JP2000332692A - 光送信機 - Google Patents

光送信機

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JP2000332692A
JP2000332692A JP11134962A JP13496299A JP2000332692A JP 2000332692 A JP2000332692 A JP 2000332692A JP 11134962 A JP11134962 A JP 11134962A JP 13496299 A JP13496299 A JP 13496299A JP 2000332692 A JP2000332692 A JP 2000332692A
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JP
Japan
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optical
signal
phase
optical signal
phase comparison
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JP11134962A
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English (en)
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Norihiro Yasuda
典弘 安田
Takaaki Ogata
孝昭 緒方
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/501Structural aspects
    • H04B10/503Laser transmitters
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    • H04B10/5057Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境温度の変化に容易に対応することがで
き、信頼性が高く、常に安定した光送信波形の光信号を
出力することができ、その結果、長距離伝送後において
も光信号の劣化を極めて小さく抑えることができる光送
信機を提供する。 【解決手段】 光信号Sを出力する光源1と、この光信
号Sを変調する光変調部6とを備えた光送信機におい
て、光変調部6に、光信号Sの位相と光変調部6を駆動
する駆動信号の位相を比較する位相比較部12と、光信
号Sの位相と駆動信号の位相を一定になるように制御す
る位相制御部13とを備えた位相比較手段11を設けて
なることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光送信機に関し、
特に、長距離光伝送システムに好適に用いられ、信頼性
が高く、常に安定した光送信波形の光信号を出力するこ
とが可能な光送信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、大容量伝送、超長距離伝送方
式の研究開発が盛んに行われており、より多くの容量
を、より長距離伝送する技術が要求されている。現在用
いられている超長距離大容量伝送方式としては、RZ
(Return to Zero)符号形式が用いられている。図3
は、従来のRZ符号形式が適用された光送信機を示す構
成図であり、図において、符号1は光源である光信号出
力用レーザダイオード(信号LD)、2、3は光信号の
強度を変調する強度変調器、4、5はデータ信号(DA
TA)とクロック信号(CLK)を増幅する増幅器であ
り、強度変調器2、3と増幅器4、5により光変調部6
が構成されている。ここでは、強度変調器2、3を2段
に接続し、強度変調器2に増幅器4を、強度変調器3に
増幅器5を、それぞれ接続している。
【0003】この光送信機の動作原理を説明すると、ま
ず、信号LD1から出力される光信号Sを初段の強度変
調器2に入力し、この光信号Sに増幅器4で増幅された
データ信号(DATA)を重畳する。さらに、データ信
号(DATA)が重畳された光信号を次段の強度変調器
3に入力し、この光信号に増幅器5で増幅されたクロッ
ク信号(CLK)を重畳する。このようにして、RZ光
信号S’を発生させることができる。
【0004】図4は、RZ符号光送信波形の発生原理を
示す説明図である。ここでは、RZ符号信号は、強度変
調器3に入力されるNRZのクロスポイントと、増幅器
5より出力されるクロック信号の0点の位相とを一致さ
せることにより、RZ波形を発生させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光送
信機においては、NRZのクロスポイントとクロック信
号の0点の位相がずれた場合、図4に示すように、RZ
符号光送信波形は破線のように変形してしまうという問
題点があった。すなわち、データ信号とクロック信号が
同期していない場合には、RZ符号光送信波形が変形し
てしまい、長距離伝送後のデータは大きく劣化してしま
うことになる。
【0006】しかしながら、従来の光送信機には、デー
タ信号とクロック信号の同期調整の機能がなく、増幅器
4、5が個々に有する温度変化に対する特性の差、個体
劣化速度の差等により、容易にデータ信号とクロック信
号の位相が変化してしまい、長距離伝送後のデータが大
きく劣化してしまうことになる。
【0007】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、環境温度の変化に容易に対応することがで
き、信頼性が高く、常に安定した光送信波形の光信号を
出力することができ、その結果、長距離伝送後において
も光信号の劣化を極めて小さく抑えることができる光送
信機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な光送信機を提供した。すなわち、
請求項1記載の光送信機は、光信号を出力する光源と、
前記光信号を変調する光変調部とを備えた光送信機にお
いて、前記光変調部に、前記光信号の位相と該光変調部
を駆動する駆動信号の位相を比較する位相比較部と、前
記光信号の位相と前記駆動信号の位相を一定になるよう
に制御する位相制御部とを備えた位相比較手段を設けて
なることを特徴としている。
【0009】請求項2記載の光送信機は、請求項1記載
の光送信機において、前記光変調部の出力側に、出力す
る光信号の偏光を変化させる偏光素子と、前記位相比較
部により分岐した光信号を変調し駆動信号として前記偏
光素子に入力する第2の位相比較手段とを設けてなるこ
とを特徴としている。
【0010】請求項3記載の光送信機は、請求項2記載
の光送信機において、前記偏光素子は偏波スクランブラ
であることを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の光送信機の各実施形態に
ついて図面に基づき説明する。 [第1の実施形態]図1は、本発明の第1の実施形態の
RZ符号形式が適用された光送信機を示す構成図であ
り、図において、符号11は位相比較回路(位相比較手
段)であり、位相比較部12と位相制御部13により構
成されている。位相比較部12はF/F(Flip Flop)
21とEXOR(Exclusive OR)22を備え、位相制御
部13はVCO(Voltage Control Oscilator)23を
備えている。
【0012】この光送信機では、駆動信号であるデータ
信号が位相比較回路11に入力される。位相比較回路1
1に入力されたデータ信号は2つに分岐され、一方のデ
ータ信号がF/F21に入力し、他方のデータ信号がE
XOR22に入力する。F/F21にて再生されたデー
タ信号は、正論理信号を位相比較回路11の出力データ
信号とし、負論理信号をEXOR22に入力させる。
【0013】EXOR22では、位相比較回路11に入
力されたデータ信号とF/F21の反転信号との間で排
他的論理和をとり、VCO23に入力し、クロック信号
を発生させる。位相比較回路11から発生されたデータ
信号は、増幅器4により増幅され強度変調器2で信号L
D1より出力された光信号Sに重畳される。これによ
り、強度変調器2は、NRZ(No Return to Zero)符
号の光信号を発生する。
【0014】次に、このNRZ符号光信号を強度変調器
3に入力し、位相比較回路11で発生され増幅器5によ
り増幅されたクロック信号(CLK)を重畳させる。こ
れにより、RZ符号の光信号を発生させることが可能と
なる。クロック信号(CLK)は、強度変調器2より折
り返し、位相比較回路11内のF/F21に戻し、信号
データ再生のクロック信号として使用する。
【0015】ここで、位相比較回路11の動作原理につ
いて、図1に基づき説明する。まず、駆動信号であるデ
ータ信号を位相比較回路11に入力する。この位相比較
回路11内では、データ信号を分岐し、一方をF/F2
1に、他方をEXOR22に入力させる。ここで、F/
F21は、入力されるデータ信号に対し、入力されるク
ロック信号に同期したデータを発生させる機能を有す
る。また、F/F21に入力されるクロック信号は、増
幅器5より強度変調器3に入力された後に折り返された
信号で、また折り返されたクロック信号はVCO23よ
り発生した信号であり、さらにその信号はEXOR22
の出力電圧を基にして発生したクロック信号である。
【0016】EXOR22の出力電圧は、入力される2
つのデータ信号を基に電圧を出力し、EXOR22に入
力されるデータ信号が位相ずれを起こした場合に変動す
るようになっている。本実施形態の場合、EXOR22
に入力されるデータ信号が位相ずれを起こすのは、F/
F21に入力されるクロック信号が変化した場合におい
てである。一方、VCO23は入力される電圧が変化し
た時、その変化量を検知し出力が一定になるように動作
する。したがって、EXOR22の出力電圧が変化した
場合には、すなわちF/F21に入力されるクロック信
号の位相が変化した場合には、VCO23により出力が
一定になるように制御されるので、位相比較回路11の
出力データ信号と出力クロック信号の位相が常に一定に
なるように出力されることになる。
【0017】本実施形態においては、デバイスの温度特
性により増幅器5の出力クロックの位相が変化する場合
がある。位相が変化すると、その変動量がF/F21に
入力され、F/F21から出力する信号の位相も変化す
る。ここで、EXOR22が出力電圧の変化を検知し、
VCO23が出力クロックの位相を一定に保持しようと
動作するため、増幅器5の入力位相が補正され、この増
幅器5の出力位相も補正される。
【0018】この様にして補正されたクロック信号がF
/F21に入力されるので、F/F21のデータ信号の
出力に変動がなくなり、環境温度の変化に依存すること
なく常に一定の位相関係を保つことになる。すなわち、
本実施形態の光送信機により安定したRZ符号光信号
S”を出力することができる。
【0019】本実施形態によれば、光変調部6に、位相
比較部12と位相制御部13により構成される位相比較
回路11を設けたので、入力されるデータ信号とクロッ
ク信号の位相を常に一定に制御することができる。した
がって、デバイスの温度特性に基づくデータ信号とクロ
ック信号の位相ずれなどを常に一定に保持することがで
き、環境温度が変化した場合であっても、データ(光信
号)を劣化させることなく送信することができる。した
がって、データ信号とクロック信号のわずかな位相ずれ
により伝送劣化が大きく影響する様な大容量伝送におい
ても、データ(光信号)を劣化させることなく伝送する
ことができる。
【0020】[第2の実施形態]図2は、本発明の第2
の実施形態のRZ符号形式が適用された光送信機を示す
構成図であり、図において、符号31は偏波スクランブ
ラ、32は位相比較回路(第2の位相比較手段)、33
は増幅器であり、位相比較回路32の構成は上述した第
1の実施形態の位相比較回路11の構成と全く同様であ
る。ここでは、強度変調器3の次段(出力側)に偏波ス
クランブラ31を設け、位相比較回路11の位相比較部
12から出力する分岐されたデータ信号(DATA)を
さらに分岐したデータ信号の出力側に、位相比較回路3
2と増幅器33を設けている。
【0021】偏波スクランブラ31は、光伝送システム
を構成する光部品に存在する偏光依存性による送信電力
のロスを低減するために、クロック信号を用いて偏光を
変化させる光デバイスである。この偏波スクランブラ3
1を用いることで、送信電力が低減され、長距離光伝送
システムが可能になる。この偏波スクランブラ31に入
力させるクロック信号の発生に位相比較回路32を用い
ることで、増幅器33が有する温度特性に依存すること
なく、常に一定の位相を保持することができ、安定した
光送信波形を発生させることができる。
【0022】以上、本発明の光送信機の各実施形態につ
いて図面に基づき説明してきたが、具体的な構成は本実
施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で設計の変更等が可能である。
【0023】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、光
変調部に、光信号の位相と該光変調部を駆動する駆動信
号の位相を比較する位相比較部と、前記光信号の位相と
前記駆動信号の位相を一定になるように制御する位相制
御部とを備えた位相比較手段を設けたので、発生させた
光信号と駆動信号を光変調部に入力し光信号に重畳して
光波形を送信する際に、位相比較手段の位相比較部と位
相制御部により、相互が常に一定の位相を保持した状態
で発生させることができ、常に安定した光送信波形を出
力することができる。
【0024】したがって、環境温度の変化に容易に対応
することができ、信頼性が高く、常に安定した光送信波
形の光信号を出力することができる。この光送信機を超
長距離光伝送システムに適用すれば、長距離伝送後にお
いても光信号の劣化を極めて小さく抑えることができ、
信頼性が高く、常に安定した超長距離光伝送を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態のRZ符号形式の光
送信機を示す構成図である。
【図2】 本発明の第2の実施形態のRZ符号形式の光
送信機を示す構成図である。
【図3】 従来のRZ符号形式の光送信機を示す構成図
である。
【図4】 RZ符号光送信波形の発生原理を示す説明図
である。
【符号の説明】
1 光信号出力用レーザダイオード 2、3 強度変調器 4、5 増幅器 11 位相比較回路 12 位相比較部 13 位相制御部 21 F/F 22 EXOR 23 VCO 31 偏波スクランブラ 32 位相比較回路 33 増幅器
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/28 10/26 10/14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光信号を出力する光源と、前記光信号を
    変調する光変調部とを備えた光送信機において、 前記光変調部に、前記光信号の位相と該光変調部を駆動
    する駆動信号の位相を比較する位相比較部と、前記光信
    号の位相と前記駆動信号の位相を一定になるように制御
    する位相制御部とを備えた位相比較手段を設けてなるこ
    とを特徴とする光送信機。
  2. 【請求項2】 前記光変調部の出力側に、出力する光信
    号の偏光を変化させる偏光素子と、前記位相比較部によ
    り分岐した光信号を変調し駆動信号として前記偏光素子
    に入力する第2の位相比較手段とを設けてなることを特
    徴とする請求項1記載の光送信機。
  3. 【請求項3】 前記偏光素子は、偏波スクランブラであ
    ることを特徴とする請求項2記載の光送信機。
JP11134962A 1999-05-14 1999-05-14 光送信機 Pending JP2000332692A (ja)

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JP11134962A JP2000332692A (ja) 1999-05-14 1999-05-14 光送信機
EP00304005A EP1052792A3 (en) 1999-05-14 2000-05-12 Optical transmitter

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JP11134962A JP2000332692A (ja) 1999-05-14 1999-05-14 光送信機

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ID=15140664

Family Applications (1)

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EP (1) EP1052792A3 (ja)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004056016A1 (ja) * 2002-12-16 2004-07-01 Fujitsu Limited 光変調器の駆動回路及び駆動方法
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EP1052792A3 (en) 2001-09-19
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Effective date: 20020604