JP2001244894A - 光伝送方法及び光伝送装置 - Google Patents

光伝送方法及び光伝送装置

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JP2001244894A JP2000052579A JP2000052579A JP2001244894A JP 2001244894 A JP2001244894 A JP 2001244894A JP 2000052579 A JP2000052579 A JP 2000052579A JP 2000052579 A JP2000052579 A JP 2000052579A JP 2001244894 A JP2001244894 A JP 2001244894A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーシャルレスポンス符号を用いた光伝送装
置において、波長トレランスを拡大するとともに、分散
補償を簡素化しファイバ内入力パワー制限を緩和する。 【解決手段】 縦モードの光信号をパーシャルレスポン
ス信号に基づいて変調して出力する光伝送方法であっ
て、システムクロック源からのクロック信号を入力とし
て単一モード光信号を変調し、周波数間隔がn×B(n
は自然数、Bは伝送速度)である2つの縦モードのパル
ス光信号を生成し、前記システムクロック源と同期した
デジタル信号源からの2値NRZ信号を符号変換してパ
ーシャルレスポンス信号を生成し、前記パーシャルレス
ポンス信号に基づいて前記2つの縦モードのパルス光信
号を変調した2値RZ変調信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1波長または波長
多重を行う光伝送方法及び光伝送装置に関し、特に、パ
ーシャルレスポンス符号を用いて光信号を変調する光伝
送装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光ファイバ通信システムにおい
て、光ファイバの波長分散による波形歪に対するトレラ
ンスを向上し、かつ光ファイバ伝送路における光非線型
効果による波形歪を低減するための様々な変調符号が提
案されている。
【0003】例えば、波長分散トレランスを向上する技
術としては、文献1(K.Yonenaga et al. "Dispersion-
tolerant optical transmission system using duobina
ry transmitter and binary receiver", J.Lightwave T
echnol. LT-15,(8),pp.1530-1537,(1997))には、変調
信号として3値のパーシャルレスポンス符号の1つであ
るデュオバイナリ信号を用いて、プッシュプル(push-p
ull)タイプのマッハツェンダ(MZ)強度変調器(以下、
MZ強度変調器と称する)によって変調する光デュオバ
イナリ変調手段が開示されている。
【0004】従来の光デュオバイナリ変調手段を用いた
光伝送装置の送信部は、図22に示すように、システム
クロック源2に同期した2値NRZ(non return to ze
ro)デジタル信号源5からの2値NRZ信号を入力とし
て電気デュオバイナリ符号を出力するデュオバイナリ符
号化手段6を有している。図23(a)に示すような、
前記2値NRZデジタル信号源5で生成された2値NR
Z信号P3は、電気パーシャルレスポンス符号化手段6
の論理反転回路62で図23(b)に示すような反転N
RZ信号P4に論理反転された後、排他的論理和回路
(EX−OR)63と1ビット遅延回路(即ち、伝送速
度Bのデータの1タイムスロット遅延器)64で構成さ
れるプリコーダ61により符号変換された後、差動変換
器65により、図23(c)に示すような2値NRZプ
リコーダ出力信号P5aと、図23(d)に示すような
1ビット遅延されたプリコーダ出力信号P5bが差動出
力される。前記2値NRZプリコーダ出力信号P5a及
び1ビット遅延されたプリコーダ出力信号P5bは増幅
回路66で増幅された後、3dB帯域がB/4である低
域通過フィルタ(LPF)67に入力され、図23
(e)に示すような3値の相補的なデュオバイナリ信号
P6を得る。前記低域通過フィルタ(LPF)67の論
理的な等価回路は、1ビット遅延回路67Aと加算器6
7Bで構成されるプリコーダと等価である。
【0005】光変調手段7では、プッシュプル(push-p
ull)構成のMZ強度変調器71により、図24(f)
に示すような連続発振(CW)レーザ光源42から出力さ
れる単一モード光信号P1が、3値の相補的なデュオバ
イナリ信号P6に従い変調され図24(h)に示すよう
な光デュオバイナリ信号P7に変換される。
【0006】前記文献1では、図22に示すような構成
にすることにより、従来のNRZ信号に比較して、波長
分散トレランスを2倍に拡大できることが示されてい
る。
【0007】また、文献2(A.Matsuura et al. "High-
speed transmission system basedon optical modified
duobinary signals". Electron. Lett. Vol.35,No.9,p
p.1-2,1999)には、変調信号として3値のパーシャルレ
スポンス符号の1つである変形デュオバイナリ信号を用
いた場合の光パーシャルレスポンス変調手段が開示さ
れ、同様に、従来のNRZ符号に比較して、波長分散ト
レランスを2倍に拡大している。
【0008】また一方で、非線型効果による波形歪の影
響を低減するために、パルス幅が一定のRZ(return t
o zero)信号を用いる方法が有効である。文献3(K.Sa
to et al. "Frequency Range Extension of actively m
ode-locked lasers integrated with electroabsorptio
n modulators using chirped grating"J.of selectedto
pics in quantum electronics vol.3,No.2,1997,pp.250
-255)にはモードロックレーザを用いる技術、文献4
(M.Suzuki,et al. New application of sinusoidal dr
iven InGaAsP electroabsorption modulator to in-lin
e optical gatewith ASE noise resuction effect, J.L
ightwave Technol.,1992,vol.10,pp.1912-1928)には吸
収型半導体変調器を用いる技術、文献5には半導体レー
ザの利得スイッチを用いる技術(K.Iwatsuki et al. Ge
neration of transform limited gain-switched DFB-LD
pulses<6ps with linear fiber compression and spec
tral window, Electronics Letters vol.27,pp1981-198
2,1991)が開示されている。前記文献3乃至文献5に
は、RZパルス列のデータ変換符号としては、いずれも
開示されていない。
【0009】一方、2モードビートによるパルス列の発
生手段として、文献6(D.Wake etal. "Optical genera
tion of millimeter-wave signals for fiber-radio sy
stems using a dual-mode DFB semiconductor laser",I
EEE Trna. Microwave Theory Tech.,vol.43,pp.2270-22
76,1995)には2つの単一縦モードレーザを同期させて
2モードビートパルス信号を発生させる技術、文献7
(佐藤憲史ら、60GHzモード同期半導体レーザの2
モード動作、1999年電子情報通信学会エレクトロニ
クスソサイエティ大会 C−4−8)には半導体モード
同期レーザを用いて2モードビートパルス信号を発生さ
せる技術、文献8(Y.Miyamoto et al. "320Gbit/s (8x
40Gbit/s)WDM transmission over 367km with 120km re
pearter spacing using carrier-suppressed reterntoz
ero format", Electron. Lett., Vol.35, No.23,pp.204
1-2042,1999)にはLN変調器を用いて2モードビート
パルス信号を発生させる技術が開示されている。前記文
献6、文献7には、変調信号としてベースバンド信号を
用いることについては示されていない。また、前記文献
8にはビート周波数Bと同期したNRZ信号を用いるこ
とが示されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術では、光デュオバイナリ信号あるいは光変形デ
ュオバイナリ信号のような2値光パーシャルレスポンス
変調信号を利用した場合、入力される2値NRZ信号の
パターンに依存して、光変調信号における同符号連続が
起こり、光変調信号のパルス幅が一定にならない。この
ため、光ファイバにおける光入力パワーが高くなると、
自己位相変調効果と波長分散による相互作用により、波
形歪が顕著になり、高いファイバ内入力の場合の波長分
散に対するトレランス特性が劣化するという問題があっ
た。
【0011】また、光ファイバ伝送路の波長分散等化を
行う場合、一般に受信機内部または光増幅中継器内部で
伝送路と逆の分散を持つ分散媒体を配置し、総分散Dが
零(0)になるように分散補償するのが簡単である。こ
れは、光ファイバ伝送路の分散を測定する上でも測定し
やすい条件である。しかし、従来の2値光パーシャルレ
スポンス変調信号では、最適な総分散値Dが、一般に異
常分散(D>0)領域にシフトする。このため、分散補
償量を単純にD=0として分散補償をすると、分散補償
の最適値がずれているため、受信装置において波長分散
による大きな符合間干渉が生じ受信感度が劣化してしま
うという問題があった。
【0012】また、従来の2値光パーシャルレスポンス
変調信号では、変調波形の初期符号間干渉が従来のNR
Z信号に比べて大きいため、NRZ信号と同じ2値受信
回路において受信感度が劣化しやすいという問題があっ
た。
【0013】逆に、光非線型効果による波形劣化の改善
や、初期変調波形の符号間干渉を抑圧する目的でパルス
幅を一定の従来の光パルス列をパーシャルレスポンス符
号で変調すると、パーシャルレスポンス信号による波長
分散トレランスが著しく損なわれるという問題があっ
た。
【0014】また一方で、従来のRZ変調方式(文献
4、5、6)では、図25(d)に示すように、すべて
のパルスの光位相が同相であるため、従来の光パルス列
信号のフーリエ変換は、図25(e)に示すように、キ
ャリアf0を中心にキャリア成分の両側の伝送速度Bだ
け離れたところにクロック成分のモードが生じる。この
3つのモードが、通常のNRZ符号で変調された場合、
各モードが帯域幅2BのNRZ信号で変調され全帯域幅
は図26(h)に示したように4Bとなってしまう。
【0015】すなわち、パルス列の光変調スペクトルの
占有帯域が3Bから4B(Bは伝送速度)以上と広いた
め、波長分散及び分散スロープの影響を受けやすく、伝
送速度を高速化した場合伝送距離が制限されやすい。ま
た、波長多重システムを考えた場合、光変調スペクトル
の占有帯域が広いと、当該波長多重システムに用いられ
る光増幅器のもつ一定の光増幅帯域に多重できる波長チ
ャンネル数が少なくなり、周波数利用効率が低下する。
このため波長多重システムの総伝送容量が少なくなると
いう問題があった。
【0016】また、前記文献7の2モードビートパルス
信号を発生技術は、2つの縦モードの光周波数同期を実
現することが難しく安定性に欠けるという問題があっ
た。前記文献8においても2モードビートパルス信号が
開示されているが、変調データ信号はいずれも従来のN
RZ符号が開示されているのみであり、いずれも光スペ
クトル中に伝送速度Bと等しい間隔で輝線スペクトルが
生じる。この結果、光ファイバ内の入力が誘導ブリルア
ン散乱のしきい値(シリカの単一モードファイバで1.
5μm波長で数mW)を超えると入力側に逆方向散乱さ
れ、光ファイバ伝送路に送信装置から入力できるファイ
バ内入力パワーに著しい制限を受ける。この問題を解決
するには、従来、光搬送信号の線幅を拡大する付加回路
などが必要であった。
【0017】本発明の目的は、パーシャルレスポンス符
号を用いた光伝送装置において、波長トレランスを拡大
するとともに、分散補償を簡素化しファイバ内入力パワ
ー制限の緩和が可能な技術を提供することにある。
【0018】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
【0019】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0020】(1)縦モードの光信号をパーシャルレス
ポンス信号に基づいて変調して出力する光伝送方法であ
って、システムクロック源からのクロック信号を入力と
して単一モード光信号を変調し、周波数間隔がn×B
(nは自然数、Bは伝送速度)である2つの縦モードの
パルス光信号を生成し、前記システムクロック源と同期
したデジタル信号源からの2値NRZ信号を符号変換し
てパーシャルレスポンス信号を生成し、前記パーシャル
レスポンス信号に基づいて前記2つの縦モードのパルス
光信号を変調した2値RZ変調信号を出力する。
【0021】(2)縦モードの光信号をパーシャルレス
ポンス信号に基づいて変調して出力する光伝送方法であ
って、システムクロック源からのクロック信号を入力と
して単一モード光信号を変調し、周波数間隔がn×B
(nは自然数、Bは伝送速度)である2つの縦モードの
パルス光信号を生成し、前記システムクロック源と同期
したデジタル信号源からの2値NRZ信号を符号変換し
てパーシャルレスポンス信号を生成し、前記パーシャル
レスポンス信号に基づいて前記2つの縦モードのパルス
光信号を変調した2値RZ変調信号を生成し、この生成
された2値RZ変調信号の高調波成分を除去した後に出
力する。
【0022】(3)前記(1)または(2)の光伝送方
法において、前記パーシャルレスポンス信号として、デ
ュオバイナリ信号を用いる。
【0023】(4)前記(1)または(2)の光伝送方
法において、前記パーシャルレスポンス信号として、変
形デュオバイナリ信号を用いる。
【0024】(5)クロック信号を発生するシステムク
ロック源と、前記クロック信号と同期して2値NRZデ
ジタル信号を発生させる2値NRZデジタル信号源と、
前記2値NRZデジタル信号を入力として電気パーシャ
ルレスポンス信号を生成する電気パーシャルレスポンス
符号化手段と、前記電気パーシャルレスポンス信号に基
づいて光信号を変調する光変調手段を有する光送信部
と、前記光送信部から送信される光信号を受信する光受
信部からなる光伝送装置において、前記光送信部は、光
周波数間隔n×B(nは自然数、Bは伝送速度)だけ離
れた2つの縦モードのパルス光信号を発生させる2モー
ドビート光パルス発生手段と、伝送速度Bの2値NRZ
入力信号に同期したクロック信号から前記2モードビー
ト光パルス発生手段を駆動する信号を発生させるパルス
光源駆動手段とを具備する。
【0025】(6)前記(5)の光伝送装置において、
前記2モードビート光パルス発生手段として、MZ強度
変調器を用いる。
【0026】(7)前記(5)の光伝送装置において、
前記2モードビート光パルス発生手段として、2モード
発振モードロックレーザを用いる。
【0027】(8)前記(5)の光伝送装置において、
前記2モードビート光パルス発生手段は、前記2つの縦
モードの光パルス信号の高調波成分を除去する光フィル
タを有する。
【0028】(9)前記(8)の光伝送装置において、
光フィルタ手段として波長多重用アレイ格子フィルタを
用いて、当該生成信号を多数波長多重する。
【0029】(10)前記(8)又は(9)の光伝送装置
において、前記2モードビート光パルス発生手段とし
て、さらにプッシュプル(push-pull)を用い、振幅が
前記プッシュプルMZ強度変調器の半波長電圧に等しい
nB/2の周波数クロック信号で駆動する。
【0030】(11)のクロック信号を発生するシステ
ムクロック源と、前記クロック信号と同期して2値NR
Zデジタル信号を発生させる2値NRZデジタル信号源
と、前記2値NRZデジタル信号を入力として電気パー
シャルレスポンス信号を生成する電気パーシャルレスポ
ンス符号化手段と、前記電気パーシャルレスポンス信号
に基づいて光信号を変調する光変調手段を有する光送信
部と、前記光送信部から送信される光信号を受信する光
受信部からなる光伝送装置において、前記光送信部は、
光周波数間隔n×B(nは自然数、Bは伝送速度)だけ
離れた2つの縦モードのパルス光信号を発生させる2モ
ードビート光パルス発生手段と、伝送速度Bの2値NR
Z入力信号に同期したクロック信号から前記2モードビ
ート光パルス発生手段を駆動する信号を発生させるパル
ス光源駆動手段と、前記光変調手段により変調された光
信号の高調波成分を除去する光フィルタ手段を具備す
る。
【0031】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
【0032】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰
り返しの説明は省略する。
【0033】
【発明の実施の形態】図1は本発明の光伝送装置の概略
構成を示すブロック図であり、1は光送信部、2はシス
テムクロック源、3はパルス光源駆動手段、4は2モー
ドビートパルス発生手段、5は2値NRZデジタル信号
源、6は電気パーシャルレスポンス符号化手段、7は光
変調手段、8は光フィルタ手段、9は光受信部である。
【0034】本発明の光伝送装置は、図1に示すよう
に、電気パーシャルレスポンス符号を用いて変調した光
信号を送信する光送信部1と、前記光送信部1から送信
される光信号を受信する光受信部9により構成される。
【0035】前記光送信部1のパルス光源駆動手段3
は、2値NRZデジタル信号源5のシステムクロック源
2と同期したクロック信号を入力として、2モードビー
トパルス発生手段4を駆動する駆動クロック信号を生成
して出力する。前記2モードビートパルス発生手段4で
は、前記駆動クロック信号を入力として伝送速度Bだけ
離れた2つの縦モード光信号を発生し、前記2値NRZ
デジタル信号源5で発生する2値NRZ信号に同期した
繰り返し周波数n×B(nは自然数、Bは伝送速度)の
2モードビートパルス光信号を出力する。
【0036】電気パーシャルレスポンス符号化手段6で
は、前記2値NRZデジタル信号源5で生成された2値
NRZ信号を電気パーシャルレスポンス信号に変換す
る。光変調手段7では、前記2モードビートパルス発生
手段4から入力された2モードビートパルス光信号を、
前記電気パーシャルレスポンス信号に従って変調して2
値光変調信号を生成する。
【0037】光フィルタ手段8では、前記2モードビー
ト光パルス列信号の光変調スペクトルに高調波が生じた
場合に、高調波成分のみを除去する。前記光フィルタ手
段8は波長多重機能を合わせて具備してもよい。
【0038】以下、図1に示した光送信部1の構成及び
動作について具体的に説明する。
【0039】(実施例1)図2は、本発明による実施例
1の光伝送装置における光送信部の概略構成を示すブロ
ック図であり、2はシステムクロック源、3はパルス光
源駆動手段、31は2分の1(1/2)分周回路、32
は駆動回路、4は2モードビートパルス発生手段、41
はマッハツェンダ(MZ)強度変調器、42は連続発振
(CW)レーザ光源、5は2値NRZデジタル信号源、6
は電気パーシャルレスポンス符号化手段、61はプリコ
ーダ、62は論理反転回路、63は排他的論理和回路
(EX−OR)、64は1ビット遅延回路、65は差動
変換器、66は増幅回路、67は低域通過フィルタ(L
PF)、67Aは1ビット遅延回路、67Bは加算器、
7は光変調手段、71はマッハツェンダ(MZ)強度変調
器、8は光フィルタ手段、81は光増幅器、82は光バ
ンドパスフィルタである。また、P1は単一モード光信
号、P2は2モードビートパルス光信号、P3は2値N
RZ信号、P4は反転NRZ信号、P5は2値NRZプ
リコーダ差動出力信号、P6は電気デュオバイナリ信
号、P7及びP8は2値RZ変調信号(光デュオバイナ
リ信号)である。
【0040】図3乃至図6は本実施例1の光伝送装置の
光送信部の動作を説明するための図である。
【0041】以下、図3乃至図6に沿って、図2に示し
た本実施例1の光送信部の動作を説明する。本実施例1
の光送信部では、前記電気パーシャルレスポンス符号と
してデュオバイナリ符号を用い、2モードビートパルス
発生手段4としMZ強度変調器41を用い、2つの縦モ
ードの周波数間隔を伝送速度Bと等しいとする。
【0042】まず、システムクロック源2で発生する周
波数B(Bは伝送速度と等しい)のクロック信号は、パ
ルス光源駆動手段3の1/2分周回路31に入力され、
前記1/2分周回路31により周波数f/2の1/2分
周信号が生成される。前記1/2分周信号は、駆動回路
32においてMZ強度変調器の半波長電圧Vp程度まで
増幅された後、2モードビートパルス発生手段4に差動
出力される。
【0043】前記2モードビートパルス発生手段4で
は、連続発振(CW)レーザ光源42で発生する、図3
(a)及び図3(b)に示したような光搬送波周波数f
0の単一モード光信号P1を、透過特性が0になるよう
に直流バイアスされたプッシュプル(push-pull)構成
のMZ強度変調器41により、前記パルス光源駆動手段
3から差動出力された前記1/2分周信号に従って変調
し、図3(c)、図3(d)、及び図3(e)に示した
ような周波数間隔がBだけ離れた2モードビートパルス
光信号P2が発生する。
【0044】ここで、図3(c)は前記2モードビート
パルス光信号P2の時間波形、図3(d)は図3(c)
の直接検波波形、図3(e)は光スペクトルである。前
記2モードビートパルス光信号P2は、図3(c)に示
すように、1ビットごとに光位相がπ反転する繰り返し
周波数Bの光パルス列となっている。この信号をフーリ
エ変換すると、図3(e)に示すように周波数差が伝送
速度Bと等しい2つの縦モードa、bが光周波数f0
B/2、及び光周波数f0+B/2に生じる。
【0045】一方、電気パーシャルレスポンス符号化手
段6は、前記システムクロック源2に同期した2値NR
Zデジタル信号源5からの2値NRZ信号を入力として
電気デュオバイナリ符号を出力するデュオバイナリ符号
化回路を構成している。前記2値NRZデジタル信号源
5から入力される、図4(f)に示すような2値NRZ
信号P3は、論理反転回路62で図4(g)に示す反転
NRZ信号P4のように論理反転した後、排他的論理和
回路(EX−OR)63と1ビット遅延回路(即ち、伝
送速度Bのデータの1タイムスロット遅延器)64で構
成されるプリコーダ61より2値NRZプリコーダ出力
信号に符号変換される。前記プリコーダ61により符号
変換された後、差動変換器65により、図4(h)に示
す2値NRZプリコーダ出力信号P5aと図4(i)に
示す1ビット遅延させたプリコーダ出力信号P5bで差
動出力される。前記差動変換器65から出力された2値
NRZプリコーダ差動出力信号P5は増幅回路66で増
幅された後、3dB帯域がB/4である低域通過フィル
タ(LPF)67に入力され、図4(j)に示すような
3値の相補的な電気デュオバイナリ信号P6を得る。低
域通過フィルタ(LPF)67の論理的な等価回路は、
1ビット遅延回路67Aと加算器67Bで構成されるプ
リコーダと等価であり、前記2値NRZプリコーダ出力
信号P5aとそれを1ビット遅延させた2値NRZプリ
コーダ出力信号P5bが加算されたものと等価であるこ
とが分かる。
【0046】光変調手段7では、プッシュプル(push-p
ull)構成のMZ強度変調器71により、前記2モード
ビートパルス光信号P2が前記3値の相補的な電気デュ
オバイナリ信号P6に従って変調され、図5(k)に示
す2値RZ変調信号P7に変換される。
【0047】前記2モードビートパルス発生手段4で生
じる2つの縦モードは、前記光変調手段7において各々
デュオバイナリ変調されるため、図3(e)の光周波数
0−B/2及び光周波数f0+B/2の輝線スペクトル
は消え、図5(m)に示すように帯域幅Bの2つのデュ
オバイナリ信号スペクトルが光周波数f0−B/2、及
びf0+B/2を中心に生じ、全信号帯域としては2B
となる。この信号を再び時間領域でみると、2つの光デ
ュオバイナリ信号がお互いに干渉しあい、図5(k)に
示すようなRZ波形になる。
【0048】図25及び図26に示したような従来の光
パルス信号は、本実施例1とは異なり、全てのパルスの
光位相が同相になっている。そのため、従来の光パルス
列信号のフーリエ変換では、図25(e)のようにキャ
リアf0を中心にキャリア成分の両側の伝送速度Bだけ
離れたところにクロック成分のモードが生じる。この3
つのモードが、通常のNRZ符号で変調された場合、各
モードが帯域幅2BのNRZ信号で変調され、結果とし
て全帯域幅は4Bとなっていた。
【0049】すなわち、本実施例1の光送信部で生成さ
れるRZ信号光変調スペクトルの占有帯域は、従来のR
Z符号に比較して信号帯域を1/2にすることができ
る。
【0050】また、図5(k)から分かるように、前記
2値RZ変調信号P7の時間波形は1タイムスロットご
とに電界強度(光強度)が0になるRZ信号となってい
る。本実施例1では、図3(e)に示した2つの縦モー
ドa、bの各々が光デュオバイナリ変調されるため、光
周波数f0−B/2及び、f0+B/2の輝線スペクトル
は消え、光変調スペクトルにはスペクトル密度の高い輝
線スペクトルがない。これにより、等しい平均光ファイ
バ内入力パワーにおいて、従来の光デュオバイナリ符号
に比べて1/2のスペクトル密度であるため誘導ブリル
アン散乱の影響を3dBに緩和できる。
【0051】なお、MZ強度変調器を用いる場合、前記
MZ強度変調器71の出力パワーをとるために、変調度
を100%程度にして個々の駆動振幅を半波長電圧に等
しくすると、MZ強度変調器の応答特性の非線形性によ
り、図6(b)及び図6(c)に示すように2モードビ
ートパルス光信号P2に高調波が生じる場合がある。そ
の場合には、図6(d)のように光周波数f0を中心と
した透過特性をもつ光バンドパスフィルタ82を用い、
図6(e)のように高調波成分を除去する。このとき前
記光変調手段7の出力に光増幅器81を配置し増幅した
後、前記光変調手段7の出力ポート、または前記2モー
ドビートパルス発生手段4の出力ポートと前記光変調手
段7の入力ポートの間のどちらか一方、もしくはその両
方に、前記光バンドパスフィルタ82を挿入してもよ
い。
【0052】図7及び図8は、本実施例1の光伝送装置
の作用効果を説明するための図で、光変調信号のアイ開
口劣化1dBを許容する波長分散トレランスのファイバ
入力パワー依存性を、計算機シミュレーションした結果
を従来の光デュオバイナリ符号に比較して示したもので
ある。シミュレーションに使用した伝送ファイバは図7
に示すように、1.55μm零分散の分散シフトファイ
バ(DSF)100kmを光直接増幅中継した200k
mのファイバ伝送路を用い、各区間で分散補償ファイバ
DCFで分散補償を行う条件とした。各中継器10のパ
ワーP0は同時に変化させた。また、伝送速度は40G
bit/sとし、線路損失は0.2dB/km、分散値
は+2ps/nm/kmとしている。
【0053】図8は、横軸に光伝送路(DSF)と分散
補償ファイバ(DCF)の総分散量をDCFを変化させ
て変えた場合の波長分散トレランスの中継器パワー出力
依存性を示し、図8(a)は本実施例1の2値RZ変調
信号P7の場合、図8(b)は従来のNRZ信号の場
合、図8(c)は従来のRZ信号の場合、図8(d)は
従来の光デュオバイナリ信号の場合を示している。図8
から分かるように、ファイバ入力パワーP0が0dBm
程度の光非線型効果が無視できる条件において、図8
(a)の2値RZ変調信号の波長分散トレランスは12
5ps/nmであり、図8(b)の従来のNRZ符号
(135ps/nm)と同等、図8(c)の従来RZ符
号(55ps/nm)に比較して約2倍、図8(d)の
従来の光デュオバイナリ符号(460ps/nm)の1
/4程度の波長分散トレランスを実現できる。
【0054】また、光ファイバ中での光非線型効果が顕
在化する中継器10のファイバ内入力のパワーP0が8
dBm以上の領域では、図8に示すようにデュオバイナ
リ符号の広い分散トレランスは急激に劣化し、異常分散
領域に最適な分散補償値がシフトする。分散補償の行い
やすい零分散領域でペナルティ1dBを許容するファイ
バ入力パワーPd(図中に○で表示)は図8(b)の従
来のNRZ符号では6.2dBm、図8(c)の従来の
RZ符号では8.2dBm、図8(d)の従来の光デュ
オバイナリ信号では5.8dBmと厳しく制限される。
これに対して、図8(a)の本実施例1の2値RZ変調
信号P7は、+12dBm以上となりファイバ入力パワ
ーPdのトレランスが拡大されている。
【0055】また、本実施例1の2値RZ変調符号は、
図8(a)に示すように、中継器10のパワーP0が8
dBm程度までは、分散トレランスは大きく変化せず、
最適分散補償値がD>0の異常分散領域にシフトを起こ
さないため、分散補償の設計が容易になる。
【0056】例えば、8dBmまでの高出力中継器パワ
ーを出力するシステムの分散補償設計を行う場合を考え
る。従来の符号では、最適な総分散量をD≠0の条件で
分散補償量を設計する必要があり、この時、最適なDが
個々の伝送路の損失条件や分散値によって変化する。こ
の値を従来の分散測定器で計測して決定することは難し
い。
【0057】一方、本実施例1の2値RZ変調信号P7
を用いれば、分散補償量を中継器パワー0dBm以下の
光非線形効果が起きない領域で、総分散量D=0になる
ように設計すればよい。すなわち、従来の分散測定器で
伝送路(この場合はDSF)の分散量を測定し、DCF
を含めた総分散量がD=0になるようにDCFの分散量
を決定すればよい。この結果、ペナルティ1dBを許容
するファイバ入力パワーPdは+8dBm以上まで拡大
され、同時に100ps/nm以上の広い分散トレラン
スが得られ、システム全体のSN比をおとさない高い中
継器パワーでの光中継伝送システムを容易な分散補償設
計で実現できる。
【0058】以上説明したように、本実施例1によれ
ば、単一モード光信号を、周波数間隔Bの2モードビー
トパルス光信号に変調した後、電気デュオバイナリ信号
で変調することにより、波長分散トレランスが広く、か
つ分散補償設計が容易で、ファイバ内入力パワーの制限
を緩和させた光伝送装置にすることができる。
【0059】(実施例2)図9は、本発明による実施例
2の光伝送装置における光送信部の概略構成を示すブロ
ック図であり、33は駆動回路、43はモード同期レー
ザである。本実施例2の光送信部において前記実施例1
と異なる点は、2モードビートパルス発生手段4として
モード同期レーザ43を用いている点である。
【0060】本実施例2におけるパルス光源駆動手段3
では、周波数B(Bは伝送速度と等しい)のシステムク
ロック源2からのクロック信号を入力として、駆動回路
33においてモード同期レーザの同期電圧Vsまで周波
数Bのクロック信号を増幅する。
【0061】また、2モードビートパルス発生手段4で
は、モード同期レーザ43を前記クロック信号の周波数
Bでモード同期変調し、周波数間隔がBだけ離れた2モ
ードビートパルス光信号P2を発生する。
【0062】一方、電気パーシャルレスポンス符号化手
段6は、前記システムクロック源2に同期した2値NR
Zデジタル信号源5からの2値NRZ信号P3が入力と
して電気デュオバイナリ符号を出力するデュオバイナリ
符号化回路を構成されており、前記実施例1と同様の手
順で3値の相補的な電気デュオバイナリ符号P6を生成
するため、その詳細な説明は省略する。
【0063】光変調手段7では、プッシュプル(push-p
ull)構成のMZ強度変調器71により、前記モード同
期レーザ43から出力された2モードビートパルス光信
号P2が前記3値の相補的な電気デュオバイナリ信号P
6に従って変調され、2値RZ変調信号P7に変換され
る。
【0064】本実施例2においても、前記実施例1と同
様に前記2モードビートパルス光信号P2に高調波成分
が発生する場合がある。その場合には、図6(d)のよ
うに光周波数f0を中心とした透過特性をもつ光バンド
パスフィルタ82を用い、図6(e)のように高周波成
分を除去する。このとき前記光変調手段7の出力に光増
幅器81を配置し増幅した後、前記光変調手段7の出力
ポート、または前記2モードビートパルス発生手段4の
出力ポートと前記光変調手段7の入力ポートの間のどち
らか一方、もしくはその両方に前記光バンドパスフィル
タを挿入してもよい。
【0065】以上説明したように、本実施例2によれ
ば、モード同期レーザにより、周波数間隔Bの2モード
ビートパルス光信号に変調した後、デュオバイナリ信号
で変調することにより、波長分散トレランスが広く、か
つ分散補償設計が容易で、ファイバ内入力パワーの制限
を緩和させた光伝送装置にすることができる。
【0066】また、本実施例2のように前記2モードビ
ートパルス発生手段4にモード同期レーザ43を用いる
ことにより、前記実施例1に比べてMZ強度変調器を1
つ減らすことが可能となり、MZ強度変調器の挿入損失
を低減し、送信信号の光SN比を向上することが可能で
ある。
【0067】(実施例3)図10は、本発明による実施
例3の光伝送装置における光送信部の概略構成を示す図
である。
【0068】本実施例3の光送信部において前記実施例
1と異なる点は、前記2モードビートパルス発生手段4
にモード同期レーザ43を用い、光パルスの繰り返し周
波数Bの1/m(mは自然数)の周波数分周信号を用い
て光パルス繰り返し周波数Bのモード同期を行うサブハ
ーモニックモード同期する点である。
【0069】図7のパルス光源駆動手段3では、周波数
B(Bは伝送速度と等しい)のシステムクロック源2か
らのクロック信号を入力として、まず1/2分周回路3
1において周波数f/2の1/2分周信号に変換する。
前記1/2分周信号は、駆動回路33においてモード同
期レーザの同期電圧Vsまで増幅される。
【0070】電気パーシャルレスポンス符号化手段6
は、前記システムクロック源2に同期した2値NRZデ
ジタル信号源5からの2値NRZ信号を入力として電気
デュオバイナリ符号を出力するデュオバイナリ符号化回
路を構成している。
【0071】本実施例3においても、前記実施例1と同
様の手順で3値の相補的な電気デュオバイナリ信号P6
を生成するため、その詳細な説明は省略する。
【0072】光変調手段7では、プッシュプル(push-p
ull)構成のMZ強度変調器71により、前記2モード
ビートパルス光信号P2が前記3値の相補的な電気デュ
オバイナリ信号P6に従って変調され、2値RZ変調信
号P7に変換される。
【0073】本実施例3においても、前記実施例1と同
様に前記2モードビートパルス光信号P2に高調波成分
が発生する場合がある。その場合には、光周波数f0
中心とした透過特性をもつ光バンドパスフィルタ82を
用いて高周波成分を除去する。このとき前記光変調手段
7の出力に光増幅器81を配置し増幅した後、前記光変
調手段7の出力ポート、または前記2モードビートパル
ス発生手段4の出力ポートと前記光変調手段7の入力ポ
ートの間のどちらか一方、もしくはその両方に前記光バ
ンドパスフィルタを挿入してもよい。
【0074】以上説明したように、本実施例3によれ
ば、モード同期レーザにより、周波数間隔Bの2モード
ビートパルス光信号に変調した後、電気デュオバイナリ
信号で変調することにより、波長分散トレランスが広
く、かつ分散補償設計が容易で、ファイバ内入力パワー
の制限を緩和させた光伝送装置にすることができる。
【0075】また、本実施例3のように、1/2分周回
路31により生成した周波数分周信号を用いて繰り返し
周波数Bのモード同期を行うことで、モード同期レーザ
の駆動周波数を下げることができ前記2モードビートパ
ルス発生手段4の駆動回路の実現が容易になる。
【0076】(実施例4)図11は、本発明による実施
例4の光伝送装置における光送信部の概略構成を示す図
であり、68は乗算器である。
【0077】本実施例4の光送信部は、図1に示した2
モードビートパルス発生手段4と光変調手段7を1つの
MZ強度変調器で同時に実現し、各部分における導波路
損失などの過剰挿入損失を低減できることが特徴であ
る。
【0078】図12乃至図14は、本実施例4の光送信
部の動作を説明するための図である。
【0079】以下、図11乃至図14に沿って、本実施
例4の光送信部の動作を説明する。
【0080】パルス光源駆動手段3では、周波数B(B
は伝送速度と等しい)のシステムクロック源2からのク
ロック信号を入力として、まず1/2分周回路31にお
いて周波数f/2の1/2分周信号が生成される。前記
1/2分周信号は、駆動回路32において増幅された
後、図12(a)に示すような1/2分周信号P9とし
て差動出力される。
【0081】一方、電気パーシャルレスポンス符号化手
段6は、前記システムクロック源2に同期した2値NR
Zデジタル信号源5からの2値NRZ信号P3を入力と
して電気デュオバイナリ符号を出力するデュオバイナリ
符号化回路を構成している。まず、図12(b)に示す
ような2値NRZ信号P3は、論理反転回路62で図1
2(c)に示す反転NRZ信号P4に論理反転された
後、排他的論理和回路(EX−OR)63と1ビット遅
延回路(即ち、伝送速度Bのデータの1タイムスロット
遅延器)64で構成されるプリコーダ61により2値N
RZプリコーダ出力信号符号変換される。前記プリコー
ダ61により符号変換された後、差動変換器65によ
り、図12(d)に示す2値NRZプリコーダ出力信号
P5aと図12(e)に示す1ビット遅延された2値N
RZプリコーダ出力信号P5bで差動出力される。前記
差動変換器65から差動出力された2値NRZプリコー
ド差動出力信号P5は増幅回路66で増幅された後、3
dB帯域がB/4である低域通過フィルタ(LPF)6
7に入力され、図13(f)に示すような3値の相補的
な電気デュオバイナリ信号P6を得る。全器低域通過フ
ィルタ(LPF)67の論理的な等価回路は、1ビット
遅延回路67Aと加算器67Bで構成されるプリコーダ
と等価である。前記電気デュオバイナリ信号P6は、乗
算器68において、前記パルス光源駆動手段3からの1
/2分周信号P9とミキシングされ、図13(h)に示
すような3値デュオバイナリRZ電気信号P10に変換
される。
【0082】図13(h)は、3値デュオバイナリRZ
電気信号P10の出力波形である。前記3値デュオバイ
ナリRZ電気信号P10は前記パルス光源駆動手段3か
らの1/2分周信号P9の波形と前記電気デュオバイナ
リ信号P6の波形が乗算された波形になっていることが
分かる。図13(i)は前記3値デュオバイナリRZ電
気信号P10のベースバンドスペクトルである。前記1
/2分周信号P9がベースバンドにおける周波数のB/
2のサブキャリアとなり、これを電気デュオバイナリ信
号P6で変調したベースバンド信号スペクトルになって
いる。
【0083】前記3値デュオバイナリRZ電気信号P1
0は、透過特性が0になるように直流バイアスされたプ
ッシュプル(push-pull)構成のMZ強度変調器71に
差動出力として入力され、図14(j)に示すような連
続発信(CW)レーザ光源42からの光搬送周波数がf0
の単一モード光信号P1が、図14(l)に示す2値R
Z変調信号P11に変換される。
【0084】図14(l)は2値RZ変調信号P11の
信号波形、図14(m)は図14(l)の直接検波波
形、図14(n)は2値RZ変調信号P11のスペクト
ルである。図14(l)から分かるように、時間波形は
1タイムスロットごとに電界強度(光強度)が0になる
RZ信号となっている。また、図14(n)に示したキ
ャリア輝線スペクトルが前記3値デュオバイナリRZ電
気信号P10で変調されるため、輝線スペクトルは消
え、光変調スペクトルにはスペクトル密度の高い輝線ス
ペクトルがない。これにより、等しい平均光ファイバ内
入力パワーにおいて、従来の光デュオバイナリ符号に比
べ、1/2のスペクトル密度であるため誘導ブリルアン
散乱の影響を3dBに緩和できる。
【0085】本実施例4においても、前記実施例1と同
様に高調波成分が発生する場合がある。その場合には、
光周波数f0を中心とした透過特性をもつ光バンドパス
フィルタ82を用いて高調波成分を除去する。このとき
前記光変調手段7の出力に光増幅器81を配置し増幅し
た後、前記光変調手段7の出力ポートに前記光バンドパ
スフィルタを挿入してもよい。
【0086】以上説明したように、本実施例4によれ
ば、単一モード光信号P1を、周波数間隔Bのクロック
信号から生成した1/2分周信号P9と電気デュオバイ
ナリ信号P6をミキシングした3値デュオバイナリ電気
信号P10に従って変調することにより、波長分散トレ
ランスが広く、かつ分散補償設計が容易で、ファイバ内
入力パワーの制限を緩和させた光伝送装置にすることが
できる。
【0087】(実施例5)図15は、本発明による実施
例5の光伝送装置における光送信部の概略構成を示すブ
ロック図であり、11は波長多重フィルタ、11A,1
1B,11C,11nは入力ポート、12は出力ポート
である。
【0088】本実施例5の光送信部では、前記2モード
ビートパルス発生手段4で生じる不要な高調波成分を除
去する光バンドパスフィルタとして波長多重フィルタ1
1を用い、除去された高調波成分が他波長ポートのクロ
ストークにならないことを特徴とする。前記波長多重フ
ィルタ11としては、例えば、アレイ格子フィルタを用
いてもよい。また、前記2モードビートパルス発生手段
4としては、前記実施例1で説明したMZ強度変調器4
1を用いる手段であってもよいし、前記実施例2乃至3
で説明したモード同期レーザ43を用いる手段であって
もよい。また、パーシャルレスポンス符号としてデュオ
バイナリ信号を用いてもよいし、変形デュオバイナリ信
号を用いてもよい。
【0089】図16は本実施例5の光送信部の動作を説
明する図である。
【0090】本実施例5の光伝送装置では、第1光送信
部1Aから第n光送信部1nまで複数(n)個あり、図
16(a)に示すように第1光送信部1Aから第n光送
信部1nまでの各光搬送周波数がf0からfnに設定され
ている。前記実施例1乃至4で説明した手順に沿って各
光送信部で生成された2値RZ変調信号が、入力ポート
数nの波長多重フィルタ11に接続される。前記波長多
重フィルタ11の、各入力ポートから出力ポート12へ
の透過特性は、透過パスバンド中心が図16(b)に示
すように、各光搬送周波数がf0からfnに一致し、かつ
光バンドパスフィルタの遮断特性が高調波信号成分のみ
除去できるように構成できる。前記波長多重フィルタ1
1として、例えば、アレイ格子フィルタを用いた場合、
多重信号帯域B0に比べ、アレイ格子フィルタのフリー
スペクトラルレンジ(FSR)を、多重するべき波長多
重信号の全光信号帯域より十分広くとれば、除去された
高調波信号成分が他の波長チャネルのクロストークにな
らないように構成でき、かつ波長多重ができる。
【0091】(実施例6)図17は、本発明による実施
例6の光伝送装置における光送信部の概略構成を示す図
であり、69Aは1対2(1:2)ビットインタリーブ
分離回路、69Bは2対1(2:1)ビットインタリー
ブ多重回路である。
【0092】図18乃至図21は本実施例6の光送信部
の動作を説明するための図である。
【0093】以下、図17乃至図21に沿って本実施例
6の光送信部の動作を説明する。本実施例6では、パー
シャルレスポンス符号として変形デュオバイナリ信号を
用い、前記2モードビートパルス発生手段4としてMZ
強度変調器41を用い、2つの縦モードの周波数間隔を
伝送速度Bと等しいとする。
【0094】まず、パルス光源駆動手段3では、周波数
B(Bは伝送速度と等しい)のシステムクロック源2か
らのクロック信号を入力として、まず1/2分周回路3
1において周波数f/2の1/2分周信号を生成する。
生成された前記1/2分周信号は、駆動回路32におい
てMZ強度変調器の半波長電圧Vp程度まで増幅され差
動出力される。
【0095】次に、2モードビートパルス発生手段4で
は、図18(a)に示すような連続発信(CW)レーザ光
源42からの単一モード光信号P1が、透過特性が0に
なるように直流バイアスされたプッシュプル(push-pul
l)構成のMZ強度変調器41により、前記パルス光源
駆動手段3から差動出力された1/2分周信号により変
調され、図18(c)、図18(d)、図18(e)に
示す周波数間隔がBだけ離れた2モードビートパルス光
信号P2が発生する。
【0096】ここで、図18(c)は2モードビートパ
ルス光信号P2の出力波形、図18(d)は図18
(c)の直接検波波形、図18(e)は図18(c)光
スペクトルである。2つの縦モードa、bがそれぞれ、
光周波数f0−B/2及び、f0+B/2において生じ
る。従って2つの縦モードの周波数差は伝送速度Bに等
しいことが分かる。
【0097】一方、電気パーシャルレスポンス符号化手
段6は、前記システムクロック源2に同期した2値NR
Zデジタル信号源5からの2値NRZ信号P3を入力と
して電気変形デュオバイナリ符号を出力する変形デュオ
バイナリ符号回路を構成している。まず、図19(f)
に示す2値NRZ信号P3は1:2ビットインタリーブ
分離回路69Aに入力され、図19(g)、図19
(h)に示すようなデータ速度B/2の2つの2値NR
Zビットインタリーブ分離信号P12a,P12bに分
離される。前記1:2ビットインタリーブ分離回路69
Aで分離された前記2つの2値NRZビットインタリー
ブ分離信号P12a,P12bは、それぞれ、排他的論
理輪回路(EX−OR)63A,63Bと1ビット遅延
回路(即ち、伝送速度B/2のデータの1タイムスロッ
ト遅延器)64A,64Bで構成されるプリコーダ61
により図19(i)及び図19(j)に示すような2値
NRZビットインタリーブプリコーダ出力信号P13
a,P13bに符号変換された後、2:1ビットインタ
リーブ多重回路69Bに入力され、図19(k)に示す
ようなデータ速度Bの2値NRZ変形デュオバイナリプ
リコード出力信号P14に多重される。前記2値NRZ
変形デュオバイナリプリコード出力信号P14は、差動
変換器65により差動出力される。前記差動変換器65
により差動出力された2値NRZプリコード差動出力信
号は増幅回路66で増幅された後、3dB帯域がB/4
で、中心周波数B/4のバンド通過フィルタ(BPF)
67’に入力され、図19(l)に示すような3値の相
補的な電気変形デュオバイナリ信号P15を得る。前記
バンド通過フィルタ67’の論理的な等価回路は、2ビ
ット遅延回路(伝送速度Bの2タイムスロット遅延器)
67Cと論理反転回路67Dと加算器67Bで構成され
るプリコーダと等価である。
【0098】光変調手段7では、プッシュプル(push-p
ull)構成のMZ強度変調器71により、前記2モード
ビートパルス光信号P2が前記3値の相補的な電気変形
デュオバイナリ信号P15に従い変調され、図20
(m)に示すような2値RZ変調信号P16に変換され
る。
【0099】ここで、図20(m)は前記2値RZ変調
信号P16の信号波形、図20(n)は図20(m)の
直接検波波形、図20(o)は図20(m)の光変調ス
ペクトルである。図20(m)から分かるように、時間
波形は1タイムスロットごとに電界強度(光強度)が0
になるRZ信号となっている。また、図20(o)の2
つの縦モードa、bの各々が変形光デュオバイナリ変調
されるため、光周波数f0−B/2及び、f0+B/2の
輝線スペクトルは消え、光変調スペクトルにはスペクト
ル密度の高い輝線スペクトルがない。これにより、従来
の光デュオバイナリ符号に比べ、1/4のスペクトル密
度であるため誘導ブリルアン散乱の影響を6dBに緩和
できる。
【0100】本実施例6においても、前記実施例1と同
様に高調波成分が発生する場合がある。その場合には、
光周波数f0を中心とした透過特性をもつ光バンドパス
フィルタ82を用いて高調波成分を除去する。このとき
前記光変調手段7の出力に光増幅器81を配置し増幅し
た後、前記光変調手段7の出力ポート、または前記2モ
ードビートパルス発生手段4の出力ポートと前記光変調
手段7の入力ポートの間のどちらか一方、もしくはその
両方に、前記光バンドパスフィルタを挿入してもよい。
【0101】以上説明したように、本実施例6によれ
ば、単一モード光信号を、周波数間隔Bの2モードビー
トパルス光信号に変調した後、変形デュオバイナリ信号
で変調することにより、波長分散トレランスが広く、か
つ分散補償設計が容易で、ファイバ内入力パワーの制限
を緩和させた光伝送装置にすることができる。
【0102】また、本実施例6のように、変形デュオバ
イナリ信号で変調することにより、前記実施例1から4
に比べ、誘導ブリルアン散乱の影響を更に緩和すること
ができる。
【0103】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。
【0104】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
変調される光搬送波として、従来の1つの縦モードCW
光信号の代わりに、周波数間隔n×B(nは自然数、B
は伝送速度)だけ離れた2つの縦モードの光信号(2モ
ードビートパルス光信号)を用いることにより、光変調
波形の初期符号干渉を通常の光パーシャルレスポンス信
号より改善し高感度化できる。
【0105】また、ファイバ内光入力パワーが高い場合
の波長分散トレランス特性を顕著に劣化させることな
く、光伝送できる手段を提供し、光ファイバ伝送路の波
長分散等化の設計を容易にできる。
【0106】また、光ファイバ伝送路における誘導ブリ
ルアン散乱に起因した光ファイバ内入力パワー制限を、
従来の光デュオバイナリ符号に比較して緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光伝送装置の概略構成を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明による実施例1の光伝送装置における光
送信部の概略構成を示す図である。
【図3】本実施例1の光送信部の動作を説明するための
図である。
【図4】本実施例1の光送信部の動作を説明するための
図である。
【図5】本実施例1の光送信部の動作を説明するための
図である。
【図6】本実施例1の光送信部の動作を説明するための
図である。
【図7】本実施例1の光送信部の作用効果を説明するた
めの図である。
【図8】本実施例1の光送信部の作用効果を説明するた
めの図である。
【図9】本発明による実施例2の光伝送装置における光
送信部の概略構成を示す図である。
【図10】本発明による実施例3の光伝送装置における
光送信部の概略構成を示す図である。
【図11】本発明による実施例4の光伝送装置における
光送信部の概略構成を示す図である。
【図12】本実施例4の光送信部の動作を説明するため
の図である。
【図13】本実施例4の光送信部の動作を説明するため
の図である。
【図14】本実施例4の光送信部の動作を説明するため
の図である。
【図15】本発明による実施例5の光伝送装置における
光送信部の概略構成を示す図である。
【図16】本実施例5の光送信部の動作を説明するため
の図である。
【図17】本発明による実施例6の光伝送装置における
光送信部の概略構成を示す図である。
【図18】本実施例6の光送信部の動作を説明するため
の図である。
【図19】本実施例6の光送信部の動作を説明するため
の図である。
【図20】本実施例6の光送信部の動作を説明するため
の図である。
【図21】本実施例6の光送信部の動作を説明するため
の図である。
【図22】従来の光伝送装置における光送信部の概略構
成を示す図である。
【図23】従来の光送信部の動作を説明するための図で
ある。
【図24】従来の光送信部の動作を説明するための図で
ある。
【図25】従来の光送信部の動作を説明するための図で
ある。
【図26】従来の光送信部の動作を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
1…光送信部、2…システムクロック源、3…パルス光
源駆動手段、31…2分の1(1/2)分周回路、3
2,33…駆動回路、4…2モードビートパルス発生手
段、41…マッハツェンダ(MZ)強度変調器、42…連
続発振(CW)レーザ光源、43…モード同期レーザ、5
…2値NRZデジタル信号源、6…電気パーシャルレス
ポンス符号化手段、61…プリコーダ、62…論理反転
回路、63,63A,63B…排他的論理和回路(EX
−OR)、64,64A,64B…1ビット遅延回路、
65…差動変換器、66…増幅回路、67…低域透過フ
ィルタ(LPF)、67’…バンド透過フィルタ(BP
F)、67A…1ビット遅延回路、67B…加算器、6
7C…2ビット遅延回路、67D…論理反転回路、68
…乗算器、69A…1対2(1:2)ビットインタリー
ブ分離回路、69B…2対1(2:1)ビットインタリ
ーブ多重回路、7…光変調手段、71…マッハツェンダ
(MZ)強度変調器、8…光フィルタ手段、81…光増幅
器、82…光バンドパスフィルタ、9…光受信部、10
…中継器、11…波長多重フィルタ、12…出力ポー
ト、P1…単一モード光信号、P2…2モードビートパ
ルス光信号、P3…2値NRZ信号、P4…反転NRZ
信号、P5…2値NRZプリコーダ差動出力信号、P5
a…2値NRZプリコーダ出力信号、P5b…1ビット
遅延された2値NRZプリコーダ出力信号、P6…電気
デュオバイナリ信号、P7,P8…2値RZ変調信号
(光デュオバイナリ信号)、P9…1/2分周信号、P
10…3値デュオバイナリRZ電気信号、P11…2値
RZ変調信号(光デュオバイナリ信号)、P12a,P
12b…2値NRZビットインタリーブ分離信号、P1
3a,P13b…2値NRZビットインタリーブプリコ
ーダ出力信号、P14…2値NRZ変形デュオバイナリ
プリコード出力信号、P15…電気変形デュオバイナリ
信号、P16,P17…2値RZ変調信号(光変形デュ
オバイナリ信号)。
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/02 H04B 9/00 M 10/18 H04L 25/02 303 25/49 25/497 (72)発明者 米永 一茂 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 佐藤 憲史 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 鳥羽 弘 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 松浦 暁彦 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K002 AA01 AA02 BA02 BA13 CA01 CA14 CA16 DA06 FA01 5K029 AA03 CC04 GG05 JJ01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦モードの光信号をパーシャルレスポン
    ス信号に基づいて変調して出力する光伝送方法であっ
    て、システムクロック源からのクロック信号を入力とし
    て単一モード光信号を変調し、周波数間隔がn×B(n
    は自然数、Bは伝送速度)である2つの縦モードのパル
    ス光信号を生成し、前記システムクロック源と同期した
    デジタル信号源からの2値NRZ信号を符号変換してパ
    ーシャルレスポンス信号を生成し、前記パーシャルレス
    ポンス信号に基づいて前記2つの縦モードのパルス光信
    号を変調した2値RZ変調信号を出力することを特徴と
    する光伝送方法。
  2. 【請求項2】 縦モードの光信号をパーシャルレスポン
    ス信号に基づいて変調して出力する光伝送方法であっ
    て、システムクロック源からのクロック信号を入力とし
    て単一モード光信号を変調し、周波数間隔がn×B(n
    は自然数、Bは伝送速度)である2つの縦モードのパル
    ス光信号を生成し、前記システムクロック源と同期した
    デジタル信号源からの2値NRZ信号を符号変換してパ
    ーシャルレスポンス信号を生成し、前記パーシャルレス
    ポンス信号に基づいて前記2つの縦モードのパルス光信
    号を変調した2値RZ変調信号を生成し、この生成され
    た2値RZ変調信号の高調波成分を除去した後に出力す
    ることを特徴とする光伝送方法。
  3. 【請求項3】 前記請求項1または2に記載の光伝送方
    法において、前記パーシャルレスポンス信号として、デ
    ュオバイナリ信号を用いることを特徴とする光伝送方
    法。
  4. 【請求項4】 前記請求項1または2に記載の光伝送方
    法において、前記パーシャルレスポンス信号として、変
    形デュオバイナリ信号を用いることを特徴とする光伝送
    方法。
  5. 【請求項5】 クロック信号を発生するシステムクロッ
    ク源と、前記クロック信号と同期して2値NRZデジタ
    ル信号を発生させる2値NRZデジタル信号源と、前記
    2値NRZデジタル信号を入力として電気パーシャルレ
    スポンス信号を生成する電気パーシャルレスポンス符号
    化手段と、前記電気パーシャルレスポンス信号に基づい
    て光信号を変調する光変調手段を有する光送信部と、前
    記光送信部から送信される光信号を受信する光受信部か
    らなる光伝送装置において、前記光送信部は、光周波数
    間隔n×B(nは自然数、Bは伝送速度)だけ離れた2
    つの縦モードのパルス光信号を発生させる2モードビー
    ト光パルス発生手段と、伝送速度Bの2値NRZ入力信
    号に同期したクロック信号から前記2モードビート光パ
    ルス発生手段を駆動する信号を発生させるパルス光源駆
    動手段とを具備することを特徴とする光伝送装置。
  6. 【請求項6】 前記請求項5に記載の光伝送装置におい
    て、前記2モードビート光パルス発生手段として、マッ
    ハツェンダ(MZ)強度変調器を用いることを特徴とす
    る光伝送装置。
  7. 【請求項7】 前記請求項5に記載の光伝送装置におい
    て、前記2モードビート光パルス発生手段として、2モ
    ード発振モードロックレーザを用いることを特徴とする
    光伝送装置。
  8. 【請求項8】 前記請求項5に記載の光伝送装置におい
    て、前記2モードビート光パルス発生手段は、前記2つ
    の縦モードの光パルス信号の高調波成分を除去する光フ
    ィルタを有することを特徴とする光伝送装置。
  9. 【請求項9】 前記請求項8に記載の光伝送装置におい
    て、光フィルタ手段として波長多重用アレイ格子フィル
    タを用いて、当該生成信号を多数波長多重することを特
    徴とする光伝送装置。
  10. 【請求項10】 前記請求項8又は9に記載の光伝送装
    置において、前記2モードビート光パルス発生手段とし
    て、さらにプッシュプル(push-pull)を用い、振幅が
    前記プッシュプルMZ強度変調器の半波長電圧に等しい
    n×B/2の周波数クロック信号で駆動することを特徴
    とする光伝送装置。
  11. 【請求項11】 クロック信号を発生するシステムクロ
    ック源と、前記クロック信号と同期して2値NRZデジ
    タル信号を発生させる2値NRZデジタル信号源と、前
    記2値NRZデジタル信号を入力として電気パーシャル
    レスポンス信号を生成する電気パーシャルレスポンス符
    号化手段と、前記電気パーシャルレスポンス信号に基づ
    いて光信号を変調する光変調手段を有する光送信部と、
    前記光送信部から送信される光信号を受信する光受信部
    からなる光伝送装置において、前記光送信部は、光周波
    数間隔n×B(nは自然数、Bは伝送速度)だけ離れた
    2つの縦モードのパルス光信号を発生させる2モードビ
    ート光パルス発生手段と、伝送速度Bの2値NRZ入力
    信号に同期したクロック信号から前記2モードビート光
    パルス発生手段を駆動する信号を発生させるパルス光源
    駆動手段と、前記光変調手段により変調された光信号の
    高調波成分を除去する光フィルタ手段を具備することを
    特徴とする光伝送装置。
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