JP2000106543A - 光伝送装置 - Google Patents
光伝送装置Info
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- JP2000106543A JP2000106543A JP11212153A JP21215399A JP2000106543A JP 2000106543 A JP2000106543 A JP 2000106543A JP 11212153 A JP11212153 A JP 11212153A JP 21215399 A JP21215399 A JP 21215399A JP 2000106543 A JP2000106543 A JP 2000106543A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＲＺ(Return-to-Zero)光信号の光信号スペク
トル帯域を従来の半分とし、光キャリア成分を抑圧した
ＲＺ光信号を提供する。 【解決手段】 ２値ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)電気信
号を符号化して、ＮＲＺ信号の一方の論理レベルの値毎
に反転する２値プリコードＮＲＺ信号を生成したのち、
プリコードＮＲＺ信号を微分してプリコードＮＲＺ信号
のパルスエッジごとに極性が反転する微分電気信号を生
成する。本信号を用いて光強度変調器を駆動して、発光
ビットごとに光位相がπ反転する光ＲＺ信号を発生す
る。
トル帯域を従来の半分とし、光キャリア成分を抑圧した
ＲＺ光信号を提供する。 【解決手段】 ２値ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)電気信
号を符号化して、ＮＲＺ信号の一方の論理レベルの値毎
に反転する２値プリコードＮＲＺ信号を生成したのち、
プリコードＮＲＺ信号を微分してプリコードＮＲＺ信号
のパルスエッジごとに極性が反転する微分電気信号を生
成する。本信号を用いて光強度変調器を駆動して、発光
ビットごとに光位相がπ反転する光ＲＺ信号を発生す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信の伝送装置お
よび送受信装置に関する。本発明は特にＲＺ光信号帯域
および送信部のべースバンド電気信号帯域を縮小させる
技術に関する。
よび送受信装置に関する。本発明は特にＲＺ光信号帯域
および送信部のべースバンド電気信号帯域を縮小させる
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の光ファイバ伝送方式では、高出力
かつ広い増幅帯域特性をもつ光ファイバ増幅器が広く用
いられるようになり、光ファイバ伝送路内でのファイバ
内入力光パワは、１０ｄＢｍを容易に超えるようになっ
てきた。その結果、光ファイバ中の屈折率が入力光信号
強度によって変調されるＫｅｒｒ効果により、光信号自
身が位相変調をうけ、光変調スペクトルが広がり、光フ
ァイバの分散との相互作用により波形歪が生じる。また
波長多重システムにおいて、チャネル同士の非線形クロ
ストークによる波形歪、Ｓ／Ｎ劣化が生じる。
かつ広い増幅帯域特性をもつ光ファイバ増幅器が広く用
いられるようになり、光ファイバ伝送路内でのファイバ
内入力光パワは、１０ｄＢｍを容易に超えるようになっ
てきた。その結果、光ファイバ中の屈折率が入力光信号
強度によって変調されるＫｅｒｒ効果により、光信号自
身が位相変調をうけ、光変調スペクトルが広がり、光フ
ァイバの分散との相互作用により波形歪が生じる。また
波長多重システムにおいて、チャネル同士の非線形クロ
ストークによる波形歪、Ｓ／Ｎ劣化が生じる。
【０００３】この影響は、信号フォーマットに強く依存
することが知られており、例えば、ＲＺ(Return-to-Zer
o)信号は、ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)信号に比べてそ
のパルス幅がビットごとにそろっているため、長距離伝
送した場合の非線形効果による波形歪の劣化が容易であ
るなどの利点があることが報告されている。
することが知られており、例えば、ＲＺ(Return-to-Zer
o)信号は、ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)信号に比べてそ
のパルス幅がビットごとにそろっているため、長距離伝
送した場合の非線形効果による波形歪の劣化が容易であ
るなどの利点があることが報告されている。
【０００４】例えば文献：D.Breuer et al., Compariso
n of NRZ and RZ-Modulation Format for 40-Gbit/s TD
M Standard-Fiber Systems, IEEE Photon. Technol. Le
tt.vol.9 No.3 pp.398-400, 1997"では、１．３ｕｍ零
分散ファイバ伝送路を中継区間ごとに分散補償した線形
中継系において、ＲＺ信号はＮＲＺ信号に比べて４０Ｇ
ｂｉｔ／ｓにおいて再生中継距離を約３倍程度拡大でき
ることが、シュミレーションで予測されている。また、
文献：R.M.Jopson et al., Evaluation of return-to-z
ero modulation for wavelength-division-multiplexed
transmissionover convention single-mode-fiber, R.
M.Jopson et al, in Tech. Digest ofOptical Fiber Co
mm. Conf.'98 FE1, p.406-407, 1998"では、１０−Ｇｂ
ｉｔ／ｓ８波長ＷＤＭ伝送系において、ＲＺ信号はＮＲ
Ｚ信号に比べて１チャネルあたりのパワが増大できるこ
とが実験的に示されている。また文献：A.Sano et al.I
EE Electronics Letters Vol.30, p.1694-1695 1994で
は、データに同期した位相変調を施すことにより、ＳＢ
Ｓ散乱レベルが改善でき、ファイバ内入射パワを増加す
ることができる。
n of NRZ and RZ-Modulation Format for 40-Gbit/s TD
M Standard-Fiber Systems, IEEE Photon. Technol. Le
tt.vol.9 No.3 pp.398-400, 1997"では、１．３ｕｍ零
分散ファイバ伝送路を中継区間ごとに分散補償した線形
中継系において、ＲＺ信号はＮＲＺ信号に比べて４０Ｇ
ｂｉｔ／ｓにおいて再生中継距離を約３倍程度拡大でき
ることが、シュミレーションで予測されている。また、
文献：R.M.Jopson et al., Evaluation of return-to-z
ero modulation for wavelength-division-multiplexed
transmissionover convention single-mode-fiber, R.
M.Jopson et al, in Tech. Digest ofOptical Fiber Co
mm. Conf.'98 FE1, p.406-407, 1998"では、１０−Ｇｂ
ｉｔ／ｓ８波長ＷＤＭ伝送系において、ＲＺ信号はＮＲ
Ｚ信号に比べて１チャネルあたりのパワが増大できるこ
とが実験的に示されている。また文献：A.Sano et al.I
EE Electronics Letters Vol.30, p.1694-1695 1994で
は、データに同期した位相変調を施すことにより、ＳＢ
Ｓ散乱レベルが改善でき、ファイバ内入射パワを増加す
ることができる。
【０００５】従って、高速光伝送システムでは、ＲＺ信
号の形で伝送することが好ましい。
号の形で伝送することが好ましい。
【０００６】信号のフォーマットがＲＺ(Return-to-Zer
o)である光信号を伝送する従来の光伝送装置の構成を図
２８および２９に示す。図２８は、入力されたＮＲＺ電
気信号がＮＲＺ／ＲＺ変換回路５１においてＲＺ電気信
号に変換され、ＲＺ光強度変調器駆動回路５２により増
幅されたＲＺ電気信号によりＲＺ光強度変調器５０を直
接駆動し、光源５からの連続（ＣＷ）光を変調してＲＺ
光信号を生成する構成である。
o)である光信号を伝送する従来の光伝送装置の構成を図
２８および２９に示す。図２８は、入力されたＮＲＺ電
気信号がＮＲＺ／ＲＺ変換回路５１においてＲＺ電気信
号に変換され、ＲＺ光強度変調器駆動回路５２により増
幅されたＲＺ電気信号によりＲＺ光強度変調器５０を直
接駆動し、光源５からの連続（ＣＷ）光を変調してＲＺ
光信号を生成する構成である。
【０００７】図２９は、まず、入力されたＮＲＺ電気信
号が、ＮＲＺ光強度変調器駆動回路６２により増幅さ
れ、１段目のＮＲＺ光強度変調器６０で光源５からの連
続（ＣＷ）光を変調してＮＲＺ光信号を生成する。次
に、入力されたＮＲＺ電気信号(伝送速度：Ｂ（ｂｉｔ
／ｓ）)に同期した入力クロック信号（周波数：Ｂ（Ｈ
ｚ））を用いてクロック光強度変調器駆動回路６３によ
り、２段目のクロック光強度変調器６１をサイン波で駆
動することにより、１段目のＮＲＺ光強度変調器６０で
生成されたＮＲＺ光信号から、ＲＺ光信号を生成してい
る（例えば、A.Sanoet al.IEEE Electronics Letters v
ol.30,P.1694-1695 1994）。
号が、ＮＲＺ光強度変調器駆動回路６２により増幅さ
れ、１段目のＮＲＺ光強度変調器６０で光源５からの連
続（ＣＷ）光を変調してＮＲＺ光信号を生成する。次
に、入力されたＮＲＺ電気信号(伝送速度：Ｂ（ｂｉｔ
／ｓ）)に同期した入力クロック信号（周波数：Ｂ（Ｈ
ｚ））を用いてクロック光強度変調器駆動回路６３によ
り、２段目のクロック光強度変調器６１をサイン波で駆
動することにより、１段目のＮＲＺ光強度変調器６０で
生成されたＮＲＺ光信号から、ＲＺ光信号を生成してい
る（例えば、A.Sanoet al.IEEE Electronics Letters v
ol.30,P.1694-1695 1994）。
【０００８】また、特開平８−２５４６７３（：ゼロ復
帰フォーマットにおけるデータ符号化されたパルスを発
生するための方法と装置）（対応ＵＳＰ ５，６２５，
７２２）(Method and apparatus for generating data
encoded pulses in return-to-zero format)において
は、光のマッハツェンダ型変調器の透過率の周期性を全
波整流特性として利用し、２値ＮＲＺ電気信号を、ＲＺ
光信号に変換する構成が示されている。２値ＮＲＺ電気
信号を入力とし、エンコーダとよばれるプリコード回路
でプリコーディングされた符号化ＮＲＺ電気信号に変換
し、分岐したのち一方の論理を反転させる。マッハツェ
ンダ型変調器を差動構成の符号化ＮＲＺ電気信号で変調
することにより、ＲＺ信号を発生させている。
帰フォーマットにおけるデータ符号化されたパルスを発
生するための方法と装置）（対応ＵＳＰ ５，６２５，
７２２）(Method and apparatus for generating data
encoded pulses in return-to-zero format)において
は、光のマッハツェンダ型変調器の透過率の周期性を全
波整流特性として利用し、２値ＮＲＺ電気信号を、ＲＺ
光信号に変換する構成が示されている。２値ＮＲＺ電気
信号を入力とし、エンコーダとよばれるプリコード回路
でプリコーディングされた符号化ＮＲＺ電気信号に変換
し、分岐したのち一方の論理を反転させる。マッハツェ
ンダ型変調器を差動構成の符号化ＮＲＺ電気信号で変調
することにより、ＲＺ信号を発生させている。
【０００９】また、クロック電気信号から、光クロック
パルス信号を発生できる発生変調する構成が、以下の３
つの文献にしめされている。文献(K.Iwatsuki et al.
“Generation of transform limited gain-swiched DFB
-LD pulses < 6 ps with linear fiber compression an
d spectral window”, Electronics Letters vol.27,pp
1981-1982, 1991)には当該発生素子として利得スイッチ
半導体レーザを用いる方法、文献(M.Suzuki, et al.“N
ew application of sinusoidal driven InGaAsP electr
oabsorption modulator to in-line optical gate with
ASE noise resuction effect”,J.Lighitwave Techno
l.,1992, vol.10 pp.1912-1918”)にはＣＷ発振してい
る半導体レーザ光信号を電界吸収型半導体変調器で変調
する方法、文献(K.Sato et al.“Frequency Range Exte
nsion of actively mode-locked lasers integrated wi
th electroabsorpstion modulators using chirped gra
ting”J. of selected topics in quantum electronics
vol.3 No.2, 1997, pp.250-255)には集積化されたモー
ド同期半導体レーザを用いる方法が示されている。但
し、上記には変調手段は述べられていない。
パルス信号を発生できる発生変調する構成が、以下の３
つの文献にしめされている。文献(K.Iwatsuki et al.
“Generation of transform limited gain-swiched DFB
-LD pulses < 6 ps with linear fiber compression an
d spectral window”, Electronics Letters vol.27,pp
1981-1982, 1991)には当該発生素子として利得スイッチ
半導体レーザを用いる方法、文献(M.Suzuki, et al.“N
ew application of sinusoidal driven InGaAsP electr
oabsorption modulator to in-line optical gate with
ASE noise resuction effect”,J.Lighitwave Techno
l.,1992, vol.10 pp.1912-1918”)にはＣＷ発振してい
る半導体レーザ光信号を電界吸収型半導体変調器で変調
する方法、文献(K.Sato et al.“Frequency Range Exte
nsion of actively mode-locked lasers integrated wi
th electroabsorpstion modulators using chirped gra
ting”J. of selected topics in quantum electronics
vol.3 No.2, 1997, pp.250-255)には集積化されたモー
ド同期半導体レーザを用いる方法が示されている。但
し、上記には変調手段は述べられていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、い
ずれの方法を用いても、生成されるＲＺ光信号の光変調
帯域が４Ｂ以上(伝送速度：Ｂ（ｂｉｔ／ｓ）)になり、
ＮＲＺ光信号帯域の２倍以上となる。このため、ＮＲＺ
光信号に比較して伝送路の波長分散により波形歪が生じ
やすい問題がある。図３０は従来例の光伝送装置による
ＮＲＺ光信号スペクトルを示す図であり、図３１は従来
例の光伝送装置によるＲＺ光信号スペクトルを示す図で
ある。図３０および図３１からわかるように、従来例技
術によるとＲＺ光信号の光変調帯域がＮＲＺ光信号帯域
の２倍以上となる。
ずれの方法を用いても、生成されるＲＺ光信号の光変調
帯域が４Ｂ以上(伝送速度：Ｂ（ｂｉｔ／ｓ）)になり、
ＮＲＺ光信号帯域の２倍以上となる。このため、ＮＲＺ
光信号に比較して伝送路の波長分散により波形歪が生じ
やすい問題がある。図３０は従来例の光伝送装置による
ＮＲＺ光信号スペクトルを示す図であり、図３１は従来
例の光伝送装置によるＲＺ光信号スペクトルを示す図で
ある。図３０および図３１からわかるように、従来例技
術によるとＲＺ光信号の光変調帯域がＮＲＺ光信号帯域
の２倍以上となる。
【００１１】また、図２８に示す従来例技術では、電気
段でＮＲＺ電気信号からＲＺ電気信号に変換するための
ＮＲＺ／ＲＺ変換回路５１と、ＲＺ電気信号を増幅する
ＲＺ光強度変調器駆動回路５２と、ＲＺ光強度変調器５
０とに関し、ＮＲＺ電気信号で必要な帯域の２倍（ＤＣ
から２Ｂ（Ｈｚ）まで)の広帯域特性が必要であり、伝
送速度が上がるにしたがって現実的な回路の設計が困難
になる問題がある。
段でＮＲＺ電気信号からＲＺ電気信号に変換するための
ＮＲＺ／ＲＺ変換回路５１と、ＲＺ電気信号を増幅する
ＲＺ光強度変調器駆動回路５２と、ＲＺ光強度変調器５
０とに関し、ＮＲＺ電気信号で必要な帯域の２倍（ＤＣ
から２Ｂ（Ｈｚ）まで)の広帯域特性が必要であり、伝
送速度が上がるにしたがって現実的な回路の設計が困難
になる問題がある。
【００１２】図２９に示す従来例技術では、光強度変調
器がＮＲＺ光強度変調器６０およびクロック光強度変調
器６１の二段構成となるから、最終段で出力されるＲＺ
光信号のＳ／Ｎ比をＮＲＺ光信号と同程度に維持するに
は、光強度変調器の一段分の損失と変調損を補うため
に、光源５の出力を６〜９ｄＢ程度増大する必要があ
り、光源５の高出力化の実現が課題となる。またＮＲＺ
光信号と同期クロック信号の変調位相を制御するための
位相制御回路６４が必要となる繁雑さがある。
器がＮＲＺ光強度変調器６０およびクロック光強度変調
器６１の二段構成となるから、最終段で出力されるＲＺ
光信号のＳ／Ｎ比をＮＲＺ光信号と同程度に維持するに
は、光強度変調器の一段分の損失と変調損を補うため
に、光源５の出力を６〜９ｄＢ程度増大する必要があ
り、光源５の高出力化の実現が課題となる。またＮＲＺ
光信号と同期クロック信号の変調位相を制御するための
位相制御回路６４が必要となる繁雑さがある。
【００１３】また、従来技術では、いずれの装置を用い
ても、生成されるＲＺ光信号の変調スペクトルに連続光
のキャリア周波数を中心に±ｎ・Ｂ（Ｈｚ）で線スペク
トルを持つ。このため伝送ファイバに入力される信号パ
ワが約７ｄＢｍを超えると、分散シフトファイバ伝送路
では、誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）により閾値的にフ
ァイバ内光入力パワが制限を受ける。このため連続光源
の光周波数線幅を拡大してＳＢＳによる光入力パワ制限
を緩和することが必要となり、このためのＳＢＳ抑圧用
線幅変調回路５３などの外部回路が必要となる繁雑さが
ある。
ても、生成されるＲＺ光信号の変調スペクトルに連続光
のキャリア周波数を中心に±ｎ・Ｂ（Ｈｚ）で線スペク
トルを持つ。このため伝送ファイバに入力される信号パ
ワが約７ｄＢｍを超えると、分散シフトファイバ伝送路
では、誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）により閾値的にフ
ァイバ内光入力パワが制限を受ける。このため連続光源
の光周波数線幅を拡大してＳＢＳによる光入力パワ制限
を緩和することが必要となり、このためのＳＢＳ抑圧用
線幅変調回路５３などの外部回路が必要となる繁雑さが
ある。
【００１４】また、ＲＺ光信号には、図３１に示すよう
に、光のキャリア周波数成分（ｆｃ）があるために、Ｒ
Ｚ光信号スペクトル密度が高く、ＲＺ光信号スペクトル
密度の最大値が誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）による閾
値密度と等しくなるＲＺ光信号パワより高い送信パワを
ファイバ内に入力すると、ＳＢＳによりこれらの高密度
スペクトル成分が後方散乱を受け、波形歪を生じる(例
えば、H.Kawakami et al.“Overmodulation of intensi
ty modulated signal due to Stimulated Brillouin Sc
attering Electron. Lett. vol.30, No.18 pp.1507-150
8, 1994)。また、これらのＲＺ光信号を波長多重（ＷＤ
Ｍ）した場合には、光信号スペクトル密度の高い部分が
４光波混合（ＦＷＭ）を起こし易く、ポンプテプリッシ
ョンによるクロストーク等が発生し易い。
に、光のキャリア周波数成分（ｆｃ）があるために、Ｒ
Ｚ光信号スペクトル密度が高く、ＲＺ光信号スペクトル
密度の最大値が誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）による閾
値密度と等しくなるＲＺ光信号パワより高い送信パワを
ファイバ内に入力すると、ＳＢＳによりこれらの高密度
スペクトル成分が後方散乱を受け、波形歪を生じる(例
えば、H.Kawakami et al.“Overmodulation of intensi
ty modulated signal due to Stimulated Brillouin Sc
attering Electron. Lett. vol.30, No.18 pp.1507-150
8, 1994)。また、これらのＲＺ光信号を波長多重（ＷＤ
Ｍ）した場合には、光信号スペクトル密度の高い部分が
４光波混合（ＦＷＭ）を起こし易く、ポンプテプリッシ
ョンによるクロストーク等が発生し易い。
【００１５】さらに、従来のＲＺ電気信号をそのまま増
幅する方式では、容量結合型の駆動回路を用いると信号
のマーク率変動により駆動波形のＤＣレベル変動が生
じ、駆動回路の出力ダイナミックレンジを約２倍以上と
る必要があり、また、マーク率によって変動する光強度
変調器のバイアス点をマーク率によって補償する制御回
路が必要である。
幅する方式では、容量結合型の駆動回路を用いると信号
のマーク率変動により駆動波形のＤＣレベル変動が生
じ、駆動回路の出力ダイナミックレンジを約２倍以上と
る必要があり、また、マーク率によって変動する光強度
変調器のバイアス点をマーク率によって補償する制御回
路が必要である。
【００１６】以上述べたように、従来構成では、ＲＺ光
信号発生に必要な光スペクトル帯域がＮＲＺ光信号に比
較して２倍以上となり、光ファイバ伝送路の波長分散に
よる信号劣化の影響を受け易いこと、ＲＺ電気信号を扱
う電気回路に要求される帯域がＮＲＺ電気信号伝送時に
比べ２倍となり高速化が難しいこと、ＳＢＳによるファ
イバ内光入力パワ制限を受け易く、外部回路による光周
波数線幅の拡大が必要となること、４光波混合（ＦＷ
Ｍ）によるクロストークが発生し易いこと、信号のマー
ク率変動により駆動波形のＤＣレベル変動が生じるこ
と、が問題点である。
信号発生に必要な光スペクトル帯域がＮＲＺ光信号に比
較して２倍以上となり、光ファイバ伝送路の波長分散に
よる信号劣化の影響を受け易いこと、ＲＺ電気信号を扱
う電気回路に要求される帯域がＮＲＺ電気信号伝送時に
比べ２倍となり高速化が難しいこと、ＳＢＳによるファ
イバ内光入力パワ制限を受け易く、外部回路による光周
波数線幅の拡大が必要となること、４光波混合（ＦＷ
Ｍ）によるクロストークが発生し易いこと、信号のマー
ク率変動により駆動波形のＤＣレベル変動が生じるこ
と、が問題点である。
【００１７】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、ＲＺ光信号発生に必要な光スペクトル帯域を
従来の半分以下で実現し、光ファイバ伝送路の波長分散
による信号劣化の影響をうけにくくすることができる光
伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、電気
回路、光強度変調器に要求される電気信号帯域を伝送速
度Ｂ程度で発生することができる光伝送装置を提供する
ことを目的とする。本発明は、ＳＢＳによるファイバ内
光入力パワ制限を本質的に除くことができる光伝送装置
を提供することを目的とする。本発明は、光源の出力パ
ワを低減させることができる光伝送装置を提供すること
を目的とする。本発明は、４光波混合（ＦＷＭ）による
クロストークの影響を低減することができる光伝送装置
を提供することを目的とする。本発明は、信号のマーク
率変化によるＤＣレベル変動のない光伝送装置を提供す
ることを目的とする。本発明は、光ファイバ伝送路およ
び光送受信部で生じる符号間干渉を引き起こし難い光伝
送装置を提供することを目的とする。
であって、ＲＺ光信号発生に必要な光スペクトル帯域を
従来の半分以下で実現し、光ファイバ伝送路の波長分散
による信号劣化の影響をうけにくくすることができる光
伝送装置を提供することを目的とする。本発明は、電気
回路、光強度変調器に要求される電気信号帯域を伝送速
度Ｂ程度で発生することができる光伝送装置を提供する
ことを目的とする。本発明は、ＳＢＳによるファイバ内
光入力パワ制限を本質的に除くことができる光伝送装置
を提供することを目的とする。本発明は、光源の出力パ
ワを低減させることができる光伝送装置を提供すること
を目的とする。本発明は、４光波混合（ＦＷＭ）による
クロストークの影響を低減することができる光伝送装置
を提供することを目的とする。本発明は、信号のマーク
率変化によるＤＣレベル変動のない光伝送装置を提供す
ることを目的とする。本発明は、光ファイバ伝送路およ
び光送受信部で生じる符号間干渉を引き起こし難い光伝
送装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＮＲＺ電気信
号を入力する入力端子と、この入力端子から入力された
前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光信号に変換する手段とを備
えた光伝送装置である。本発明の特徴とするところは、
前記変換する手段は、ＮＲＺ差動電気信号を入力し当該
ＮＲＺ差動電気信号の値と当該ＮＲＺ差動電気信号の符
号値を１ビット遅延させた信号との排他的論理和の値を
出力するプリコード手段と、この排他的論理和の値の立
ち上がり点および立ち下がり点でそれぞれ極性の異なる
微分電気信号パルスを生成する微分符号化手段と、この
微分電気信号パルスにしたがって３値の微分電気信号の
第２のレベルを中心に、微分電気パルス波形を折り返
し、かつ、微分信号の第１と第３のレベルに対応する光
変調信号位相がπ異なるように連続光を光ＲＺ強度変調
する光強度変調手段とを備えるところにある。なお、前
記光強度変調手段は、マッハツェンダ強度変調器を含む
構成とすることが望ましい。
号を入力する入力端子と、この入力端子から入力された
前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光信号に変換する手段とを備
えた光伝送装置である。本発明の特徴とするところは、
前記変換する手段は、ＮＲＺ差動電気信号を入力し当該
ＮＲＺ差動電気信号の値と当該ＮＲＺ差動電気信号の符
号値を１ビット遅延させた信号との排他的論理和の値を
出力するプリコード手段と、この排他的論理和の値の立
ち上がり点および立ち下がり点でそれぞれ極性の異なる
微分電気信号パルスを生成する微分符号化手段と、この
微分電気信号パルスにしたがって３値の微分電気信号の
第２のレベルを中心に、微分電気パルス波形を折り返
し、かつ、微分信号の第１と第３のレベルに対応する光
変調信号位相がπ異なるように連続光を光ＲＺ強度変調
する光強度変調手段とを備えるところにある。なお、前
記光強度変調手段は、マッハツェンダ強度変調器を含む
構成とすることが望ましい。
【００１９】また入力ＮＲＺ電気信号がシングルエンド
入力の場合においても、プリコード手段の出力が差動出
力になっていれば、等しい機能を実現する。
入力の場合においても、プリコード手段の出力が差動出
力になっていれば、等しい機能を実現する。
【００２０】このように、ＮＲＺ電気信号をプリコーデ
ィングしたのち微分信号に変換することにより、入力信
号が直流成分を含まない直流平衡符号でありかつ３値信
号となっているため、電気回路、光強度変調器は、直流
からのべースバンド増幅・変調特性が必要なくなり、要
求される帯域を伝送速度Ｂ程度で発生することができ
る。さらに、微分信号は直流成分を含まないため、マー
ク率によるＤＣレベル変動がない。また、一段構成の光
強度変調器で変調できるため、連続光源に要求される出
力パワを低減させることができる。
ィングしたのち微分信号に変換することにより、入力信
号が直流成分を含まない直流平衡符号でありかつ３値信
号となっているため、電気回路、光強度変調器は、直流
からのべースバンド増幅・変調特性が必要なくなり、要
求される帯域を伝送速度Ｂ程度で発生することができ
る。さらに、微分信号は直流成分を含まないため、マー
ク率によるＤＣレベル変動がない。また、一段構成の光
強度変調器で変調できるため、連続光源に要求される出
力パワを低減させることができる。
【００２１】さらに、微分信号を用いているため生成さ
れたＲＺ光信号は、マーク率によらず光のキャリア周波
数成分はなくなり、ＲＺ光信号スペクトル密度が従来構
成のＲＺ光信号スペクトル密度に比べ低くなる。このた
め、本発明のＲＺ光信号のスペクトル密度の最大値が誘
導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）によるしきい値密度と等し
くなるＲＺ光信号パワが、従来構成のＲＺ光信号より高
くできる。また、スペクトル密度が低いことにより、伝
送路の零分散波長付近で波長多重伝送した場合でも、従
来のＲＺ、ＮＲＺ伝送で問題となる４光波混合（ＦＷ
Ｍ）によるクロストークの影響を低減できる。
れたＲＺ光信号は、マーク率によらず光のキャリア周波
数成分はなくなり、ＲＺ光信号スペクトル密度が従来構
成のＲＺ光信号スペクトル密度に比べ低くなる。このた
め、本発明のＲＺ光信号のスペクトル密度の最大値が誘
導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）によるしきい値密度と等し
くなるＲＺ光信号パワが、従来構成のＲＺ光信号より高
くできる。また、スペクトル密度が低いことにより、伝
送路の零分散波長付近で波長多重伝送した場合でも、従
来のＲＺ、ＮＲＺ伝送で問題となる４光波混合（ＦＷ
Ｍ）によるクロストークの影響を低減できる。
【００２２】さらに、パルスｂｙパルスの位相が反転し
ているため、伝送路における偏波分散等によるマルチパ
スによりフェージングがおきても、パルスエッジの重な
り部分において位相が反転しているため、強度変調され
た信号は、パルスエッジの重なり部分の強度は干渉によ
り相殺され、符号間干渉を引き起こし難い。
ているため、伝送路における偏波分散等によるマルチパ
スによりフェージングがおきても、パルスエッジの重な
り部分において位相が反転しているため、強度変調され
た信号は、パルスエッジの重なり部分の強度は干渉によ
り相殺され、符号間干渉を引き起こし難い。
【００２３】本発明のもう一つの構成として、前記変換
する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するクロック電
気信号を発生する手段と、当該クロック電気信号を入力
として、当該クロック電気信号に同期した光クロックパ
ルス信号を発生するクロックパルス光源と、シングルエ
ンドＮＲＺ電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ電気信号
の値と当該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させ
た信号との排他的論理和の値を差動出力するプリコード
手段と、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードされた差動Ｎ
ＲＺ信号を入力として、ＮＲＺ電気入力信号とプリコー
ドされた差動ＮＲＺ信号の論理積の値を差動出力する２
つの差動論理積符号手段と、当該光クロック光信号を入
力として、当該差動論理積符号にしたがって、各アーム
の変調部が電気的に絶縁され直列に配置された２つ変調
部を変調するより、当該光クロック光入力信号の強度と
位相を独立に変調し出力光信号のマークビットの位相が
交互にπ異なるように強度変調する光強度変調手段とを
備える構成とすることもできる。
する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するクロック電
気信号を発生する手段と、当該クロック電気信号を入力
として、当該クロック電気信号に同期した光クロックパ
ルス信号を発生するクロックパルス光源と、シングルエ
ンドＮＲＺ電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ電気信号
の値と当該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させ
た信号との排他的論理和の値を差動出力するプリコード
手段と、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードされた差動Ｎ
ＲＺ信号を入力として、ＮＲＺ電気入力信号とプリコー
ドされた差動ＮＲＺ信号の論理積の値を差動出力する２
つの差動論理積符号手段と、当該光クロック光信号を入
力として、当該差動論理積符号にしたがって、各アーム
の変調部が電気的に絶縁され直列に配置された２つ変調
部を変調するより、当該光クロック光入力信号の強度と
位相を独立に変調し出力光信号のマークビットの位相が
交互にπ異なるように強度変調する光強度変調手段とを
備える構成とすることもできる。
【００２４】本発明のまたもう一つの構成として、前記
変換する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するクロッ
ク電気信号を発生する手段と、当該クロック電気信号を
入力として、当該クロック電気信号に同期した光クロッ
クパルス信号を発生するクロックパルス光源と、シング
ルエンドＮＲＺ電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ電気
信号の値と当該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延
させた信号との排他的論理和の値を差動出力するプリコ
ード手段と、当該ＮＲＺ電気入力信号と当該プリコード
された差動ＮＲＺ信号を入力として、当該ＮＲＺ電気入
力信号と当該プリコードされた差動ＮＲＺ信号の論理積
の値を差動出力する２つの差動論理積符号手段と、２つ
の当該差動論理積手段からの論理の異なる２つの論理積
符号化ＮＲＺ信号のパワ加算を行うパワ加算符号を出力
するパワ加算手段と、当該光クロック光信号を入力とし
て、当該パワ加算符号にしたがって、３値のパワ加算符
号の第２のレベルを中心にパワ加算符号を折り返し、パ
ワ加算符号の第１と第３のレベルに対応する光変調位相
がπ異なるように当該光クロック光信号を強度変調手段
とを備える構成とすることもできる。
変換する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するクロッ
ク電気信号を発生する手段と、当該クロック電気信号を
入力として、当該クロック電気信号に同期した光クロッ
クパルス信号を発生するクロックパルス光源と、シング
ルエンドＮＲＺ電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ電気
信号の値と当該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延
させた信号との排他的論理和の値を差動出力するプリコ
ード手段と、当該ＮＲＺ電気入力信号と当該プリコード
された差動ＮＲＺ信号を入力として、当該ＮＲＺ電気入
力信号と当該プリコードされた差動ＮＲＺ信号の論理積
の値を差動出力する２つの差動論理積符号手段と、２つ
の当該差動論理積手段からの論理の異なる２つの論理積
符号化ＮＲＺ信号のパワ加算を行うパワ加算符号を出力
するパワ加算手段と、当該光クロック光信号を入力とし
て、当該パワ加算符号にしたがって、３値のパワ加算符
号の第２のレベルを中心にパワ加算符号を折り返し、パ
ワ加算符号の第１と第３のレベルに対応する光変調位相
がπ異なるように当該光クロック光信号を強度変調手段
とを備える構成とすることもできる。
【００２５】本発明の別の構成として、前記変換する手
段は、クロック信号にしたがって連続光を光強度変調を
行う第１の光強度変調手段と、この第１の光強度変調手
段の出力光信号をＮＲＺ電気信号にしたがって光強度変
調を行う第２の光強度変調手段と、当該ＮＲＺ電気信号
を入力し当該ＮＲＺ電気信号の値と当該ＮＲＺ電気信号
の符号値を１ビット遅延させた信号との排他的論理和の
値を出力するプリコード手段と、この排他的論理和の値
にしたがって前記第２の光強度変調手段の出力光信号の
１パルス毎にπずつの位相変化を与える位相変調手段と
を備える構成とすることもできる。
段は、クロック信号にしたがって連続光を光強度変調を
行う第１の光強度変調手段と、この第１の光強度変調手
段の出力光信号をＮＲＺ電気信号にしたがって光強度変
調を行う第２の光強度変調手段と、当該ＮＲＺ電気信号
を入力し当該ＮＲＺ電気信号の値と当該ＮＲＺ電気信号
の符号値を１ビット遅延させた信号との排他的論理和の
値を出力するプリコード手段と、この排他的論理和の値
にしたがって前記第２の光強度変調手段の出力光信号の
１パルス毎にπずつの位相変化を与える位相変調手段と
を備える構成とすることもできる。
【００２６】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図１、図１
０、図１２、図２０および図２６を参照して説明する。
図１は本発明第１実施例の光伝送装置の要部ブロック構
成図である。図１０は本発明の第２実施例の光伝送装置
の要部ブロック構成図である。
０、図１２、図２０および図２６を参照して説明する。
図１は本発明第１実施例の光伝送装置の要部ブロック構
成図である。図１０は本発明の第２実施例の光伝送装置
の要部ブロック構成図である。
【００２７】図１２は、本発明の第３実施例の光伝送装
置の要部ブロック図である。図２０は本発明の第４実施
例の光伝送装置の要部ブロック図である。図２６は、本
発明の第５の光伝送装置の要部ブロック図である。
置の要部ブロック図である。図２０は本発明の第４実施
例の光伝送装置の要部ブロック図である。図２６は、本
発明の第５の光伝送装置の要部ブロック図である。
【００２８】本発明の第１実施例は、図１に示すよう
に、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子１４および１
４’と、この入力端子１４および１４’から入力された
前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光信号に変換する手段とを備
えた光伝送装置である。
に、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子１４および１
４’と、この入力端子１４および１４’から入力された
前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光信号に変換する手段とを備
えた光伝送装置である。
【００２９】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記変換する手段は、入力端子１４および１４’から入力
されたＮＲＺ差動電気信号を当該ＮＲＺ差動電気信号の
値と当該ＮＲＺ差動電気信号の符号値を１ビット遅延さ
せた信号との排他的論理和の値を出力するプリコード手
段であるプリコード回路１および１’と、この排他的論
理和の値の立ち上がり点および立ち下がり点でそれぞれ
極性の異なる微分電気信号パルスを生成する微分符号化
手段であるバンドパスフィルタ２および２’と、この微
分電気信号パルスにしたがって３値微分電気信号の第２
のレベルを中心に微分電気パルス波形を折り返し、か
つ、微分信号の第１と第３のレベルに対応する光変調信
号位相がπ異なるように連続光を強度変調する光強度変
調手段である光強度変調器４とを備えるところにある。
なお、光強度変調器４は、マッハツェンダ強度変調器を
含む。
記変換する手段は、入力端子１４および１４’から入力
されたＮＲＺ差動電気信号を当該ＮＲＺ差動電気信号の
値と当該ＮＲＺ差動電気信号の符号値を１ビット遅延さ
せた信号との排他的論理和の値を出力するプリコード手
段であるプリコード回路１および１’と、この排他的論
理和の値の立ち上がり点および立ち下がり点でそれぞれ
極性の異なる微分電気信号パルスを生成する微分符号化
手段であるバンドパスフィルタ２および２’と、この微
分電気信号パルスにしたがって３値微分電気信号の第２
のレベルを中心に微分電気パルス波形を折り返し、か
つ、微分信号の第１と第３のレベルに対応する光変調信
号位相がπ異なるように連続光を強度変調する光強度変
調手段である光強度変調器４とを備えるところにある。
なお、光強度変調器４は、マッハツェンダ強度変調器を
含む。
【００３０】本発明の第２の実施例は、図１０に示すよ
うに、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子７１とこの入
力端子７１から入力された前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光
信号に変換する手段とを備えた光伝送装置である。
うに、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子７１とこの入
力端子７１から入力された前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光
信号に変換する手段とを備えた光伝送装置である。
【００３１】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記変換する手段は、入力端子７１から入力されたシング
ルエンドＮＲＺ電気信号を当該ＮＲＺ電気信号の値と当
該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させた信号と
の排他的論理和の値を差動出力するプリコード手段であ
る差動出力プリコード手段７２と、この排他的論理和の
値の立ち上がり点および、たち下がり点で、それぞれ極
性の異なる微分電気パルスを生成する微分符号化手段で
あるバンドパスフィルタ２および２’と、この微分電気
パルスにしたがって、３値の微分電気信号の第２のレベ
ルを中心に微分電気パルス波形を折り返し、微分信号の
第１と第３のレベルに対応する光変調位相がπ異なるよ
うに連続光を強度変調する光強度変調手段である光強度
変調器４とを備えるところにある。なお光強度変調器４
はマッハツェンダ強度変調器を含む。
記変換する手段は、入力端子７１から入力されたシング
ルエンドＮＲＺ電気信号を当該ＮＲＺ電気信号の値と当
該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させた信号と
の排他的論理和の値を差動出力するプリコード手段であ
る差動出力プリコード手段７２と、この排他的論理和の
値の立ち上がり点および、たち下がり点で、それぞれ極
性の異なる微分電気パルスを生成する微分符号化手段で
あるバンドパスフィルタ２および２’と、この微分電気
パルスにしたがって、３値の微分電気信号の第２のレベ
ルを中心に微分電気パルス波形を折り返し、微分信号の
第１と第３のレベルに対応する光変調位相がπ異なるよ
うに連続光を強度変調する光強度変調手段である光強度
変調器４とを備えるところにある。なお光強度変調器４
はマッハツェンダ強度変調器を含む。
【００３２】本発明の第３の実施例は、図１２に示すよ
うに、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子８１とこの入
力端子８１から入力された前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光
信号に変換する手段とを備えた光伝送装置である。
うに、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子８１とこの入
力端子８１から入力された前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光
信号に変換する手段とを備えた光伝送装置である。
【００３３】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記変換する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するクロ
ック電気信号を発生する手段である電気クロック発生回
路８６と、当該クロック電気信号を入力として、当該ク
ロック電気信号に同期した光クロックパルス信号を発生
するクロックパルス光源８３と、シングルエンドＮＲＺ
電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ電気信号の値と当該
ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させた信号との
排他的論理和の値を差動出力するプリコード手段７２
と、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードされた差動ＮＲＺ
信号を入力として、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードさ
れた差動ＮＲＺ信号の論理積の値を差動出力する２つの
差動論理積符号手段７３、７３’、８２，８２’と、当
該光クロック光信号を入力として、当該差動論理積符号
にしたがって、各アームの変調部が電気的に絶縁され直
列に配置された２つ変調部を変調するより、当該光クロ
ック光入力信号の強度と位相を独立に変調し出力光信号
のマークビットの位相が交互にπ異なるように強度変調
する光強度変調手段８４とを備えるところにある。
記変換する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するクロ
ック電気信号を発生する手段である電気クロック発生回
路８６と、当該クロック電気信号を入力として、当該ク
ロック電気信号に同期した光クロックパルス信号を発生
するクロックパルス光源８３と、シングルエンドＮＲＺ
電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ電気信号の値と当該
ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させた信号との
排他的論理和の値を差動出力するプリコード手段７２
と、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードされた差動ＮＲＺ
信号を入力として、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードさ
れた差動ＮＲＺ信号の論理積の値を差動出力する２つの
差動論理積符号手段７３、７３’、８２，８２’と、当
該光クロック光信号を入力として、当該差動論理積符号
にしたがって、各アームの変調部が電気的に絶縁され直
列に配置された２つ変調部を変調するより、当該光クロ
ック光入力信号の強度と位相を独立に変調し出力光信号
のマークビットの位相が交互にπ異なるように強度変調
する光強度変調手段８４とを備えるところにある。
【００３４】本発明の第４の実施例は、図２０に示すよ
うに、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子９１と、この
入力端子９１から入力された前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ
光信号に変換する手段とを備えた光伝送装置である。
うに、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子９１と、この
入力端子９１から入力された前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ
光信号に変換する手段とを備えた光伝送装置である。
【００３５】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記変換する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するクロ
ック電気信号を発生する手段である電気クロック発生回
路８６と、当該クロック電気信号を入力として、当該ク
ロック電気信号に同期した光クロックパルス信号を発生
するクロックパルス光源８３と、シングルエンドＮＲＺ
電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ電気信号の値と当該
ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させた信号との
排他的論理和の値を差動出力するプリコード手段７２
と、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードされた差動ＮＲＺ
信号を入力として、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードさ
れた差動ＮＲＺ信号の論理積の値を差動出力する２つの
差動論理積符号手段８２，８２’と、２つの当該差動論
理積手段からの論理の異なる２つの論理積符号化ＮＲＺ
信号のパワ加算を行うパワ加算符号を出力するパワ加算
手段１００，１０１と、当該光クロック光信号を入力と
して、当該パワ加算符号にしたがって、３値のパワ加算
符号の第２のレベルを中心にパワ加算符号を折り返し、
パワ加算符号の第１と第３のレベルに対応する光変調位
相がπ異なるように当該光クロック光信号を強度変調す
る光強度変調手段１０２とを備えるところにある。
記変換する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するクロ
ック電気信号を発生する手段である電気クロック発生回
路８６と、当該クロック電気信号を入力として、当該ク
ロック電気信号に同期した光クロックパルス信号を発生
するクロックパルス光源８３と、シングルエンドＮＲＺ
電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ電気信号の値と当該
ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させた信号との
排他的論理和の値を差動出力するプリコード手段７２
と、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードされた差動ＮＲＺ
信号を入力として、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードさ
れた差動ＮＲＺ信号の論理積の値を差動出力する２つの
差動論理積符号手段８２，８２’と、２つの当該差動論
理積手段からの論理の異なる２つの論理積符号化ＮＲＺ
信号のパワ加算を行うパワ加算符号を出力するパワ加算
手段１００，１０１と、当該光クロック光信号を入力と
して、当該パワ加算符号にしたがって、３値のパワ加算
符号の第２のレベルを中心にパワ加算符号を折り返し、
パワ加算符号の第１と第３のレベルに対応する光変調位
相がπ異なるように当該光クロック光信号を強度変調す
る光強度変調手段１０２とを備えるところにある。
【００３６】本発明の第５実施例は、図２６に示すよう
に、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子１８と、この入
力端子１８から入力された前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光
信号に変換する手段とを備えた光伝送装置である。
に、ＮＲＺ電気信号を入力する入力端子１８と、この入
力端子１８から入力された前記ＮＲＺ電気信号をＲＺ光
信号に変換する手段とを備えた光伝送装置である。
【００３７】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記変換する手段は、入力端子１９から入力されたクロッ
ク信号にしたがって連続光を光強度変調を行う第１の光
強度変調手段である光強度変調器３１と、この光強度変
調器３１の出力光信号をＮＲＺ電気信号にしたがって光
強度変調を行う第２の光強度変調手段である光強度変調
器３２と、当該ＮＲＺ電気信号を入力し当該ＮＲＺ電気
信号の値と当該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延
させた信号との排他的論理和の値を出力するプリコード
手段であるプリコード回路１と、この排他的論理和の値
にしたがって光強度変調器３２の出力光信号のマークパ
ルス毎にπずつの位相変化を与える位相変調手段である
位相変調器４０とを備えるところにある。
記変換する手段は、入力端子１９から入力されたクロッ
ク信号にしたがって連続光を光強度変調を行う第１の光
強度変調手段である光強度変調器３１と、この光強度変
調器３１の出力光信号をＮＲＺ電気信号にしたがって光
強度変調を行う第２の光強度変調手段である光強度変調
器３２と、当該ＮＲＺ電気信号を入力し当該ＮＲＺ電気
信号の値と当該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延
させた信号との排他的論理和の値を出力するプリコード
手段であるプリコード回路１と、この排他的論理和の値
にしたがって光強度変調器３２の出力光信号のマークパ
ルス毎にπずつの位相変化を与える位相変調手段である
位相変調器４０とを備えるところにある。
【００３８】
【実施例】（第１実施例）本発明第１実施例を図１〜図
９を参照して説明する。図１に示すように、多重化され
たＮＲＺ差動電気信号を入力端子１４および１４’から
入力し、各々プリコーディングされた符号化ＮＲＺ電気
信号を出力するプリコーディング回路１および１’と、
符号化ＮＲＺ電気信号を入力とし、グランドレベルを中
心に振幅が等しく極性の異なる微分信号パルスを生成す
る微分回路としてのバンドパスフィルタ２および２’
と、微分信号を光強度変調器４の駆動電圧まで増幅する
容量結合型の駆動回路３および３’と、駆動回路３およ
び３’により増幅された差動微分信号を入力として、Ｒ
Ｚ光信号を生成するｐｕｓｈ−ｐｕｌｌタイプのＭａｃ
ｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ型の光強度変調器４と、光強度変調
器４の出力を増幅する光増幅器６から構成されている。
プリコード回路１および１’とバンドパスフィルタ２お
よび２’は、相補的な出力をもつバイポーラ符号変換器
として構成されてもよい。また、図２にプリコード回路
２および２’の構成を示す。本発明のプリコード回路２
および２’は、排他的論理和回路７および１ビット遅延
回路８により構成される。本発明の第１実施例の光伝送
装置の各部の波形を図３に示す。
９を参照して説明する。図１に示すように、多重化され
たＮＲＺ差動電気信号を入力端子１４および１４’から
入力し、各々プリコーディングされた符号化ＮＲＺ電気
信号を出力するプリコーディング回路１および１’と、
符号化ＮＲＺ電気信号を入力とし、グランドレベルを中
心に振幅が等しく極性の異なる微分信号パルスを生成す
る微分回路としてのバンドパスフィルタ２および２’
と、微分信号を光強度変調器４の駆動電圧まで増幅する
容量結合型の駆動回路３および３’と、駆動回路３およ
び３’により増幅された差動微分信号を入力として、Ｒ
Ｚ光信号を生成するｐｕｓｈ−ｐｕｌｌタイプのＭａｃ
ｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ型の光強度変調器４と、光強度変調
器４の出力を増幅する光増幅器６から構成されている。
プリコード回路１および１’とバンドパスフィルタ２お
よび２’は、相補的な出力をもつバイポーラ符号変換器
として構成されてもよい。また、図２にプリコード回路
２および２’の構成を示す。本発明のプリコード回路２
および２’は、排他的論理和回路７および１ビット遅延
回路８により構成される。本発明の第１実施例の光伝送
装置の各部の波形を図３に示す。
【００３９】ここで、本発明の利点を説明する。本発明
の利点は、以下の４点である。１）ＮＲＺ電気信号をプ
リコーディングしたのち受動マイクロ波部品等により微
分信号に変換することにより、入力信号が直流成分を含
まない直流平衡符号でありかつ３値信号となっているた
め、駆動回路３および３’は、直流からのベースバンド
増幅特性が必要なくなり、３ｄＢ帯域も従来の半分のＢ
（Ｈｚ）で増幅が可能となる。２）従来のＲＺ電気信号
をそのまま増幅する方式では、容量結合型の駆動回路を
用いると信号のマーク率変動により駆動波形のＤＣレベ
ル変動が生じ、駆動回路の出力ダイナミックレンジを約
２倍以上とる必要があり、また、マーク率によって変動
する光強度変調器４のバイアス点をマーク率によって補
償する制御回路が必要であった。本発明を用いれば、微
分信号は直流成分を含まないため、マーク率によるＤＣ
レベル変動がなく上記の問題が解決される。３）また、
図４は本発明の光強度変調器４の動作を説明するための
図であり、横軸に駆動電圧をとり、縦軸に光強度をと
る。push-pullタイプのMach-Zehnder型の光強度変調器
４の周期的な電気光応答特性を利用し、動作点として図
４のように選ぶことにより、微分信号の異なる特性を持
つパルスが、点Ａの直流レベル（第２のレベル）を中心
に折り返され、結果として一段構成の光強度変調器４か
らＲＺ光信号パルスが生成される。このとき、図４の点
Ｂ（第１のレベル）と点Ｃ（第３のレベル）の光の位相
はπだけ異なり、各々符号化ＮＲＺ電気信号の位相の立
ち上がりエッジと立ち上がりエッジに対応しているた
め、隣合うＲＺ光信号パルス位相は必ず反転している。
また、１／４波長ショートスタブ線路（伝送速度のクロ
ック周波数Ｂ（Ｈｚ）における）を用いることによりほ
ぼパルスｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅが１／２となる。これに
より、生成されたＲＺ光信号帯域は２Ｂとなり、一段構
成の光強度変調器４で変調できるため、光源５に要求さ
れる出力パワもＮＲＺ変調時と同等にできる。４）図５
は本発明の光伝送装置によるＲＺ光信号の光スペクトル
を示す図であるが、微分信号を用いているため、図４の
点Ｂと点Ｃの存在確率は必ず１／２となり、生成された
ＲＺ光信号は、図５に示すように、マーク率によらず光
のキャリア周波数成分はなくなり、ＲＺ光信号スペクト
ル密度が従来例のＲＺ光信号スペクトル密度に比べ低く
なる。このため、本発明のＲＺ光信号のスペクトル密度
の最大値が誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）による閾値密
度と等しくなるＲＺ光信号パワが、従来例のＲＺ光信号
より高くできる。また、スペクトル密度が低いことによ
り、伝送路の零分散波長付近で波長多重伝送した場合で
も、従来のＲＺ、ＮＲＺ伝送で問題となった４光波混合
（ＦＷＭ）によるクロストークの影響を低減することが
できる。
の利点は、以下の４点である。１）ＮＲＺ電気信号をプ
リコーディングしたのち受動マイクロ波部品等により微
分信号に変換することにより、入力信号が直流成分を含
まない直流平衡符号でありかつ３値信号となっているた
め、駆動回路３および３’は、直流からのベースバンド
増幅特性が必要なくなり、３ｄＢ帯域も従来の半分のＢ
（Ｈｚ）で増幅が可能となる。２）従来のＲＺ電気信号
をそのまま増幅する方式では、容量結合型の駆動回路を
用いると信号のマーク率変動により駆動波形のＤＣレベ
ル変動が生じ、駆動回路の出力ダイナミックレンジを約
２倍以上とる必要があり、また、マーク率によって変動
する光強度変調器４のバイアス点をマーク率によって補
償する制御回路が必要であった。本発明を用いれば、微
分信号は直流成分を含まないため、マーク率によるＤＣ
レベル変動がなく上記の問題が解決される。３）また、
図４は本発明の光強度変調器４の動作を説明するための
図であり、横軸に駆動電圧をとり、縦軸に光強度をと
る。push-pullタイプのMach-Zehnder型の光強度変調器
４の周期的な電気光応答特性を利用し、動作点として図
４のように選ぶことにより、微分信号の異なる特性を持
つパルスが、点Ａの直流レベル（第２のレベル）を中心
に折り返され、結果として一段構成の光強度変調器４か
らＲＺ光信号パルスが生成される。このとき、図４の点
Ｂ（第１のレベル）と点Ｃ（第３のレベル）の光の位相
はπだけ異なり、各々符号化ＮＲＺ電気信号の位相の立
ち上がりエッジと立ち上がりエッジに対応しているた
め、隣合うＲＺ光信号パルス位相は必ず反転している。
また、１／４波長ショートスタブ線路（伝送速度のクロ
ック周波数Ｂ（Ｈｚ）における）を用いることによりほ
ぼパルスｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅが１／２となる。これに
より、生成されたＲＺ光信号帯域は２Ｂとなり、一段構
成の光強度変調器４で変調できるため、光源５に要求さ
れる出力パワもＮＲＺ変調時と同等にできる。４）図５
は本発明の光伝送装置によるＲＺ光信号の光スペクトル
を示す図であるが、微分信号を用いているため、図４の
点Ｂと点Ｃの存在確率は必ず１／２となり、生成された
ＲＺ光信号は、図５に示すように、マーク率によらず光
のキャリア周波数成分はなくなり、ＲＺ光信号スペクト
ル密度が従来例のＲＺ光信号スペクトル密度に比べ低く
なる。このため、本発明のＲＺ光信号のスペクトル密度
の最大値が誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）による閾値密
度と等しくなるＲＺ光信号パワが、従来例のＲＺ光信号
より高くできる。また、スペクトル密度が低いことによ
り、伝送路の零分散波長付近で波長多重伝送した場合で
も、従来のＲＺ、ＮＲＺ伝送で問題となった４光波混合
（ＦＷＭ）によるクロストークの影響を低減することが
できる。
【００４０】本発明の第１実施例の光伝送装置を用いた
光送受信装置を図６に示す。図６の例は、伝送速度１０
Ｇｂｉｔ／ｓにおける位相反転ＲＺ信号伝送実験の構成
例である。データソース１０から出力されたＮＲＺ差動
電気信号は、それぞれプリコード回路１および１’に入
力される。プリコード回路１および１’の出力は、バン
ドパスフィルタ２および２’により前述した微分信号に
変換される。この微分信号は駆動回路３および３’によ
り増幅され、光強度変調器４内で光源５からの連続光が
駆動回路３および３’の出力信号によって強度変調され
る。光強度変調器４の出力は光増幅器６によって増幅さ
れ、伝送路１２により受信側に伝送される。受信側で
は、まず、アッテネータ９により受信信号の利得が制限
され、受信装置１３に入力される。受信装置１３では、
ＮＲＺ電気信号およびクロック信号が再生されて受信端
末１１に入力される。なお、受信側の構成および動作は
既知の技術であり、本発明とは直接関係がないので説明
は省略する。
光送受信装置を図６に示す。図６の例は、伝送速度１０
Ｇｂｉｔ／ｓにおける位相反転ＲＺ信号伝送実験の構成
例である。データソース１０から出力されたＮＲＺ差動
電気信号は、それぞれプリコード回路１および１’に入
力される。プリコード回路１および１’の出力は、バン
ドパスフィルタ２および２’により前述した微分信号に
変換される。この微分信号は駆動回路３および３’によ
り増幅され、光強度変調器４内で光源５からの連続光が
駆動回路３および３’の出力信号によって強度変調され
る。光強度変調器４の出力は光増幅器６によって増幅さ
れ、伝送路１２により受信側に伝送される。受信側で
は、まず、アッテネータ９により受信信号の利得が制限
され、受信装置１３に入力される。受信装置１３では、
ＮＲＺ電気信号およびクロック信号が再生されて受信端
末１１に入力される。なお、受信側の構成および動作は
既知の技術であり、本発明とは直接関係がないので説明
は省略する。
【００４１】微分信号を生成するバンドパスフィルタ２
および２’は、１／４波長ショートスタブ線路（伝送速
度のクロック周波数Ｂ（Ｈｚ）における）を用いて実現
している。これは適当なバンドパスフィルタを用いても
構成できる。本構成では、光強度変調器４の帯域は約８
ＧＨｚであり従来構成の約半分の帯域で１０Ｇｂｉｔ／
ｓ位相反転ＲＺ光信号を発生させた。
および２’は、１／４波長ショートスタブ線路（伝送速
度のクロック周波数Ｂ（Ｈｚ）における）を用いて実現
している。これは適当なバンドパスフィルタを用いても
構成できる。本構成では、光強度変調器４の帯域は約８
ＧＨｚであり従来構成の約半分の帯域で１０Ｇｂｉｔ／
ｓ位相反転ＲＺ光信号を発生させた。
【００４２】図７は本発明の光伝送装置によるＲＺ光信
号波形を示す図である。図７に示すように、信号のマー
ク率を１／２、１／４、１／８と変化させても、ＤＣレ
ベル変動制御回路を使わずに安定なＲＺ光信号が発生で
きている。
号波形を示す図である。図７に示すように、信号のマー
ク率を１／２、１／４、１／８と変化させても、ＤＣレ
ベル変動制御回路を使わずに安定なＲＺ光信号が発生で
きている。
【００４３】図８は本発明の光伝送装置によるＲＺ光信
号の光スペクトルおよび従来例の光伝送装置によるＲＺ
光信号の光スペクトルを示す図である。横軸に相対周波
数をとり、縦軸に相対出力をとる。図８に示すように、
従来例に比べ、光信号帯域は約半分になっていることが
分かる。さらに、図９は本発明と従来例との波長分散耐
力を示す図であり、横軸に分散範囲をとり、縦軸に受信
感度をとる。図９は、１０Ｇｂｉｔ／ｓにおける波長分
散特性を従来例と本発明とで比較した。図９から受信感
度が１ｄＢ劣化する分散範囲を比較すると、従来例のＲ
Ｚ光信号は１０００ｐｓ／ｎｍであるのに対して、本発
明は１７００ｐｓ／ｎｍであり１．７倍となっている。
以上から波長分散による劣化の耐力が拡大されているこ
とが明らかである。
号の光スペクトルおよび従来例の光伝送装置によるＲＺ
光信号の光スペクトルを示す図である。横軸に相対周波
数をとり、縦軸に相対出力をとる。図８に示すように、
従来例に比べ、光信号帯域は約半分になっていることが
分かる。さらに、図９は本発明と従来例との波長分散耐
力を示す図であり、横軸に分散範囲をとり、縦軸に受信
感度をとる。図９は、１０Ｇｂｉｔ／ｓにおける波長分
散特性を従来例と本発明とで比較した。図９から受信感
度が１ｄＢ劣化する分散範囲を比較すると、従来例のＲ
Ｚ光信号は１０００ｐｓ／ｎｍであるのに対して、本発
明は１７００ｐｓ／ｎｍであり１．７倍となっている。
以上から波長分散による劣化の耐力が拡大されているこ
とが明らかである。
【００４４】（第２実施例）本発明の第２実施例を図１
０および図１１を用いて説明する。図１０は本発明の第
２実施例の光伝送装置の要部ブロック構成図である。図
１１は、本発明の第２の実施例の光伝送装置のプリコー
ド手段を示す図である。本発明の第２の実施例では、図
１０に示すようにシングルエンド入力のＮＲＺ電気信号
から、差動のプリコード信号出力を出力する例である。
０および図１１を用いて説明する。図１０は本発明の第
２実施例の光伝送装置の要部ブロック構成図である。図
１１は、本発明の第２の実施例の光伝送装置のプリコー
ド手段を示す図である。本発明の第２の実施例では、図
１０に示すようにシングルエンド入力のＮＲＺ電気信号
から、差動のプリコード信号出力を出力する例である。
【００４５】多重化されたシングルエンドＮＲＺ電気信
号を入力端子７１から入力し、プリコーディングされた
符号化ＮＲＺ電気信号を出力する差動プリコーディング
回路７２と、符号化ＮＲＺ電気信号を入力とし、グラン
ドレベルを中心に振幅が等しく極性の異なる微分電気パ
ルスを生成する微分回路としてのバンドパスフィルタ２
および２’と微分信号を、光強度変調器４の駆動電圧ま
で増幅する容量結合型の駆動回路３および３’により増
幅された差動微分信号を入力として、ＲＺ光信号を生成
するpush-pullタイプのMach-Zehnder型の光強度変調器
４と、光強度変調器４の出力を増幅する光増幅器６より
構成されている。本発明の差動プリコード回路７２は、
図１１に示すように、排他的論理和７および１ビット遅
延回路８および、プリコーディングされた出力が相補的
な符号化ＮＲＺ信号を出力できるよう、出力段に差動変
換回路７３により構成される。
号を入力端子７１から入力し、プリコーディングされた
符号化ＮＲＺ電気信号を出力する差動プリコーディング
回路７２と、符号化ＮＲＺ電気信号を入力とし、グラン
ドレベルを中心に振幅が等しく極性の異なる微分電気パ
ルスを生成する微分回路としてのバンドパスフィルタ２
および２’と微分信号を、光強度変調器４の駆動電圧ま
で増幅する容量結合型の駆動回路３および３’により増
幅された差動微分信号を入力として、ＲＺ光信号を生成
するpush-pullタイプのMach-Zehnder型の光強度変調器
４と、光強度変調器４の出力を増幅する光増幅器６より
構成されている。本発明の差動プリコード回路７２は、
図１１に示すように、排他的論理和７および１ビット遅
延回路８および、プリコーディングされた出力が相補的
な符号化ＮＲＺ信号を出力できるよう、出力段に差動変
換回路７３により構成される。
【００４６】（第３実施例）本発明の第３実施例を図１
２〜１９を用いて説明する。図１２は本発明の第３実施
例の光伝送装置の要部ブロック構成図である。図１３
は、本発明の第３の実施例の光伝送装置のプリコード手
段を示す図である。図１４は、本発明の第３の実施例の
光伝送装置の各部の波形を示す図である。図１５は、本
発明の第３の実施例の光変調手段に印加する２値電気信
号のバイアス状態を説明する図である。図１６、１７は
本発明の第３の実施例の光伝送装置の光強度変調器のバ
イアス印加方法を説明する図である。
２〜１９を用いて説明する。図１２は本発明の第３実施
例の光伝送装置の要部ブロック構成図である。図１３
は、本発明の第３の実施例の光伝送装置のプリコード手
段を示す図である。図１４は、本発明の第３の実施例の
光伝送装置の各部の波形を示す図である。図１５は、本
発明の第３の実施例の光変調手段に印加する２値電気信
号のバイアス状態を説明する図である。図１６、１７は
本発明の第３の実施例の光伝送装置の光強度変調器のバ
イアス印加方法を説明する図である。
【００４７】ＮＲＺ電気信号が同期するクロック電気信
号を発生する電気クロック発生回路８６と、当該クロッ
ク電気信号に同期した光クロックパルス信号を発生する
クロックパルス光源８３と、シングルエンドＮＲＺ電気
信号を入力端子８１から入力し、プリコーディングされ
た符号化ＮＲＺ電気信号を出力する差動プリコーディン
グ回路７２と、入力ＮＲＺ電気信号とプリコードＮＲＺ
電気信号の論理積をおこなう差動論理積（ＡＮＤ）回路
８２、８２’と、当該論理積出力を差動出力する差動変
換回路７３および、光強度変調器８４より構成される。
号を発生する電気クロック発生回路８６と、当該クロッ
ク電気信号に同期した光クロックパルス信号を発生する
クロックパルス光源８３と、シングルエンドＮＲＺ電気
信号を入力端子８１から入力し、プリコーディングされ
た符号化ＮＲＺ電気信号を出力する差動プリコーディン
グ回路７２と、入力ＮＲＺ電気信号とプリコードＮＲＺ
電気信号の論理積をおこなう差動論理積（ＡＮＤ）回路
８２、８２’と、当該論理積出力を差動出力する差動変
換回路７３および、光強度変調器８４より構成される。
【００４８】本構成では、電気回路における信号が全て
２値ＮＲＺ信号ですみ、電気段における３値信号の処理
が不要である特徴がある。またパタンジッタのすくない
光パルス列を変調するため、変調された光ＲＺ信号のパ
タンジッタを低減することが可能である。入力ＮＲＺ電
気信号をプリコード回路７２に入力し、入力ＮＲＺ電気
信号中のマークビットが入力されるごとに極性が反転す
る差動プリコード符号化ＮＲＺ出力Ｂ１、Ｂ２をえる。
ＡＮＤ回路８２、８２’において、入力ＮＲＺ電気信号
Ａとプリコード符号化ＮＲＺ電気信号Ｂ１、Ｂ２の論理
積（ＡＮＤ）を行うことにより、入力ＮＲＺ電気信号中
にマークビットが入力されるごとに当該論理積信号出力
ポートＣ２、Ｃ３に交互にマークビットとが出力する。
図１２は、光強度変調器８４としてＭＺ型強度変調器を
用いた場合をしめしており、第１の光変調部と第２の変
調部が直列に接続されたプッシュプル構成となってい
る。２つの光変調部に印加される論理積信号Ｃ２、Ｃ３
は、差動変換回路によって差動出力Ｄ１／Ｄ２およびＤ
３／Ｄ４に変換され、図１５に示すようにバイアスされ
たのち２つの変調部にpush-pull構成で印加される。入
力ＮＲＺ電気信号中にマークビットが入力されるごと
に、ＡＮＤ回路８２、８２’が交互に開き、第１の変調
部と第２の変調部が交互に変調され、結果として第１の
変調部で変調されたＲＺ光信号ビットの位相と第２の変
調部で変調されたＲＺ光信号ビットの位相はπずれてい
るように変調される。
２値ＮＲＺ信号ですみ、電気段における３値信号の処理
が不要である特徴がある。またパタンジッタのすくない
光パルス列を変調するため、変調された光ＲＺ信号のパ
タンジッタを低減することが可能である。入力ＮＲＺ電
気信号をプリコード回路７２に入力し、入力ＮＲＺ電気
信号中のマークビットが入力されるごとに極性が反転す
る差動プリコード符号化ＮＲＺ出力Ｂ１、Ｂ２をえる。
ＡＮＤ回路８２、８２’において、入力ＮＲＺ電気信号
Ａとプリコード符号化ＮＲＺ電気信号Ｂ１、Ｂ２の論理
積（ＡＮＤ）を行うことにより、入力ＮＲＺ電気信号中
にマークビットが入力されるごとに当該論理積信号出力
ポートＣ２、Ｃ３に交互にマークビットとが出力する。
図１２は、光強度変調器８４としてＭＺ型強度変調器を
用いた場合をしめしており、第１の光変調部と第２の変
調部が直列に接続されたプッシュプル構成となってい
る。２つの光変調部に印加される論理積信号Ｃ２、Ｃ３
は、差動変換回路によって差動出力Ｄ１／Ｄ２およびＤ
３／Ｄ４に変換され、図１５に示すようにバイアスされ
たのち２つの変調部にpush-pull構成で印加される。入
力ＮＲＺ電気信号中にマークビットが入力されるごと
に、ＡＮＤ回路８２、８２’が交互に開き、第１の変調
部と第２の変調部が交互に変調され、結果として第１の
変調部で変調されたＲＺ光信号ビットの位相と第２の変
調部で変調されたＲＺ光信号ビットの位相はπずれてい
るように変調される。
【００４９】図１６は、光強度変調器８４の動作バイア
スを設定する構成を示している。光電気変換手段でモニ
タした平均パワをもとに、第１および第２の変調部とは
電気的に絶縁されたバイアスポート８５を通して２つ光
導波路の内どちらか一方にバイアスを印加する。
スを設定する構成を示している。光電気変換手段でモニ
タした平均パワをもとに、第１および第２の変調部とは
電気的に絶縁されたバイアスポート８５を通して２つ光
導波路の内どちらか一方にバイアスを印加する。
【００５０】図１７は、光強度変調器８４の動作バイア
スを設定する別の構成を示している。図１８はバイアス
制御回路の具体的構成を示している。また図１９はマー
ク率変動を検出するローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）９
４を示している。図１７では、第１の変調部及び第２の
変調部の駆動回路２１’及び２１”の振幅を、各々異な
る周波数で微弱に変調したのち、強度変調器８４を変調
する。強度変調器８４を変調したＲＺ光変調信号は一部
分岐されたのち光電気変換手段で電気信号に変換され
る。バンドパスフィルタＢＰＦ１およびＢＰＦ２におい
て、各々のバイアス制御回路で変調した周波数成分をぬ
きだした後、バイアス制御回路１、２（８８、８８’）
にそれぞれ入力される。図１８のバイアス制御回路で
は、もとの変調周波数信号源９０の変調位相と検出信号
９１の位相の位相差とをミキサ９２で検出することによ
りバイアス信号の変化の向きを検出し、検出信号９１の
振幅を最小にするように制御する。このときマーク率検
出回路では、マーク率を検出し、あらかじめ測定したｄ
ｕｔｙ ｃｙｃｌｅの値とを考慮して、図１８における
バイアス印加電圧に加算器９３により補正を加え、出力
する。
スを設定する別の構成を示している。図１８はバイアス
制御回路の具体的構成を示している。また図１９はマー
ク率変動を検出するローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）９
４を示している。図１７では、第１の変調部及び第２の
変調部の駆動回路２１’及び２１”の振幅を、各々異な
る周波数で微弱に変調したのち、強度変調器８４を変調
する。強度変調器８４を変調したＲＺ光変調信号は一部
分岐されたのち光電気変換手段で電気信号に変換され
る。バンドパスフィルタＢＰＦ１およびＢＰＦ２におい
て、各々のバイアス制御回路で変調した周波数成分をぬ
きだした後、バイアス制御回路１、２（８８、８８’）
にそれぞれ入力される。図１８のバイアス制御回路で
は、もとの変調周波数信号源９０の変調位相と検出信号
９１の位相の位相差とをミキサ９２で検出することによ
りバイアス信号の変化の向きを検出し、検出信号９１の
振幅を最小にするように制御する。このときマーク率検
出回路では、マーク率を検出し、あらかじめ測定したｄ
ｕｔｙ ｃｙｃｌｅの値とを考慮して、図１８における
バイアス印加電圧に加算器９３により補正を加え、出力
する。
【００５１】（第４実施例）本発明の第４実施例を図２
０〜２５を用いて説明する。図２０は本発明の第４実施
例の光伝送装置の要部ブロック構成図である。図２１
は、本発明の第４の実施例の光伝送装置のパワ加算手段
の例を説明する図である。図２２は、本発明の第４の実
施例の光伝送装置のプリコード手段を示す図である。図
２３は、本発明の第４の実施例の光伝送装置の各部の波
形を示す図である。図２４は、本発明の第４の実施例の
光変調手段に印加する３値パワ加算電気信号のバイアス
状態を説明する図である。図２５は、本発明の第４の実
施例の光伝送装置の光強度変調器のバイアス印加方法を
説明する図である。
０〜２５を用いて説明する。図２０は本発明の第４実施
例の光伝送装置の要部ブロック構成図である。図２１
は、本発明の第４の実施例の光伝送装置のパワ加算手段
の例を説明する図である。図２２は、本発明の第４の実
施例の光伝送装置のプリコード手段を示す図である。図
２３は、本発明の第４の実施例の光伝送装置の各部の波
形を示す図である。図２４は、本発明の第４の実施例の
光変調手段に印加する３値パワ加算電気信号のバイアス
状態を説明する図である。図２５は、本発明の第４の実
施例の光伝送装置の光強度変調器のバイアス印加方法を
説明する図である。
【００５２】本構成では、パタンジッタのすくない光パ
ルス列を変調するため、変調された光ＲＺ信号のパタン
ジッタを低減することが可能である。入力ＮＲＺ電気信
号をプリコード回路７２に入力し、入力ＮＲＺ電気信号
中のマークビットが入力されるごとに極性が反転する差
動プリコード符号化ＮＲＺ出力Ｂ１、Ｂ２をえる。ＡＮ
Ｄ回路８２、８２’において、入力ＮＲＺ電気信号Ａと
プリコード符号化ＮＲＺ電気信号Ｂ１、Ｂ２の論理積
（ＡＮＤ）を行うことにより、入力ＮＲＺ電気信号中に
マークビットが入力されるごとに当該論理積信号出力ポ
ートＣ２、Ｃ３に交互に当該マークビットが出力され
る。但し、Ｃ２出力信号は、当該ＮＲＺ電気信号入力に
対して、論理が反転している。図２０は、光強度変調器
１０２としてＭＺ型強度変調器を用いた場合をしめして
おり、プッシュプル構成となっている。論理積信号Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、パワ加算回路１００、１０１
によって３値の差動パワ加算出力信号Ｄ１’Ｄ２’に変
換され、図２４に示すようにバイアスされたのち変調部
にpush-pull構成で印加される。ＭＺ型光強度変調器１
０２では、差動パワ加算出力信号の第２のレベルを中心
に差動パワ加算出力信号電気パルス波形を折り返し、差
動パワ加算出力信号の第１と第３のレベルに対応する光
変調位相がπ異なるようにクロックパルス光源からのＲ
Ｚ光クロックパルスが変調される。
ルス列を変調するため、変調された光ＲＺ信号のパタン
ジッタを低減することが可能である。入力ＮＲＺ電気信
号をプリコード回路７２に入力し、入力ＮＲＺ電気信号
中のマークビットが入力されるごとに極性が反転する差
動プリコード符号化ＮＲＺ出力Ｂ１、Ｂ２をえる。ＡＮ
Ｄ回路８２、８２’において、入力ＮＲＺ電気信号Ａと
プリコード符号化ＮＲＺ電気信号Ｂ１、Ｂ２の論理積
（ＡＮＤ）を行うことにより、入力ＮＲＺ電気信号中に
マークビットが入力されるごとに当該論理積信号出力ポ
ートＣ２、Ｃ３に交互に当該マークビットが出力され
る。但し、Ｃ２出力信号は、当該ＮＲＺ電気信号入力に
対して、論理が反転している。図２０は、光強度変調器
１０２としてＭＺ型強度変調器を用いた場合をしめして
おり、プッシュプル構成となっている。論理積信号Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、パワ加算回路１００、１０１
によって３値の差動パワ加算出力信号Ｄ１’Ｄ２’に変
換され、図２４に示すようにバイアスされたのち変調部
にpush-pull構成で印加される。ＭＺ型光強度変調器１
０２では、差動パワ加算出力信号の第２のレベルを中心
に差動パワ加算出力信号電気パルス波形を折り返し、差
動パワ加算出力信号の第１と第３のレベルに対応する光
変調位相がπ異なるようにクロックパルス光源からのＲ
Ｚ光クロックパルスが変調される。
【００５３】図２１はパワ加算回路１００、１０１を受
動部品で構成した例である。５０オーム系では、抵抗値
Ｒを５０オームに選ぶことにより６ｄＢパワ加算ができ
る。図２５は、光強度変調器１０２の動作バイアスをあ
たえる構成例である。変調部とは電気的に絶縁されたバ
イアスポート１０４を通して２つ光導波路の内どちらか
一方にバイアスを印加する。
動部品で構成した例である。５０オーム系では、抵抗値
Ｒを５０オームに選ぶことにより６ｄＢパワ加算ができ
る。図２５は、光強度変調器１０２の動作バイアスをあ
たえる構成例である。変調部とは電気的に絶縁されたバ
イアスポート１０４を通して２つ光導波路の内どちらか
一方にバイアスを印加する。
【００５４】（第５実施例）本発明の第５実施例を図２
６および図２７を参照して説明する。図２６は本発明の
第５実施例の光伝送装置の要部ブロック構成図である。
図２７は本発明の第５実施例の光伝送装置の各部信号波
形を示す図である。本発明の第５実施例では、図２６に
示すように、光強度変調と光位相変調とをそれぞれ光強
度変調器３１、３２および位相変調器４０により行う例
である。
６および図２７を参照して説明する。図２６は本発明の
第５実施例の光伝送装置の要部ブロック構成図である。
図２７は本発明の第５実施例の光伝送装置の各部信号波
形を示す図である。本発明の第５実施例では、図２６に
示すように、光強度変調と光位相変調とをそれぞれ光強
度変調器３１、３２および位相変調器４０により行う例
である。
【００５５】光源５から出力された連続光は光強度変調
器３１で、伝送速度に同期したクロック信号により変調
され、クロックパルス列信号光を発生し、このクロック
パルス列信号光は、光強度変調器３２により、データで
あるＮＲＺ電気信号により強度変調され、通常のＲＺ光
信号を生成する。データ信号は一部分岐され、プリコー
ド回路１で、図２７に示すように、符号変換（Ｄ点）さ
れ、この符号化ＮＲＺ電気信号にしたがって、図３０の
Ｅ点の光位相変化に示すように、位相変調器４０により
（０、π）の位相変調がなされることにより個々のパル
スは交互に位相がπ異なるＲＺ光信号が生成される。
器３１で、伝送速度に同期したクロック信号により変調
され、クロックパルス列信号光を発生し、このクロック
パルス列信号光は、光強度変調器３２により、データで
あるＮＲＺ電気信号により強度変調され、通常のＲＺ光
信号を生成する。データ信号は一部分岐され、プリコー
ド回路１で、図２７に示すように、符号変換（Ｄ点）さ
れ、この符号化ＮＲＺ電気信号にしたがって、図３０の
Ｅ点の光位相変化に示すように、位相変調器４０により
（０、π）の位相変調がなされることにより個々のパル
スは交互に位相がπ異なるＲＺ光信号が生成される。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動回路／光強度変調器に必要とされる電気信号帯域を
従来装置の半分にできるので、光伝送装置の高速化が実
現できる。また光信号帯域を従来装置の半分にできるの
で、光ファイバ伝送路の波長分散による伝送品質劣化を
低減することができる光伝送装置を実現できる。本発明
では、光キャリアが抑圧された変調方式であるから、光
信号スペクトルに線スペクトル周波数成分を含まない。
したがってＳＢＳによるファイバ内入力パワ制限、４光
波混合による波形歪に対して有利である。またパルスｂ
ｙパルスの位相が反転しているから、伝送路における偏
波分散等によるマルチパスによりフェージングが起きて
も、パルスエッジの重なり部分において位相が反転して
いるから、強度変調された信号は、パルスエッジの重な
り部分の強度は干渉により相殺され、符号間干渉を引き
起こし難い。
駆動回路／光強度変調器に必要とされる電気信号帯域を
従来装置の半分にできるので、光伝送装置の高速化が実
現できる。また光信号帯域を従来装置の半分にできるの
で、光ファイバ伝送路の波長分散による伝送品質劣化を
低減することができる光伝送装置を実現できる。本発明
では、光キャリアが抑圧された変調方式であるから、光
信号スペクトルに線スペクトル周波数成分を含まない。
したがってＳＢＳによるファイバ内入力パワ制限、４光
波混合による波形歪に対して有利である。またパルスｂ
ｙパルスの位相が反転しているから、伝送路における偏
波分散等によるマルチパスによりフェージングが起きて
も、パルスエッジの重なり部分において位相が反転して
いるから、強度変調された信号は、パルスエッジの重な
り部分の強度は干渉により相殺され、符号間干渉を引き
起こし難い。
【００５７】すなわち、ＲＺ光信号発生に必要な光スペ
クトル帯域を従来の半分以下で実現することができる。
また、電気回路、光強度変調器に要求される帯域を伝送
速度Ｂ程度で発生することができる。さらに、ＳＢＳに
よるファイバ内光入力パワ制限を本質的に除くことがで
きる。また、光源の出力パワを低減させることができ
る。さらに、信号のマーク率変化によるＤＣレベル変動
がない。また、４光波混合（ＦＷＭ）によるクロストー
クの影響を低減することができる。さらに、符号間干渉
を引き起こし難い。
クトル帯域を従来の半分以下で実現することができる。
また、電気回路、光強度変調器に要求される帯域を伝送
速度Ｂ程度で発生することができる。さらに、ＳＢＳに
よるファイバ内光入力パワ制限を本質的に除くことがで
きる。また、光源の出力パワを低減させることができ
る。さらに、信号のマーク率変化によるＤＣレベル変動
がない。また、４光波混合（ＦＷＭ）によるクロストー
クの影響を低減することができる。さらに、符号間干渉
を引き起こし難い。
【図１】本発明第１実施例の光伝送装置の要部ブロック
構成図。
構成図。
【図２】プリコード回路の構成を示す図。
【図３】本発明第１実施例の光伝送装置の各部の波形を
示す図。
示す図。
【図４】本発明の光強度変調器の動作を説明するための
図。
図。
【図５】本発明の光伝送装置によるＲＺ光信号の光スペ
クトルを示す図。
クトルを示す図。
【図６】本発明第１実施例の光伝送装置を用いた光送受
信装置の構成を示す図。
信装置の構成を示す図。
【図７】本発明の光伝送装置によるＲＺ光信号波形を示
す図。
す図。
【図８】本発明の光伝送装置によるＲＺ光信号の光スペ
クトルおよび従来例の光伝送装置によるＲＺ光信号の光
スペクトルを示す図。
クトルおよび従来例の光伝送装置によるＲＺ光信号の光
スペクトルを示す図。
【図９】本発明と従来例との波長分散耐力を示す図。
【図１０】本発明の第２実施例の光伝送装置の要部ブロ
ック図。
ック図。
【図１１】本発明の第２実施例の差動プリコード回路の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図１２】本発明の第３実施例の光伝送装置の要部ブロ
ック図。
ック図。
【図１３】本発明の第３実施例の差動プリコード回路の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図１４】本発明の第３実施例の光伝送装置の各部の波
形を示す図。
形を示す図。
【図１５】本発明の第３実施例の光強度変調器の動作を
説明するための図。
説明するための図。
【図１６】本発明の第３実施例の光強度変調器のバイア
ス制御の構成例を示す図。
ス制御の構成例を示す図。
【図１７】本発明の第３実施例の光強度変調器の別のバ
イアス制御の構成例を示す図。
イアス制御の構成例を示す図。
【図１８】本発明の第３実施例の光強度変調器のバイア
ス制御回路の実施例を示す図。
ス制御回路の実施例を示す図。
【図１９】本発明の第３実施例のマーク率変動を検出回
路の構成を示す図。
路の構成を示す図。
【図２０】本発明の第４実施例の光伝送装置の要部ブロ
ック図。
ック図。
【図２１】本発明の第４実施例のパワ加算回路の構成を
示す図。
示す図。
【図２２】本発明の第４実施例の差動プリコード回路の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図２３】本発明の第４実施例の光伝送装置の各部の波
形を示す図。
形を示す図。
【図２４】本発明の第４実施例の光強度変調器の動作を
説明するための図。
説明するための図。
【図２５】本発明の第４実施例の光強度変調器のバイア
ス制御の構成例を示す図。
ス制御の構成例を示す図。
【図２６】本発明第５実施例の光伝送装置の要部ブロッ
ク構成図。
ク構成図。
【図２７】本発明第５実施例の光伝送装置の各部信号波
形を示す図。
形を示す図。
【図２８】従来の光伝送装置の構成を示す図。
【図２９】従来の光伝送装置の構成を示す図。
【図３０】従来例の光伝送装置によるＮＲＺ光信号スペ
クトルを示す図。
クトルを示す図。
【図３１】従来例の光伝送装置によるＲＺ光信号スペク
トルを示す図。
トルを示す図。
１、１’ プリコード回路 ２、２’ バンドパスフィルタ ３、３’、２１、２２、２３ 駆動回路 ４、３１、３２ 光強度変調器 ５ 光源 ６ 光増幅器 ７ 排他的論理和回路 ８ １ビット遅延回路 ９ アッテネー夕 １０ データソース １１ 受信端末 １２ 伝送路 １３ 受信装置 １４、１４’、１８、１９ 入力端子 ４０ 位相変調器 ５０ ＲＺ光強度変調器 ５１ ＮＲＺ／ＲＺ変換回路 ５２ ＲＺ光強度変調器駆動回路 ５３ ＳＢＳ抑圧用線幅変調回路 ６０ ＮＲＺ光強度変調器 ６１ クロック光強度変調器 ６２ ＮＲＺ光強度変調器駆動回路 ６３ クロック光強度変調器駆動回路 ６４ 位相制御回路 ７１、８１ シングルエンドＮＲＺ入力端子 ７２ 差動プリコード回路 ８２ 論理積回路 ８３ クロックパルス光源 ８４ 光強度変調器 ８５ バイアスポート ９０ 変調周波数信号源 ９２ 位相比較器 ９３ 加算器 ９４ 低域通過フィルタ(Low Pass Filter:LPF) １００、１０１ パワ加算器 １０２ 光強度変調器 １０４ バイアス印加端子
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） Ｈ０４Ｌ 25/493
Claims (7)
- 【請求項１】 ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)電気信号を
入力する入力端子と、この入力端子から入力された前記
ＮＲＺ電気信号をＲＺ(Return-to-Zero)光信号に変換す
る手段とを備えた光伝送装置において、 前記変換する手段は、ＮＲＺ差動電気信号を入力し当該
ＮＲＺ差動電気信号の値と当該ＮＲＺ差動電気信号の符
号値を１ビット遅延させた信号との排他的諭理和の値を
出力するプリコード手段と、この排他的論理和の値の立
ち上がり点および立ち下がり点でそれぞれ極性の異なる
微分電気信号パルスを生成する微分符号化手段と、この
微分電気信号パルスにしたがって３値微分電気信号の第
２のレベルを中心に微分電気パルス波形を折り返し、か
つ微分信号の第１と第３のレベルに対応する光変調信号
位相がπ異なるように連続光を強度変調する光強度変調
手段とを備えたことを特徴とする光伝送装置。 - 【請求項２】 ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)電気信号を
入力する端子と、この入力端子から入力された前記ＮＲ
Ｚ電気信号をＲＺ(Return-to-Zero)光信号に変換する手
段を備えた光伝送装置において、 前記変換する手段は、シングルエンドＮＲＺ電気入力信
号を入力し、当該ＮＲＺ電気信号の値と当該ＮＲＺ電気
信号の符号値を１ビット遅延させた信号との排他的論理
和の値を差動出力するプリコード手段と、この排他的論
理和の値の立ち上がり点および、たち下がり点で、それ
ぞれ極性の異なる微分電気パルスを生成する微分符号化
手段と、この微分電気パルスにしたがって、３値の微分
電気信号の第２のレベルを中心に微分電気パルス波形を
折り返し、微分信号の第１と第３のレベルに対応する光
変調位相がπ異なるように連続光を強度変調する光強度
変調手段とを備えたことを特徴とする光伝送装置。 - 【請求項３】 ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)電気信号を
入力する端子と、この入力端子から入力された前記ＮＲ
Ｚ電気信号をＲＺ(Return-to-Zero)光信号に変換する手
段を備えた光伝送装置において、 前記変換する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するク
ロック電気信号を発生する手段と、当該クロック電気信
号を入力として、当該クロック電気信号に同期した光ク
ロックパルス信号を発生するクロックパルス光源と、シ
ングルエンドＮＲＺ電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ
電気信号の値と当該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット
遅延させた信号との排他的論理和の値を差動出力するプ
リコード手段と、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードされ
た差動ＮＲＺ信号を入力として、ＮＲＺ電気入力信号と
プリコードされた差動ＮＲＺ信号の論理積の値を差動出
力する２つの差動論理積符号手段と、前記光クロック光
信号を入力として、前記差動論理積符号にしたがって、
各アームの変調部が電気的に絶縁され直列に配置された
２つ変調部を変調するより、当該光クロック光入力信号
の強度と位相を独立に変調し出力光信号のマークビット
の位相が交互にπ異なるように強度変調する光強度変調
手段とを備えたことを特徴とする光伝送装置。 - 【請求項４】 請求項１、２、３記載の光強度変調手段
は、動作点バイアス電圧が、当該差動論理積符号と電気
的に分離された端子に印加されることを特徴とする光伝
送装置。 - 【請求項５】 ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)電気信号を
入力する端子と、この入力端子から入力された前記ＮＲ
Ｚ電気信号をＲＺ(Return-to-Zero)光信号に変換する手
段を備えた光伝送装置において、 前記変換する手段は、当該ＮＲＺ電気信号が同期するク
ロック電気信号を発生する手段と、当該クロック電気信
号を入力として、当該クロック電気信号に同期した光ク
ロックパルス信号を発生するクロックパルス光源と、シ
ングルエンドＮＲＺ電気入力信号を入力し、当該ＮＲＺ
電気信号の値と当該ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット
遅延させた信号との排他的論理和の値を差動出力するプ
リコード手段と、ＮＲＺ電気入力信号とプリコードされ
た差動ＮＲＺ信号を入力として、ＮＲＺ電気入力信号と
プリコードされた差動ＮＲＺ信号の論理積の値を差動出
力する２つの差動論理積符号手段と、２つの当該差動論
理積手段からの論理の異なる２つの論理積符号化ＮＲＺ
信号のパワ加算を行うパワ加算符号を出力するパワ加算
手段と、当該光クロック光信号を入力として、当該パワ
加算符号にしたがって、３値のパワ加算符号の第２のレ
ベルを中心にパワ加算符号を折り返し、パワ加算符号の
第１と第３のレベルに対応する光変調位相がπ異なるよ
うに当該光クロック光信号を強度変調する光強度変調手
段とを備えたことを特徴とする光伝送装置。 - 【請求項６】 前記光強度変調手段は、マッハツェンダ
強度変調器を含む請求項１、２、３、４、５のひとつに
記載の光伝送装置。 - 【請求項７】 ＮＲＺ(Non-Return-to-Zero)電気信号を
入力する入力端子と、この入力端子から入力された前記
ＮＲＺ電気信号をＲＺ(Return-to-Zero)光信号に変換す
る手段とを備えた光伝送装置において、 前記変換する手段は、クロック信号にしたがって連続光
を光強度変調を行う第１の光強度変調手段と、この第１
の光強度変調手段の出力光信号をＮＲＺ電気信号にした
がって光強度変調を行う第２の光強度変調手段と、当該
ＮＲＺ電気信号を入力し当該ＮＲＺ電気信号の値と当該
ＮＲＺ電気信号の符号値を１ビット遅延させた信号との
排他的論理和の値を出力するプリコード手段と、この排
他的論理和の値にしたがって前記第２の光強度変調手段
の出力光信号の１パルス毎にπずつの位相変化を与える
位相変調手段とを備えたことを特徴とする光伝送装置。
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|---|---|---|---|
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| JP21420998 | 1998-07-29 | ||
| JP10-214209 | 1998-07-29 | ||
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-
1999
- 1999-07-27 JP JP21215399A patent/JP3371857B2/ja not_active Expired - Fee Related
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