JP2001320330A - 強度変調とクロストカー効果による位相変調とによる同期光再生器 - Google Patents
強度変調とクロストカー効果による位相変調とによる同期光再生器Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/299—Signal waveform processing, e.g. reshaping or retiming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/25—Distortion or dispersion compensation
- H04B2210/258—Distortion or dispersion compensation treating each wavelength or wavelength band separately
Abstract
(57)【要約】
【課題】 最小限度のハードウエア構成要素で動作が単
純な強度変調および位相変調を実施する同期光再生器を
提供する。 【解決手段】 カーファイバにおけるクロストカー効果
により強度変調後に位相変調を行う。位相変調のために
使用されるクロックは、強度変調器に連続波長を投入す
ることによって得られる。従って、再生器は、連続光を
伝送信号と結合するマルチプレクサ２と、伝送信号およ
び連続光を変調する強度変調器６と、クロスト位相変調
により伝送信号を強度変調した連続光と位相変調するカ
ーファイバ１０とを含む。特に波長分割多重伝送システ
ムに適用される。
純な強度変調および位相変調を実施する同期光再生器を
提供する。 【解決手段】 カーファイバにおけるクロストカー効果
により強度変調後に位相変調を行う。位相変調のために
使用されるクロックは、強度変調器に連続波長を投入す
ることによって得られる。従って、再生器は、連続光を
伝送信号と結合するマルチプレクサ２と、伝送信号およ
び連続光を変調する強度変調器６と、クロスト位相変調
により伝送信号を強度変調した連続光と位相変調するカ
ーファイバ１０とを含む。特に波長分割多重伝送システ
ムに適用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバによる
伝送システム、特に波長分割多重伝送システムに関し、
より詳しくは、これらの伝送システムにおける再生に関
する。
伝送システム、特に波長分割多重伝送システムに関し、
より詳しくは、これらの伝送システムにおける再生に関
する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバーによる波長分割多重伝送シ
ステムでは、信号の同期変調を定期的に使用することが
提案されている。このような変調は、特に高ビットレー
トのシステムに対して、好適には光学的に行われる。再
生時に様々なチャンネルを同期するために、リンクにお
いて一定の間隔で同期を行う波長割り当て、遅延の付
与、信号周波数の多重周波数変調など、様々な方法が提
案されている。
ステムでは、信号の同期変調を定期的に使用することが
提案されている。このような変調は、特に高ビットレー
トのシステムに対して、好適には光学的に行われる。再
生時に様々なチャンネルを同期するために、リンクにお
いて一定の間隔で同期を行う波長割り当て、遅延の付
与、信号周波数の多重周波数変調など、様々な方法が提
案されている。
【０００３】変調は、強度変調、位相変調、あるいは強
度および位相変調とすることができる。
度および位相変調とすることができる。
【０００４】Ｆ．Ｄｅｖａｕｘ他による「２０Ｇｂｉｔ
／ｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃ
ｉｅｎｃｙ ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ ＭＱＷ
ｅｌｅｃｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌａｔ
ｏｒｓ ｗｉｔｈ １．２Ｖ ｄｒｉｖｅｎ ｖｏｌｔ
ａｇｅ」（ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈ
ｎ． Ｌｅｔｔ．、第５巻、１２８８−１２９０頁（１
９９３年））は、電気吸収変調器を用いた、狭いフィル
タリングによる強度変調を記載している。
／ｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃ
ｉｅｎｃｙ ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ ＭＱＷ
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ｏｒｓ ｗｉｔｈ １．２Ｖ ｄｒｉｖｅｎ ｖｏｌｔ
ａｇｅ」（ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈ
ｎ． Ｌｅｔｔ．、第５巻、１２８８−１２９０頁（１
９９３年））は、電気吸収変調器を用いた、狭いフィル
タリングによる強度変調を記載している。
【０００５】別の強度変調は、Ｍ．Ｎａｋａｚａｗａ他
による「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｍｏｎｓｔｒａ
ｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌｉｔｏｎ ｄａｔａ ｔｒａｎ
ｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｖｅｒ ｕｎｌｉｍｉｔｅｄ ｄ
ｉｓｔａｎｃｅ ｗｉｔｈｓｏｌｉｔｏｎ ｃｏｎｔｒ
ｏｌ ｉｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｄｏｍａｉｎｓ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）第２９巻、第９号、７２９−７３０頁に記載さ
れている。この文献では、マッハ・ツェンダー型のＬｉ
ＮｂＯ３強度変調器を使用することが提案された。Ｏ．
Ｌｅｃｌｅｒｃ他による「Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ
ｉｎｄｅｐｅｎｄａｎｔ ＩｎＰｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ
Ｍａｃｈ−Ｚｅｎｄｅｒ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ｆｏｒ
２０Ｇｂｉｔ／ｓ ｓｏｌｉｔｏｎｓ ｒｅｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ 第３４巻、第１０号、１０１１−１０１３頁（１９
９８年））は、マッハ・ツェンダータイプのＩｎＰ強度
変調器を記載している。
による「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｍｏｎｓｔｒａ
ｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌｉｔｏｎ ｄａｔａ ｔｒａｎ
ｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｖｅｒ ｕｎｌｉｍｉｔｅｄ ｄ
ｉｓｔａｎｃｅ ｗｉｔｈｓｏｌｉｔｏｎ ｃｏｎｔｒ
ｏｌ ｉｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｄｏｍａｉｎｓ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）第２９巻、第９号、７２９−７３０頁に記載さ
れている。この文献では、マッハ・ツェンダー型のＬｉ
ＮｂＯ３強度変調器を使用することが提案された。Ｏ．
Ｌｅｃｌｅｒｃ他による「Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ
ｉｎｄｅｐｅｎｄａｎｔ ＩｎＰｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ
Ｍａｃｈ−Ｚｅｎｄｅｒ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ｆｏｒ
２０Ｇｂｉｔ／ｓ ｓｏｌｉｔｏｎｓ ｒｅｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ 第３４巻、第１０号、１０１１−１０１３頁（１９
９８年））は、マッハ・ツェンダータイプのＩｎＰ強度
変調器を記載している。
【０００６】さらに、カーファイバで伝播される伝送信
号とクロックとの間では、クロストカー効果（ｃｒｏｓ
ｓｅｄ Ｋｅｒｒ ｅｆｆｅｃｔ）による位相変調が知
られている。Ｓ．ＢｉｇｏおよびＯ．Ｌｅｃｌｅｒｃに
よる「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ
ａｌｌ−ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｐｈ
ａｓｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ
Ｋｅｒｒ Ｆｉｂｅｒ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｄ’ＥＣＯＣ’９７、３１１頁、Ｅｄｉｍｂｕｒｇ、９
月２２−２５日）は、このような技術を実施した例であ
る。この文献によれば、カー効果による位相変調は、伝
送信号と変調クロックとの間にノイズまたはスリップが
存在しても有効である。Ｏ．Ｌｅｃｌｅｒｃ他による
「２×２０Ｇｂｉｔ／ｓ、３５００ｋｍ ｒｅｇｅｎｅ
ｒａｔｅｄ ＷＤＭ ｓｏｌｉｔｏｎ ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｌｌ−ｏｐｔｉｃａｌ Ｋｅ
ｒｒｆｉｂｒｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」（第３４巻、
第２号、１９９−２０１頁（１９９８年））は、波長分
割多重伝送システムにおいて、カー効果による位相変調
の実行可能性を示している。
号とクロックとの間では、クロストカー効果（ｃｒｏｓ
ｓｅｄ Ｋｅｒｒ ｅｆｆｅｃｔ）による位相変調が知
られている。Ｓ．ＢｉｇｏおよびＯ．Ｌｅｃｌｅｒｃに
よる「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ
ａｌｌ−ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｐｈ
ａｓｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ
Ｋｅｒｒ Ｆｉｂｅｒ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｄ’ＥＣＯＣ’９７、３１１頁、Ｅｄｉｍｂｕｒｇ、９
月２２−２５日）は、このような技術を実施した例であ
る。この文献によれば、カー効果による位相変調は、伝
送信号と変調クロックとの間にノイズまたはスリップが
存在しても有効である。Ｏ．Ｌｅｃｌｅｒｃ他による
「２×２０Ｇｂｉｔ／ｓ、３５００ｋｍ ｒｅｇｅｎｅ
ｒａｔｅｄ ＷＤＭ ｓｏｌｉｔｏｎ ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｌｌ−ｏｐｔｉｃａｌ Ｋｅ
ｒｒｆｉｂｒｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」（第３４巻、
第２号、１９９−２０１頁（１９９８年））は、波長分
割多重伝送システムにおいて、カー効果による位相変調
の実行可能性を示している。
【０００７】再生器で位相変調および強度変調を行うこ
ともまた知られている。Ｐ．Ｂｒｉｎｄｅｌ他による
「“Ｂｌａｃｋ−ｂｏｘ”ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｇｅｎ
ｅｒａｔｏｒ ｆｏｒ ＲＺ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ
ｎ ｓｙｓｔｅｍｓ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ 第３５巻、第６号（１９９９年）、４８０
−４８１頁）は、強度変調し、次いで位相変調する分離
した変調を提案している。Ｂ．Ｄａｎｙ他による「Ｔｒ
ａｎｓｏｃｅａｎｉｃ ４×４０ Ｇｂｉｔ／ｓｓｙｓ
ｔｅｍ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−
ｍａｎａｇｅｄｓｏｌｉｔｏｎ ｔｒａｓｍｉｓｓｉｏ
ｎ ａｎｄ ｎｅｗ “ｂｌａｃｋ−ｂｏｘ” ｉｎ−
ｌｉｎｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏ
ｎ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第３
５巻、第５号（１９９９年）、４１８−４２０頁）は、
分散制御されたソリトン伝播を用いた４チャンネル伝送
システムに同じ再生技術を適用しており、チャンネルを
分離して、各チャンネルにつき１個の再生器を用いてい
る。
ともまた知られている。Ｐ．Ｂｒｉｎｄｅｌ他による
「“Ｂｌａｃｋ−ｂｏｘ”ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｇｅｎ
ｅｒａｔｏｒ ｆｏｒ ＲＺ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ
ｎ ｓｙｓｔｅｍｓ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ 第３５巻、第６号（１９９９年）、４８０
−４８１頁）は、強度変調し、次いで位相変調する分離
した変調を提案している。Ｂ．Ｄａｎｙ他による「Ｔｒ
ａｎｓｏｃｅａｎｉｃ ４×４０ Ｇｂｉｔ／ｓｓｙｓ
ｔｅｍ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−
ｍａｎａｇｅｄｓｏｌｉｔｏｎ ｔｒａｓｍｉｓｓｉｏ
ｎ ａｎｄ ｎｅｗ “ｂｌａｃｋ−ｂｏｘ” ｉｎ−
ｌｉｎｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏ
ｎ」（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第３
５巻、第５号（１９９９年）、４１８−４２０頁）は、
分散制御されたソリトン伝播を用いた４チャンネル伝送
システムに同じ再生技術を適用しており、チャンネルを
分離して、各チャンネルにつき１個の再生器を用いてい
る。
【０００８】フランス特許Ａ２７５９８３０およびフラ
ンス特許出願第９９１４１１７号（１９９９年１１月１
０日出願）「波長分割多重伝送システムにおける分散フ
ァイバによるチャンネル同期」は、強度変調し、次いで
異なる変調器で位相変調することによる同期再生を提案
している。
ンス特許出願第９９１４１１７号（１９９９年１１月１
０日出願）「波長分割多重伝送システムにおける分散フ
ァイバによるチャンネル同期」は、強度変調し、次いで
異なる変調器で位相変調することによる同期再生を提案
している。
【０００９】欧州特許ＥＰ−Ａ−０８４３９１７は、光
信号の位相変調のために２個の制御入力を持つループ状
の非線形光ミラーの使用を提案している。これは、２個
の制御入力を備えたＮＯＬＭ（非線形光ミラー）に関す
る。従って、２個の電極を有するマッハ−ツェンダー変
調器と同等のファイバであり、強度および位相変調（変
調度）とは関係しない制御を可能にする。
信号の位相変調のために２個の制御入力を持つループ状
の非線形光ミラーの使用を提案している。これは、２個
の制御入力を備えたＮＯＬＭ（非線形光ミラー）に関す
る。従って、２個の電極を有するマッハ−ツェンダー変
調器と同等のファイバであり、強度および位相変調（変
調度）とは関係しない制御を可能にする。
【００１０】上記の解決方法には幾つかの欠点がある。
位相変調と強度変調との分離は、複雑な解決方法である
のでコストがかかる。ループ状の非線形光ミラー技術
は、ノイズまたは分散波の蓄積を制御できない。すなわ
ち、こうした共同の変調方法は、伝送システムの長さ全
体を制限する。
位相変調と強度変調との分離は、複雑な解決方法である
のでコストがかかる。ループ状の非線形光ミラー技術
は、ノイズまたは分散波の蓄積を制御できない。すなわ
ち、こうした共同の変調方法は、伝送システムの長さ全
体を制限する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様々
な欠点を解消する解決方法を提案する。本発明は、最小
限度のハードウエア構成要素で動作が単純な強度変調お
よび位相変調を実施する再生器を提案する。
な欠点を解消する解決方法を提案する。本発明は、最小
限度のハードウエア構成要素で動作が単純な強度変調お
よび位相変調を実施する再生器を提案する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】より詳しくは、本発明
は、連続光を伝送信号と結合するマルチプレクサと、伝
送信号および連続光を変調する強度変調器と、クロスト
位相変調（ｃｒｏｓｓｅｄ ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）により伝送信号を強度変調した連続光と位相
変調するカーファイバとを含む、光伝送システムのため
の再生器を提案する。
は、連続光を伝送信号と結合するマルチプレクサと、伝
送信号および連続光を変調する強度変調器と、クロスト
位相変調（ｃｒｏｓｓｅｄ ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）により伝送信号を強度変調した連続光と位相
変調するカーファイバとを含む、光伝送システムのため
の再生器を提案する。
【００１３】実施形態では、再生器が、カーファイバの
後段にあって、連続光をフィルタリングするフィルタを
有する。
後段にあって、連続光をフィルタリングするフィルタを
有する。
【００１４】強度変調器は、有利には、マッハ・ツェン
ダー変調器である。
ダー変調器である。
【００１５】実施形態では、カーファイバの非線形屈折
率が、２．７×１０−２０ｍ２／Ｗより大きい。また、
カーファイバーの波長分散が、伝送信号の波長と連続光
の波長との中央の波長に対してゼロになることが有利で
ある。
率が、２．７×１０−２０ｍ２／Ｗより大きい。また、
カーファイバーの波長分散が、伝送信号の波長と連続光
の波長との中央の波長に対してゼロになることが有利で
ある。
【００１６】好適には、強度変調度が１ｄＢよりも大き
く、より好適には３ｄＢより大きい。
く、より好適には３ｄＢより大きい。
【００１７】本発明はまた、デマルチプレクスされたチ
ャンネルを出力で供給するデマルチプレクサと、各デマ
ルチプレクスされたチャンネルに対して、連続光を該チ
ャンネルの信号と結合するマルチプレクサ、前記チャン
ネルの信号および連続光を変調する強度変調器、および
クロスト位相変調により伝送信号を強度変調された連続
光と位相変調するカーファイバと、各チャンネルの位相
変調信号を受信して多重化信号を供給するマルチプレク
サとを含む、波長分割多重光伝送システムのための再生
器を提案する。
ャンネルを出力で供給するデマルチプレクサと、各デマ
ルチプレクスされたチャンネルに対して、連続光を該チ
ャンネルの信号と結合するマルチプレクサ、前記チャン
ネルの信号および連続光を変調する強度変調器、および
クロスト位相変調により伝送信号を強度変調された連続
光と位相変調するカーファイバと、各チャンネルの位相
変調信号を受信して多重化信号を供給するマルチプレク
サとを含む、波長分割多重光伝送システムのための再生
器を提案する。
【００１８】実施形態では、連続光が単一の光源により
供給される。この場合、光源からの信号を増幅する増幅
器を設けることができる。
供給される。この場合、光源からの信号を増幅する増幅
器を設けることができる。
【００１９】別の実施形態では、強度変調器がマッハ・
ツェンダー変調器である。また、カーファイバの非線形
屈折率が、２．７×１０−２０ｍ２／Ｗより大きいこと
が好ましい。
ツェンダー変調器である。また、カーファイバの非線形
屈折率が、２．７×１０−２０ｍ２／Ｗより大きいこと
が好ましい。
【００２０】実施形態では、チャンネルのカーファイバ
の波長分散が、このチャンネルの伝送信号の波長と連続
光の波長との中央の波長に対してゼロになる。
の波長分散が、このチャンネルの伝送信号の波長と連続
光の波長との中央の波長に対してゼロになる。
【００２１】好適には、強度変調度が１ｄＢよりも大き
く、より好適には３ｄＢより大きい。
く、より好適には３ｄＢより大きい。
【００２２】本発明はさらに、上述した再生器を含む光
ファイバ伝送システムを提供する。
ファイバ伝送システムを提供する。
【００２３】本発明はまた、連続光を伝送信号と結合
し、伝送信号および連続光を共に強度変調し、クロスト
位相変調により伝送信号を強度変調した連続光と位相変
調することを含む、光再生方法を提案する。
し、伝送信号および連続光を共に強度変調し、クロスト
位相変調により伝送信号を強度変調した連続光と位相変
調することを含む、光再生方法を提案する。
【００２４】好適には、強度変調が、１ｄＢより大きい
変調度で行われる。
変調度で行われる。
【００２５】この方法の別の実施形態では、位相変調が
３°の変調度で行われる。
３°の変調度で行われる。
【００２６】有利には、変調ステップの後に、強度変調
された連続光をフィルタリングするステップを設ける。
された連続光をフィルタリングするステップを設ける。
【００２７】本発明の他の特徴および長所は、添付図面
に関して例として挙げた本発明の実施形態の以下の説明
を読めば、明らかになるであろう。
に関して例として挙げた本発明の実施形態の以下の説明
を読めば、明らかになるであろう。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明は、信号とクロックとの間
のクロストカー効果により、強度変調および位相変調を
結合することを提案する。伝送信号と同期される光クロ
ックを生成するために、本発明は、強度変調器で連続信
号を強度変調することを提案する。この解決方法によ
り、光クロックを簡単かつ正確に生成することができ、
光クロックは伝送信号と共に伝播されて、カーファイバ
での位相変調のために使用することができる。
のクロストカー効果により、強度変調および位相変調を
結合することを提案する。伝送信号と同期される光クロ
ックを生成するために、本発明は、強度変調器で連続信
号を強度変調することを提案する。この解決方法によ
り、光クロックを簡単かつ正確に生成することができ、
光クロックは伝送信号と共に伝播されて、カーファイバ
での位相変調のために使用することができる。
【００２９】図１は、単チャンネルの実施形態における
本発明による再生器の概略図である。図１の再生器は、
波長λｓの信号の伝送方向にマルチプレクサ２を含み、
マルチプレクサは、伝送信号と同じファイバに、伝送信
号の波長λｓとは異なる波長λｃの連続光源４からの光
を結合する。光源は、予め増幅した光源であってもよ
く、場合によってはパワーを強くして（「ブースト
し」）、位相変調器でクロック信号の強さを増す。再生
器は、その後に強度変調器６を備える。強度変調器は、
再生器の入力で受信した信号と、マルチプレクサにより
結合された連続光とを入力で受信する。さらに、その変
調入力８で変調クロックを受信し、変調クロックは、例
では無線周波数クロックである。図１には、クロック回
復装置を示していないが、これは、それ自体知られてい
るタイプである。図の例において、強度変調器６は、マ
ッハ−ツェンダーＩｎＰ変調器等の、チップ上に製造さ
れる変調器である。別のタイプの変調器を使用すること
もできる。強度変調器の出力では、強度変調を受けた波
長λｓの伝送信号と、強度変調器において連続光の変調
により得られた波長λｃの光クロックとが得られる。こ
のようにして得られたクロックは、伝送信号と完全に同
期することが明らかに分かる。実際、クロックは、伝送
信号と同時に強度変調される。この観点から、強度変調
器は、本発明によれば、信号を変調する役割をするだけ
ではなく、完全な同期クロックを生成する役割もする。
これらの二つの機能を果たすには、連続信号の波長λｃ
を変調器の通過帯域で選ぶだけでよい。一般に帯域１５
ｎｍでの変調を可能にする、特にＩｎＰタイプの強度変
調器では、この制約に容易に対応することができる。強
度変調器における変調度は、通常、１〜２０ｄＢであ
る。すなわち、変調度は特に、結合されるフィルタの幅
と、再生される信号の「品質」とに依存する。カー効果
によってもたらされる位相変調の品質に、変調度が著し
い影響を及ぼすことはない。しかしながら、変調度は、
約１ｄＢ、さらには３ｄＢの値を超えることが好まし
い。
本発明による再生器の概略図である。図１の再生器は、
波長λｓの信号の伝送方向にマルチプレクサ２を含み、
マルチプレクサは、伝送信号と同じファイバに、伝送信
号の波長λｓとは異なる波長λｃの連続光源４からの光
を結合する。光源は、予め増幅した光源であってもよ
く、場合によってはパワーを強くして（「ブースト
し」）、位相変調器でクロック信号の強さを増す。再生
器は、その後に強度変調器６を備える。強度変調器は、
再生器の入力で受信した信号と、マルチプレクサにより
結合された連続光とを入力で受信する。さらに、その変
調入力８で変調クロックを受信し、変調クロックは、例
では無線周波数クロックである。図１には、クロック回
復装置を示していないが、これは、それ自体知られてい
るタイプである。図の例において、強度変調器６は、マ
ッハ−ツェンダーＩｎＰ変調器等の、チップ上に製造さ
れる変調器である。別のタイプの変調器を使用すること
もできる。強度変調器の出力では、強度変調を受けた波
長λｓの伝送信号と、強度変調器において連続光の変調
により得られた波長λｃの光クロックとが得られる。こ
のようにして得られたクロックは、伝送信号と完全に同
期することが明らかに分かる。実際、クロックは、伝送
信号と同時に強度変調される。この観点から、強度変調
器は、本発明によれば、信号を変調する役割をするだけ
ではなく、完全な同期クロックを生成する役割もする。
これらの二つの機能を果たすには、連続信号の波長λｃ
を変調器の通過帯域で選ぶだけでよい。一般に帯域１５
ｎｍでの変調を可能にする、特にＩｎＰタイプの強度変
調器では、この制約に容易に対応することができる。強
度変調器における変調度は、通常、１〜２０ｄＢであ
る。すなわち、変調度は特に、結合されるフィルタの幅
と、再生される信号の「品質」とに依存する。カー効果
によってもたらされる位相変調の品質に、変調度が著し
い影響を及ぼすことはない。しかしながら、変調度は、
約１ｄＢ、さらには３ｄＢの値を超えることが好まし
い。
【００３０】強度変調器の出力において、再生器はカー
ファイバ１０を有する。波長λｓの信号および波長λｃ
のクロックが、このファイバで一緒に伝播されると、ク
ロストカー効果による信号の位相変調が行われる。カー
ファイバ１０は、カー効果を促進するように、大きな非
線形性を有するように選ばれる。カーファイバ１０には
特に、非線形屈折率ｎ２が、２．７×１０−２０ｍ２／
Ｗより大きいファイバを選択可能である。これは一般に
ＤＳＦ／ＳＭＦファイバー、あるいはまたカルコゲニド
ファイバである。位相変調器では、伝送信号とクロック
との間のスリップ作用を制限することが好ましい。この
観点から、ファイバの波長分散は、有利には、伝送信号
の波長と、強度変調によって得られたクロックの波長と
の中央の波長（λｓ＋λｃ）／２に対してゼロになるよ
うに選択する。カーファイバをこのように選択すると、
変調ファイバ１０に沿って変調されるクロックおよび信
号のスリップを制限することができる。
ファイバ１０を有する。波長λｓの信号および波長λｃ
のクロックが、このファイバで一緒に伝播されると、ク
ロストカー効果による信号の位相変調が行われる。カー
ファイバ１０は、カー効果を促進するように、大きな非
線形性を有するように選ばれる。カーファイバ１０には
特に、非線形屈折率ｎ２が、２．７×１０−２０ｍ２／
Ｗより大きいファイバを選択可能である。これは一般に
ＤＳＦ／ＳＭＦファイバー、あるいはまたカルコゲニド
ファイバである。位相変調器では、伝送信号とクロック
との間のスリップ作用を制限することが好ましい。この
観点から、ファイバの波長分散は、有利には、伝送信号
の波長と、強度変調によって得られたクロックの波長と
の中央の波長（λｓ＋λｃ）／２に対してゼロになるよ
うに選択する。カーファイバをこのように選択すると、
変調ファイバ１０に沿って変調されるクロックおよび信
号のスリップを制限することができる。
【００３１】位相変調ファイバの出力では、強度変調、
次いで位相変調を受けた波長λｓの信号が得られる。再
生器はさらに、波長λｃのクロック信号をフィルタリン
グ可能なフィルタ１２を有する。信号の波長に対する連
続波長のスペクトル位置に応じて、フィルタは、バンド
パスフィルタ、ハイパスフィルタまたはローパスフィル
タとすることができる。強度変調を受け、続いて位相変
調を受けた伝送信号だけが、フィルタの出力で得られ
る。
次いで位相変調を受けた波長λｓの信号が得られる。再
生器はさらに、波長λｃのクロック信号をフィルタリン
グ可能なフィルタ１２を有する。信号の波長に対する連
続波長のスペクトル位置に応じて、フィルタは、バンド
パスフィルタ、ハイパスフィルタまたはローパスフィル
タとすることができる。強度変調を受け、続いて位相変
調を受けた伝送信号だけが、フィルタの出力で得られ
る。
【００３２】本発明は、従来技術の装置に比べて、次の
ような長所がある。従来技術の強度変調に対して、本発
明は、再生器の複雑性を著しく増すことなく位相変調を
行うことができる。必要な追加コンポーネントは、連続
光源、マルチプレクサ、カーファイバ、および連続光を
フィルタリング可能なフィルタだけである。強度変調と
位相変調とを分離することにより、前述のように、強度
変調の際に位相変調のためのクロックを生成可能であ
る。強度変調に位相変調を付加することにより、図３に
関して説明するように、再生器の性能を改善できる。
ような長所がある。従来技術の強度変調に対して、本発
明は、再生器の複雑性を著しく増すことなく位相変調を
行うことができる。必要な追加コンポーネントは、連続
光源、マルチプレクサ、カーファイバ、および連続光を
フィルタリング可能なフィルタだけである。強度変調と
位相変調とを分離することにより、前述のように、強度
変調の際に位相変調のためのクロックを生成可能であ
る。強度変調に位相変調を付加することにより、図３に
関して説明するように、再生器の性能を改善できる。
【００３３】図２は、波長分割多重伝送の実施形態にお
ける、本発明による再生器の概略図である。図の例で
は、伝送システムには４つのチャンネルがあるものとみ
なす。再生器は、デマルチプレクサ１４を含み、デマル
チプレクサは、多重化信号を入力で受信して、様々なチ
ャンネルの波長λＳ１〜λＳ４の信号を４つの出力で供
給する。各チャンネルに対して、図２の再生器は、図１
の再生器と同様に、連続光源投入のためのマルチプレク
サ１６ｉ、強度変調器１８ｉ、およびカーファイバ２０
ｉを含む。カーファイバを出る信号は、マルチプレクサ
２２の入力に付与される。
ける、本発明による再生器の概略図である。図の例で
は、伝送システムには４つのチャンネルがあるものとみ
なす。再生器は、デマルチプレクサ１４を含み、デマル
チプレクサは、多重化信号を入力で受信して、様々なチ
ャンネルの波長λＳ１〜λＳ４の信号を４つの出力で供
給する。各チャンネルに対して、図２の再生器は、図１
の再生器と同様に、連続光源投入のためのマルチプレク
サ１６ｉ、強度変調器１８ｉ、およびカーファイバ２０
ｉを含む。カーファイバを出る信号は、マルチプレクサ
２２の入力に付与される。
【００３４】図１の装置の単純な多重化とは異なり、図
２の例では、連続波長λｃの信号に対して単一の光源２
４を用いる。この光源の出力は増幅器２６で増幅され、
様々なマルチプレクサ１６ｉに付与される。さらに、マ
ルチプレクサ２２が位相変調クロックをフィルタリング
するので、再生器の各分枝に図１のフィルタ１２のタイ
プのフィルタを設けることは不要である。
２の例では、連続波長λｃの信号に対して単一の光源２
４を用いる。この光源の出力は増幅器２６で増幅され、
様々なマルチプレクサ１６ｉに付与される。さらに、マ
ルチプレクサ２２が位相変調クロックをフィルタリング
するので、再生器の各分枝に図１のフィルタ１２のタイ
プのフィルタを設けることは不要である。
【００３５】強度変調器および位相変調器は、図１に関
して説明したものと同様に実施される。特に、各チャン
ネルのカーファイバを選択して、このカーファイバの波
長分散が、当該チャンネルの信号の波長と、強度変調に
よって得られるクロックの波長との中央の波長（λＳｉ
＋λｃ）／２に対してゼロになるようにすることができ
る。
して説明したものと同様に実施される。特に、各チャン
ネルのカーファイバを選択して、このカーファイバの波
長分散が、当該チャンネルの信号の波長と、強度変調に
よって得られるクロックの波長との中央の波長（λＳｉ
＋λｃ）／２に対してゼロになるようにすることができ
る。
【００３６】図１の場合と同様に、図２には、強度変調
のためのクロック生成装置を示していない。チャンネル
が同期している場合は、単一のクロックを用いてもよ
く、あるいは図示したように異なるクロックを用いても
よい。
のためのクロック生成装置を示していない。チャンネル
が同期している場合は、単一のクロックを用いてもよ
く、あるいは図示したように異なるクロックを用いても
よい。
【００３７】二つの実施形態では、連続光源のパワー
が、位相変調で使用されるクロックに対して望まれるパ
ワーに依存する。クロックと、カーファイバを介して伝
送される信号との間では約３゜の位相差が適切である。
これは、約π／５０の変調度に対応する。シリカファイ
バでは、このような位相差は、ピークパワーが約２ｍＷ
または＋３ｄＢｍのクロックで得られる。この値によ
り、強度変調器における損失を考慮して、連続光源のパ
ワーを計算することができる。約１３ｄＢのＩｎＰマッ
ハ−ツェンダー変調器に対する一般値では、ファイバに
結合される光源のパワーは約１６ｄＢｍである。このパ
ワーは、場合によっては、予め増幅するか、および／ま
たはブーストすることにより、光源を用いて有効に得ら
れる。特に、変調器の入力および出力に円錐状ファイバ
区間を設けることにより、変調器を介する損失を低減
し、それによって挿入損失を低減することも可能であ
る。このようにして、連続ポンプのパワーを３〜６ｄＢ
減らすことができる。
が、位相変調で使用されるクロックに対して望まれるパ
ワーに依存する。クロックと、カーファイバを介して伝
送される信号との間では約３゜の位相差が適切である。
これは、約π／５０の変調度に対応する。シリカファイ
バでは、このような位相差は、ピークパワーが約２ｍＷ
または＋３ｄＢｍのクロックで得られる。この値によ
り、強度変調器における損失を考慮して、連続光源のパ
ワーを計算することができる。約１３ｄＢのＩｎＰマッ
ハ−ツェンダー変調器に対する一般値では、ファイバに
結合される光源のパワーは約１６ｄＢｍである。このパ
ワーは、場合によっては、予め増幅するか、および／ま
たはブーストすることにより、光源を用いて有効に得ら
れる。特に、変調器の入力および出力に円錐状ファイバ
区間を設けることにより、変調器を介する損失を低減
し、それによって挿入損失を低減することも可能であ
る。このようにして、連続ポンプのパワーを３〜６ｄＢ
減らすことができる。
【００３８】４チャンネルの構成では、同じ仮定を用い
ることにより、約＋２１ｄＢｍの光源パワーが得られ
る。このパワーは、場合によっては増幅器に結合される
半導体光源によって得ることもできる。
ることにより、約＋２１ｄＢｍの光源パワーが得られ
る。このパワーは、場合によっては増幅器に結合される
半導体光源によって得ることもできる。
【００３９】非線形性が大きいカルコゲニドファイバを
位相変調に対して使用すると、位相変調クロックのパワ
ーを下げることも可能であり、従って、強度変調器に投
入される連続光源のパワーを下げることができる。それ
により約３〜６ｄＢ少なくなる。
位相変調に対して使用すると、位相変調クロックのパワ
ーを下げることも可能であり、従って、強度変調器に投
入される連続光源のパワーを下げることができる。それ
により約３〜６ｄＢ少なくなる。
【００４０】図３は、本発明による再生器と、従来技術
による再生器とを用いた伝送システムに対して、距離
（ｋｍ）の関数としてＱ値を示すグラフである。この図
では、カー効果による位相変調のみで行われる再生に対
して得られたＱ値を太線で示した。強度変調のみで行わ
れる再生に対して得られたＱ値は破線で示した。また、
本発明による再生器を用いて得られるＱ値は、四角の付
いた連続線で示した。図３の結果を得るために、単チャ
ンネルのソリトン信号を考慮した。伝送システムの増幅
器間の距離は４５ｋｍ、再生器間の距離は９０ｋｍであ
って、これは、Ｓ．ＢｉｇｏおよびＯ．Ｌｅｃｌｅｒｃ
による前述した文献に記載された実験と同じである。強
度変調は、３ｄＢの変調度の変調であり、フィルタは、
通過帯域０．７ｎｍのフィルタである。クロックのパワ
ーは３ｄＢｍに固定したので、位相変調は５゜になる。
位相変調のみ、強度変調のみ、または位相および強度変
調といった、考えられる各構成に対して、増幅器の出力
パワーの観点から伝送システムを最適化した。
による再生器とを用いた伝送システムに対して、距離
（ｋｍ）の関数としてＱ値を示すグラフである。この図
では、カー効果による位相変調のみで行われる再生に対
して得られたＱ値を太線で示した。強度変調のみで行わ
れる再生に対して得られたＱ値は破線で示した。また、
本発明による再生器を用いて得られるＱ値は、四角の付
いた連続線で示した。図３の結果を得るために、単チャ
ンネルのソリトン信号を考慮した。伝送システムの増幅
器間の距離は４５ｋｍ、再生器間の距離は９０ｋｍであ
って、これは、Ｓ．ＢｉｇｏおよびＯ．Ｌｅｃｌｅｒｃ
による前述した文献に記載された実験と同じである。強
度変調は、３ｄＢの変調度の変調であり、フィルタは、
通過帯域０．７ｎｍのフィルタである。クロックのパワ
ーは３ｄＢｍに固定したので、位相変調は５゜になる。
位相変調のみ、強度変調のみ、または位相および強度変
調といった、考えられる各構成に対して、増幅器の出力
パワーの観点から伝送システムを最適化した。
【００４１】図は、７５００ｋｍを超える距離に対し
て、距離と共に減少するクロストカー効果による位相変
調のみの場合のＱ値を示す。強度変調の場合、Ｑ値は、
約１５０００ｋｍの距離に対して漸近値約２２に向かっ
ている。本発明による変調は、それよりもずっと大きい
約３５という漸近値に到達することができる。
て、距離と共に減少するクロストカー効果による位相変
調のみの場合のＱ値を示す。強度変調の場合、Ｑ値は、
約１５０００ｋｍの距離に対して漸近値約２２に向かっ
ている。本発明による変調は、それよりもずっと大きい
約３５という漸近値に到達することができる。
【００４２】ソリトン信号波長分割多重伝送システムで
は、位相変調がさらに、信号のジッタを制限し、従っ
て、隣接チャンネルのソリトン間の衝突の影響を制限す
るという長所をもっている。
は、位相変調がさらに、信号のジッタを制限し、従っ
て、隣接チャンネルのソリトン間の衝突の影響を制限す
るという長所をもっている。
【００４３】もちろん、本発明は、記載および図示され
た例および実施形態に制限されるものではなく、当業者
は、多数の変形実施形態を検討することができる。ま
た、特にチャンネル数が増加する場合、様々な多重化チ
ャンネルに対して異なる連続光源を使用してもよいこと
は明らかである。図３の例は、ソリトン信号に対して挙
げられている。本発明はまた、他のタイプのＲＺ信号あ
るいはその他の信号にも適用される。波長分割多重伝送
システムでは、同期チャンネルが、位相変調および強度
変調を一緒に行うことができる。全てのチャンネルが同
期されている場合には、図１の再生器を使用可能であ
る。あるいは、複数の同期チャンネルが、図２の再生器
の一つの分枝を通ることができる。
た例および実施形態に制限されるものではなく、当業者
は、多数の変形実施形態を検討することができる。ま
た、特にチャンネル数が増加する場合、様々な多重化チ
ャンネルに対して異なる連続光源を使用してもよいこと
は明らかである。図３の例は、ソリトン信号に対して挙
げられている。本発明はまた、他のタイプのＲＺ信号あ
るいはその他の信号にも適用される。波長分割多重伝送
システムでは、同期チャンネルが、位相変調および強度
変調を一緒に行うことができる。全てのチャンネルが同
期されている場合には、図１の再生器を使用可能であ
る。あるいは、複数の同期チャンネルが、図２の再生器
の一つの分枝を通ることができる。
【図１】単チャンネルの実施形態における本発明による
再生器の概略図である。
再生器の概略図である。
【図２】波長分割多重伝送の実施形態における、本発明
による再生器の概略図である。
による再生器の概略図である。
【図３】本発明による再生器と、従来技術による再生器
とを用いた伝送システムに対して、距離の関数としてＱ
値を示すグラフである。
とを用いた伝送システムに対して、距離の関数としてＱ
値を示すグラフである。
２、１６ｉ、２２ マルチプレクサ ４、２４ 連続光源 ６、１８ｉ 強度変調器 １０、２０ｉ カーファイバ １２ フィルタ １４ デマルチプレクサ ２６ 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） Ｈ０４Ｊ 14/02
Claims (18)
- 【請求項１】 連続光を伝送信号と結合するマルチプレ
クサ（２）と、伝送信号および連続光を変調する強度変
調器（６）と、クロスト位相変調により伝送信号を強度
変調した連続光と位相変調するカーファイバ（１０）と
を含む、光伝送システムのための再生器。 - 【請求項２】 カーファイバの後段にあって、連続光を
フィルタリングするフィルタ（１２）を特徴とする請求
項１に記載の再生器。 - 【請求項３】 強度変調器が、マッハ・ツェンダー変調
器であることを特徴とする請求項１または２に記載の再
生器。 - 【請求項４】 カーファイバの非線形屈折率が、２．７
×１０−２０ｍ２／Ｗより大きいことを特徴とする請求
項１から３のいずれか一項に記載の再生器。 - 【請求項５】 カーファイバーの波長分散が、伝送信号
の波長と連続光の波長との中央の波長に対してゼロにな
ることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記
載の再生器。 - 【請求項６】 強度変調度が１ｄＢよりも大きく、好適
には３ｄＢより大きいことを特徴とする請求項１から４
のいずれか一項に記載の再生器。 - 【請求項７】 デマルチプレクスされたチャンネルを出
力で供給するデマルチプレクサ（１４）と、 各デマルチプレクスされたチャンネルに対して、連続光
を該チャンネルの信号と結合するマルチプレクサ（１６
ｉ）、前記チャンネルの信号および連続光を変調する強
度変調器（１８ｉ）、およびクロスト位相変調により伝
送信号を強度変調された連続光と位相変調するカーファ
イバ（２０ｉ）と、 各チャンネルの位相変調信号を受信して多重化信号を供
給するマルチプレクサ（２２）とを含む、波長分割多重
光伝送システムのための再生器。 - 【請求項８】 連続光が、単一の光源（２４）により供
給されることを特徴とする請求項７に記載の再生器。 - 【請求項９】 光源からの信号を増幅する増幅器（２
６）を特徴とする請求項８に記載の再生器。 - 【請求項１０】 強度変調器が、マッハ・ツェンダー変
調器であることを特徴とする請求項７から９のいずれか
一項に記載の再生器。 - 【請求項１１】 カーファイバの非線形屈折率が、２．
７×１０−２０ｍ２／Ｗより大きいことを特徴とする請
求項７から１０のいずれか一項に記載の再生器。 - 【請求項１２】 チャンネルのカーファイバの波長分散
が、前記チャンネルの伝送信号の波長と連続光の波長と
の中央の波長に対してゼロになることを特徴とする請求
項７から１１のいずれか一項に記載の再生器。 - 【請求項１３】 強度変調器における強度変調度が１ｄ
Ｂよりも大きく、好適には３ｄＢより大きいことを特徴
とする請求項７から１２のいずれか一項に記載の再生
器。 - 【請求項１４】 請求項１から１３のいずれか一項に記
載の再生器を含む光ファイバ伝送システム。 - 【請求項１５】 連続光を伝送信号と結合し、 伝送信号および連続光を共に強度変調し、 クロスト位相変調により伝送信号を強度変調した連続光
と位相変調することを含む、光再生方法。 - 【請求項１６】 強度変調が、１ｄＢより大きい変調度
で行われることを特徴とする請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１７】 位相変調が３°の変調度で行われるこ
とを特徴とする請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１８】 変調ステップの後で、強度変調された
連続光をフィルタリングするフィルタリングステップを
特徴とする請求項１５から１７のいずれか一項に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0003518 | 2000-03-20 | ||
| FR0003518A FR2806559B1 (fr) | 2000-03-20 | 2000-03-20 | Regenerateur optique synchrone par modulation d'intensite et modulation de phase par effet kerr croise |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001320330A true JP2001320330A (ja) | 2001-11-16 |
| JP4712991B2 JP4712991B2 (ja) | 2011-06-29 |
Family
ID=8848272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001078974A Expired - Fee Related JP4712991B2 (ja) | 2000-03-20 | 2001-03-19 | 強度変調とクロストカー効果による位相変調とによる同期光再生器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7050722B2 (ja) |
| EP (1) | EP1137208B1 (ja) |
| JP (1) | JP4712991B2 (ja) |
| AT (1) | ATE450088T1 (ja) |
| DE (1) | DE60140587D1 (ja) |
| FR (1) | FR2806559B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| EP1411659A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-21 | Corning Incorporated | Apparatus and method for regeneration of optical signals |
| US20060039627A1 (en) * | 2004-08-21 | 2006-02-23 | Xerox Corporation | Real-time processing of grayscale image data |
| JP4476097B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2010-06-09 | 富士通株式会社 | クロック抽出方法および装置 |
| US7590358B2 (en) * | 2005-02-28 | 2009-09-15 | Vladimir Grigoryan | Optical regenerative amplifier for binary phase shift-keying signals |
| CN101459471B (zh) * | 2007-12-14 | 2013-06-05 | 华为技术有限公司 | 一种光中继系统和方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH08242206A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-09-17 | At & T Corp | 非ソリトンソースを用いたソリトン伝送方法とその装置 |
| JPH08307391A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 時間多重化光パルス列分離方法及びその装置 |
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