JP2001077794A

JP2001077794A - 光伝送システムおよび光送信装置

Info

Publication number: JP2001077794A
Application number: JP25399699A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sasai; 裕之笹井; Masaru Fuse; 優布施
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】光フィルタを狭帯域化することなく、クロス
トークを低減することができ、結果としてより高密度の
波長多重光伝送を可能にすることである。【解決手段】ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎは、光源１
１１〜１１Ｎから出力される互いに異なる波長の光のそ
れぞれを、入力信号１１〜１Ｎに応じて、ＳＳＢ変調方
式により外部変調する。ＳＳＢ変調されたＮ個の光信号
は、第１の光合波部１３０において合波された後、光フ
ァイバ１４０を介して伝送される。伝送された光信号
は、第２の光合波部において、局発光源４３０から出力
される光と合波されて、所望の光信号の搬送波成分が増
強された後、光フィルタ部１５０において所望の波長の
光信号が抽出され、電気変換部１６０で電気信号に変換
されて、出力信号２０が得られる。このように、ＳＳＢ
変調方式を、特に波長多重光伝送に用いると、クロスト
ークを低減するという新たな効果が得られ、より高密度
の波長多重光伝送が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システムに
関し、より特定的には、波長多重した光信号を光ファイ
バ等の光伝送路によって送信側から受信側に伝送する光
伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報通信分野の発展に伴い、より
大容量の伝送技術の実現が求められている。こうした要
望に応えるための光ファイバ通信技術として、サブキャ
リア多重（以下、ＳＣＭと称す）方式および波長多重光
伝送がある。

【０００３】ＳＣＭ方式は、映像信号等の伝送すべき信
号を数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚの副搬送波に乗せ、それ
らを周波数多重した後、その多重された信号で主搬送波
である光源からの光を強度変調する方式である。このＳ
ＣＭ方式を用いると、一つの光信号に、より多くの情報
を乗せて伝送することが可能となる。

【０００４】一方、波長多重光伝送は、それぞれに情報
が乗せられた異なる波長の光を合波し、一本の光ファイ
バで伝送する技術である。この波長多重光伝送を適用し
て、ｎ台の光源からの光信号を多重して伝送すれば、１
台の光源からの光信号のみをそのまま伝送する場合に比
べ、伝送容量はｎ倍に増大する。

【０００５】このように、ＳＣＭ方式または波長多重光
伝送を用いれば、容易に大容量光伝送が実現でき、更に
この両者を組み合わせることで、より大容量の伝送が可
能となる。

【０００６】ＳＣＭ方式と波長多重光伝送とを組み合わ
せて情報伝送を行うためのシステムとして、例えば、特
開平７−１３５４９３号公報に開示されるものがある。
図８は、この従来の光伝送システムの構成を示すブロッ
ク図である。

【０００７】図８において、この光伝送システムは、光
源１１１〜１１４と、光合波部１３０と、光増幅部８１
０と、光ファイバ１４０と、光フィルタ部１５０と、光
電気変換部１６０とを備えている。この光伝送システム
は、ＳＣＭ方式によって各々変調された４つの光信号を
波長多重して光伝送を行う。

【０００８】以下、図８を参照して、この従来の光伝送
システムの動作を説明する。光源１１１〜１１４の発振
波長は、各々異なっている。光源１１１〜１１４は、そ
れぞれ、入力信号８１〜８４に応じて、光の強度を直接
変調して光信号を出力する。ここで、入力信号８１〜８
４のそれぞれは、伝送すべき信号（例えば、ベースバン
ド信号）を、周波数ｆｉから２ｆｉの範囲内に配置さ
れ、それぞれが互いに異なる周波数をもつ多数のサブキ
ャリアに分割して乗せた後、周波数多重して得られる電
気信号である。光合波部１３０は、光源１１１〜１１４
から出力される４つの光信号を合波する。光増幅部８１
０は、合波された光信号を増幅する。増幅された光信号
は、光ファイバ１４０を介して伝送され、光フィルタ部
１５０によって所望の波長の光信号が抽出される。光電
気変換部１６０は、抽出された光信号を電気信号（周波
数多重された電気信号）に変換し、出力信号２０として
出力する。

【０００９】一般に、光源、伝送路等において、伝送す
る信号には、２次，３次等の高次歪が生じるが、通常は
２次歪が一番大きいため、２次歪による信号の劣化が伝
送品質の低下の主な原因となる。周知のごとく、２次歪
は、周波数多重された信号を構成する各サブキャリア間
の周波数の和および差の周波数を有する歪み成分であ
る。上述したように、従来の光伝送システムにおいて
は、周波数多重された入力信号８１〜８４を得る際に、
映像信号等の伝送すべき情報信号を乗せるサブキャリア
を、周波数ｆｉから２ｆｉの範囲内、つまり、１オクタ
ーブ以内に配置するようにしている。このような周波数
配置を採用した場合、２次歪は、周波数ｆｉから２ｆｉ
の範囲の外側にのみ生じることになる。従って、この場
合、入力信号８１〜８４は、２次歪による劣化の影響を
受けることなしに伝送される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】波長多重光伝送におい
て、光分配、光伝送損失の補償用に光ファイバ増幅器
（以下、ＥＤＦＡと称す）が使用されるが、このＥＤＦ
Ａは１５５０ｎｍ帯で約３０ｎｍ程の帯域しか有しな
い。従って、波長多重光伝送において伝送容量をより増
大させるためには、互いに異なる波長の光をより狭い波
長間隔で多重する、つまり、より高密度に波長多重する
必要がある。

【００１１】波長多重された光信号から所望の波長の光
信号を抽出するには、所定の帯域についてのみ透過特性
を有する光フィルタが用いられる。この光フィルタは、
波長多重された光信号のうち、所望の波長の光信号のみ
を選択的に透過させ、その他の不要な波長の光信号を除
去することで、所望の波長の光信号を抽出する。もし、
波長多重された光信号の波長間隔が、光フィルタの波長
分離性能よりも狭い場合、光フィルタを透過した光信号
に不要な光信号（特に、隣接波長の光信号）が含まれる
ことになる。このような不要な光信号の混入は、一般に
クロストークと呼ばれており、ノイズの原因となるか
ら、防止されなければならない。

【００１２】上記のようなクロストークによる問題を解
決するための一つのアプローチは、光フィルタを狭帯域
化することである。しかしながら、光フィルタを狭帯域
化するためには、その構成部品をより精密に加工する必
要があるが、その加工精度にも限界がある。また、製品
のコストも高くなる。従って、光フィルタの狭帯域化の
みによっては、クロストークの発生を抑えることができ
ないのが現状である。

【００１３】ところで、図８に示した従来の光伝送シス
テムでは、光源１１１〜１１４において光の直接変調を
行っているので、それぞれから出力される光信号には、
波長チャープが伴う。このような波長チャープを伴った
光信号が光フィルタを透過した場合、当該光フィルタの
帯域が狭くなればなるほど、透過後の光信号により大き
な歪が生じることが知られている。このことがまた、光
フィルタの狭帯域化を阻む原因となっている。

【００１４】すなわち、図８に示した従来の光伝送シス
テムでは、サブキャリアを１オクターブ内に配置するこ
とで、２次歪が伝送信号の周波数帯域内に生じることを
防いでいるが、３次歪は依然として伝送信号の周波数帯
域内に生じている。そのため、従来の光伝送システムに
おいて、クロストークを低減するために、より狭帯域の
光フィルタを用いた場合には、光フィルタ部１５０にお
いて生じる３次歪が増大し、その影響が無視できなくな
ってくる。

【００１５】それ故に、本発明の目的は、光フィルタを
狭帯域化することなく、クロストークを低減することが
でき、結果としてより高密度の波長多重光伝送を可能に
することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、波長多重した光信号を光ファイバ等の光伝送路
によって送信側から受信側に伝送する光伝送システムで
あって、送信側は、互いに異なる波長の光を発振する複
数の光源と、複数の光源から出力される光を、それぞれ
ＳＳＢ変調方式により外部変調する複数のＳＳＢ変調手
段と、複数のＳＳＢ変調手段においてＳＳＢ変調された
複数の光信号を合波する光合波手段とを備え、受信側
は、光伝送路により伝送された光信号から所望の波長の
光信号を選択する光フィルタ部と、光フィルタ部で選択
された光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備
えることを特徴とする。

【００１７】上記のように、第１の発明によれば、変調
方式としてＳＳＢ変調方式を用いているので、通常のＤ
ＳＢ変調方式に比べて片側の側波帯が消失する分だけ、
不要な光信号（特に隣接光信号）が光フィルタを透過す
るのが抑制される。よって、光フィルタを狭帯域化する
ことなく、クロストークを低減することができ、結果と
してより高密度の波長多重光伝送が可能となる。

【００１８】第２の発明は、第１の発明の光伝送システ
ムにおいて、光合波手段は、複数のＳＳＢ変調手段にお
いて変調された複数の光信号を、波長軸上で隣り合う光
信号の偏波面が、それぞれ互いに直角となるようにして
合波し、受信側は、光電気変換部よりも上流側に、所望
の光信号の偏波面と異なる偏波面を有する光信号を除去
する偏波分離部を更に備えることを特徴とする。

【００１９】上記のように、第２の発明によれば、変調
方式としてＳＳＢ変調方式を用いることに加え、更に、
偏波面の違いを利用して不要な光信号が除去される。よ
って、光フィルタを狭帯域化することなく、第１の発明
よりも更にクロストークを低減することができ、結果と
して更に高密度の波長多重光伝送が可能となる。

【００２０】第３の発明は、第１の発明の光伝送システ
ムにおいて、受信側は、所望の波長の光信号と等しい波
長の光を発振する局発光源と、光電気変換部よりも上流
側に設けられ、光伝送路により伝送される光信号と、局
発光源から出力される光とを合波する第２の光合波部と
を更に備えることを特徴とする。

【００２１】上記のように、第３の発明によれば、変調
方式としてＳＳＢ変調方式を用いることに加え、更に、
受信側で所望の光信号と同一の波長の局発光を加えるこ
とにより、再生される電気信号中に含まれる不要電気信
号が相対的に低減する。よって、光フィルタを狭帯域化
することなく、第１の発明よりも更にクロストークを低
減することができ、結果として更に高密度の波長多重光
伝送が可能となる。

【００２２】第４の発明は、第１の発明の光伝送システ
ムにおいて、複数のＳＳＢ変調手段は、複数の光源から
出力される光を、それぞれ搬送波抑圧ＳＳＢ変調方式に
より外部変調することを特徴とする。

【００２３】上記のように、第４の発明によれば、変調
方式として搬送波抑圧ＳＳＢ変調方式を用い、受信側で
所望の光信号の波長に等しい局発光を加えることによ
り、再生される電気信号中に含まれる不要電気信号が完
全に除去される。よって、光フィルタを狭帯域化するこ
となく、クロストークを低減することができ、結果とし
てより高密度の波長多重光伝送が可能となる。

【００２４】第５の発明は、第３または第４の発明にお
いて、受信側は、第２の合波部において合波された光信
号に基づいて、局発光源の発振波長を制御する波長制御
手段とを更に備えることを特徴とする。

【００２５】上記のように、第５の発明によれば、第３
または第４の発明において、局発光源からの発振波長と
所望光信号の波長とを、より正確に一致させることが可
能となるので、所望の信号をより正確に再生することが
でき、より高品質な光伝送が可能となる。

【００２６】第６の発明は、波長多重した光信号を伝送
する光送信装置であって、互いに異なる波長の光を発振
する複数の光源と、複数の光源から出力される光を、そ
れぞれＳＳＢ変調方式により外部変調する複数のＳＳＢ
変調手段と、複数のＳＳＢ変調手段においてＳＳＢ変調
された複数の光信号を合波する光合波手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００２７】上記のように、第６の発明によれば、変調
方式としてＳＳＢ変調方式を用いているので、通常のＤ
ＳＢ変調方式に比べて片側の側波帯が消失する分だけ、
不要な光信号（特に隣接光信号）が光フィルタを透過す
るのが抑制される。よって、高密度波長多重に伴うクロ
ストーク増大の影響が低減し、より高密度の波長多重光
送信が可能となる。

【００２８】第７の発明は、第６の発明において、光合
波手段は、複数のＳＳＢ変調手段において変調された複
数の光信号を、波長軸上で隣り合う光信号の偏波面が、
それぞれ互いに直角となるようにして合波することを特
徴とする。

【００２９】上記のように、第７の発明によれば、変調
方式としてＳＳＢ変調方式を用いることに加え、更に、
波長多重される光信号を、それぞれ隣接光信号と偏波面
が直交する状態で合波して送信するので、隣接信号を容
易に除去することが可能となる。よって、第６の発明に
比べて、高密度波長多重に伴うクロストーク増大の影響
が低減し、更に高密度の波長多重光送信が可能となる。

【００３０】第８の発明は、第６の発明において、複数
のＳＳＢ変調手段は、複数の光源から出力される光を、
それぞれ搬送波抑圧ＳＳＢ変調方式により外部変調する
ことを特徴とする。

【００３１】上記のように、第８の発明によれば、変調
方式として搬送波抑圧ＳＳＢ変調方式を用いているの
で、信号の再生時に不要な光信号からのクロストークは
全く生じない。よって、高密度波長多重に伴うクロスト
ーク増大の影響がなくなり、より高密度の波長多重光伝
送が可能となる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図１において、この光伝送システムは、光源１１１〜１
１Ｎと、ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎと、光合波部１３
０と、光ファイバ１４０と、光フィルタ部１５０と、光
電気変換部１６０とを備えている。なお、図１におい
て、図８と同じ構成要素には同一の参照符号を付す。

【００３３】以下、図１を参照して、本発明の第１の実
施形態に係る光伝送システムの動作を説明する。光源１
１１〜１１Ｎのそれぞれは、互いに異なる波長の光を出
力する。ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎは、それぞれ、光
源１１１〜１１Ｎから出力される光を、入力信号１１〜
１Ｎに応じてＳＳＢ変調する。ここで、入力信号１１〜
１Ｎのそれぞれは、伝送すべき信号（例えば、ベースバ
ンド信号）を、それぞれが互いに異なる周波数をもつ多
数のサブキャリアに分割して乗せた後、周波数多重して
得られる電気信号である。光合波部１３０は、ＳＳＢ変
調部１２１〜１２Ｎから出力されるＮ個の光信号を合波
する。合波された光信号は、光ファイバ１４０を介して
伝送され、光フィルタ部１５０によって所望の波長の光
信号が抽出される。光電気変換部１６０は、抽出された
光信号を電気信号（周波数多重された電気信号）に変換
し、出力信号２０として出力する。

【００３４】なお、光フィルタ部１５０としては、透過
特性が固定の光フィルタを用いても良いし、透過特性が
可変の光フィルタを用いても良い。

【００３５】上述したように、本実施形態では、ＳＳＢ
変調方式を採用している。このＳＳＢ変調方式により変
調した光信号は、伝送路の分散に強いことが知られてお
り、光伝送においては、従来、そうした目的のためにＳ
ＳＢ変調方式が用いられていた。このＳＳＢ変調方式を
実現する方法の一つが、特開平５−３４５６号公報に開
示されている。この方法では、ＳＳＢ変調部として外部
変調器と光フィルタとを備え、外部変調器により光信号
を強度変調し、光フィルタを用いて、その強度変調した
光信号の搬送波光と片側側波帯のみを出力させている。

【００３６】また、ＳＳＢ変調を実現する他の方法とし
て、プッシュプル型の外部変調器を使用したものがあ
り、マイクロウェーブホトニクス国際会議（１９９６
年、ＭＷＰ’９６）のポストデッドラインペーパーのＰ
ＤＰ２に示されている。この方法では、ＳＳＢ変調部と
してマッハツェンダー型の外部変調器を備え、スイッチ
ング電圧をＶπとすれば、直流バイアスをＶπ／２に設
定し、マッハツェンダーの２つの導波路の両方に、位相
差が９０度である電気信号を注入して光強度を変調す
る。

【００３７】図２は、ＳＳＢ変調方式を用いて変調した
光信号を波長多重した場合と、通常のＤＳＢ（ダブルサ
イドバンド）変調方式を用いて変調した光信号を波長多
重した場合のそれぞれの光信号のスペクトラムの一例を
示す図である。なお、図２は、波長多重されている光信
号の数は３で、中央の光信号が所望の光信号である場合
を示している。以下、図２を参照して、この２つの変調
方式を波長多重伝送時に用いた際の効果の違いを説明す
る。

【００３８】図２（１）に示すように、ＳＳＢ変調方式
とは、搬送波成分の他に、上側もしくは下側の側波帯の
みを有する（本図の場合は、上側側波帯のみを有するも
のとする）、単側波帯通信方式である。一方、図２
（２）に示すように、ＤＳＢ変調方式とは、搬送波成分
の他に、上側および下側の側波帯を有する、両側波帯通
信方式である。よって、ＳＳＢ変調方式は、ＤＳＢ変調
方式に比べ、帯域幅を節約できるという特長がある。

【００３９】波長多重された光信号から所望の波長の光
信号を抽出するには、所定の帯域のみ透過特性を有する
光フィルタが用いられる。図２（１）及び図２（２）の
点線は、ある光フィルタの、それぞれの波長の光信号が
透過する際の透過率を示している。光フィルタに入力さ
れる光信号は、それぞれの波長に対応する透過率に従っ
て光フィルタを透過する。

【００４０】光フィルタ透過後の光信号は、光電気変換
部によって電気信号に変換される。このとき、光フィル
タを透過した所望の光信号の搬送波成分と変調成分（側
波帯）とのビート成分を取り出して所望の電気信号を出
力する。しかし、光フィルタ透過時に、所望の光信号以
外の不要な光信号を完全除去できていない場合には、光
電気変換部は、これら不要な光信号の搬送波成分と変調
成分とのビート成分をも取り出して、不要な電気信号を
出力してしまう。しかも、この不要な電気信号は、所望
の電気信号と同じ周波数帯域に出力されてしまうので、
両者を分離することができず、再生した所望の電気信号
にノイズとして乗ってしまう。これがクロストークであ
る。よって、クロストークを低減するには、光電気変換
部に入力される光信号に含まれる不要な光信号をより多
く除去する必要がある。

【００４１】そこで、図２（１）と図２（２）とを比較
すると、同一の多重密度、つまり同一の波長間隔で波長
多重し、同一の透過特性をもつ光フィルタを用いて所望
の光信号を抽出した場合においても、ＳＳＢ変調方式の
方がＤＳＢ変調方式に比べて、光フィルタを透過する不
要な光信号量が少ないことが分かる（特に、図２（２）
の斜線で示す変調成分の影響が大きい）。よって、ＳＳ
Ｂ変調方式を用いると、光電気変換部に入力される光信
号に含まれる不要な光信号をより多く除去することがで
きるので、クロストークを低減することができる。

【００４２】このように、ＳＳＢ変調方式を、特に、波
長多重光伝送において用いた場合には、電力が節約でき
ることや、光信号が伝送路における分散に強くなるとい
った既知の効果に加えて、更に、クロストークを低減す
ることができるという新規な効果を得ることができる。

【００４３】以上のように、第１の実施形態によれば、
光フィルタを狭帯域化することなく、クロストークを低
減することができ、結果としてより高密度の波長多重光
伝送が可能となる。

【００４４】図３は、本発明の第２の実施形態に係る光
伝送システムの構成を示すブロック図である。図３にお
いて、この光伝送システムは、光源１１１〜１１Ｎと、
偏波保存ファイバ３１１〜３１Ｎおよび３２１〜３２Ｎ
と、ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎと、偏波保存型光合波
部３３０と、光ファイバ１４０と、光フィルタ部１５０
と、偏波分離部３４０と、光電気変換部１６０とを備え
ている。なお、図３において、図１と同じ構成要素には
同一の参照符号を付す。

【００４５】以下、図３を参照して、本発明の第２の実
施形態に係る光伝送システムの動作を説明する。光源１
１１〜１１Ｎのそれぞれは、互いに異なる波長の光を出
力する。光源１１１〜１１Ｎから出力される光は、偏波
保存ファイバ３１１〜３１Ｎを介して、それぞれ偏波面
を保持しつつ、ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎへ供給され
る。ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎは、それぞれ、光源１
１１〜１１Ｎから出力される光を、入力信号１１〜１Ｎ
に応じてＳＳＢ変調する。ここで、入力信号１１〜１Ｎ
のそれぞれは、伝送すべき信号（例えば、ベースバンド
信号）を、それぞれ互いに異なる周波数をもつ多数のサ
ブキャリアに分割して乗せた後、周波数多重して得られ
る電気信号である。ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎから出
力される光信号は、偏波保存ファイバ３２１〜３２Ｎを
介して、それぞれ偏波面を保持しつつ、偏波保存型光合
波部３３０に供給され、偏波面を保持しつつ合波され
る。ここで、偏波保存ファイバ３２１〜３２Ｎのそれぞ
れは、隣り合う波長の光信号の偏波面が互いに直交する
ように、偏波保存型光合波部３３０に結合される。偏波
保存型光合波部３３０で合波された光信号は、光ファイ
バ１４０を介して伝送され、光フィルタ部によって所望
の波長の光信号が抽出される。偏波分離部３４０は、抽
出された光信号から、所望の光信号の偏波面と同じ偏波
面を有する光信号のみを分離する。光電気変換部１６０
は、分離された光信号を電気信号（周波数多重された電
気信号）に変換し、出力信号２０として出力する。

【００４６】なお、偏波分離部３４０で所望の光信号の
偏波面と同じ偏波面を有する光信号のみを分離するに
は、例えば、平行方向と直交方向のそれぞれの偏波面を
有する光を透過する２つの偏波分離器を並列に接続し、
所望の光信号と等しい偏波面を有する光信号を分離する
方の出力が選択されるようにしても良い。

【００４７】このようにして、偏波面の違いを利用して
合波および分離することによって、光フィルタ部１５０
を不要な光信号が透過しても、所望の光信号の偏波面と
異なる偏波面をもつ光信号については、偏波分離部３４
０において除去することが可能となる。よって、その分
だけ更にクロストークを低減することができる。

【００４８】なお、偏波分離部３４０での偏波分離精度
の向上のためには、光ファイバ１４０、および、光フィ
ルタ部１５０から偏波分離部３４０までの光伝送路とし
ては、偏波保存ファイバを用いることが望ましい。ま
た、光フィルタ部１５０及び偏波分離部３４０の配置順
序は、図３のものと逆転しても構わない。

【００４９】以上のように、第２の実施形態によれば、
光フィルタを狭帯域化することなく、第１の実施形態よ
りも更にクロストークを低減することができ、結果とし
て更に高密度の波長多重光伝送が可能となる。

【００５０】図４は、本発明の第３の実施形態に係る光
伝送システムの構成を示すブロック図である。図４にお
いて、この光伝送システムは、光源１１１〜１１Ｎと、
ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎと、第１の光合波部１３０
と、光ファイバ１４０と、第２の光合波部４１０と、波
長制御部４２０と、局発光源４３０と、光フィルタ部１
５０と、光電気変換部１６０とを備えている。なお、図
４において、図１と同じ構成要素には同一の参照符号を
付す。

【００５１】以下、図４を参照して、本発明の第３の実
施形態に係る光伝送システムの動作を説明する。光源１
１１〜１１Ｎのそれぞれは、互いに異なる波長の光を出
力する。ＳＳＢ変調部１２１〜１２Ｎは、それぞれ、光
源１１１〜１１Ｎから出力される光を、入力信号１１〜
１Ｎに応じてＳＳＢ変調する。ここで、入力信号１１〜
１Ｎのそれぞれは、伝送すべき信号（例えば、ベースバ
ンド信号）を、それぞれが互いに異なる周波数をもつ多
数のサブキャリアに分割して乗せた後、周波数多重して
得られる電気信号である。第１の光合波部１３０は、Ｓ
ＳＢ変調部１２１〜１２Ｎから出力されるＮ個の光信号
を合波する。合波された光信号は、光ファイバ１４０を
介して伝送され、第２の光合波部４１０によって局発光
源４３０から出力される光と合波され、波長制御部４２
０及び光フィルタ部１５０へ供給される。波長制御部４
２０は、第２の光合波部４１０で合波された光信号に基
づいて、所望の光信号の波長と、局発光源４３０の発振
波長との波長差を検出し、その検出した波長差に基づい
て局発光源４３０から出力される光の波長が所望の光信
号の波長と等しくなるように、局発光源４３０を制御す
る。局発光源４３０は、波長制御部４２０による制御に
基づき、所望の光信号に等しい波長の光を出力する。光
フィルタ部１５０は、第２の光合波部４１０で合波され
た光信号から所望の波長の光信号を抽出する。光電気変
換部１６０は、抽出された光信号を電気信号（周波数多
重された電気信号）に変換し、出力信号２０として出力
する。

【００５２】図５は、この第３の実施形態に係る光伝送
システムにおいて、第２の光合波部４１０から出力され
る光信号のスペクトラム及び光電気変換部１６０から出
力される電気信号のスペクトラムの一例を示す図であ
る。なお、図５は、波長多重されている光信号の数は３
で、中央の光信号が所望の光信号である場合を示してい
る。以下、この図５を参照して、第３の実施形態による
効果を説明する。

【００５３】上記のように、第２の光合波部４１０にお
いて、光ファイバ１４０により伝送される光信号と、局
発光源４３０からの、所望の光信号の波長（光周波数）
に等しい波長の光とが合波される。すなわち、所望の光
信号の搬送波成分に重なるように、局発光源４３０から
の光が合波される。所望の光信号の電力より、局発光源
４３０からの光の電力を十分大きく設定することで、合
波後の光電力は、局発光源４３０からの光の電力が支配
的となり、図５（１）に示すように、局発光源４３０か
らの光を、所望の光信号の波長と同じ波長にして加える
ことにより、所望の光信号の搬送波成分が増強された光
信号が得られる。

【００５４】図５（１）に示すスペクトラムをもつ光信
号は、光フィルタ部１５０を透過した後に、光電気変換
部１６０において電気信号に変換される。このとき、前
述したように、光電気変換部１６０では、光フィルタ部
１５０を透過した所望の光信号の搬送波成分と変調成分
とのビート成分を取り出して所望の電気信号を出力する
が、同時に光フィルタ部１５０を透過してしまった不要
な光信号の搬送波成分と変調成分とのビート成分をも、
同じ周波数帯域に取り出してしまい、これがクロストー
クとなる。なお、光電気変換部１６０で取り出されるビ
ート成分は、各光信号の搬送波成分と変調成分のそれぞ
れの光電力の大きさに対応して出力される。図５（２）
に示すように、本実施例においては、局発光を加えて、
所望の光信号の搬送波成分を増強しているので、局発光
を加えない場合に対して、所望の光信号の搬送波成分と
変調成分とのビート成分のみが増大し、不要な光信号の
搬送波成分と変調成分とのビート成分（図５（２）に斜
線で示す成分）は変わらないので、出力される全信号電
力に占める不要信号電力が減少し、クロストークはその
分だけ減少することになる。

【００５５】なお、図５（２）に示すように、増強した
所望の光信号の搬送波成分と、隣接光信号とのビート成
分が高周波数領域に生じるが、光電気変換部１６０自身
に高周波数までの周波数応答がない場合は電気信号とし
て出力されないため、特に問題は生じない。一方、光電
気変換部１６０自身に高周波数までの周波数応答がある
場合は、電気信号として出力された後、バンドパスフィ
ルタ（以下、ＢＰＦと称す）により除去すれば良い。

【００５６】以上のように、第３の実施形態によれば、
光フィルタを狭帯域化することなく、第１の実施例より
も更にクロストークを低減することができ、結果として
更に高密度の波長多重光伝送が可能となる。

【００５７】また、第３の実施形態において、第２の実
施形態のように光信号の偏波面の違いを制御して光信号
の合波及び分離を行う処理を加えることによって、クロ
ストークを更に低減することが可能となる。

【００５８】図６は、本発明の第４の実施形態に係る光
伝送システムの構成を示すブロック図である。図６にお
いて、この光伝送システムは、光源１１１〜１１Ｎと、
搬送波抑圧ＳＳＢ変調部６２１〜６２Ｎと、第１の光合
波部１３０と、光ファイバ１４０と、第２の光合波部４
１０と、波長制御部４２０と、局発光源４３０と、光フ
ィルタ部１５０と、光電気変換部１６０とを備えてい
る。なお、図６において、図４と同じ構成要素には同一
の参照符号を付す。

【００５９】以下、図６を参照して、本発明の第４の実
施形態に係る光伝送システムの動作を説明する。光源１
１１〜１１Ｎのそれぞれは、互いに異なる波長の光を出
力する。搬送波抑圧ＳＳＢ変調部６２１〜６２Ｎは、そ
れぞれ、光源１１１〜１１Ｎから出力される光を、入力
信号１１〜１Ｎに応じて搬送波抑圧ＳＳＢ変調する。こ
こで、入力信号１１〜１Ｎのそれぞれは、伝送すべき信
号（例えば、ベースバンド信号）を、それぞれが互いに
異なる周波数をもつ多数のサブキャリアに分割して乗せ
た後、周波数多重して得られる電気信号である。第１の
光合波部１３０は、搬送波抑圧ＳＳＢ変調部６２１〜６
２Ｎから出力されるＮ個の光信号を合波する。合波され
た光信号は、光ファイバ１４０を介して伝送され、第２
の光合波部４１０によって局発光源４３０から出力され
る光と合波され、波長制御部４２０及び光フィルタ部１
５０へ供給される。波長制御部４２０は、第２の光合波
部４１０で合波された光信号に基づいて、所望の光信号
の波長と、局発光源４３０の発振波長との波長差を検出
し、その検出した波長差に基づいて局発光源４３０から
出力される光の波長が所望の光信号の波長と等しくなる
ように、局発光源４３０を制御する。局発光源４３０
は、波長制御部４２０による波長制御に基づき、所望の
光信号に等しい波長の光を出力する。光フィルタ部１５
０は、第２の光合波部４１０で合波された光信号から所
望の波長の光信号を抽出する。光電気変換部１６０は、
抽出された光信号を電気信号（周波数多重された電気信
号）に変換し、出力信号２０として出力する。

【００６０】なお、搬送波抑圧ＳＳＢ変調方式は、ＳＳ
Ｂ変調方式において、バイアス点をＶπに設定すること
によって、搬送波成分を抑圧し、上側もしくは下側の側
波帯のみで信号を伝送する通信方式である。光伝送にお
いて、この搬送波抑圧ＳＳＢ変調方式を実現する方法
は、“ＳｉｎｇｌｅＳｉｄｅＢａｎｄＳｕｐｐｒ
ｅｓｓｅｄ−ＣａｒｒｉｅｒＯｐｔｉｃａｌＭｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＷｉｄｅＢａｎｄｒｆＳ
ｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”，ＯＦＣ’９８，
ＴＨＢ１に記載されている。

【００６１】図７は、この第４の実施形態に係る光伝送
システムにおいて、第２の光合波部４１０から出力され
る光信号のスペクトラム及び光電気変換部１６０から出
力される電気信号のスペクトラムの一例を示す図であ
る。なお、図７は、波長多重されている光信号の数は３
で、中央の光信号が所望の光信号である場合を示してい
る。以下、この図７を参照して、第４の実施形態による
効果を説明する。

【００６２】上記のように、第２の光合波部４１０にお
いては、光ファイバ１４０により伝送される光信号に、
局発光源４３０からの、所望の光信号の波長（光周波
数）に等しい波長の光信号が合波される。すなわち、所
望の光信号の搬送波成分が本来あった位置に、局発光源
４３０からの光が合波される。よって、図７（１）に示
すように、局発光源４３０からの光を、所望の光信号の
波長と同じ波長にして加えることにより、見かけ上、Ｓ
ＳＢ変調方式において不要な光信号の搬送波成分を除去
した光信号が得られる。

【００６３】図７（１）に示すスペクトラムをもつ光信
号は、光フィルタ部１５０を透過した後に、光電気変換
部１６０において電気信号に変換される。このとき、前
述したように、光電気変換部１６０では、光フィルタ部
１５０を透過した所望の光信号の搬送波成分と変調成分
とのビート成分を取り出して所望の電気信号を出力す
る。一方、光フィルタ部１５０を透過してしまった不要
な光信号の搬送波成分は除去されているので、不要な光
信号の搬送波成分と変調成分とのビート成分は生じな
い。よって、クロストークを完全に除去することができ
る。

【００６４】なお、図７（２）に示すように、合波され
た局発光と、隣接光信号とのビート成分が高周波数領域
に生じるが、光電気変換部１６０自身に高周波数までの
周波数応答がない場合は電気信号として出力されないた
め、特に問題は生じない。一方、光電気変換部１６０自
身に高周波数までの周波数応答がある場合は、電気信号
として出力された後、ＢＰＦにより除去すれば良い。

【００６５】以上のように、第４の実施形態によれば、
光フィルタを狭帯域化することなく、クロストークを完
全に除去することができ、結果としてより高密度の波長
多重光伝送が可能となる。

【００６６】なお、以上に述べた発明の実施の形態の説
明の中で、入力信号１１〜１Ｎのそれぞれは、伝送すべ
き信号（例えば、ベースバンド信号）を、それぞれ互い
に異なる周波数をもつ多数のサブキャリアに分割して乗
せた後、周波数多重して得られる電気信号としている
が、特にそれ以外の電気信号であっても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る光伝送システム
の構成を示すブロック図である。

【図２】ＳＳＢ変調方式を用いて周波数多重した場合と
ＤＳＢ変調方式を用いて周波数多重した場合のそれぞれ
の光信号のスペクトラムの一例を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る光伝送システム
の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る光伝送システム
の構成を示すブロック図である。

【図５】第３の実施形態に係る光伝送システムにおい
て、第２の光合波部４１０から出力される光信号のスペ
クトラム及び光電気変換部１６０から出力される電気信
号のスペクトラムの一例を示す図である。

【図６】本発明の第４の実施形態に係る光伝送システム
の構成を示すブロック図である。

【図７】第４の実施形態に係る光伝送システムにおい
て、第２の光合波部４１０から出力される光信号のスペ
クトラム及び光電気変換部１６０から出力される電気信
号のスペクトラムの一例を示す図である。

【図８】従来の光伝送システムの構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１１〜１Ｎ…入力信号１１１〜１１Ｎ…光源１２１〜１２Ｎ…ＳＳＢ変調部１３０…（第１の）光合波部１４０…光ファイバ１５０…光フィルタ部１６０…光電気変換部２０…出力信号３１１〜３１Ｎ、３２１〜３２Ｎ…偏波保存ファイバ３３０…偏波保存型光合波部３４０…偏波分離部４１０…第２の光合波部４２０…波長制御部４３０…局発光源６２１〜６２Ｎ…搬送波抑圧ＳＳＢ変調部

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/04 10/06 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA12 BA03 CA05 CA08 DA03 EA05 5K002 AA02 BA05 CA14 CA21 DA02 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長多重した光信号を光ファイバ等の光
伝送路によって送信側から受信側に伝送する光伝送シス
テムであって、前記送信側は、互いに異なる波長の光を発振する複数の光源と、前記複数の光源から出力される光を、それぞれシングル
サイドバンド変調（以下、ＳＳＢ変調と称す）方式によ
り外部変調する複数のＳＳＢ変調手段と、前記複数のＳＳＢ変調手段においてＳＳＢ変調された複
数の光信号を合波する光合波手段とを備え、前記受信側は、前記光伝送路により伝送された光信号から所望の波長の
光信号を選択する光フィルタ部と、前記光フィルタ部で選択された光信号を電気信号に変換
する光電気変換部とを備える、光伝送システム。
【請求項２】前記光合波手段は、前記複数のＳＳＢ変
調手段において変調された複数の光信号を、波長軸上で
隣り合う光信号の偏波面が、それぞれ互いに直角となる
ようにして合波し、前記受信側は、前記光電気変換部よりも上流側に、所望の光信号の偏波
面と異なる偏波面を有する光信号を除去する偏波分離部
を更に備える、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】前記受信側は、前記所望の波長の光信号と等しい波長の光を発振する局
発光源と、前記光電気変換部よりも上流側に設けられ、前記光伝送
路により伝送される光信号と、前記局発光源から出力さ
れる光とを合波する第２の光合波部とを更に備える、請
求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４】前記複数のＳＳＢ変調手段は、前記複数
の光源から出力される光を、それぞれ搬送波抑圧ＳＳＢ
変調方式により外部変調する、請求項３に記載の光伝送
システム。
【請求項５】前記受信側は、前記第２の光合波部にお
いて合波された光信号に基づいて、前記局発光源の発振
波長を制御する波長制御手段とを更に備える、請求項３
または４に記載の光伝送システム。
【請求項６】波長多重した光信号を伝送する光送信装
置であって、互いに異なる波長の光を発振する複数の光源と、前記複数の光源から出力される光を、それぞれＳＳＢ変
調方式により外部変調する複数のＳＳＢ変調手段と、前記複数のＳＳＢ変調手段においてＳＳＢ変調された複
数の光信号を合波する光合波手段とを備える、光送信装
置。
【請求項７】前記光合波手段は、前記複数のＳＳＢ変
調手段において変調された複数の光信号を、波長軸上で
隣り合う光信号の偏波面が、それぞれ互いに直角となる
ようにして合波する、請求項６に記載の光送信装置。
【請求項８】前記複数のＳＳＢ変調手段は、前記複数
の光源から出力される光を、それぞれ搬送波抑圧ＳＳＢ
変調方式により外部変調する、請求項６に記載の光送信
装置。