch den optischen Schalter 245 ausgewählt wird, wird in den optischen Modulationsabschnitt 203 eingegeben. Es wird angemerkt, dass der optische Modulationsabschnitt 203 eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung bildet. Der Lichterzeugungsabschnitt 210 und die Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte 220-1 und 220-2 haben dieselben Konstruktionen wie der Lichterzeugungsabschnitt 210 und der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220 in der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201 der früheren Anmeldung, die in 13 gezeigt sind, oder wie der Lichterzeugungsabschnitt 10 und der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 20, die in 4 sind. Außerdem besitzt der optische Modulationsabschnitt 203 dieselbe Konstruktion, wie sie in 13 gezeigt ist.
Wenn in der Mehrfachwellenlängen-Lichtausgabe von dem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt, der ausgewählt ist, eine Anomalie auftritt, schaltet der optische Schalter 245 automatisch oder manuell zu dem anderen Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt. Im Ergebnis wird eine stabile Zufuhr von Mehr fachwellenlängen-Licht zu dem optischen Modulationsabschnitt 203 erhalten.
[Neunte Ausführungsform]
18 zeigt die neunte Ausführungsform des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung.
Wie in 18 gezeigt ist, verteilt der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Ausführungsform in der gleichen Weise wie in der achten Ausführungsform außer der stabilen Zufuhr von Mehrfachwellenlängen-Licht, die durch die doppelten Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte 220-1 und 220-2 sichergestellt wird, über einen optischen Sternkoppler 246 das Mehrfachwellenlängen-Licht auf mehrere (d. h. eine Anzahl M) optische Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M. Es wird angemerkt, dass die optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung bilden. Dies ist im Wesentlichen äquivalent dem, dass mehrere (eine Anzahl M) Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale vorgesehen sind. Das heißt, jeder Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale von mehreren (einer Anzahl M) WDM-Sendesystemen kann die doppelten Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte 220-1 und 220-2 gemeinsam nutzen, wodurch eine wirtschaftlichere Systemkonstruktion ermöglicht wird.
[Zehnte Ausführungsform]
Die 19A und 19B zeigen die zehnte Ausführungsform des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Erfindung.
Wie in diesen Zeichnungen gezeigt ist, ist der Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der vorliegenden Ausführungsform mit mehreren (d. h. mit einer Anzahl N) Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten 220-1 bis 220-N, d. h. mit mehr (d. h. N > M) als den mehreren (d. h. einer Anzahl M) optischen Modulationsabschnitten 203-1 bis 203-M, versehen. Es wird angemerkt, dass die optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung bilden. Von dem Lichterzeugungsabschnitt 210 ausgegebenes Licht wird über einen optischen Sternkoppler 247 auf die Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte 220-1 bis 220-N verteilt. Die Anzahl M der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte 220-1 bis 220-M und der optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M sind jeweils eins zu eins über einen optischen N × M-Schalter 248 verbunden. Eine Anzahl (N-M) von Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten, d. h. 220-(M + 1) bis 220-N, sind Schutzlichtquellen. Der Lichterzeugungsabschnitt 210 und die Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte 220-1 bis 220-N haben dieselbe Konstruktion wie der Lichterzeugungsabschnitt 210 und der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220 der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201 der früheren Anmeldung, die in 13 gezeigt sind, oder der Lichterzeugungsabschnitt 10 und der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 20, die in 4 gezeigt sind. Die optischen Modulationsabschnitte 203-1 bis 203-M haben ebenfalls dieselbe Konstruktion, wie sie in 13 gezeigt ist. Im Ergebnis ist dies im Wesentlichen äquivalent dem, dass mehrere (eine Anzahl M) Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale vorgesehen sind.
Falls z. B. in dem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220-1 ein Fehler auftritt, schaltet der optische N × M-Schalter 248 die Verbindung zwischen dem optischen Modulationsabschnitt 203-1 und dem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220-1 zu einer Verbindung mit dem Schutz-Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220-N. Der optische N × M-Schalter 248 kann beliebige Verbindungen herstellen. Falls z. B. N = M + 2 ist, kann er z. B. selbst dann zu Schutzlichtquellen schalten, wenn in zwei beliebigen Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten ein Fehler auftritt, und dadurch eine stabile Zufuhr von Mehrfachwellenlängen-Licht sicherstellen.
Die Anzahl der Lichterzeugungsabschnitte 210 ist hier auf eins eingestellt; allerdings ist es ebenfalls möglich, mehrere (d. h. eine Anzahl m) Lichterzeugungsabschnitte 210-1 bis 210-m mit derselben Konstruktion vorzusehen. In diesem Fall verteilt jeder Lichterzeugungsabschnitt das Ausgangslicht auf eine Anzahl N/m (wobei N und m ganze Zahlen sind) Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte, wobei alle zusammen Ausgangslicht von den Lichterzeugungsabschnitten 210-1 bis 210-m an eine Anzahl N von Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten 220-1 bis 220-N (19B) liefern.
Darüber hinaus ist in der fünften, sechsten, achten und neunten Ausführungsform ein Beispiel einer Doppelkonstruktion gegeben, wobei allerdings eine redundante Konstruktion mit drei oder mehr Elementen ebenfalls genutzt werden kann. Wenn der Abzweigungsverlust von dem optischen Sternkoppler oder von dem Optik koppler in der oben beschriebenen sechsten und achten bis zehnten Ausführungsform zu groß ist, ist es erwünscht, einen optischen Verstärker zum Verstärken der Lichtleistung zu nutzen.
Da der in 13 gezeigte Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale der früheren Anmeldung Mehrfachwellenlängen-Licht mittels einer einzigen Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201 erzeugt, wird die Zufuhr von Mehrfachwellenlängen-Licht vollständig angehalten, falls in der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201 ein Fehler auftritt. Falls z. B. ein Fehler in dem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt 220 der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 201 auftritt, wird die Zufuhr von für jeden Kanal erzeugtem Mehrfachwellenlängen-Licht gleichzeitig angehalten, wobei es nicht möglich ist, alles von der gesamten Informationsmenge, die gesendet werden sollte, zu senden.
Da im Gegensatz dazu in der oben beschriebenen fünften bis zehnten Ausführungsform mehrere Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen oder Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte vorgesehen sind, ist es möglich, eine schwere Beschädigung, die dadurch verursacht, dass in der arbeitenden Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle oder in dem arbeitenden Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt ein Fehler auftritt, zu verhindern.
Da es möglich ist, die Zuverlässigkeit der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle, die Mehrfachwellen-Licht erzeugt, zu verbessern, kann außerdem ein preiswerter und sehr zuverlässiger Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale geschaffen werden, in dem die Vorteile der Kostensenkung der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle voll verwirklicht sind.
Nachfolgend wird nacheinander eine Beschreibung der elften bis fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben, wobei jedoch zunächst der Hintergrund dazu beschrieben wird.
Als der optische Modulator ist in dem Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale ein Lithiumniobat-Modulator (LN-Modulator) mit ausgezeichneten Hochgeschwindigkeits-Modulationscharakteristiken verwendet. Ein LN-Modulator ist so konstruiert, dass auf einem LiNbO₃-Substrat durch einen optischen Wellenleiter ein Mach-Zehnder-Interferometer gebildet ist und durch Ändern des Bre chungsindex des optischen Wellenleiters wegen des elektrooptischen Effekts die Intensität des Ausgangslichts moduliert wird. Die Modulationscharakteristiken davon unterscheiden sich je nach dem Winkel der Polarisationsebene des Eingangslaserlichts. Das heißt, der LN-Modulator ist polarisationsempfindlich.
20 zeigt ein Beispiel der Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, der einen LN-Modulator als den optischen Modulator verwendet. In diesem Konstruktionsbeispiel ist die Lichtquelle des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, der für die optische wellenlängenmultiplexierte Kommunikation (WDM-Kommunikation) verwendet wird, (d. h. die Lichtquelle für WDM) eine, die eine Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle verwendet, die Mehrfachwellenlängen-Licht ausgibt ( japanische Patentanmeldung Nr. 2001-199791 ).
Der optische Demultiplexer 312 wie etwa ein Array-Wellenleitergitter-Filter (AWG-Filter) in 20 teilt die Wellenlängen des von der Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 311 ausgegebenen Mehrfachwellenlängen-Lichts. Im Ergebnis werden mehrere optische Träger mit demselben Wellenlängenabstand erhalten. Der optische Modulator 313-1 bis 313-n moduliert die entsprechenden optischen Träger der jeweiligen Wellenlängen und der optische Multiplexer 314 führt an dem jeweiligen modulierten Licht eine Wellenlängenmultiplexierung aus, um das multiplexierte Licht auf dem optischen Übertragungsweg zu senden. Um hier die Pegeldifferenz jedes Kanals des Mehrfachwellenlängen-Lichts oder des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts am Eingang des optischen Demultiplexers 312 und am Ausgang des optischen Multiplexers 314 gleichmäßig zu machen, sind optische Verstärkungsfaktorentzerrungs-Faserverstärker 315 und 316 eingefügt, in denen der Verstärkungsfaktor über eine gegebene Verstärkungsfaktorbandbreite konstant gemacht wird, wobei jede auf eine vorgegebene Lichtleistung verstärkt wird.
Im Vergleich zu einer Lichtquelle für die WDM, in der dieselbe Anzahl von Ein-Moden-Lasern vorgesehen sind, wie es Kanäle gibt, ermöglicht die obige Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle die Anzahl der Lichtquellen zu verringern, sodass die Wellenlängeneinstellungen für jeden Kanal erleichtert werden können.
Da es jedoch in dem LN-Modulator wie oben beschrieben eine Polarisationsempfindlichkeit gibt und er nur Licht in einem spezifischen Polarisationszustand modu lieren kann, ist es notwendig, alle auf der Eingangsseite des LN-Modulators angeordneten Vorrichtungen mit einer die Polarisation aufrechterhaltenden Funktion zu versehen. Dementsprechend ist es in 20 notwendig, für den optischen Verstärkungsfaktorentzerrungs-Faserverstärker 315 und für den optischen Demultiplexer 312, die auf der Eingangsseite der in der Zeichnung gezeigten Konstruktion angeordnet sind, die Polarisation aufrechterhaltende Vorrichtungen zu verwenden.
Im Allgemeinen wird als der optische Demultiplexer 312 ein durch PLC-Wellenleiter auf einem Glassubstrat (oder durch organische Wellenleiter auf einem Siliciumsubstrat) gebildetes Array-Wellenleitergitter-Filter (AWG-Filter) verwendet. Da die Polarisationsebene dieses AWG normalerweise aufrechterhalten wird, reicht es aus, wenn die die Polarisation aufrechterhaltende Faser an einer Eingangs- und an einer Ausgangsanschlussfaser befestigt ist.
Die Bereitstellung des optischen Verstärkungsentzerrungs-Faserverstärkers 315 mit einer die Polarisation aufrechterhaltenden Konstruktion erfordert aber ein hohes Niveau der Technologie und ist teuer und verhindert dadurch, dass die Kosten des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gesenkt werden.
Mit diesen Umständen als Hintergrund erreicht ein Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß einer der elften bis fünfzehnten Ausführungsform, der einen LN-Modulator verwendet, eine Kostensenkung, während er die Pegeldifferenz zwischen den Kanälen gleichmäßig macht.
[Elfte Ausführungsform]
21 zeigt die elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch charakterisiert, dass in dem Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, der die in 20 gezeigte Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 311 verwendet, bei Verwendung eines LN-Modulators als der optische Modulator 313 anstelle der Verwendung einer die Polarisation aufrechterhaltenden Vorrichtung als der optische Verstärkungsfaktorentzerrungs-Faserverstärker 315, der auf der Eingangsseite des optischen Modulators 313 angeordnet ist, der preiswertere die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 verwendet wird und eine Verstärkungsentzerrung ausgeführt wird, um die Pegeldifferenz zwischen den Kanälen auf der Ausgangsseite der optischen Modulatoren gleichmäßig zu machen. Es wird angemerkt, dass, da der optische Demultiplexer 312 ursprünglich eine die Polarisation aufrechterhaltende Vorrichtung ist, dadurch, dass an der Eingangs- und an der Ausgangsanschlussfaser eine die Polarisation aufrechterhaltende optische Faser angebracht wird, die Eingangsseite des optischen Modulators 313 zu einer die Polarisation aufrechterhaltenden Konstruktion gebildet wird, die den die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker 321 enthält.
Der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 in 21 verstärkt das von der Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 311 ausgegebene Mehrfachwellenlängen-Licht und der Demultiplexer 312 demultiplexiert das verstärkte Licht in mehrere optische Träger mit dem gleichen Wellenlängenabstand. Die optischen Träger mit jeder Wellenlänge werden mit einer jeweiligen vorgegebenen Polarisation in den entsprechenden optischen Modulator (LN-Modulator) 313-1 bis 313-n eingegeben, der die eingegebenen optischen Träger moduliert. Der optische Multiplexer 314 führt an dem modulierten Licht jeder Wellenlänge, das von jedem der optischen Modulatoren ausgegeben wird, eine Wellenlängenmultiplexierung aus, woraufhin der für Polarisation unempfindliche optische Faserverstärker 322 auf eine vorgegebene Lichtleistung verstärkt. Daraufhin macht der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 den optischen Pegel jeder Wellenlänge gleichmäßig und sendet das Licht entlang eines optischen Übertragungswegs.
Der optische Faserverstärker verwendet als das Verstärkungsmedium eine optische Faser, in die Selten-Erd-Ionen wie etwa Erbium dotiert worden sind. Im Allgemeinen ist der optische Faserverstärker eine für Polarisation unempfindliche Vorrichtung, in der die Polarisationsebene des auffallenden Lichts nicht aufrechterhalten wird. Unter Verwendung einer optischen Faser, die durch Dotieren von Selten-Erd-Ionen in den Kern einer die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faser wie etwa einer PANDA-Faser als die als das Verstärkungsmedium verwendete optische Faser gebildet ist, ist es möglich, den die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker 321 zu erhalten, in dem die Polarisationsebene von auffallendem Licht aufrechterhalten wird.
Wie in 22 gezeigt ist, hat ein optischer Faserverstärker allerdings im Allgemeinen zwei Wellenlängen, 1,53 μm und 1,56 μm, bei denen der Verstärkungsfaktor auf der Spitze ist. Dies betrifft ebenfalls den die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker 321 und den für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärker 322, wobei der Verstärkungsfaktor innerhalb des Verstärkungsfaktorfrequenzbands nicht konstant ist. Somit wird die Pegeldifferenz zwischen den Kanälen unter Verwendung des für Polarisation unempfindlichen Verstärkungsfaktor-Entzerrers 323 gleichmäßig gemacht. Das heißt, der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 besitzt Sendecharakteristiken (Verlustcharakteristiken), die das Produkt der Verstärkungscharakteristiken des die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärkers 321 und des für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärkers 322 abflachen, wobei sie z. B. durch Kombination optischer Fasergitter mit verschiedenen Typen von Sendecharakteristiken gebildet sein können. Wie in 22 gezeigt ist, werden durch die Verstärkungsfaktorentzerrung der Verstärkungsfaktorcharakteristiken des die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärkers 321 und des für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärkers 322 unter Verwendung der Verlustcharakteristiken des für Polarisation unempfindlichen Verstärkungsfaktor-Entzerrers 323 dieselben abgeflachten Sendecharakteristiken wie von den optischen Verstärkungsfaktorentzerrungs-Faserverstärkern 315 und 316 (siehe 20) erhalten. Es wird angemerkt, dass die Reihenfolge, in der der für Polarisation unempfindliche optische Faserverstärker 322 und der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 angeordnet sind, beliebig ist.
[Zwölfte Ausführungsform]
Die 23A und 23B zeigen die zwölfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Merkmal der zwölften Ausführungsform ist in der Konstruktion der in 21 gezeigten elften Ausführungsform die Vereinigung des optischen Demultiplexers 312 und des optischen Multiplexers 314 als ein einziger optischer Multiplexer/Demultiplexer 332 unter Verwendung einer Lichtreflexionsvorrichtung 331 (eine LN-Modulationsvorrichtung genannt, in der ein optischer Modulator und eine Lichtreflexionsvorrichtung kombiniert sind), die die Ausgabe der optischen Modulatoren 313-1 bis 313-n reflektiert. Es wird angemerkt, dass der Ausgang von dem die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker 321 mit dem optischen Multiplexer/Demultiplexer 332 verbunden ist. Darüber hinaus wird der optische Zirkulator 333 oder eine optische Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtung mit denselben Funktionen wie der optische Zirkulator 333 verwendet, um die multiplexierte Ausgabe von dem optischen Multiplexer/Demultiplexer 332 dem für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärker 322 zuzuführen.
Der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 in 23A verstärkt das von der Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 311 ausgegebene Mehrfachwellenlängen-Licht. Das verstärkte Licht wird über den optischen Zirkulator 333 in den optischen Multiplexer/Demultiplexer 332 eingegeben. Der optische Multiplexer/Demultiplexer 332 demultiplexiert das Eingangslicht in mehrere optische Träger mit dem gleichen Wellenlängenabstand. Die optischen Modulatoren (LN-Modulatoren) 313-1 bis 313-n modulieren die entsprechenden optischen Träger jeder Wellenlänge und die Lichtreflexionsvorrichtung 331 reflektiert das modulierte Licht, woraufhin der optische Multiplexer/Demultiplexer 332 eine Wellenlängenmultiplexierung ausführt. Das wellenlängenmultiplexierte Licht wird über den optischen Zirkulator 333, der das gesendete Licht auf eine vorgegebene Lichtleistung verstärkt, an den für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärker 322 gesendet. Der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 macht den optischen Pegel jeder Wellenlänge gleichmäßig und sendet das Licht daraufhin entlang eines optischen Übertragungswegs.
Es wird angemerkt, dass als die Lichtreflexionsvorrichtung 331 z. B. ein mit einer Metalldünnschicht oder mit einer dielektrischen Mehrschicht beschichteter Spiegel verwendet werden kann. Alternativ kann ein Beugungsgitter oder Faser-Bragg-Gitter, das eine Vorrichtung zum Reflektieren einer spezifischen Wellenlänge ist, oder dergleichen verwendet werden.
Es wird angemerkt, dass es ebenfalls möglich ist, eine Konstruktion zu nutzen, in der der optische Modulator 313 und die Lichtreflexionsvorrichtung 331 wie in 23A gezeigt optisch durch eine optische Faser oder durch einen optischen Wellenleiter verbunden sind, oder eine Konstruktion zu nutzen, in der diese zwei wie in 23B gezeigt in Kontakt miteinander stehen.
[Dreizehnte Ausführungsform]
Die 24A und 24B zeigen die dreizehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Merkmale der dreizehnten Ausführungsform sind in der in den 23A und 23B gezeigten Konstruktion der zwölften Ausführungsform, dass der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 außerdem die Funktionen des für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärkers 322 ausführt und dass der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 zwischen dem optischen Zirkulator 323 und dem optischen Multiple xer/Demultiplexer 332 angeordnet ist. Das heißt, der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 ist ein bidirektionaler Verstärker. Im Ergebnis können die Kosten noch weiter gesenkt werden.
In 24A wird die Mehrfachwellenlängen-Lichtausgabe von der Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 311 über den optischen Zirkulator 333 in den die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker 321 eingegeben. Der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 verstärkt das Mehrfachwellenlängen-Licht zur Ausgabe an den optischen Multiplexer/Demultiplexer 332. Der optische Multiplexer/Demultiplexer 332 demultiplexiert das verstärkte Licht in mehrere optische Träger mit dem gleichen Wellenlängenabstand. Der optische Modulator (LN-Modulator) 313-1 bis 313-n moduliert die entsprechenden optischen Träger jeder Wellenlänge und die Lichtreflexionsvorrichtung 331 reflektiert das modulierte Licht daraufhin. Der optische Multiplexer/Demultiplexer 332 führt an dem reflektierten Licht eine Wellenlängenmultiplexierung aus und der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 verstärkt das resultierende wellenlängenmultiplexierte Licht auf eine vorgegebene Lichtleistung, wobei das verstärkte Licht über den optischen Zirkulator 333 an den für Polarisation unempfindlichen Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 gesendet wird. Der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 macht den optischen Pegel jeder Wellenlänge gleichmäßig und sendet das Licht entlang eines optischen Übertragungswegs.
Es wird angemerkt, dass es ebenfalls möglich ist, eine wie in 24A gezeigte Konstruktion zu nutzen, in der der optische Modulator 313 und die Lichtreflexionsvorrichtung 331 optisch durch eine optische Faser oder durch einen optischen Wellenleiter verbunden sind, oder eine wie in 24B gezeigte Konstruktion zu nutzen, in der diese zwei in Kontakt miteinander sind.
In der zwölften Ausführungsform ist es notwendig, dass der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 die zwei Wellenlängenempfindlichkeiten des die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärkers 321 und des für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärkers 322 entzerrt. Im Gegensatz dazu ist es in der vorliegenden Ausführungsform leicht, die Wellenlängencharakteristiken des für Polarisation unempfindlichen Verstärkungsfaktor-Entzerrers 323 einzustellen, da es nur notwendig ist, die Wellenlängenempfindlichkeit des einen die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärkers 321 zu entzerren.
[Vierzehnte Ausführungsform]
25 zeigt die vierzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, dass die Ausgabe von den optischen Modulatoren 313-1 bis 313-n anstelle der Verwendung der Lichtreflexionsvorrichtung 331 wie in der in den 23A und 23B gezeigten zwölften Ausführungsform an Ports I1 bis In ausgegeben wird, die von den Ports O1 bis On des optischen Multiplexers/Demultiplexers 332 für die Ausgabe optischer Träger an die optischen Modulatoren getrennt sind, um die optischen Träger an die optischen Modulatoren auszugeben, wobei die multiplexierte Ausgabe davon von einem weiteren Port Om ausgegeben und in den für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärker 322 eingegeben wird, wodurch der optische Zirkulator 333 weggelassen wird. Der optische Multiplexer/Demultiplexer 332 kann unter Verwendung eines AWG erreicht werden.
Der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker 321 in 25 verstärkt das von der Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 311 ausgegebene Mehrfachwellenlängen-Licht, wobei das verstärkte Licht in den optischen Multiplexer/Demultiplexer 332 eingegeben wird. Der optische Multiplexer/Demultiplexer 332 demultiplexiert das verstärkte Licht in mehrere optische Träger mit dem gleichen Wellenlängenabstand. Der optische Modulator (LN-Modulator) 313-1 bis 313-n moduliert die entsprechenden optischen Träger jeder Wellenlänge, wobei das modulierte Licht an den optischen Multiplexer/Demultiplexer 332 ausgegeben wird. Der optische Multiplexer/Demultiplexer 332 führt eine Wellenlängenmultiplexierung aus, um das resultierende wellenlängenmultiplexierte Licht von dem Port Om auszugeben, der verschieden von dem Port Im ist, in den das Mehrfachwellenlängen-Licht eingegeben wird. Der für Polarisation unempfindliche optische Faserverstärker 322 verstärkt das ausgegebene Licht auf eine vorgegebene Lichtleistung. Der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 macht den optischen Pegel jeder Wellenlänge gleichmäßig und sendet das Licht entlang eines optischen Übertragungswegs.
Es wird angemerkt, dass die Konstruktion der vorliegenden Ausführungsform als eine durch Vereinigung des optischen Demultiplexers 312 und des optischen Multiplexers 314 der in 21 gezeigten elften Ausführungsform gebildete Kon struktion angesehen werden kann.
[Fünfzehnte Ausführungsform]
Anstatt wie in der elften, zwölften und vierzehnten Ausführungsform die Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 311 zu verwenden, wird in der fünfzehnten Ausführungsform Licht mit doppelbegrenztem Spektrum verwendet, das durch Doppelbegrenzung von verstärktem spontanen Emissionslicht (ASE) in dem Frequenzbereich unter Verwendung einer optischen Faser erhalten wird. Das heißt, die in den 21, 23A, 23B und 25 gezeigte Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 311 ist entfernt, der Eingang des die Polarisation aufrechterhaltenden optisches Faserverstärkers 321 ist optisch abgeschlossen und es wird ein erzeugtes ASE verwendet. 26A entspricht der in 21 gezeigten elften Ausführungsform, während 26B der in 23A gezeigten zwölften Ausführungsform entspricht. In der gleichen Weise kann die Konstruktion ebenfalls der in 25 gezeigten vierzehnten Ausführungsform entsprechen.
Wie z. B. in 26A gezeigt ist, demultiplexiert der optische Demultiplexer 312 die ASE-Ausgabe von dem die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker 321 in Licht mit doppelbegrenztem Spektrum schmaler Bandbreiten mit verschiedenen Wellenlängen. Die optischen Modulatoren 313-1 bis 313-n modulieren das entsprechende Licht mit doppelbegrenztem Spektrum jeder Wellenlänge, woraufhin der optische Multiplexer 314 an dem jeweiligen modulierten Licht eine Wellenlängenmultiplexierung ausführt. Der für Polarisation unempfindliche optische Faserverstärker 322 verstärkt das multiplexierte Licht auf eine vorgegebene Lichtleistung, woraufhin der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 323 den optischen Pegel jeder Wellenlänge gleichmäßig macht und das Licht entlang eines optischen Übertragungswegs sendet.
Die oben beschriebene elfte bis fünfzehnte Ausführungsform nutzen auf der Eingangsseite der LN-Modulatoren einen preiswerten die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker und stellen auf der Ausgangsseite der LN-Modulatoren einen für Polarisation unempfindlichen Faserverstärker und einen für Polarisation unempfindlichen Verstärkungsfaktor-Entzerrer bereit. Dementsprechend wird der die Polarisation aufrechterhaltende Typ des optischen Verstärkungsfaktor-Entzerrungs-Faserverstärkers, der schwer herzustellen und teuer ist, nicht notwendig. Im Ergebnis ist es möglich, die Polarisationsempfindlichkeit des LN-Modulators zu behandeln, während die Pegeldifferenzen zwischen den Kanälen bei niedrigen Kosten gleichmäßig gemacht werden.
Ferner kann durch Nutzung einer Konstruktion, in der der optische Demultiplexer und der optische Demultiplexer vereinigt sind und in der der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker und der für Polarisation unempfindliche Faserverstärker vereinigt sind, eine noch stärkere Kostensenkung erreicht werden.
Darüber hinaus ist in einer Konstruktion, in der der die Polarisation aufrechterhaltende optische Faserverstärker und der für Polarisation unempfindliche Faserverstärker vereinigt sind (24A und 24B), die Einstellung von deren Wellenlängencharakteristiken leicht, da es ausreicht, wenn der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerren die Wellenlängenempfindlichkeit des die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärkers entzerrt.
[Sechzehnte Ausführungsform]
Um zu vermeiden, dass die Wellenlängen optischer Seitenmoden, die von verschiedenen Keimlasern ausgegeben werden, überlagert werden, werden in den obigen Ausführungsformen Frequenzen in der Mitte der Mittenfrequenzen der Keimlaser, die in dem Frequenzbereich benachbart sind, nicht verwendet. Die vorliegende Ausführungsform verwendet diese Frequenzen ebenfalls, um kontinuierliche Frequenzen mit gleichem Abstand und ohne Lücken zu erzeugen, sodass die Effizienz der Frequenznutzung weiter erhöht wird.
27 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, wobei er mit einem optischen Kombinierer 402 und mit den Sendeabschnitten 401-1 und 401-2 für wellenlängenmultiplexierte optische Signale versehen ist, die den Sendern für wellenlängenmultiplexierte optische Signale jeder der oben beschriebenen Ausführungsform entsprechen. Wenn alle Lichtfrequenzen f₁, f₂, ... f_n ... gleich beabstandet sind, gibt einer der Sendeabschnitte 401-1 und 401-2 für wellenlängenmultiplexierte optische Signale die Lichtfrequenzen f₁ bis f_n, f_2n+1 bis f_3n, f_4n+1 bis f_5n, usw. aus, während der andere Sendeabschnitt für wellenlängenmultiplexierte optische Signale die Lichtfrequenzen f_n+1 bis f_2n, f_3n+1 bis f_4n, f_5n+1 bis f_6n, usw. ausgibt. Der optische Kombinierer 402 kombiniert die Ausgaben der Sendeabschnitte 401-1 und 401-2 für wellenlängenmultiplexierte optische Signale und sendet die kombinierte Ausgabe auf dem Übertragungsweg. Wie in 27 gezeigt ist, wird im Ergebnis von dem optischen Kombinierer 402 Licht mit einer gleichmäßigen Frequenz mit einem gleichen Frequenzabstand ausgegeben. Es wird angemerkt, dass die Anzahl der Sendeabschnitte 401 für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nicht auf zwei beschränkt ist und dass es ebenfalls möglich ist, drei oder mehr zu verwenden.
[Siebzehnte Ausführungsform]
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können in groben Zügen wie folgt gruppiert werden: Ausführungsformen 1 bis 4 (im Folgenden als Gruppe 1 bezeichnet); Ausführungsformen 5 bis 10 (im Folgenden als Gruppe 2 bezeichnet); Ausführungsformen 11 bis 15 (im Folgenden als Gruppe 3 bezeichnet), und Ausführungsform 16 (im Folgenden als Gruppe 4 bezeichnet). Für den Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass es möglich ist, zwei, drei oder vier dieser Gruppen beliebig zu kombinieren, wobei im Folgenden ein Beispiel einer solchen Kombination beschrieben wird.
28 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale zeigt, der durch eine Kombination der Gruppen 1 und 3 gebildet ist. 29 zeigt die Abweichung des optischen Verlusts (der optischen Verstärkung) in Bezug auf die Wellenlänge und die Abweichung des Lichtleistungspegels am Eingang und am Ausgang des Senders für wellenlängenmultiplexierte optische Signale. Der in 28 gezeigte Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale ist mit einem Lichtquellenabschnitt 510, mit optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen 520-1 und 520-2 und mit einem optischen 2 × 1-Schalter 530 versehen.
Da die optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen 520-1 und 520-2 dieselbe Konstruktion haben, ist nur die Konstruktion der optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung 520-1 ausführlich gezeigt. Eine der optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen ist die arbeitende Modulationsschaltung (hier die optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung 520-1), während die andere die Schutzmodulationsschaltung (hier die optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung 520-2) ist. Die Schutzmodulationsschaltung ist kein wesentliches Bauelement und die Schutzmodulationsschaltung braucht nicht notwendig vorgesehen zu sein. In diesem Fall ist der optische Schalter 530 ebenfalls nicht notwendig.
Der Lichtquellenabschnitt 510 ist mit den Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 511-1 und 511-2 sowie mit dem optischen Schalter 512 versehen. Als die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen 511-1 und 511-2 können irgendwelche der in jeder der obigen Ausführungsformen beschriebenen Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen verwendet werden. Falls z. B. die in 4 gezeigte Konstruktion verwendet wird, wird Mehrfachwellenlängen-Licht unter Verwendung eines Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Schemas, in dem die Intensität und/oder die Phase mehrerer Keimlaser moduliert wird, gleichzeitig erzeugt. Die Konstruktion des optischen Schalters 512 unterscheidet sich je nachdem, ob eine Schutzmodulationsschaltung vorgesehen ist oder nicht. Falls keine Schutzmodulationsschaltung vorgesehen ist (in anderen Fällen als der sechsten, siebenten, neunten und zehnten Ausführungsform), ist der optische Schalter 512 durch einen optischen 2 × 1-Schalter gebildet. Falls dagegen eine Schutzmodulationsschaltung vorgesehen ist (im Fall der sechsten, siebenten, neunten und zehnten Ausführungsform), ist der optische Schalter 512 durch einen optischen 2 × 2-Schalter gebildet und sind die Ausgänge des doppelten Systems mit den optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen 520-1 bzw. 520-2 verbunden.
Jede optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung 520 ist in der gleichen Weise wie in 1 (der ersten Ausführungsform) mit einem Wellenlängengruppen-Demultiplexer 522, mit Kanal-Demultiplexern 523-1 bis 523-m, mit optischen Modulatoren 524-11 bis 524-mn, mit Kanal-Multiplexern 525-1 bis 525-m und mit einem Wellenlängengruppen-Multiplexer 526 versehen. Außerdem ist in der gleichen Weise wie in 21 (der elften Ausführungsform) jede optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung 520 mit einem die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker 521, dessen Verstärkungsfaktorcharakteristiken nicht flach sind, der auf der Eingangsseite des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 522 angeordnet ist, und mit einem für Polarisation unempfindlichen Verstärkungsfaktor-Entzerrer 527, der auf der Ausgangsseite des Wellenlängengruppen-Multiplexers 526 angeordnet ist, versehen. Wie in 29 gezeigt ist, ist der für Polarisation unempfindliche Verstärkungsfaktor-Entzerrer 527 so ausgelegt, dass er Verstärkungsfaktorabweichungen des die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärkers 521 in Bezug auf die Wellenlänge kompensiert. Es wird angemerkt, dass der in 21 gezeigte für Polarisation unempfindliche optische Faserverstärker 322 weggelassen ist, wobei es aber ebenfalls möglich ist, dass der für Polarisation unempfindliche optische Faserverstärker 322 entweder auf der Eingangsseite oder auf der Ausgangsseite des für Polarisation unempfindlichen Verstärkungsfaktor-Entzerrers 527 angeordnet ist.
Die Sendemittenfrequenzdifferenz zwischen benachbarten Ausgangsports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 522 entspricht der Frequenzdifferenz zwischen benachbarten Wellenlängen des Lichtquellenabschnitts 510. Wie in 29 gezeigt ist, ist darüber hinaus die Sendemittenfrequenzdifferenz zwischen benachbarten Ports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers 522 so ausgelegt, dass sie dieselbe wie der Frequenzabstand der mehreren in der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 511 vorgesehenen Keimlaser (die den in 4 gezeigten Bezugszeichen 11-1 bis 11-n entsprechen) ist. In der gleichen Weise ist die Sendemittenfrequenzdifferenz zwischen benachbarten Ports des Wellenlängengruppen-Multiplexers 526 so ausgelegt, dass sie dieselbe wie der Frequenzabstand der mehreren in der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 511 vorgesehenen Keimlaser ist. Außerdem sind der FSR des Kanal-Demultiplexers 523 und des Kanal-Multiplexers 525 so ausgelegt, dass sie dieselben wie der Wellenlängenabstand der Keimlaser der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle 511 sind. Wenn in der arbeitenden Modulationsschaltung eine Anomalie auftritt, schaltet der optische Schalter 530 automatisch oder manuell von der arbeitenden Modulationsschaltung zu der Schutzmodulationsschaltung.
Wenn ferner die sechzehnte Ausführungsform (Gruppe 4) mit dem in 28 gezeigten Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale kombiniert wird, wird jeder der in 27 gezeigten Sendeabschnitte 401-1 und 401-2 für wellenlängenmultiplexierte optische Signale so konstruiert, dass jeder Abschnitt dieselbe Konstruktion wie die in 28 gezeigte Gesamtkonstruktion besitzt. Ferner verwendet 28 die Konstruktionen für den Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer und wird der in 1 (der ersten Ausführungsform) gezeigte Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer verwendet, wobei es aber z. B. ebenfalls möglich ist, für diese die der zweiten bis vierten Ausführungsform zu verwenden. Darüber hinaus ist in 28 die Konstruktion für den die Polarisation aufrechterhaltenden optischen Faserverstärker verwendet, der in der elften Ausführungsform verwendet wird, wobei es aber z. B. ebenfalls möglich ist, für diese die der zwölften bis fünfzehnten Ausführungsform zu verwenden. Ferner ist eine Konstruktion des Lichtquellenabschnitts 510 beschrieben, in der ein optischer Schalter eine von mehreren Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen auswählt, wobei es aber eben falls möglich ist, für die Konstruktion jede der obigen Ausführungsformen zu verwenden. Darüber hinaus ist in 28 der optische Schalter 530 vorgesehen, da zwei optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen für die arbeitende Modulationsschaltung und für die Schutzmodulationsschaltung verwendet werden, wobei es aber ebenfalls möglich ist, den optischen Schalter 530 zu beseitigen und eine Konstruktion zu verwenden, in der wie in der sechsten, siebenten, neunten und zehnten Ausführungsform mehrere WDM-Systeme gebildet sind.

Claims

Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung, die mehrere optische Modulatoren (33) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst: – einen Wellenlängengruppen-Demultiplexer (31), der beschaffen ist, um Mehrfachwellenlängen-Licht, das mehrere Wellenlängen besitzt, zu empfangen und um das Mehrfachwellenlängen-Licht in Wellenlängengruppen zu demultiplexieren, die aus der jeweiligen Mehrzahl von Wellenlängen gebildet sind; – mehrere Kanal-Demultiplexer (32), die beschaffen sind, um jede Wellenlängengruppe in Licht der jeweiligen Wellenlängen zu demultiplexieren, wobei die mehreren optischen Modulatoren (33) beschaffen sind, um Licht jeweiliger Wellenlängen, die durch die Kanal-Demultiplexer demultiplexiert worden sind, mit Sendesignalen zu modulieren; – mehrere Kanal-Multiplexer (34), die beschaffen sind, um das modulierte Signallicht jeder Wellenlänge, das von den optischen Modulatoren ausgegeben wird, für jede Wellenlängengruppe zu multiplexieren; und – einen Wellenlängengruppen-Multiplexer (35), der beschaffen ist, um das wellenlängenmultiplexierte Signallicht jeder Wellenlängengruppe, das von jedem Kanal-Multiplexer ausgegeben wird, zu multiplexieren.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, bei der Frequenzbänder des Mehrfachwellenlängenlichts gleich oder größer als ein freier Spektralbereich der Kanal-Demultiplexer und der Kanal-Multiplexer sind.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 2, bei der der Wellenlängengruppen-Demultiplexer und der Wellenlängengruppen-Multiplexer freie Spektralbereiche haben, die gleich oder größer als ein Frequenzband des Mehrfachwellenlängen-Lichts sind, und die Kanal-Demultiplexer und die Kanal-Multiplexer freie Spektralbereiche haben, die einer Differenz der Sendemittenfrequenzen zwischen Ports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers und des Wellenlängengruppen-Multiplexers, wo Wellenlängen benachbart sind, entsprechen.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, bei der das Mehrfachwellenlängen-Licht ein optisches Spektrum besitzt, das mehrere Wellenlängensätze enthält, die in dem Frequenzbereich verteilt sind, wobei jeder Wellenlängensatz eine Anzahl n, wobei n eine optionale natürliche Zahl ist, von Wellenlängen, die in einem Kanalfrequenzabstand Δf angeordnet sind, enthält, ein Mittenfrequenzabstand von zwei benachbarten Wellenlängengruppen durch Δν gegeben ist und eine Beziehung n × Δf < Δν gebildet wird, wobei dann, wenn die Ausgangsport-Nummern des Wellenlängengruppen-Demultiplexers in Übereinstimmung mit einer Sendefrequenzfolge definiert sind, eine Differenz der Sendemittenfrequenzen zwischen benachbarten Ausgangsports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers ein p-facher Wert von Δν ist, wobei p eine optionale natürliche Zahl ist, und wobei dann, wenn die Eingangsport-Nummern des Wellenlängengruppen-Multiplexers in Übereinstimmung mit einer Sendefrequenzfolge definiert sind, eine Differenz der Sendemittenfrequenzen zwischen benachbarten Eingangsports des Wellenlängengruppen-Multiplexers ein p-facher Wert von Δν ist.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 4, bei der Sendemittenfrequenzen der Eingangs- und Ausgangsports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers und des Wellenlängengruppen-Multiplexers beschaffen sind, um die Mittenfrequenzen jedes der Wellenlängensätze anzupassen, und der Wellenlängengruppen-Demultiplexer und der Wellenlängengruppen-Multiplexer beschaffen sind, um eine Demultiplexierung oder eine Multiplexierung in Einheiten der Wellenlängensätze auszuführen.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 5, bei der das Mehrfachwellenlicht aus der Mittenfrequenz jedes Wellenlängensatzes und aus Seitenbändern hiervon, die durch Multiplexieren mehrerer Blöcke kontinuierlichen Lichts, wovon jeder eine andere Mittenfrequenz besitzt, und durch Ausführen einer Intensitätsmodulation und einer Phasenmodulation unter Verwendung vorgegebener zyklischer Signale erhalten werden, gebildet wird.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 5, bei der das Mehrfachwellenlängen-Licht Licht ist, das durch Multiplexieren mehrerer wiederholter kurzer optischer Impulse, wovon jeder eine andere Mittenfrequenz besitzt, erhalten wird.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, bei der der Wellenlängengruppen-Multiplexer und der Wellenlängengruppen-Demultiplexer durch einen einzigen Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer (3) gebildet sind, der beschaffen ist, um ein Multiplexieren und ein Demultiplexieren durch Senden von Licht in entgegengesetzten Richtungen durch ein Wellenlängenmultiplexer/-demultiplexer auszuführen; wobei jeder der Kanal-Multiplexer und der Kanal-Demultiplexer durch einen einzigen Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer (4) gebildet ist, der beschaffen ist, um ein Multiplexieren und Demultiplexieren durch Senden von Licht in entgegengesetzten Richtungen durch einen Wellenlängenmultiplexer/-demultiplexer auszuführen; und ferner eine optische Eingabe-/Ausgabevorrichtung (2) vorgesehen ist, die auf der Eingangsseite des Wellenlängengruppen-Multiplexers/-Demultiplexers angeordnet ist und beschaffen ist, um das Mehrfachwellenlängen-Licht, das über einen ersten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss eingegeben wird, an den Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer über einen zweiten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss auszugeben, und beschaffen ist, um über einen dritten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss ein wellenlängenmultiplexiertes Signallicht, das von dem Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer über den zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluss eingegeben wird, auszugeben; wobei jeder der optischen Modulatoren mit einem vierten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss, einem optischen Modulationselement (33) und einem Lichtreflexionselement (6) versehen ist und wobei das Lichtreflexionselement dann, wenn das optische Modulationselement Licht jeder Wellenlänge, das von dem Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer über den vierten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss eingegeben wird, moduliert hat, beschaffen ist, um das modulierte Licht zu reflektieren, um das reflektierte Licht über den vierten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss zu den Kanal-Multiplexern/-Demultiplexern auszugeben; und wobei der Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer zwischen den Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer und den optischen Modulatoren angeordnet ist.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, bei der das optische Spektrum des Mehrfachwellenlängen-Lichts Leistungspegel-Abweichungen besitzt und der Wellenlängengruppen-Demultiplexer und/oder der Wellenlängengruppen-Multiplexer Sendecharakteristiken besitzen, die beschaffen sind, um die Leistungspegel-Abweichungen im optischen Spektrum des Mehrfachwellenlängen-Lichts zu kompensieren.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, bei der das optische Spektrum des Mehrfachwellenlängen-Lichts Leistungspegel-Abweichungen besitzt und entweder auf der Eingangsseite oder der Ausgangsseite der mehreren optischen Modulatoren mehrere optische Halbleiterverstärker (36) vorgesehen sind, die beschaffen sind, um Einstellungen unter Verwendung einer Verstärkungsfaktorsteuerung in der Weise, dass Leistungspegel jeder Wellenlänge gleichmäßig gemacht werden, auszuführen.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, bei der das optische Spektrum des Mehrfachwellenlängen-Lichts Leistungspegel-Abweichungen besitzt und mehrere optische Halbleiterverstärker (37) als die mehreren optischen Modulatoren verwendet werden und jeder optische Halbleiterverstärker beschaffen ist, um eine Steuerung in der Weise auszuführen, dass Leistungspegel jeder Wellenlänge durch Einstellen eines den Sendesignalen überlagerten Vorstroms gleichmäßig gemacht werden.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, in der ferner vorgesehen sind: ein die Polarisation aufrechterhaltender optischer Faserverstärker (321), der auf der Eingangsseite des Wellenlängengruppen-Demultiplexers angeordnet ist und beschaffen ist, um eine optische Intensität des Mehrfachwellenlängen-Lichts zu verstärken und dabei eine Polarisation des Mehrfachwellenlängen-Lichts aufrechtzuerhalten; ein für Polarisation unempfindlicher optischer Faserverstärker (322), der auf der Ausgangsseite des Wellenlängengruppen-Multiplexers angeordnet ist und beschaffen ist, um eine optische Intensität des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts, das von dem Wellenlängengruppen-Multiplexer ausgegeben wird, unabhängig von der Polarisation des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts zu verstärken; und einen für Polarisation unempfindlichen Verstärkungsfaktor-Entzerrer (323), der auf der Ausgangsseite des Wellenlängengruppen-Multiplexers angeordnet ist und beschaffen ist, um einen optischen Pegel des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts, das von dem Wellenlängengruppen-Multiplexer ausgegeben wird, oder des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts das durch den für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärker verstärkt wird, unabhängig von der Polarisation des multiplexierten modulierten Lichts gleichmäßig zu machen.
Optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, bei der statt des Mehrfachwellenlängen-Lichts verstärktes spontanes Emissionslicht eingegeben wird.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale, der umfasst: eine Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle (1), die beschaffen ist, um Mehrfachwellenlängen-Licht mit mehreren Wellenlängen zu erzeugen; und eine optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung nach Anspruch 1.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem Frequenzbänder des Mehrfachwellenlängen-Lichts gleich oder größer als ein freier Spektralbereich der Kanal-Demultiplexer und der Kanal-Multiplexer sind.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 15, bei dem die Wellenlängengruppen-Demultiplexer und die Wellenlängengruppen-Multiplexer freie Spektralbereiche haben, die gleich oder größer als ein Frequenzband sind, in dem das von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegebene Mehrfachwellenlängen-Licht liegt, und die Kanal-Demultiplexer und die Kanal-Multiplexer freie Spektralbereiche haben, die einer Differenz der Sendemittenfrequenzen zwischen Ports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers und des Wellenlängengruppen-Multiplexers, wo Wellenlängen benachbart sind, entsprechen.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle beschaffen ist, um Mehrfachwellenlängen-Licht zu erzeugen, das ein optisches Spektrum besitzt, das mehrere Wellenlängensätze enthält, die in dem Frequenzbereich verteilt sind, wobei jeder Wellenlängensatz eine Anzahl n, wobei n eine optionale natürliche Zahl ist, von Wellenlängen, die in einem Kanalfrequenzabstand Δf angeordnet sind, enthält, ein Mittenfrequenzabstand zweier benachbarter Wellenlängensätze durch Δν gegeben ist und eine Beziehung n × Δf < Δν gebildet wird, wobei dann, wenn die Ausgangsport-Nummern des Wellenlängengruppen-Demultiplexers in Übereinstimmung mit einer Sendefrequenzfolge definiert sind, eine Differenz der Sendemittenfrequenzen zwischen benachbarten Ausgangsports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers ein p-facher Wert von Δν ist, wobei p eine optionale natürliche Zahl ist, und wobei dann, wenn Eingangsport-Nummern des Wellenlängengruppen-Multiplexers in Übereinstimmung mit einer Sendefrequenzfolge definiert sind, eine Differenz der Sendemittenfrequenzen zwischen benachbarten Eingangsports des Wellenlängengruppen-Multiplexers ein p-facher Wert von Δν ist.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 17, bei dem Sendemittenfrequenzen der Eingangs- und Ausgangsports des Wellenlängengruppen-Demultiplexers und des Wellenlängengruppen-Multiplexers beschaffen sind, um die Mittenfrequenzen jedes der Wellenlängensätze anzupassen, und der Wellenlängengruppen-Demultiplexer und der Wellenlängengruppen-Multiplexer beschaffen sind, um das Demultiplexieren oder das Multiplexieren in Einheiten der Wellenlängensätze auszuführen.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 18, bei dem die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle versehen ist mit: einem Lichterzeugungsabschnitt (10), der beschaffen ist, um mehrere Blöcke kontinuierlichen Lichts, wovon jeder eine andere Mittenfrequenz besitzt, zu multiplexieren, um das multiplexierte Licht auszugeben; und einem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt (20), der beschaffen ist, um eine Intensitätsmodulation und eine Phasenmodulation unter Verwendung vorgegebener zyklischer. Signale an dem von dem Lichterzeugungsabschnitt ausgegebenen Licht auszuführen und um Mehrfachwellenlängen-Licht zu erzeugen, das aus der Mittenfrequenz jedes Wellenlängensatzes und aus Seitenbändern hiervon gebildet wird.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 18, bei der die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle versehen ist mit: mehreren Wiederholungsimpuls-Lichtquellen (41), die beschaffen sind, um mehrere wiederholte kurze optische Impulse auszugeben, wovon jeder eine andere Mittenfrequenz besitzt; und einem Multiplexer (42), der beschaffen ist, um die mehreren wiederholten kurzen optischen Impulse zu multiplexieren.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem der Wellenlängengruppen-Multiplexer und der Wellenlängengruppen-Demultiplexer durch einen einzigen Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer (3) gebildet sind, der beschaffen ist, um ein Multiplexieren und ein Demultiplexieren durch Senden von Licht in entgegengesetzten Richtungen durch einen Wellenlängenmultiplexer/-demultiplexer auszuführen; wobei jedes Paar der Kanal-Multiplexer und der Kanal-Demultiplexer durch einen einzigen Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer gebildet ist, der beschaffen ist, um ein Multiplexieren und Demultiplexieren durch Senden von Licht in entgegengesetzten Richtungen durch einen Wellenlängenmultiplexer/-demultiplexer auszuführen; und wobei ferner eine optische Eingabe-/Ausgabevorrichtung (2) vorgesehen ist, die zwischen der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle und dem Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer angeordnet ist und beschaffen ist, um das Mehrfachwellenlängen-Licht, das über einen ersten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss eingegeben wird, zu dem Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer über einen zweiten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss auszugeben, und der beschaffen ist, um über einen dritten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss wellenlängenmultiplexiertes Licht auszugeben, das von dem Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer über den zweiten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss eingegeben wird; wobei jeder der optischen Modulatoren mit einem vierten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss, einem optischen Modulationselement (33) und einem Lichtreflexionselement (6) versehen ist und das Lichtreflexionselement dann, wenn das optische Modulationselement Licht jeder Wellenlänge, die von dem Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer über den vierten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss eingegeben wird, moduliert hat, beschaffen ist, um das modulierte Licht zu reflektieren, um das reflektierte Licht über den vierten optischen Eingangs-/Ausgangsanschluss zu den Kanal-Multiplexern/-Demultiplexern auszugeben; und wobei der Kanal-Multiplexer/-Demultiplexer zwischen dem Wellenlängengruppen-Multiplexer/-Demultiplexer und den optischen Modulatoren angeordnet ist.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem das optische Spektrum des Mehrfachwellenlängen-Lichts, das von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegeben wird, Leistungspegelabweichungen hat und der Wellenlängengruppen-Demultiplexer und/oder der Wellenlängengruppen-Multiplexer Sendecharakteristiken haben, die beschaffen sind, um die Leistungspegel-Abweichungen in dem optischen Spektrum des Mehrfachwellenlängen-Lichts zu kompensieren.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem das optische Spektrum des Mehrfachwellenlängen-Lichts, das von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegeben wird, Leistungspegelabweichungen hat und entweder auf der Eingangsseite oder der Ausgangsseite der mehreren optischen Modulatoren mehrere optische Halbleiterverstärker (36) vorgesehen sind, die beschaffen sind, um Einstellungen unter Verwendung einer Verstärkungsfaktorsteuerung in der Weise auszuführen, dass Leistungspegel jeder Wellenlänge gleichmäßig gemacht werden.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem das optische Spektrum des von der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegebenen Mehrfachwellenlängen-Lichts Leistungspegelabweichungen besitzt und mehrer optische Halbleiterverstärker (37) als die mehreren optischen Modulatoren verwendet werden und jeder optische Halbleiterverstärker beschaffen ist, um eine Steuerung in der Weise auszuführen, dass Leistungspegel jeder Wellenlänge durch Einstellen eines den Sendesignalen überlagerten Vorstroms gleichmäßig gemacht werden.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, in dem ferner vorgesehen sind: ein die Polarisation aufrechterhaltender optischer Faserverstärker (321), der sich zwischen der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle und dem Wellenlängengruppen-Demultiplexer befindet und beschaffen ist, um eine optische Intensität des Mehrfachwellenlängen-Lichts zu verstärken und dabei eine Polarisation des Mehrfachwellenlängen-Lichts aufrechtzuerhalten; ein für Polarisation unempfindlicher optischer Faserverstärker (322), der sich auf der Ausgangsseite des Wellenlängengruppen-Multiplexers befindet und beschaffen ist, um eine optische Intensität des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts, das von dem Wellenlängengruppen-Multiplexer ausgegeben wird, unabhängig von der Polarisation des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts zu verstärken; und ein für Polarisation unempfindlicher Verstärkungsfaktor-Entzerrer (323), der auf der Ausgangsseite des Wellenlängengruppen-Multiplexers angeordnet ist und beschaffen ist, um einen optischen Pegel des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts, das von dem Wellenlängengruppen-Multiplexer ausgegeben wird, oder des wellenlängenmultiplexierten modulierten Lichts, das durch den für Polarisation unempfindlichen optischen Faserverstärker ausgegeben wird, unabhängig von der Polarisation des multiplexierten modulierten Lichts gleichmäßig zu machen.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem statt der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ein die Polarisation aufrechterhaltender optischer Faserverstärker (321), dessen Eingang optisch abgeschlossen ist und der beschaffen ist, um verstärktes spontanes Emissionslicht auszugeben, verwendet wird.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem mehrere Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen vorgesehen sind und jede der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen versehen ist mit: einem Lichterzeugungsabschnitt (210), der beschaffen ist, um Licht mit einer oder mit mehreren Mittenwellenlängen zu erzeugen; und einen Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt (220), der beschaffen ist, um eine Intensitätsmodulation und eine Phasenmodulation unter Verwendung vorgegebener zyklischer Signale an dem Licht, das von dem Lichterzeugungsabschnitt ausgegeben wird, auszuführen, und beschaffen ist, um Mehrfachwellenlängen-Licht, das aus den Mittenwellenlängen und Seitenbändern hiervon gebildet wird, zu erzeugen, und bei dem ferner ein optischer Schalter (241) vorgesehen ist, der beschaffen ist, um eine der Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen auszuwählen und um die ausgewählte Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle mit der optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung zu verbinden, und der dann, wenn in der ausgewählten Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle eine Anomalie auftritt, beschaffen ist, um zu einer weiteren Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle zu schalten und um die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle, zu der geschaltet wurde, mit der optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung zu verbinden.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 27, bei dem mehrere Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen vorgesehen sind, und ferner eine Vorrichtung (242) vorgesehen ist, um Mehrfachwellenlängenlicht, das von einer durch den optischen Schalter ausgewählten Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle ausgegeben wird, abzuzweigen, um abgezweigtes Licht zu den mehreren optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen zu liefern.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle versehen ist mit: einem Lichterzeugungsabschnitt (210), der beschaffen ist, um Licht mit einer oder mit mehreren Mittenwellenlängen zu erzeugen; mehreren Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten (220), die beschaffen sind, um eine Intensitätsmodulation oder eine Phasenmodulation unter Verwendung vorgegebener zyklischer Signale an dem Ausgangslicht von dem Lichterzeugungsabschnitt auszuführen, und beschaffen sind, um Mehrfachwellenlängen-Licht, das aus den Mittenwellenlängen und Seitenbändern hiervon gebildet ist, zu erzeugen; und mit einer Vorrichtung (244) zum Verzweigen von von dem Lichterzeugungsabschnitt ausgegebenem Licht und zum Liefern des verzweigten Lichts zu jedem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt, wobei ferner ein optischer Schalter (245) vorgesehen ist, der beschaffen ist, um einen der Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte auszuwählen und um den ausgewählten Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt mit der optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung zu verbinden, und der dann, wenn in dem ausgewählten Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt eine Anomalie auftritt, zu einem weiteren Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt schaltet und den Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt, zu dem geschaltet wurde, mit der optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung verbindet.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 29, bei dem mehrere optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen vorgesehen sind, und ferner eine Vorrichtung (246) vorgesehen ist, um Mehrfachwellenlängen-Licht von einem durch den optischen Schalter ausgewählten Mehrfachwellenlän gen-Modulationsabschnitt zu verzweigen, um Verzweigungslicht zu den mehreren optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen zu liefern.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquelle versehen ist mit: wenigstens einem Lichterzeugungsabschnitt (210), der beschaffen ist, um Licht mit einer oder mit mehreren Mittenwellenlängen zu erzeugen; und einer Anzahl n von Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten (220), wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2 ist, die beschaffen sind, um eine Intensitätsmodulation oder eine Phasenmodulation unter Verwendung vorgegebener zyklischer Signale an Ausgangslicht von wenigstens einem der Lichterzeugungsabschnitte auszuführen und um Mehrfachwellenlängen-Licht, das aus den Mittenwellenlängen und aus Seitenbändern hiervon gebildet ist, zu erzeugen; und einer Vorrichtung (247) zum Verzweigen von Licht, das von wenigstens einem der Lichterzeugungsabschnitte ausgegeben wird und zum Liefern des verzweigten Licht zu jedem Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt, wobei die optische Modulationsabschnitte in einer Anzahl M vorgesehen sind, wobei M eine ganze Zahl gleich oder größer als 2, die M < N erfüllt, ist, und wobei ein optischer N × M-Schalter (248) vorgesehen ist, der beschaffen ist, um eine Anzahl M von Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten eins zu eins mit einer Anzahl M der optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen zu verbinden und der dann, wenn in irgendeinem der optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitte der Anzahl M ein Fehler auftritt, zu einem der in einer Anzahl (N-M) vorhandenen Schutz-Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitten zu schalten und um den Schutz-Mehrfachwellenlängen-Modulationsabschnitt, zu dem geschaltet wurde, mit der entsprechenden optischen Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltung zu verbinden.
Sender für wellenlängenmultiplexierte optische Signale nach Anspruch 14, bei dem mehrere Sendeabschnitte (401) für wellenlängenmultiplexierte optische Signale vorgesehen sind, die Mehrfachwellenlängenerzeugungs-Lichtquellen und optische Mehrfachwellenlängen-Modulationsschaltungen besitzen; wobei die mehreren Sendeabschnitte für wellenlängenmultiplexierte optische Signale in der Weise gebildet sind, dass mehrere Wellenlängen, die von den mehreren Sendeabschnitten für wellenlängenmultiplexierte optische Signale ausgegeben werden, nicht miteinander überlappen, sondern sich gegenseitig ergänzen; und wobei ferner ein optischer Kombinierer (402) vorgesehen ist, der beschaffen ist, um Ausgaben der mehreren Sendeabschnitte für wellenlängenmultiplexierte optische Signale zu kombinieren.