JP2000047274A - 同期変調によるソリトン光信号のインライン再生装置、および該装置を含む伝送システム - Google Patents
同期変調によるソリトン光信号のインライン再生装置、および該装置を含む伝送システムInfo
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- JP2000047274A JP2000047274A JP11194804A JP19480499A JP2000047274A JP 2000047274 A JP2000047274 A JP 2000047274A JP 11194804 A JP11194804 A JP 11194804A JP 19480499 A JP19480499 A JP 19480499A JP 2000047274 A JP2000047274 A JP 2000047274A
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- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有効かつ正確にソリトンの振幅を変調するこ
とができ、付加損失をほとんど発生しない再生装置を提
供する。 【解決手段】 ソリトンの同期変調によるソリトン光信
号のインライン再生装置であって、再生すべき信号のビ
ットのクロック速度を抽出することができるクロック信
号の取り込み手段（Ｃ３、ＣＬＫ）と、前記クロック信
号によりソリトンの振幅および／または位相を変調する
ことができる変調手段（ＭＯＤ）とを備え、前記変調手
段が、マッハツェンダ変調器（ＭＯＤ）の第一分岐部
（Ｆ５）、第二分岐部（Ｆ６）に各々配置された第一半
導体光増幅器（ＳＯＡ１）と第二半導体光増幅器（ＳＯ
Ａ２）とを含むマッハツェンダ変調器（ＭＯＤ）を備
え、各々の利得が取り込まれたクロック信号に基づいて
変調されることを特徴とする装置に関する。
とができ、付加損失をほとんど発生しない再生装置を提
供する。 【解決手段】 ソリトンの同期変調によるソリトン光信
号のインライン再生装置であって、再生すべき信号のビ
ットのクロック速度を抽出することができるクロック信
号の取り込み手段（Ｃ３、ＣＬＫ）と、前記クロック信
号によりソリトンの振幅および／または位相を変調する
ことができる変調手段（ＭＯＤ）とを備え、前記変調手
段が、マッハツェンダ変調器（ＭＯＤ）の第一分岐部
（Ｆ５）、第二分岐部（Ｆ６）に各々配置された第一半
導体光増幅器（ＳＯＡ１）と第二半導体光増幅器（ＳＯ
Ａ２）とを含むマッハツェンダ変調器（ＭＯＤ）を備
え、各々の利得が取り込まれたクロック信号に基づいて
変調されることを特徴とする装置に関する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信、
より詳細には長距離遠隔通信の分野に関する。
より詳細には長距離遠隔通信の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】超長距離光ファイバリンクの場合、信号
が顕著な波長分散なく分散光ファイバ上を伝播すること
ができる、すなわち波長分散を釣り合わせるために、光
信号の強度への屈折率の依存、あるいはその逆を使用す
る特別なスペクトル特性を有する「ソリトン」信号を使
用することが知られている。事実、このような光信号の
場合、主に線路損失となる伝播距離の影響があるにも関
わらず、光信号のスペクトル形状は保存される。
が顕著な波長分散なく分散光ファイバ上を伝播すること
ができる、すなわち波長分散を釣り合わせるために、光
信号の強度への屈折率の依存、あるいはその逆を使用す
る特別なスペクトル特性を有する「ソリトン」信号を使
用することが知られている。事実、このような光信号の
場合、主に線路損失となる伝播距離の影響があるにも関
わらず、光信号のスペクトル形状は保存される。
【０００３】これらの線路損失は、例えば、英語名称
「ＥＤＦＡ」で知られているエルビウムドープファイバ
増幅器を使用して、線路光増幅を行うことにより補償す
ることができる。
「ＥＤＦＡ」で知られているエルビウムドープファイバ
増幅器を使用して、線路光増幅を行うことにより補償す
ることができる。
【０００４】（ＥＤＦＡ）には二つの大きな問題が残っ
ている。
ている。
【０００５】１） 信号のビットの到達の時間的不確定
さを生じるゴードン−ハウスジッタ ２） 光増幅器の自発放射の増幅によるノイズの累積 種々の解決方法が提案され記述されたが、その中で、ナ
カガワらの論文「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄｅｍｏ
ｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌｉｔｏｎｄａｔａ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｖｅｒ ｕｎｌｉｍｉｔ
ｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｗｉｔｈ ｓｏｌｉｔｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｉｍｅａｎｄ ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎｓ」、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ、２９巻、９号、７２９〜７３０ペー
ジ、１９９３年４月２９日を特に引用する。
さを生じるゴードン−ハウスジッタ ２） 光増幅器の自発放射の増幅によるノイズの累積 種々の解決方法が提案され記述されたが、その中で、ナ
カガワらの論文「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄｅｍｏ
ｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌｉｔｏｎｄａｔａ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｖｅｒ ｕｎｌｉｍｉｔ
ｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｗｉｔｈ ｓｏｌｉｔｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｉｍｅａｎｄ ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎｓ」、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ、２９巻、９号、７２９〜７３０ペー
ジ、１９９３年４月２９日を特に引用する。
【０００６】この文書は、図１に示すような、ソリトン
の同期変調によるこれらのソリトン光信号のインライン
再生装置の使用を開示している。
の同期変調によるこれらのソリトン光信号のインライン
再生装置の使用を開示している。
【０００７】この再生装置は、クロック回路の線路上の
ソリトン信号を基にして発生する電気制御信号により制
御される変調器ＭＯＤを備える。クロック信号取り込み
手段は、入力部Ｆ１と出力部Ｆ２との間を伝播する光信
号の一部を抽出するための光カプラＣ３と、クロック抽
出回路ＣＬＫＸと、遅延を生じさせるための遅延線ＤＥ
Ｌと、例えばＬｉＮＯ３で造られた変調器ＭＯＤを制御
するために必要な出力を供給するための増幅器ＧＭとを
備える。
ソリトン信号を基にして発生する電気制御信号により制
御される変調器ＭＯＤを備える。クロック信号取り込み
手段は、入力部Ｆ１と出力部Ｆ２との間を伝播する光信
号の一部を抽出するための光カプラＣ３と、クロック抽
出回路ＣＬＫＸと、遅延を生じさせるための遅延線ＤＥ
Ｌと、例えばＬｉＮＯ３で造られた変調器ＭＯＤを制御
するために必要な出力を供給するための増幅器ＧＭとを
備える。
【０００８】また、カプラＣ３と変調器ＭＯＤとの間に
は、複屈折偏光の制御装置ＰＣが配置され、変調器の下
流側には、ソリトンのエネルギーのスペクトル分布を狭
くするための帯域フィルタＢＰと、別の複屈折偏光の制
御装置ＰＣとが配置される。
は、複屈折偏光の制御装置ＰＣが配置され、変調器の下
流側には、ソリトンのエネルギーのスペクトル分布を狭
くするための帯域フィルタＢＰと、別の複屈折偏光の制
御装置ＰＣとが配置される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】全光学素子の場合と同
様、結合による損失および素子の伝達関数による損失の
他に、例えば光学素子を製造するのに使用される材料に
よる固有損失であるいわゆる「付加」損失も想定しなけ
ればならない。既知の再生装置、特に半導体方式の装置
では、これらの付加損失は、その最大透過率時には、２
０ｄＢに達することがある。
様、結合による損失および素子の伝達関数による損失の
他に、例えば光学素子を製造するのに使用される材料に
よる固有損失であるいわゆる「付加」損失も想定しなけ
ればならない。既知の再生装置、特に半導体方式の装置
では、これらの付加損失は、その最大透過率時には、２
０ｄＢに達することがある。
【００１０】これらの損失を補償するために、ＥＤＦＡ
が、例えば、図１に示すように入力ファイバＦ１、ある
いは変形形態では出力ファイバＦ２に配置される。
が、例えば、図１に示すように入力ファイバＦ１、ある
いは変形形態では出力ファイバＦ２に配置される。
【００１１】しかしながらこのような入力ＥＤＦＡは再
生装置のコストを上昇させ、信号／ノイズ比の悪化に寄
与する。また、線路上のこれらのインライン増幅器の出
力値には制限があり、その結果、再生装置により発生す
る付加損失を必ずしも補償できるとは限らない。
生装置のコストを上昇させ、信号／ノイズ比の悪化に寄
与する。また、線路上のこれらのインライン増幅器の出
力値には制限があり、その結果、再生装置により発生す
る付加損失を必ずしも補償できるとは限らない。
【００１２】図２は、ソリトン信号の伝送品質への、こ
れらの再生装置により生じる損失、特に付加損失の影響
を示すことを目的とする数値シミュレーションの結果を
示すグラフである。このシミュレーションでは、線路上
のＥＤＦＡ間の間隔が４５ｋｍ、再生装置間の間隔が４
５０ｋｍの２０Ｇｂ／秒の伝送システムを想定した。ま
た、再生装置によるソリトン信号の損失を少なくとも一
部でも補償するために、各再生装置の下流側にインライ
ンＥＤＦＡが配置される。
れらの再生装置により生じる損失、特に付加損失の影響
を示すことを目的とする数値シミュレーションの結果を
示すグラフである。このシミュレーションでは、線路上
のＥＤＦＡ間の間隔が４５ｋｍ、再生装置間の間隔が４
５０ｋｍの２０Ｇｂ／秒の伝送システムを想定した。ま
た、再生装置によるソリトン信号の損失を少なくとも一
部でも補償するために、各再生装置の下流側にインライ
ンＥＤＦＡが配置される。
【００１３】グラフは、０ｄＢ、１０ｄＢ、１５ｄＢ、
２０ｄＢの損失を各々発生する再生装置について、伝送
距離の変化にともなう品質係数を示している。
２０ｄＢの損失を各々発生する再生装置について、伝送
距離の変化にともなう品質係数を示している。
【００１４】この図では、再生装置により発生する損失
が大きければ大きいほど、伝送品質は低下することが明
らかにわかる。また、品質係数の許容しきい値Ｑ＝６は
１０ −９の伝送システムのビットエラー率に相当し、大
きな損失の場合、６０００ｋｍの距離でもはや達成され
ない。従って、損失が低い再生装置を使用することがで
きることの有利さが簡単に想像できよう。
が大きければ大きいほど、伝送品質は低下することが明
らかにわかる。また、品質係数の許容しきい値Ｑ＝６は
１０ −９の伝送システムのビットエラー率に相当し、大
きな損失の場合、６０００ｋｍの距離でもはや達成され
ない。従って、損失が低い再生装置を使用することがで
きることの有利さが簡単に想像できよう。
【００１５】従って本発明の目的は、有効かつ正確にソ
リトンの振幅を変調することができ、付加損失をほとん
ど発生しない再生装置を提供することである。
リトンの振幅を変調することができ、付加損失をほとん
ど発生しない再生装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は、ソリトンの同期変調によるこれらのソリトン光信号
のインライン再生装置であって、− 再生すべき信号の
ビットのクロック速度を抽出することができるクロック
信号の取り込み手段と、− 前記クロック信号によりソ
リトンの振幅および／または位相を変調することができ
る変調手段とを備え、前記変調手段が、マッハツェンダ
変調器の第一分岐部および第二分岐部に各々配置された
第一半導体光増幅器と第二半導体光増幅器とを含むマッ
ハツェンダ変調器を備え、各々の利得が取り込まれたク
ロック信号に基づいて変調されることを特徴とする装置
を対象とする。
は、ソリトンの同期変調によるこれらのソリトン光信号
のインライン再生装置であって、− 再生すべき信号の
ビットのクロック速度を抽出することができるクロック
信号の取り込み手段と、− 前記クロック信号によりソ
リトンの振幅および／または位相を変調することができ
る変調手段とを備え、前記変調手段が、マッハツェンダ
変調器の第一分岐部および第二分岐部に各々配置された
第一半導体光増幅器と第二半導体光増幅器とを含むマッ
ハツェンダ変調器を備え、各々の利得が取り込まれたク
ロック信号に基づいて変調されることを特徴とする装置
を対象とする。
【００１７】有利には、第一半導体光増幅器および第二
半導体光増幅器の利得各々を変調するために、前記取り
込み手段の出力部において、クロック光信号をそれぞれ
前記マッハツェンダ変調器の第一分岐部および第二分岐
部に結合された第一および第二クロック光信号に分割す
る手段をさらに備える。
半導体光増幅器の利得各々を変調するために、前記取り
込み手段の出力部において、クロック光信号をそれぞれ
前記マッハツェンダ変調器の第一分岐部および第二分岐
部に結合された第一および第二クロック光信号に分割す
る手段をさらに備える。
【００１８】こうすることにより、再生信号に重畳する
可能性がある寄生チャーピングを防ぐことができる光学
的に制御される再生装置が得られる。
可能性がある寄生チャーピングを防ぐことができる光学
的に制御される再生装置が得られる。
【００１９】さらに、再生すべきソリトン信号と逆方向
に伝播するよう、第一および第二クロック光信号が各
々、半導体光増幅器の下流側で、マッハツェンダ変調器
の第一分岐部および第二分岐部に結合される。
に伝播するよう、第一および第二クロック光信号が各
々、半導体光増幅器の下流側で、マッハツェンダ変調器
の第一分岐部および第二分岐部に結合される。
【００２０】しかしながら変形形態では、再生すべきソ
リトン信号と同方向に伝播するよう、第一および第二ク
ロック光信号が各々、半導体光増幅器の上流側で、マッ
ハツェンダ変調器の第一分岐部および第二分岐部に結合
される。
リトン信号と同方向に伝播するよう、第一および第二ク
ロック光信号が各々、半導体光増幅器の上流側で、マッ
ハツェンダ変調器の第一分岐部および第二分岐部に結合
される。
【００２１】また、本発明による再生装置の伝達関数の
パラメータを調節することができるように、第一および
第二クロック光信号の遅延手段および第一および第二ク
ロック光信号の振幅の調整手段が、前記分割手段と前記
半導体光増幅器との間に配置される。
パラメータを調節することができるように、第一および
第二クロック光信号の遅延手段および第一および第二ク
ロック光信号の振幅の調整手段が、前記分割手段と前記
半導体光増幅器との間に配置される。
【００２２】第一実施形態によれば、クロック信号の前
記取り込み手段が、光電変換および逆変換手段、ならび
に電子増幅およびろ波手段と電子信号成形手段を具備す
るクロック信号の光電取り込みユニットを備える。
記取り込み手段が、光電変換および逆変換手段、ならび
に電子増幅およびろ波手段と電子信号成形手段を具備す
るクロック信号の光電取り込みユニットを備える。
【００２３】第二実施形態によれば、前記クロック信号
取り込み手段が、光電変換または逆変換を有さない、ク
ロック信号の全光学的ユニットを備える。
取り込み手段が、光電変換または逆変換を有さない、ク
ロック信号の全光学的ユニットを備える。
【００２４】また、半導体光増幅器の利得を変調する第
一および第二クロック光信号の波長が、変調すべきソリ
トンの波長とは異なる。
一および第二クロック光信号の波長が、変調すべきソリ
トンの波長とは異なる。
【００２５】本発明による装置の別の変形形態によれ
ば、前記クロック信号の前記取り込み手段が、第一およ
び第二半導体光増幅器の利得の電気制御回路を備える。
ば、前記クロック信号の前記取り込み手段が、第一およ
び第二半導体光増幅器の利得の電気制御回路を備える。
【００２６】さらに、各半導体光増幅器の増幅は、変調
すべきソリトンの偏光状態とは無関係である。
すべきソリトンの偏光状態とは無関係である。
【００２７】また、各半導体光増幅器の動作状態は再生
すべきソリトン信号の有効な変調を可能にするための飽
和状態にきわめて近い。
すべきソリトン信号の有効な変調を可能にするための飽
和状態にきわめて近い。
【００２８】きわめて有利な発展形によれば、本発明に
よる再生装置は、自身が生じる損失以上の合計増幅利得
を有する。
よる再生装置は、自身が生じる損失以上の合計増幅利得
を有する。
【００２９】別の発展形によれば、装置は、マッハツェ
ンダ変調器の上流側および／または下流側に配置され、
変調の前および／または後にソリトンのスペクトル−時
間特性を制御することができるろ波手段をさらに備え
る。
ンダ変調器の上流側および／または下流側に配置され、
変調の前および／または後にソリトンのスペクトル−時
間特性を制御することができるろ波手段をさらに備え
る。
【００３０】また、上に規定されたような再生装置は、
「３Ｒ」再生器としての使用にきわめて好都合である。
「３Ｒ」再生器としての使用にきわめて好都合である。
【００３１】さらに、本発明による装置を、再生すべき
ソリトン信号の振幅および位相とは無関係に変調するた
めに使用することができる。
ソリトン信号の振幅および位相とは無関係に変調するた
めに使用することができる。
【００３２】本発明は、上に規定したような本発明によ
る少なくとも一つの再生装置を備えることを特徴とする
光ファイバによるソリトン信号の伝送システムも対象と
する。
る少なくとも一つの再生装置を備えることを特徴とする
光ファイバによるソリトン信号の伝送システムも対象と
する。
【００３３】有利な発展形によれば、この伝送システム
はさらに、ソリトンのインラインろ波手段を備える。
はさらに、ソリトンのインラインろ波手段を備える。
【００３４】さらに、伝送システムのソリトン信号の各
光増幅器が、自身が生じる損失以上の合計増幅利得を有
する再生装置により構成される伝送システムをさらに設
ける。この場合、本発明による装置により、ソリトン信
号を再生することができるだけでなく、あらゆる損失、
とくに線路損失を補償することができ、その結果、伝送
システムは、従来のインラインＥＤＦＡなしに動作する
ことができる。
光増幅器が、自身が生じる損失以上の合計増幅利得を有
する再生装置により構成される伝送システムをさらに設
ける。この場合、本発明による装置により、ソリトン信
号を再生することができるだけでなく、あらゆる損失、
とくに線路損失を補償することができ、その結果、伝送
システムは、従来のインラインＥＤＦＡなしに動作する
ことができる。
【００３５】有利な変形形態によれば、異なる波長のソ
リトン信号の同期再生を行うために、信号を異なる波長
および同じクロック速度を有するソリトン信号に多重化
するユニットの下流側、対応する分割ユニットの上流側
に配置された、上に規定されたような少なくとも一つの
再生装置を備える。
リトン信号の同期再生を行うために、信号を異なる波長
および同じクロック速度を有するソリトン信号に多重化
するユニットの下流側、対応する分割ユニットの上流側
に配置された、上に規定されたような少なくとも一つの
再生装置を備える。
【００３６】本発明の他の特徴および利点は、添付の図
面を参照して行う、例として示し何ら限定的特徴を有さ
ない以下の説明から明らかになろう。
面を参照して行う、例として示し何ら限定的特徴を有さ
ない以下の説明から明らかになろう。
【００３７】
【発明の実施の形態】全図面において、同じ参照符号は
同じ要素を示すが、わかりやすくする目的から縮尺は常
に同じであるとは限らない。
同じ要素を示すが、わかりやすくする目的から縮尺は常
に同じであるとは限らない。
【００３８】また、「上流」および「下流」、ならびに
「同方向伝播」および「逆方向伝播」は、本発明による
装置の入力部において再生すべきソリトン光信号の伝播
方向を基準にする。
「同方向伝播」および「逆方向伝播」は、本発明による
装置の入力部において再生すべきソリトン光信号の伝播
方向を基準にする。
【００３９】図３には、本発明によるソリトンの同期変
調によるこれらのソリトン光信号のインライン再生装置
が示してある。
調によるこれらのソリトン光信号のインライン再生装置
が示してある。
【００４０】本発明によるインライン再生装置は、好ま
しくは同一の第一半導体光増幅器ＳＯＡ１と第二半導体
光増幅器ＳＯＡ２とを含むマッハツェンダ変調器ＭＯＤ
を備える。これらの半導体光増幅器ＳＯＡ１およびＳＯ
Ａ２は、マッハツェンダ変調器ＭＯＤの第一分岐部Ｆ
５、第二分岐部Ｆ６に各々配置される。
しくは同一の第一半導体光増幅器ＳＯＡ１と第二半導体
光増幅器ＳＯＡ２とを含むマッハツェンダ変調器ＭＯＤ
を備える。これらの半導体光増幅器ＳＯＡ１およびＳＯ
Ａ２は、マッハツェンダ変調器ＭＯＤの第一分岐部Ｆ
５、第二分岐部Ｆ６に各々配置される。
【００４１】半導体光増幅器ＳＯＡ１およびＳＯＡ２
は、好ましくは、ソリトン信号の偏光状態とは無関係
に、これらソリトン信号を増幅するように選択される。
は、好ましくは、ソリトン信号の偏光状態とは無関係
に、これらソリトン信号を増幅するように選択される。
【００４２】さらに本装置は、インライン同期再生が行
えるよう、再生すべき信号のビットからクロック速度を
抽出することができるクロック信号の取り込み手段を備
える。
えるよう、再生すべき信号のビットからクロック速度を
抽出することができるクロック信号の取り込み手段を備
える。
【００４３】これらの取り込み手段は、出力部がファイ
バＦ４によりクロック信号の取り込みユニットＣＬＫの
入力部に接続されるカプラＣ３を備える。
バＦ４によりクロック信号の取り込みユニットＣＬＫの
入力部に接続されるカプラＣ３を備える。
【００４４】有利な第一変形形態によれば、ユニットＣ
ＬＫは、再生すべきソリトン光信号の波長λｓとは異な
る波長λｃのクロック光信号の光出力部を備える。
ＬＫは、再生すべきソリトン光信号の波長λｓとは異な
る波長λｃのクロック光信号の光出力部を備える。
【００４５】ユニットＣＬＫは、以下に記述するよう
に、光電手段または全光学的手段により実現することが
可能である。
に、光電手段または全光学的手段により実現することが
可能である。
【００４６】ユニットＣＬＫの光出力部は、このクロッ
ク光信号をほぼ同じ強度を有する第一クロック光信号お
よび第二クロック光信号に５０／５０分割する手段ＤＩ
Ｖに、ファイバＦ３を介して結合される。５０／５０分
割という用語は、手段ＤＩＶがクロック光信号を、ほぼ
同じ強度の二つのクロック光信号に分割することを意味
する。これらの分割手段ＤＩＶは例えばＹ型分岐により
形成することができる。
ク光信号をほぼ同じ強度を有する第一クロック光信号お
よび第二クロック光信号に５０／５０分割する手段ＤＩ
Ｖに、ファイバＦ３を介して結合される。５０／５０分
割という用語は、手段ＤＩＶがクロック光信号を、ほぼ
同じ強度の二つのクロック光信号に分割することを意味
する。これらの分割手段ＤＩＶは例えばＹ型分岐により
形成することができる。
【００４７】第一および第二クロック光信号を分岐部Ｆ
５およびＦ６に結合して、第一および第二半導体光増幅
器ＳＯＡ１およびＳＯＡ２各々の利得を変調するため
に、分割手段ＤＩＶは、半導体光増幅器ＳＯＡ１および
ＳＯＡ２の下流側において、各々のファイバＦ＿ＣＬＫ
１およびＦ＿ＣＬＫ２を介してマッハツェンダ変調器Ｍ
ＯＤの第一分岐部Ｆ５および第二分岐部Ｆ６に接続され
る第一および第二光出力部を備える。
５およびＦ６に結合して、第一および第二半導体光増幅
器ＳＯＡ１およびＳＯＡ２各々の利得を変調するため
に、分割手段ＤＩＶは、半導体光増幅器ＳＯＡ１および
ＳＯＡ２の下流側において、各々のファイバＦ＿ＣＬＫ
１およびＦ＿ＣＬＫ２を介してマッハツェンダ変調器Ｍ
ＯＤの第一分岐部Ｆ５および第二分岐部Ｆ６に接続され
る第一および第二光出力部を備える。
【００４８】半導体光増幅器ＳＯＡ１およびＳＯＡ２の
下流側でファイバＦ＿ＣＬＫ１およびＦ＿ＣＬＫ２をこ
のように接続することは、再生すべきソリトン信号とは
反対方向にクロック光信号が伝播し、その結果、出力光
ファイバＦ２では再生ソリトン信号しか流れず、クロッ
ク光信号を阻止するフィルタが不要であるという利点を
有する。
下流側でファイバＦ＿ＣＬＫ１およびＦ＿ＣＬＫ２をこ
のように接続することは、再生すべきソリトン信号とは
反対方向にクロック光信号が伝播し、その結果、出力光
ファイバＦ２では再生ソリトン信号しか流れず、クロッ
ク光信号を阻止するフィルタが不要であるという利点を
有する。
【００４９】図示しない変形形態によれば、クロック光
信号は同方向伝播でも分岐部Ｆ５およびＦ６に入力する
ことができる。この場合、ファイバＦ＿ＣＬＫ１および
Ｆ＿ＣＬＫ２は、半導体光増幅器ＳＯＡ１およびＳＯＡ
２の上流側において、マッハツェンダ変調器ＭＯＤの第
一分岐部Ｆ５および第二分岐部Ｆ６に各々接続される。
さらにこの変形形態においては、同方向伝播クロック光
信号を阻止するフィルタが出力光ファイバＦ２に設けら
れる。
信号は同方向伝播でも分岐部Ｆ５およびＦ６に入力する
ことができる。この場合、ファイバＦ＿ＣＬＫ１および
Ｆ＿ＣＬＫ２は、半導体光増幅器ＳＯＡ１およびＳＯＡ
２の上流側において、マッハツェンダ変調器ＭＯＤの第
一分岐部Ｆ５および第二分岐部Ｆ６に各々接続される。
さらにこの変形形態においては、同方向伝播クロック光
信号を阻止するフィルタが出力光ファイバＦ２に設けら
れる。
【００５０】また、第二クロック信号を基準として第一
クロック光信号の遅延および振幅の調節が行えるように
するために、遅延線ＤＥＬ＿ＣＬＫ１および第一クロッ
ク光信号の振幅を調節する手段Ａ＿ＣＬＫ１、例えば減
衰器が、伝送ファイバＦ＿ＣＬＫ１に直列に配置され
る。
クロック光信号の遅延および振幅の調節が行えるように
するために、遅延線ＤＥＬ＿ＣＬＫ１および第一クロッ
ク光信号の振幅を調節する手段Ａ＿ＣＬＫ１、例えば減
衰器が、伝送ファイバＦ＿ＣＬＫ１に直列に配置され
る。
【００５１】同様に、遅延線ＤＥＬ＿ＣＬＫ２および第
二クロック光信号の振幅を調節する手段Ａ＿ＣＬＫ２
は、伝送ファイバＦ＿ＣＬＫ２に直列に配置される。
二クロック光信号の振幅を調節する手段Ａ＿ＣＬＫ２
は、伝送ファイバＦ＿ＣＬＫ２に直列に配置される。
【００５２】別の変形形態によれば、前記クロック信号
によりソリトンの振幅変調が行えるように、ユニットＣ
ＬＫが、半導体光増幅器ＳＯＡ１およびＳＯＡ２の利得
の電気制御回路を備えるようにすることもできる。
によりソリトンの振幅変調が行えるように、ユニットＣ
ＬＫが、半導体光増幅器ＳＯＡ１およびＳＯＡ２の利得
の電気制御回路を備えるようにすることもできる。
【００５３】また、変調前にソリトンのスペクトル時間
特性を調べることができるように、ろ波手段ＢＰが、マ
ッハツェンダ変調器ＭＯＤの上流側に配置される。
特性を調べることができるように、ろ波手段ＢＰが、マ
ッハツェンダ変調器ＭＯＤの上流側に配置される。
【００５４】図示しない変形形態によれば、これらのろ
波手段はマッハツェンダ変調器ＭＯＤの下流側に配置す
ることも、さらには、この変調器の上流側および下流側
に設けることもできる。
波手段はマッハツェンダ変調器ＭＯＤの下流側に配置す
ることも、さらには、この変調器の上流側および下流側
に設けることもできる。
【００５５】再生装置は以下のように動作する。
【００５６】再生すべきソリトン信号が入力光ファイバ
Ｆ１を経由して到達すると、カプラＣ３は、信号のごく
一部を採取し、そこから、取り込みユニットＣＬＫ用の
クロック信号を抽出する。ユニットＣＬＫの出力部のク
ロック光信号は手段ＤＩＶで、各々ファイバＦ＿ＣＬＫ
１およびＦ＿ＣＬＫ２を伝播する第一および第二クロッ
ク光信号に分割される。クロック光信号の遅れおよび振
幅は各々、遅延線ＤＥＬ＿ＣＬＫ１、ＤＥＬ＿ＣＬＫ
２、ならびに減衰器Ａ＿ＣＬＫ１、Ａ＿ＣＬＫ２により
調節される。
Ｆ１を経由して到達すると、カプラＣ３は、信号のごく
一部を採取し、そこから、取り込みユニットＣＬＫ用の
クロック信号を抽出する。ユニットＣＬＫの出力部のク
ロック光信号は手段ＤＩＶで、各々ファイバＦ＿ＣＬＫ
１およびＦ＿ＣＬＫ２を伝播する第一および第二クロッ
ク光信号に分割される。クロック光信号の遅れおよび振
幅は各々、遅延線ＤＥＬ＿ＣＬＫ１、ＤＥＬ＿ＣＬＫ
２、ならびに減衰器Ａ＿ＣＬＫ１、Ａ＿ＣＬＫ２により
調節される。
【００５７】ファイバＦ＿ＣＬＫ１を伝播する第一クロ
ック光信号は増幅器ＳＯＡ１の利得の変調を発生させ、
ファイバＦ＿ＣＬＫ２を伝播する第二クロック光信号は
光増幅器ＳＯＡ２の利得の変調を発生させ、取り込まれ
たクロック信号を基にしてソリトンの振幅の変調が行わ
れる。
ック光信号は増幅器ＳＯＡ１の利得の変調を発生させ、
ファイバＦ＿ＣＬＫ２を伝播する第二クロック光信号は
光増幅器ＳＯＡ２の利得の変調を発生させ、取り込まれ
たクロック信号を基にしてソリトンの振幅の変調が行わ
れる。
【００５８】時間ｔの変化にともなう本発明による装置
の伝達関数は以下の式により与えられる。
の伝達関数は以下の式により与えられる。
【００５９】
【数１】 ここで
【００６０】
【数２】
【００６１】
【数３】 各半導体光増幅器ＳＯＡｉ（ｉ＝１または２）の透過率
は
は
【００６２】
【数４】 により与えられる。
【００６３】ここでｇ０は半導体光増幅器ＳＯＡｉの非
飽和状態での出力利得係数であり、Ｐｓａｔは半導体光
増幅器ＳＯＡｉの飽和出力であり、Ｔ０は、光ソリトン
信号が、マッハツェンダ変調器ＭＯＤの分岐部Ｆ５およ
びＦ６を通過する時に光信号が受ける付加損失である。
式（２）および（３）の位相φ１（ｔ）およびφ
２（ｔ）は、増幅器ＳＯＡ１およびＳＯＡ２が第一およ
び第二クロック光信号により変調された時、これらの増
幅器を通過する際にソリトン信号に各々誘導される光の
位相のずれを表わす。
飽和状態での出力利得係数であり、Ｐｓａｔは半導体光
増幅器ＳＯＡｉの飽和出力であり、Ｔ０は、光ソリトン
信号が、マッハツェンダ変調器ＭＯＤの分岐部Ｆ５およ
びＦ６を通過する時に光信号が受ける付加損失である。
式（２）および（３）の位相φ１（ｔ）およびφ
２（ｔ）は、増幅器ＳＯＡ１およびＳＯＡ２が第一およ
び第二クロック光信号により変調された時、これらの増
幅器を通過する際にソリトン信号に各々誘導される光の
位相のずれを表わす。
【００６４】ｐｉ（ｔ）は光増幅器ＳＯＡｉに印加され
るクロック光信号の出力である。変調をできる限り強く
するために、ｐｉ（ｔ）の最大振幅は１０−２＊Ｐ
ｓａｔから１０２＊Ｐｓａｔの間にあり、飽和出力Ｐ
ｓａｔに近いことが好ましい。
るクロック光信号の出力である。変調をできる限り強く
するために、ｐｉ（ｔ）の最大振幅は１０−２＊Ｐ
ｓａｔから１０２＊Ｐｓａｔの間にあり、飽和出力Ｐ
ｓａｔに近いことが好ましい。
【００６５】さらに、各半導体光増幅器ＳＯＡ１、ＳＯ
Ａ２は、飽和に近い状態で動作することが好ましい。
Ａ２は、飽和に近い状態で動作することが好ましい。
【００６６】伝達関数Ｍ（ｔ）を分析することによりわ
かるように、再生装置は、強度変調およびチャープ変調
の要件を満たすように簡単に調節することができる。
かるように、再生装置は、強度変調およびチャープ変調
の要件を満たすように簡単に調節することができる。
【００６７】さらに本発明による再生装置は、ソリトン
光信号の振幅変調と位相変調とを相互に独立して制御す
ることができ、ソリトンの再生に関してきわめて有利で
あるという利点を有する。
光信号の振幅変調と位相変調とを相互に独立して制御す
ることができ、ソリトンの再生に関してきわめて有利で
あるという利点を有する。
【００６８】さらに、各半導体増幅器ＳＯＡ１、ＳＯＡ
２の利得は十分に高いものが選択されるため、再生装置
は若干の損失しか発生しない。
２の利得は十分に高いものが選択されるため、再生装置
は若干の損失しか発生しない。
【００６９】有利な変形形態によれば、この利得は、再
生装置により発生する損失を完全に補償する、さらには
これを超えるようなレベルにおいて選択され、その結
果、装置は、ソリトン信号のインライン再生装置／増幅
器となる。
生装置により発生する損失を完全に補償する、さらには
これを超えるようなレベルにおいて選択され、その結
果、装置は、ソリトン信号のインライン再生装置／増幅
器となる。
【００７０】クロック信号の取り込みユニットＣＬＫ
は、光電ユニット（図４）とすることも、全光学的ユニ
ット（図５）とすることも可能である。
は、光電ユニット（図４）とすることも、全光学的ユニ
ット（図５）とすることも可能である。
【００７１】図４は、光電ユニットＣＬＫの例の略図で
ある。図３のカプラＣ３により採取された光信号は光検
出器ＰＤまでファイバＦ４を伝播し、光検出器は受信光
信号を電子信号に変換する。このようにして得られた電
子信号はまずマイクロ波電子増幅器ＡＥ１により増幅さ
れ、ＮＲＺ（非ゼロ復帰）信号の場合、信号は第一帯域
フィルタＢ／２によりろ波される。
ある。図３のカプラＣ３により採取された光信号は光検
出器ＰＤまでファイバＦ４を伝播し、光検出器は受信光
信号を電子信号に変換する。このようにして得られた電
子信号はまずマイクロ波電子増幅器ＡＥ１により増幅さ
れ、ＮＲＺ（非ゼロ復帰）信号の場合、信号は第一帯域
フィルタＢ／２によりろ波される。
【００７２】図４の例においては、ＮＲＺ信号の場合、
ろ波された信号は次に周波数倍加器Ｘ２により周波数に
おいて倍加され、フィルタＢで第二帯域ろ波を受ける。
ソリトン信号の場合、フィルタＢによるろ波が最初のろ
波である。次に信号は、ダイオードレーザＬＤを制御す
るために増幅され、ダイオードレーザは、Ｃ３で採取さ
れる光信号の結果である電子パルスの速度で光信号を発
する。場合によっては、このクロック光信号が図３の分
割手段ＤＩＶで分割される前に、光増幅器ＡＯ１により
このクロック光信号を増幅することができる。
ろ波された信号は次に周波数倍加器Ｘ２により周波数に
おいて倍加され、フィルタＢで第二帯域ろ波を受ける。
ソリトン信号の場合、フィルタＢによるろ波が最初のろ
波である。次に信号は、ダイオードレーザＬＤを制御す
るために増幅され、ダイオードレーザは、Ｃ３で採取さ
れる光信号の結果である電子パルスの速度で光信号を発
する。場合によっては、このクロック光信号が図３の分
割手段ＤＩＶで分割される前に、光増幅器ＡＯ１により
このクロック光信号を増幅することができる。
【００７３】図５は、リングファイバレーザのモード固
定の原理によりユニットＣＬＫが全光学的に実現される
取り込み手段の例の略図である。
定の原理によりユニットＣＬＫが全光学的に実現される
取り込み手段の例の略図である。
【００７４】図３のカプラＣ３により採取されるソリト
ン光信号は、カプラＣ７を経由して信号が結合されるフ
ァイバループＲまでファイバＦ４上を伝播する。ファイ
バループＲおよびそこにある種々の部品は、Ｌ．Ｅ．Ａ
ｄａｍｓらの論文「Ａｌｌ−ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｏ
ｖｅｒｙ ｕｓｉｎｇ ａ ｍｏｄｅｌｏｃｋｅｄｆｉ
ｇｕｒｅ ｅｉｇｈｔ ｌａｓｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｓ
ｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒｉｔ
ｙ」、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第３
０巻、２０号、１６９６−１６９７ページ、１９９４年
９月２９日において記述されているリングレーザと同様
のリングレーザを形成する。
ン光信号は、カプラＣ７を経由して信号が結合されるフ
ァイバループＲまでファイバＦ４上を伝播する。ファイ
バループＲおよびそこにある種々の部品は、Ｌ．Ｅ．Ａ
ｄａｍｓらの論文「Ａｌｌ−ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｏ
ｖｅｒｙ ｕｓｉｎｇ ａ ｍｏｄｅｌｏｃｋｅｄｆｉ
ｇｕｒｅ ｅｉｇｈｔ ｌａｓｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｓ
ｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒｉｔ
ｙ」、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第３
０巻、２０号、１６９６−１６９７ページ、１９９４年
９月２９日において記述されているリングレーザと同様
のリングレーザを形成する。
【００７５】リングレーザは、増幅手段ＡＯＬと、単一
方向動作のための光アイソレータＩと、レーザ光の波長
を中心とする光ろ波手段ＦＬと、ファイバＲを流れる光
の電界の振幅に応じて振幅および／または位相の非線形
性が得られる非線形光結合手段ＣＯＮＬとを備える。こ
れら非線形手段は例えば、Ａｄａｍｓらの前述の論文に
記述されているような非線形光ループミラーＮＯＬＭと
することができる。
方向動作のための光アイソレータＩと、レーザ光の波長
を中心とする光ろ波手段ＦＬと、ファイバＲを流れる光
の電界の振幅に応じて振幅および／または位相の非線形
性が得られる非線形光結合手段ＣＯＮＬとを備える。こ
れら非線形手段は例えば、Ａｄａｍｓらの前述の論文に
記述されているような非線形光ループミラーＮＯＬＭと
することができる。
【００７６】リングレーザは、カプラＣ７を経由して注
入されるソリトン信号がない時、連続的（ＣＷ）に動作
する。反対に、カプラＣ７を介していったんビット列が
投入されると、逆方向伝播状態の部品間の非対称非線形
の位相ずれ、非線形光ミラーの透過率の上昇、および信
号のビット速度でのリングレーザのモード固定が生じ
る。次に、光カプラＣ８を経由してこれらのパルスを採
取し、時間的ジッタがほとんどないクロック信号を与え
ることができる。この信号を、同期変調に容易に利用で
きるようにするために、リングレーザから送出されたパ
ルスに任意の形状（振幅、継続時間、立ち上がりおよび
立ち下がりの時間的形状、．．．）を付与するための、
第二光増幅器ＡＯＨおよび圧縮および／または伸長手段
Ｃ／Ｅを図５に示す。実際、元のパルスは幅が比較的狭
いため、これらを分割し、半導体光増幅器ＳＯＡ１およ
びＳＯＡ２に印加する前に、パルスを大きくすることが
望ましいことがある。
入されるソリトン信号がない時、連続的（ＣＷ）に動作
する。反対に、カプラＣ７を介していったんビット列が
投入されると、逆方向伝播状態の部品間の非対称非線形
の位相ずれ、非線形光ミラーの透過率の上昇、および信
号のビット速度でのリングレーザのモード固定が生じ
る。次に、光カプラＣ８を経由してこれらのパルスを採
取し、時間的ジッタがほとんどないクロック信号を与え
ることができる。この信号を、同期変調に容易に利用で
きるようにするために、リングレーザから送出されたパ
ルスに任意の形状（振幅、継続時間、立ち上がりおよび
立ち下がりの時間的形状、．．．）を付与するための、
第二光増幅器ＡＯＨおよび圧縮および／または伸長手段
Ｃ／Ｅを図５に示す。実際、元のパルスは幅が比較的狭
いため、これらを分割し、半導体光増幅器ＳＯＡ１およ
びＳＯＡ２に印加する前に、パルスを大きくすることが
望ましいことがある。
【００７７】図６は、本発明によるソリトン信号の伝送
システム（Ｃ３、ＣＬＫ、ＭＯＤ）の第一の例、ならび
に複数のインライン光増幅器（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ
３．．．）および複数の案内フィルタ（ＢＰ１、ＢＰ
２、ＢＰ３、．．．）の略図である。案内フィルタはソ
リトンのスペクトル幅を圧縮するが、こうすることによ
りソリトンからエネルギを取り除く。Ｌ．Ｆ．Ｍｏｌｌ
ｅｎａｕｅｒらの論文「Ｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇ−ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ ｇｕｉｄｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ： ａｎ
ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｆｏｒｍ ｏｆ Ｓｏｌｉｔｏｎ
ｊｉｔｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ」、Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ、第１７巻、２２号、１５７５−１５７７ペ
ージ、１９９２年１１月１５日において記述されている
ように、ソリトンのスペクトル幅を小さくすることによ
り、案内フィルタにより時間的ジッタも減少される。
システム（Ｃ３、ＣＬＫ、ＭＯＤ）の第一の例、ならび
に複数のインライン光増幅器（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ
３．．．）および複数の案内フィルタ（ＢＰ１、ＢＰ
２、ＢＰ３、．．．）の略図である。案内フィルタはソ
リトンのスペクトル幅を圧縮するが、こうすることによ
りソリトンからエネルギを取り除く。Ｌ．Ｆ．Ｍｏｌｌ
ｅｎａｕｅｒらの論文「Ｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇ−ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ ｇｕｉｄｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ： ａｎ
ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｆｏｒｍ ｏｆ Ｓｏｌｉｔｏｎ
ｊｉｔｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ」、Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ、第１７巻、２２号、１５７５−１５７７ペ
ージ、１９９２年１１月１５日において記述されている
ように、ソリトンのスペクトル幅を小さくすることによ
り、案内フィルタにより時間的ジッタも減少される。
【００７８】図７は、本発明によるソリトン信号の伝送
システム（Ｃ３、ＣＬＫ、ＭＯＤ）の第二の例の略図で
ある。このシステムは、本発明による装置が、ソリトン
信号の変調に加え、結合損失、および装置自体により発
生する付加損失より高いある利得で信号を増幅するよう
に調整されるという点で図６のシステムとは異なる。従
って伝送システムは、例えば５０ｋｍなど予め決められ
た距離の間隔で伝送ファイバに配置された本発明による
再生装置しか含まない。一方、この伝送システムは、例
えばＥＤＦＡなど、追加の他のインライン光増幅器は含
まない。
システム（Ｃ３、ＣＬＫ、ＭＯＤ）の第二の例の略図で
ある。このシステムは、本発明による装置が、ソリトン
信号の変調に加え、結合損失、および装置自体により発
生する付加損失より高いある利得で信号を増幅するよう
に調整されるという点で図６のシステムとは異なる。従
って伝送システムは、例えば５０ｋｍなど予め決められ
た距離の間隔で伝送ファイバに配置された本発明による
再生装置しか含まない。一方、この伝送システムは、例
えばＥＤＦＡなど、追加の他のインライン光増幅器は含
まない。
【００７９】従ってこの伝送システムでは、再生装置は
「３Ｒ再生装置」という名称で知られている再生装置、
すなわち、ソリトンを時間的に再設定し（英語の「ｒｅ
ｔｉｍｉｎｇ」）、元の外形に戻し（英語の「Ｒｅｓｈ
ａｐｉｎｇ」）、元の増幅レベルに再度増幅する（英語
の「Ｒｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ」）再生装置とし
て作用する。
「３Ｒ再生装置」という名称で知られている再生装置、
すなわち、ソリトンを時間的に再設定し（英語の「ｒｅ
ｔｉｍｉｎｇ」）、元の外形に戻し（英語の「Ｒｅｓｈ
ａｐｉｎｇ」）、元の増幅レベルに再度増幅する（英語
の「Ｒｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ」）再生装置とし
て作用する。
【００８０】さらに、図示しない別の有利な変形形態に
よれば、伝送システムはさらに、信号を、異なる波長λ
１、λ２、λ３．．．および同じクロック速度を有する
複数のソリトン信号に多重化するユニット、および対応
する分割ユニットを含む。本発明による再生装置は、多
重化ユニットの下流側、かつ分割ユニットの上流側に配
置され、異なる波長のソリトン信号の同期かつ同時再生
を行う。
よれば、伝送システムはさらに、信号を、異なる波長λ
１、λ２、λ３．．．および同じクロック速度を有する
複数のソリトン信号に多重化するユニット、および対応
する分割ユニットを含む。本発明による再生装置は、多
重化ユニットの下流側、かつ分割ユニットの上流側に配
置され、異なる波長のソリトン信号の同期かつ同時再生
を行う。
【図１】先行技術により知られている、ソリトンの同期
変調によるソリトン光信号のインライン再生装置の略図
である。
変調によるソリトン光信号のインライン再生装置の略図
である。
【図２】再生装置により生じる損失の伝送品質への影響
についての数値シミュレーションを示すグラフである。
についての数値シミュレーションを示すグラフである。
【図３】本発明による再生装置の略図である。
【図４】光信号からクロック信号を取り込む光電ユニッ
トの例の略図である。
トの例の略図である。
【図５】リングファイバレーザの原理により光信号から
クロック信号を取り込む全光学的ユニットの例の略図で
ある。
クロック信号を取り込む全光学的ユニットの例の略図で
ある。
【図６】本発明によるソリトン信号の伝送システムの第
一の例の略図である。
一の例の略図である。
【図７】本発明によるソリトン信号の伝送システムの第
二の例の略図である。
二の例の略図である。
Ａ＿ＣＬＫ１、Ａ＿ＣＬＫ２ クロック光信号の振幅を
調節する手段 ＡＥ１、ＡＥ２ マイクロ波電子増幅器 ＡＯＨ、ＡＯ１ 光増幅器 Ｂ フィルタ ＢＰ 帯域フィルタ Ｂ／２ 第一帯域フィルタ Ｃ／Ｅ 圧縮および／または伸長手段 ＣＬＫ クロック信号の取り込みユニット ＣＬＫＸ クロック信号抽出回路 ＣＯＮＬ 非線形光結合手段 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８ 光
カプラ ＤＥＬ、ＤＥＬ＿ＣＬＫ１、ＤＥＬ＿ＣＬＫ１ 遅延線 ＤＩＶ 信号分割手段 ＥＤＦＡ エルビウムドープファイバ増幅器 ＦＬ 光ろ波手段 Ｆ１ 入力部 Ｆ２ 出力部 Ｆ３、Ｆ４ ファイバ Ｆ５、Ｆ６ 分岐部 Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ インライン光増幅器 ＧＭ 増幅器 ＬＤ ダイオードレーザ ＭＯＤ 変調器 ＮＲＺ 非ゼロ復帰 ＰＣ 複屈折偏光の制御装置 ＰＤ 光検出器 Ｒ ファイバループ ＳＯＡ１、ＳＯＡ２ 半導体光増幅器 Ｘ２ 周波数倍加器 λｃ 第一および第二クロック光信号の波長 λｓ 変調すべきソリトンの波長
調節する手段 ＡＥ１、ＡＥ２ マイクロ波電子増幅器 ＡＯＨ、ＡＯ１ 光増幅器 Ｂ フィルタ ＢＰ 帯域フィルタ Ｂ／２ 第一帯域フィルタ Ｃ／Ｅ 圧縮および／または伸長手段 ＣＬＫ クロック信号の取り込みユニット ＣＬＫＸ クロック信号抽出回路 ＣＯＮＬ 非線形光結合手段 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８ 光
カプラ ＤＥＬ、ＤＥＬ＿ＣＬＫ１、ＤＥＬ＿ＣＬＫ１ 遅延線 ＤＩＶ 信号分割手段 ＥＤＦＡ エルビウムドープファイバ増幅器 ＦＬ 光ろ波手段 Ｆ１ 入力部 Ｆ２ 出力部 Ｆ３、Ｆ４ ファイバ Ｆ５、Ｆ６ 分岐部 Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ インライン光増幅器 ＧＭ 増幅器 ＬＤ ダイオードレーザ ＭＯＤ 変調器 ＮＲＺ 非ゼロ復帰 ＰＣ 複屈折偏光の制御装置 ＰＤ 光検出器 Ｒ ファイバループ ＳＯＡ１、ＳＯＡ２ 半導体光増幅器 Ｘ２ 周波数倍加器 λｃ 第一および第二クロック光信号の波長 λｓ 変調すべきソリトンの波長
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/06 (72)発明者 オリビエ・ルクレール フランス国、91240・サン・ミシエル・シ ユール・オルジユ、リユ・ドウ・リエ・37
Claims (19)
- 【請求項１】 ソリトンの同期変調によるソリトン光信
号のインライン再生装置であって、 再生すべき信号のビットのクロック速度を抽出すること
ができるクロック信号の取り込み手段（Ｃ３、ＣＬＫ）
と、 前記クロック信号によりソリトンの振幅および／または
位相を変調することができる変調手段（ＭＯＤ）とを備
え、 前記変調手段が、マッハツェンダ変調器（ＭＯＤ）の第
一分岐部（Ｆ５）、第二分岐部（Ｆ６）に各々配置され
た第一半導体光増幅器（ＳＯＡ１）と第二半導体光増幅
器（ＳＯＡ２）とを含むマッハツェンダ変調器（ＭＯ
Ｄ）を備え、各々の利得が取り込まれたクロック信号に
基づいて変調されることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 第一半導体光増幅器（ＳＯＡ１）および
第二半導体光増幅器（ＳＯＡ２）の利得各々を変調する
ために、前記取り込み手段（Ｃ３、ＣＬＫ）の出力部に
おいて、クロック光信号をそれぞれ前記マッハツェンダ
変調器（ＭＯＤ）の第一分岐部（Ｆ５）および第二分岐
部（Ｆ６）に結合された第一および第二クロック光信号
に分割する手段（ＤＩＶ）をさらに備えることを特徴と
する請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 再生すべきソリトン信号と逆方向に伝播
するよう、第一および第二クロック光信号が各々、半導
体光増幅器（ＳＯＡ１、ＳＯＡ２）の下流側で、マッハ
ツェンダ変調器（ＭＯＤ）の第一分岐部（Ｆ５）および
第二分岐部（Ｆ６）に結合されることを特徴とする請求
項２に記載の装置。 - 【請求項４】 再生すべきソリトン信号と同方向に伝播
するよう、第一および第二クロック光信号が各々、半導
体光増幅器（ＳＯＡ１、ＳＯＡ２）の上流側で、マッハ
ツェンダ変調器（ＭＯＤ）の第一分岐部（Ｆ５）および
第二分岐部（Ｆ６）に結合されることを特徴とする請求
項２に記載の装置。 - 【請求項５】 第一および第二クロック光信号の遅延手
段（ＤＥＬ＿ＣＬＫ１、ＤＥＬ＿ＣＬＫ２）、および第
一および第二クロック光信号の振幅の調整手段（Ａ＿Ｃ
ＬＫ１、Ａ＿ＣＬＫ２）が、前記分割手段（ＤＩＶ）と
前記半導体光増幅器（ＳＯＡ１、ＳＯＡ２）との間に配
置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一
項に記載の装置。 - 【請求項６】 クロック信号の前記取り込み手段（Ｃ
３、ＣＬＫ）が、光電変換（ＰＤ）および逆変換（Ｌ
Ｄ）手段、ならびに電子増幅（ＡＥ１、ＡＥ２）および
ろ波（Ｂ／２、Ｂ）手段と電子信号成形手段（ＮＲＺ）
を具備する、このクロック信号の光電取り込みユニット
を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一
項に記載の装置。 - 【請求項７】 前記クロック信号取り込み手段が、光電
変換または逆変換を有さない、クロック信号の全光学的
取り込みユニット（Ｃ７、ＣＯＮＬ、Ｃ８、ＦＬ、Ｉ、
ＡＯＬ）を備えることを特徴とする請求項１から５のい
ずれか一項に記載の装置。 - 【請求項８】 半導体光増幅器の利得を変調する第一お
よび第二クロック光信号の波長（λｃ）が、変調すべき
ソリトンの波長（λｓ）とは異なることを特徴とする請
求項１から７のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項９】 前記クロック信号の前記取り込み手段
が、第一および第二半導体光増幅器の利得の電気制御回
路を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】 各半導体光増幅器の増幅が、変調すべ
きソリトンの偏光状態とは無関係であることを特徴とす
る請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１１】 各半導体光増幅器の動作状態が飽和状
態にきわめて近いことを特徴とする請求項１から１０の
いずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１２】 自身が生じる損失以上の合計増幅利得
を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか
一項に記載の装置。 - 【請求項１３】 マッハツェンダ変調器（ＭＯＤ）の上
流側および／または下流側に配置され、変調の前および
／または後にソリトンのスペクトル−時間特性を制御す
ることができるろ波手段（ＢＰ）をさらに備えることを
特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の装
置。 - 【請求項１４】 「３Ｒ」再生器としての請求項１２に
記載の再生装置の使用方法。 - 【請求項１５】 再生すべきソリトン信号の振幅および
位相とは無関係に変調するための、請求項１から１３の
いずれか一項に記載の再生装置の使用方法。 - 【請求項１６】 請求項１から１３のいずれか一項に記
載の少なくとも一つの再生装置を備えることを特徴とす
る光ファイバによるソリトン信号の伝送システム。 - 【請求項１７】 さらに、ソリトンのインラインろ波手
段（ＢＰ１、ＢＰ２、．．．）を備えることを特徴とす
る請求項１６に記載の光ファイバによるソリトン信号の
伝送システム。 - 【請求項１８】 伝送システムのソリトン信号の各光増
幅器が請求項１２に記載の再生装置により構成されるこ
とを特徴とする請求項１６または１７に記載の伝送シス
テム。 - 【請求項１９】 異なる波長のソリトン信号の同期再生
を行うために、信号を、異なる波長および同じクロック
速度を有するソリトン信号に多重化するユニットの下流
側、かつ対応する分割ユニットの上流側に配置された請
求項１から１３のいずれか一項に記載の少なくとも一つ
の再生装置を備えることを特徴とする請求項１６から１
８のいずれか一項に記載の伝送システム。
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