JP2002026818A - 誘導ブリュアン散乱を抑圧するために偏波多重化を用いる光ファイバ伝送システム - Google Patents
誘導ブリュアン散乱を抑圧するために偏波多重化を用いる光ファイバ伝送システムInfo
- Publication number
- JP2002026818A JP2002026818A JP2001163609A JP2001163609A JP2002026818A JP 2002026818 A JP2002026818 A JP 2002026818A JP 2001163609 A JP2001163609 A JP 2001163609A JP 2001163609 A JP2001163609 A JP 2001163609A JP 2002026818 A JP2002026818 A JP 2002026818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- polarization
- optical
- laser source
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 84
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 229940125730 polarisation modulator Drugs 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 4
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 102100033007 Carbonic anhydrase 14 Human genes 0.000 description 1
- 101000867862 Homo sapiens Carbonic anhydrase 14 Proteins 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
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
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2537—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to scattering processes, e.g. Raman or Brillouin scattering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導ブリュアン散乱を抑圧するために偏波多
重化を用いる光ファイバ伝送システム。 【解決手段】本発明による光ファイバ信号路内の誘導ブ
リュアン散乱（SBS）を抑圧するための技法は、送信機
の所で偏波変調を用いて、発射された（信号の）電力を
直交する偏波状態（の信号）に分割する。各偏波の電力
を低減することで、SBSが低減される。光源のライン幅
の拡幅は、（１）（一方の偏波状態の信号路内に時間遅
延を導入することで）偏波状態の間にインコヒーレンス
性を導入すること、および（２）（残りの偏波状態の信
号路内に音響光変調器（AOM）を設けることで）偏波状
態の間に周波数シフトを導入することで達成される。
重化を用いる光ファイバ伝送システム。 【解決手段】本発明による光ファイバ信号路内の誘導ブ
リュアン散乱（SBS）を抑圧するための技法は、送信機
の所で偏波変調を用いて、発射された（信号の）電力を
直交する偏波状態（の信号）に分割する。各偏波の電力
を低減することで、SBSが低減される。光源のライン幅
の拡幅は、（１）（一方の偏波状態の信号路内に時間遅
延を導入することで）偏波状態の間にインコヒーレンス
性を導入すること、および（２）（残りの偏波状態の信
号路内に音響光変調器（AOM）を設けることで）偏波状
態の間に周波数シフトを導入することで達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導ブリュアン散
乱（SBS）の低い光ファイバ伝送システム、より詳細に
は、SBSの影響を低減するためにポンプ信号に偏波多重
化を施すことに関する。
乱（SBS）の低い光ファイバ伝送システム、より詳細に
は、SBSの影響を低減するためにポンプ信号に偏波多重
化を施すことに関する。
【０００２】
【従来の技術】長距離光ファイバ伝送システムにおいて
は、通信システムのコストの増加に結びつく中継器や増
幅器などの追加の要素を必要とすることなく光波信号を
伝送できるように、可能な限り高い光電力にて発射する
ことが望まれる。ただし、高電力と狭ライン幅の光源を
低損失のシングルモード伝送ファイバと組み合わせて用
いた場合、信号の劣化とビット誤り率の増加を来し、従
来は取るに足らないと考えられていた様々な非線形ファ
イバと関連する現象の顕在化を招く恐れがある。これら
非線形現象には、誘導ブリュアン散乱（SBS）、誘導ラ
マン散乱、自己位相変調などが含まれ、加えて、一つあ
るいは複数の光チャネルが伴う場合は、クロス位相
（混）変調や４波混合などの問題も発生する。
は、通信システムのコストの増加に結びつく中継器や増
幅器などの追加の要素を必要とすることなく光波信号を
伝送できるように、可能な限り高い光電力にて発射する
ことが望まれる。ただし、高電力と狭ライン幅の光源を
低損失のシングルモード伝送ファイバと組み合わせて用
いた場合、信号の劣化とビット誤り率の増加を来し、従
来は取るに足らないと考えられていた様々な非線形ファ
イバと関連する現象の顕在化を招く恐れがある。これら
非線形現象には、誘導ブリュアン散乱（SBS）、誘導ラ
マン散乱、自己位相変調などが含まれ、加えて、一つあ
るいは複数の光チャネルが伴う場合は、クロス位相
（混）変調や４波混合などの問題も発生する。
【０００３】あるファイバ内での誘導ブリュアン散乱
（SBS）は、音響波によって引き起こされる局所的な屈
折率の変動によって光子が散乱される結果として起こ
る。局所的な屈折率の変動は、とりわけ、ファイバコア
を構成するガラス格子内の超音波振動によって引き起こ
される。さらに、屈折率は非線形領域における光の強度
に依存するために、ファイバ内の強い光が存在は格子振
動が引き起こし、この格子振動のために音波が誘導さ
れ、これが光が一層散乱させ、終局的には、（"ポンプ"
信号と呼ばれる）強度の強い順方向伝搬信号からの光
が、逆方向に伝搬する信号、すなわち"Stokes（ストー
クス）"信号に対して利得を与えることとなる。このシ
ナリオが誘導ブリュアン散乱（SBS）に対する従来の説
明である。SBS閾値電力（PＳＢＳとして表記される）
は、逆方向ストークス信号（PＳｔｏｋｅｓ）の電力が
ファイバ入力の所の入力光ポンプ信号電力
（Pｐｕｍｐ）のレベルと等しくなる入力光ポンプ信号
電力（Pｐｕｍｐ）のレベルとして任意的に定義され
る。SBS閾値電力はファイバに沿って伝搬する光のライ
ン幅に比例して増加する。この理由により、SBSが与え
る悪影響に関しては、狭いライン幅のレーザ源が導入さ
れるまでは殆ど問題とならなかった。ただし、今日、狭
いライン幅のレーザ源が容易に入手できるようになった
こと、および将来の光ファイバ伝送システムにおいては
狭いライン幅のレーザが光源として選択される可能性が
高いことを考えると、誘導ブリュアン散乱（SBS）が信
号の劣化に比較的低い入力電力レベルにおいても大きく
寄与することが考えられる。
（SBS）は、音響波によって引き起こされる局所的な屈
折率の変動によって光子が散乱される結果として起こ
る。局所的な屈折率の変動は、とりわけ、ファイバコア
を構成するガラス格子内の超音波振動によって引き起こ
される。さらに、屈折率は非線形領域における光の強度
に依存するために、ファイバ内の強い光が存在は格子振
動が引き起こし、この格子振動のために音波が誘導さ
れ、これが光が一層散乱させ、終局的には、（"ポンプ"
信号と呼ばれる）強度の強い順方向伝搬信号からの光
が、逆方向に伝搬する信号、すなわち"Stokes（ストー
クス）"信号に対して利得を与えることとなる。このシ
ナリオが誘導ブリュアン散乱（SBS）に対する従来の説
明である。SBS閾値電力（PＳＢＳとして表記される）
は、逆方向ストークス信号（PＳｔｏｋｅｓ）の電力が
ファイバ入力の所の入力光ポンプ信号電力
（Pｐｕｍｐ）のレベルと等しくなる入力光ポンプ信号
電力（Pｐｕｍｐ）のレベルとして任意的に定義され
る。SBS閾値電力はファイバに沿って伝搬する光のライ
ン幅に比例して増加する。この理由により、SBSが与え
る悪影響に関しては、狭いライン幅のレーザ源が導入さ
れるまでは殆ど問題とならなかった。ただし、今日、狭
いライン幅のレーザ源が容易に入手できるようになった
こと、および将来の光ファイバ伝送システムにおいては
狭いライン幅のレーザが光源として選択される可能性が
高いことを考えると、誘導ブリュアン散乱（SBS）が信
号の劣化に比較的低い入力電力レベルにおいても大きく
寄与することが考えられる。
【０００４】今日に至るまで、光伝送システムにおける
誘導ブリュアン散乱（SBS）を抑圧するための様々な技
法が提唱されている。これら技法は、概ね、（１）SBS
を低減するためにファイバ媒体を修正する技法と、
（２）ライン幅を変えるためにレーザ源を修正する技法
の２つの大きなカテゴリーに分類される。第一のカテゴ
リーにおいては、ファイバの長さ方向に沿って屈折率
（および音響速度）が操作され、ファイバに沿ってのブ
リュアン利得プロフィルに変動が与えられる。この変動
によって利得が小さなバンド幅内に累積されることが回
避され、結果として、より広い利得プロフィルと高いSB
S閾値が達成される。ただし、このファイバを修正する
アプローチは、以下の理由から実用的ではない。つま
り、これら効果をファイバ内にファイバが製造される際
に組み込むことは比較的困難であり、さらに重要なこと
に、既に布設されている光ファイバ網にSBSを低減する
目的でこのアプローチを広範囲に渡って適用すること
（屈折率分布を埋め込むこと）は不可能である。
誘導ブリュアン散乱（SBS）を抑圧するための様々な技
法が提唱されている。これら技法は、概ね、（１）SBS
を低減するためにファイバ媒体を修正する技法と、
（２）ライン幅を変えるためにレーザ源を修正する技法
の２つの大きなカテゴリーに分類される。第一のカテゴ
リーにおいては、ファイバの長さ方向に沿って屈折率
（および音響速度）が操作され、ファイバに沿ってのブ
リュアン利得プロフィルに変動が与えられる。この変動
によって利得が小さなバンド幅内に累積されることが回
避され、結果として、より広い利得プロフィルと高いSB
S閾値が達成される。ただし、このファイバを修正する
アプローチは、以下の理由から実用的ではない。つま
り、これら効果をファイバ内にファイバが製造される際
に組み込むことは比較的困難であり、さらに重要なこと
に、既に布設されている光ファイバ網にSBSを低減する
目的でこのアプローチを広範囲に渡って適用すること
（屈折率分布を埋め込むこと）は不可能である。
【０００５】誘導ブリュアン散乱（SBS）のレベルを抑
圧するためにレーザ源を修正するためのもう一方のアプ
ローチは、より現実的であり、現存の光ファイバシステ
ム内で用いることもできる。この技法は、変調を介して
レーザのライン幅を広げると言う特許に基づく。1994年
7月12日付けでD.A.Fishmanらに交付された合衆国特許第
5,329,396号は、ライン幅を広げるためにFM変調をレー
ザバイアス電流に印加する従来の技術によるアレンジメ
ント（方法および装置）を開示する。この直接FMアプロ
ーチは、ディザー信号を用いることで、比較的大きな
（例えば、10 GHzのオーダの）周波数逸脱を得る。この
技法により、SBS閾値は15 dBほど増加される。ただし、
FM信号をレーザバイアス電流に印加するやり方では、か
なりのAM（"残留AM"として定義される）も生成され、こ
れによってシステムの性能が劣化されることが見つかっ
ている。別のやり方として、外部位相変調（PM）を用い
てレーザのライン幅を広げることもできる。1992年12月
24日付けでD.Huberらに交付された合衆国特許第5,166,8
21号はこのタイプのPM技法を開示する。ただし、この外
部PM技法は、光伝送システムにおいては、典型的にはレ
ーザ源のライン幅が過剰に増加することに起因して信号
の分散特性の劣化を招く。
圧するためにレーザ源を修正するためのもう一方のアプ
ローチは、より現実的であり、現存の光ファイバシステ
ム内で用いることもできる。この技法は、変調を介して
レーザのライン幅を広げると言う特許に基づく。1994年
7月12日付けでD.A.Fishmanらに交付された合衆国特許第
5,329,396号は、ライン幅を広げるためにFM変調をレー
ザバイアス電流に印加する従来の技術によるアレンジメ
ント（方法および装置）を開示する。この直接FMアプロ
ーチは、ディザー信号を用いることで、比較的大きな
（例えば、10 GHzのオーダの）周波数逸脱を得る。この
技法により、SBS閾値は15 dBほど増加される。ただし、
FM信号をレーザバイアス電流に印加するやり方では、か
なりのAM（"残留AM"として定義される）も生成され、こ
れによってシステムの性能が劣化されることが見つかっ
ている。別のやり方として、外部位相変調（PM）を用い
てレーザのライン幅を広げることもできる。1992年12月
24日付けでD.Huberらに交付された合衆国特許第5,166,8
21号はこのタイプのPM技法を開示する。ただし、この外
部PM技法は、光伝送システムにおいては、典型的にはレ
ーザ源のライン幅が過剰に増加することに起因して信号
の分散特性の劣化を招く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、当分野におい
ては、光伝送システム内に他のタイプの信号劣化を持ち
込むことなく、誘導ブリュアン散乱（SBS）を低減する
ことができるアレンジメント（方法／装置／配列）に対
する必要性が存在する。
ては、光伝送システム内に他のタイプの信号劣化を持ち
込むことなく、誘導ブリュアン散乱（SBS）を低減する
ことができるアレンジメント（方法／装置／配列）に対
する必要性が存在する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】当分野において残されて
いる必要性が本発明によって解決されるが、本発明は、
誘導ブリュアン散乱（SBS）の低い光ファイバ伝送シス
テム、より詳細には、SBSの影響を低減するためにポン
プ信号の偏波多重化を用いることに関する。
いる必要性が本発明によって解決されるが、本発明は、
誘導ブリュアン散乱（SBS）の低い光ファイバ伝送シス
テム、より詳細には、SBSの影響を低減するためにポン
プ信号の偏波多重化を用いることに関する。
【０００８】本発明によると、レーザ光出力は（"Ｓ"お
よび"Ｐ"と呼ばれる）直交する偏波に分割され、２つの
異なる信号路に沿って伝搬される。一方の信号路に沿っ
てはこれら信号間のコヒーレンス性を破るために時間遅
延（τ）が導入される。さらに、一方の偏波は、他方の
偏波に対して（Δf）だけ周波数シフトされる。一つの
好ましい実施例においては、周波数シフトを導入するた
めに音響光変調器（AOM）が用いられる。その後、これ
ら２つのインコヒーレント、かつ、周波数シフトされた
直交信号は再結合され、共通の信号路に送られる。誘導
ブリュアン散乱（SBS）は偏波に依存する現象であるた
めに、上述のように光信号を分割することで、各偏波に
存在する誘導ブリュアン散乱（SBS）を大幅に低減する
ことができる。
よび"Ｐ"と呼ばれる）直交する偏波に分割され、２つの
異なる信号路に沿って伝搬される。一方の信号路に沿っ
てはこれら信号間のコヒーレンス性を破るために時間遅
延（τ）が導入される。さらに、一方の偏波は、他方の
偏波に対して（Δf）だけ周波数シフトされる。一つの
好ましい実施例においては、周波数シフトを導入するた
めに音響光変調器（AOM）が用いられる。その後、これ
ら２つのインコヒーレント、かつ、周波数シフトされた
直交信号は再結合され、共通の信号路に送られる。誘導
ブリュアン散乱（SBS）は偏波に依存する現象であるた
めに、上述のように光信号を分割することで、各偏波に
存在する誘導ブリュアン散乱（SBS）を大幅に低減する
ことができる。
【０００９】本発明のアレンジメント（方法／装置／配
列）もう一つの長所は光システム内の様々な他の偏波に
依存する現象（例えば、偏波依存損失、空間ホールバー
ニング）も低減されることである。
列）もう一つの長所は光システム内の様々な他の偏波に
依存する現象（例えば、偏波依存損失、空間ホールバー
ニング）も低減されることである。
【００１０】本発明の一つの好ましい実施例において
は、偏波多重化が誘導ブリュアン散乱（SBS）をより一
層低減するために、従来の技術によるFMおよびPM SBS低
減技法の一方あるいは両方と合わせて用いられる。
は、偏波多重化が誘導ブリュアン散乱（SBS）をより一
層低減するために、従来の技術によるFMおよびPM SBS低
減技法の一方あるいは両方と合わせて用いられる。
【００１１】本発明の他の様々な特徴および長所が以下
の説明を図面を参照しながら読むことで一層明らかにな
るものである。
の説明を図面を参照しながら読むことで一層明らかにな
るものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の教示に従って構成
された一例としての偏波多重化光入力信号装置１０を示
す。装置１０は、レーザ源１２を備えるが、これは、従
来の任意のタイプの半導体レーザ（例えば、分布帰還
（DFB）レーザ）とすることができ、波長は、所望の光
通信ウインドウ、例えば、1300nmあるいは1500nm内に選
択される。レーザ源１２からの光信号Ｏは、その後、入
力として電力分割要素１４（例えば、偏波ビームスプリ
ッタあるいはカップラ）に加えられ、電力分割要素１４
によって光信号Ｏは、図１においてＳおよびＰとして示
される互いに直交する成分に分割される。これら直交成
分は、ここから別個の信号路１６、１８上に発射され
る。図１に示す特定の実施例においては、Ｓ成分は信号
路１６に結合され、Ｐ成分は信号路１８に結合される。
信号路１６、１８には、偏波維持光ファイバ、インテグ
レーテッド導波路、その他の偏波光信号の伝搬をサポー
トするために適する任意の他の媒体を用いることができ
る。その後、これら偏波成分の一つ（説明の実施例にお
いてはＳ成分）は遅延素子２０に通され、これら成分の
一つにΔτＤとして表される所定の遅延が導入され、こ
れによってＳ成分とＰ成分との間の（時間における）コ
ヒーレンス（性）が破られる。信号路として光ファイバ
が用いられる場合は、遅延素子２０は単に追加の長さＬ
の光ファイバから構成することができる。
された一例としての偏波多重化光入力信号装置１０を示
す。装置１０は、レーザ源１２を備えるが、これは、従
来の任意のタイプの半導体レーザ（例えば、分布帰還
（DFB）レーザ）とすることができ、波長は、所望の光
通信ウインドウ、例えば、1300nmあるいは1500nm内に選
択される。レーザ源１２からの光信号Ｏは、その後、入
力として電力分割要素１４（例えば、偏波ビームスプリ
ッタあるいはカップラ）に加えられ、電力分割要素１４
によって光信号Ｏは、図１においてＳおよびＰとして示
される互いに直交する成分に分割される。これら直交成
分は、ここから別個の信号路１６、１８上に発射され
る。図１に示す特定の実施例においては、Ｓ成分は信号
路１６に結合され、Ｐ成分は信号路１８に結合される。
信号路１６、１８には、偏波維持光ファイバ、インテグ
レーテッド導波路、その他の偏波光信号の伝搬をサポー
トするために適する任意の他の媒体を用いることができ
る。その後、これら偏波成分の一つ（説明の実施例にお
いてはＳ成分）は遅延素子２０に通され、これら成分の
一つにΔτＤとして表される所定の遅延が導入され、こ
れによってＳ成分とＰ成分との間の（時間における）コ
ヒーレンス（性）が破られる。信号路として光ファイバ
が用いられる場合は、遅延素子２０は単に追加の長さＬ
の光ファイバから構成することができる。
【００１３】残りの偏波信号成分、つまり、説明の実施
例においてはＰ成分は、入力として周波数シフトデバイ
ス２２、つまり、説明の実施例においては音響光変調器
（AOM）に加えられる。外部RF源２４を用いて周波数シ
フト信号rfが音響光変調器（AOM）２２に供給され、こ
の結果として所定の周波数シフトΔfが偏波成分Ｐ上に
印加される。その後、時間遅延された成分Ｓと周波数シ
フトされた成分Ｐは、別個の入力として偏波ビーム結合
器２６に加えられる。偏波ビーム結合器２６は、これら
信号を結合し、これらを光入力信号装置１０の出力とし
て出力信号路２８に提供する。
例においてはＰ成分は、入力として周波数シフトデバイ
ス２２、つまり、説明の実施例においては音響光変調器
（AOM）に加えられる。外部RF源２４を用いて周波数シ
フト信号rfが音響光変調器（AOM）２２に供給され、こ
の結果として所定の周波数シフトΔfが偏波成分Ｐ上に
印加される。その後、時間遅延された成分Ｓと周波数シ
フトされた成分Ｐは、別個の入力として偏波ビーム結合
器２６に加えられる。偏波ビーム結合器２６は、これら
信号を結合し、これらを光入力信号装置１０の出力とし
て出力信号路２８に提供する。
【００１４】こうして、本発明によると時間領域におけ
るインコヒーレンス性と周波数領域におけるシフトの両
方が導入され、結果として、各偏波（これらは互いに独
立にとどまる）に対するブリュアン（Brilloiun）閾値
が著しく増加される。加えて、本発明の偏波多重化技法
によると、入力信号の"偏波解消（depolarization）"を
提供され、結果として、様々な他の偏波依存障害（例え
ば、偏波依存損失および偏波ホールバーニング）も低減
される。
るインコヒーレンス性と周波数領域におけるシフトの両
方が導入され、結果として、各偏波（これらは互いに独
立にとどまる）に対するブリュアン（Brilloiun）閾値
が著しく増加される。加えて、本発明の偏波多重化技法
によると、入力信号の"偏波解消（depolarization）"を
提供され、結果として、様々な他の偏波依存障害（例え
ば、偏波依存損失および偏波ホールバーニング）も低減
される。
【００１５】図２は図１の装置１０に対する強度変動を
時間および周波数の関数として示す。より詳細には、図
２Ａは、直交するＳ成分（方向）とＰ成分（方向）に沿
っての強度の分離と、遅延素子２０によって信号成分Ｓ
に導入される時間遅延ΔτＤを示す。図２Ｂは、信号強
度の周波数領域の線図であり、音響光変調器（AOM）２
２によって達成されるＳ成分とＰ成分との間の特定の周
波数シフトΔfを示す。
時間および周波数の関数として示す。より詳細には、図
２Ａは、直交するＳ成分（方向）とＰ成分（方向）に沿
っての強度の分離と、遅延素子２０によって信号成分Ｓ
に導入される時間遅延ΔτＤを示す。図２Ｂは、信号強
度の周波数領域の線図であり、音響光変調器（AOM）２
２によって達成されるＳ成分とＰ成分との間の特定の周
波数シフトΔfを示す。
【００１６】上述のように、本発明の偏波多重化技法
は、より大きなSBS抑圧を達成するために、従来の技術
によるFM技法とPM技法のいずれかと組み合わせて用いる
こともできる。図３は、本発明のもう一つの実施例を示
す。この実施例においては、図１に示す偏波マルチプレ
クサ（装置）１０が、FM技法あるいはPM技法のいずれか
を行なうための前置マルチプレクサ要素３０と組み合わ
せて用いられる（図３においては、位相変調要素（PM）
は周波数変調要素（FM）に対する代替であることを示す
ために点線にて示される）。図３においては、レーザ源
１２は直接にFM源３２に結合され、FM源３２によってデ
ィザー信号ｄがレーザバイアス（電流）に印加される。
一つの実施例においては、ディザー信号ｄは、約100MHz
の周波数の50mV正弦波とされる。ディザー信号ｄの存在
はより大きな周波数逸脱を与え、SBS閾値を追加の15dB
だけ増加させる。代替として、位相変調要素（前置マル
チプレクサ要素３０）を、電気光変調器（EOM）３４、
例えば、マッハツェンダー干渉計と外部ドライブ源３６
から構成することもできる。この代替実施例において
は、ドライブ源３６を用いてrfとして表されるRF信号を
供給することで、電気光変調器（EOM）３４内での位相
変調が制御される。このような位相変調要素によって提
供されるライン幅の拡幅は、RF信号の周波数と変調指数
の両方に比例し、これも15dBのオーダであることが知ら
れている。FM技法あるいはPM技法のいずれが用いられる
場合も、その後、レーザ出力は入力として電力分割要素
１４に加えられ、その後、この信号は図１との関連で上
で説明したのと同一のやり方にて処理される。
は、より大きなSBS抑圧を達成するために、従来の技術
によるFM技法とPM技法のいずれかと組み合わせて用いる
こともできる。図３は、本発明のもう一つの実施例を示
す。この実施例においては、図１に示す偏波マルチプレ
クサ（装置）１０が、FM技法あるいはPM技法のいずれか
を行なうための前置マルチプレクサ要素３０と組み合わ
せて用いられる（図３においては、位相変調要素（PM）
は周波数変調要素（FM）に対する代替であることを示す
ために点線にて示される）。図３においては、レーザ源
１２は直接にFM源３２に結合され、FM源３２によってデ
ィザー信号ｄがレーザバイアス（電流）に印加される。
一つの実施例においては、ディザー信号ｄは、約100MHz
の周波数の50mV正弦波とされる。ディザー信号ｄの存在
はより大きな周波数逸脱を与え、SBS閾値を追加の15dB
だけ増加させる。代替として、位相変調要素（前置マル
チプレクサ要素３０）を、電気光変調器（EOM）３４、
例えば、マッハツェンダー干渉計と外部ドライブ源３６
から構成することもできる。この代替実施例において
は、ドライブ源３６を用いてrfとして表されるRF信号を
供給することで、電気光変調器（EOM）３４内での位相
変調が制御される。このような位相変調要素によって提
供されるライン幅の拡幅は、RF信号の周波数と変調指数
の両方に比例し、これも15dBのオーダであることが知ら
れている。FM技法あるいはPM技法のいずれが用いられる
場合も、その後、レーザ出力は入力として電力分割要素
１４に加えられ、その後、この信号は図１との関連で上
で説明したのと同一のやり方にて処理される。
【００１７】図４のグラフは、これら技法を用いること
によるレーザ閾値の改善を示す。より具体的には、図４
は、各入力に対して、後方散乱（SBS閾値）電力を入力
電力の関数として示す。"線形"偏波のプロットＡとＢ
は、本発明の偏波抑圧装置を利用しない装置に対応し、
より具体的には、プロットＡは従来の技術による（CW）
装置と関連し、プロットＢはFMディザーを含む装置と関
連する。さらに、偏波多重化とインコヒーレンスを利用
したときの（つまり、時間遅延は導入されるが周波数シ
フトは行なわれないときの）結果についても、CWとFMの
両方の場合（それぞれプロットＣとＤ）に対して示され
る。図から本発明による偏波多重化と時間遅延を用いた
場合、各プロットについてSBS閾値が約１ｄＢだけ増加
することがわかる。さらに、周波数シフトを追加した場
合（プロットＥとＦ）は、SBS閾値電力レベルが３ｄＢ
だけ増加することもわかる。
によるレーザ閾値の改善を示す。より具体的には、図４
は、各入力に対して、後方散乱（SBS閾値）電力を入力
電力の関数として示す。"線形"偏波のプロットＡとＢ
は、本発明の偏波抑圧装置を利用しない装置に対応し、
より具体的には、プロットＡは従来の技術による（CW）
装置と関連し、プロットＢはFMディザーを含む装置と関
連する。さらに、偏波多重化とインコヒーレンスを利用
したときの（つまり、時間遅延は導入されるが周波数シ
フトは行なわれないときの）結果についても、CWとFMの
両方の場合（それぞれプロットＣとＤ）に対して示され
る。図から本発明による偏波多重化と時間遅延を用いた
場合、各プロットについてSBS閾値が約１ｄＢだけ増加
することがわかる。さらに、周波数シフトを追加した場
合（プロットＥとＦ）は、SBS閾値電力レベルが３ｄＢ
だけ増加することもわかる。
【００１８】図５および図６は、従来の技術と本発明の
両方の様々な形態によって達成されるSBSスペクトルを
示す。より具体的には、図５は、以下のセットの条件
下、つまり：（ａ）従来のレーザ源；（ｂ）本発明によ
る時間遅延を含む"偏波解消"光源；および（ｃ）本発明
による時間遅延と周波数シフトの両方を含む"偏波解消"
光源を用いた場合のセットのSBSスペクトルを示す。こ
こで、条件（ｃ）に対するプロットは、コリニア（同一
直線上を進む）信号に対して得られたものである（コリ
ニア性は偏波ビーム結合器２６を従来の３ｄＢカップラ
と置換し、偏波を平行となるように調節することで達成
される）。本発明と関連する両方のケースにおいて（プ
ロット（ｂ）と（ｃ））、SBSスペクトルは、現在余分
な周波数成分を含み、この結果として送信機配列のSBS
閾値が上がることがわかる。同様に、図６は、FMディザ
ーがレーザ源に印加されたときのSBSスペクトルを示
す。図からディザリングの結果、より多数の周波数成分
がSBSスペクトルに追加され、SBS閾値がさらに上がるこ
とがわかる。
両方の様々な形態によって達成されるSBSスペクトルを
示す。より具体的には、図５は、以下のセットの条件
下、つまり：（ａ）従来のレーザ源；（ｂ）本発明によ
る時間遅延を含む"偏波解消"光源；および（ｃ）本発明
による時間遅延と周波数シフトの両方を含む"偏波解消"
光源を用いた場合のセットのSBSスペクトルを示す。こ
こで、条件（ｃ）に対するプロットは、コリニア（同一
直線上を進む）信号に対して得られたものである（コリ
ニア性は偏波ビーム結合器２６を従来の３ｄＢカップラ
と置換し、偏波を平行となるように調節することで達成
される）。本発明と関連する両方のケースにおいて（プ
ロット（ｂ）と（ｃ））、SBSスペクトルは、現在余分
な周波数成分を含み、この結果として送信機配列のSBS
閾値が上がることがわかる。同様に、図６は、FMディザ
ーがレーザ源に印加されたときのSBSスペクトルを示
す。図からディザリングの結果、より多数の周波数成分
がSBSスペクトルに追加され、SBS閾値がさらに上がるこ
とがわかる。
【００１９】図７は本発明のもう一つの実施例４０を示
す。この実施例においては、レーザ源１２からの出力光
信号Ｏが３ｄＢカップラ４２を用いて、図７においてＯ
１とＯ２として表されている２つの概ね等しい電力成分
に分割される。図１との関連で説明した前の実施例と同
様に、一つの成分（ここではＯ１）は、時間遅延Δτ Ｄ
を受け、残りの成分（Ｏ２）は音響光変調器（AOM）２
２によって所定の量だけ周波数シフトされる。この実施
例においては、さらに、装置４０の各アームにペアの電
気光変調器（EOM）４４、４６が配置され、この電気光
変調器（EOM）４４、４６が、レーザ源１２に供給され
るバイアス電流にデータＤを直接に印加する代わりに、
送信機に入力データ流を供給するために用いられる。一
つの実施例においては、データ信号Ｄとその補数Ｄ’
が、入力として、それぞれ、電気光変調器（EOM）４４
と４６に加えられる。別のやり方として、この構成を用
いて、２つの異なるデータ流Ｄ１とＤ２を同時に送信す
ることもできる。これら信号間の直交性が、図７に示す
ように、一方の信号路内に偏波回転子デバイス４８を設
けることで達成され、その後、これら２つの偏波された
成分が偏波ビーム結合器２６を用いて再結合され、これ
によって装置４０の出力が形成される。
す。この実施例においては、レーザ源１２からの出力光
信号Ｏが３ｄＢカップラ４２を用いて、図７においてＯ
１とＯ２として表されている２つの概ね等しい電力成分
に分割される。図１との関連で説明した前の実施例と同
様に、一つの成分（ここではＯ１）は、時間遅延Δτ Ｄ
を受け、残りの成分（Ｏ２）は音響光変調器（AOM）２
２によって所定の量だけ周波数シフトされる。この実施
例においては、さらに、装置４０の各アームにペアの電
気光変調器（EOM）４４、４６が配置され、この電気光
変調器（EOM）４４、４６が、レーザ源１２に供給され
るバイアス電流にデータＤを直接に印加する代わりに、
送信機に入力データ流を供給するために用いられる。一
つの実施例においては、データ信号Ｄとその補数Ｄ’
が、入力として、それぞれ、電気光変調器（EOM）４４
と４６に加えられる。別のやり方として、この構成を用
いて、２つの異なるデータ流Ｄ１とＤ２を同時に送信す
ることもできる。これら信号間の直交性が、図７に示す
ように、一方の信号路内に偏波回転子デバイス４８を設
けることで達成され、その後、これら２つの偏波された
成分が偏波ビーム結合器２６を用いて再結合され、これ
によって装置４０の出力が形成される。
【００２０】図８は、図７に示す装置４０に対する強度
変動を時間および周波数の関数として示す様々なグラフ
から成る。より具体的には、図８Ａは一方の成分が偏波
回転子デバイス４８を通った後の２つの信号成分に対す
る強度変動を時間の関数として示す。電気光変調器（EO
M）４４、４６が、同一の（相補）データにて駆動され
る場合は、一方の偏波状態（SOP）が"オン"であると
き、他方は"オフ"となる。この装置は、こうして、ある
任意に時間において同一の量の光電力が存在することを
確保する。本発明によると、図８Ａに示すような時間遅
延ΔτＤが導入されるが、この遅延によってこれら２つ
のデータ流間のコヒーレンス（性）が破られる。図８Ｂ
は、この装置に対する可能な強度変動を示すが、結果と
しての電力は時間の関数として０と２Ｐとの間で変動す
ることがわかる。図８Ｃは、周波数領域における強度変
動を示すが、２つの"偏波解消"信号（depolarized sign
als）が周波数領域において音響光変調器（AOM ）２２
によって導入される所定のシフトΔfだけ分離される様
子も示される。
変動を時間および周波数の関数として示す様々なグラフ
から成る。より具体的には、図８Ａは一方の成分が偏波
回転子デバイス４８を通った後の２つの信号成分に対す
る強度変動を時間の関数として示す。電気光変調器（EO
M）４４、４６が、同一の（相補）データにて駆動され
る場合は、一方の偏波状態（SOP）が"オン"であると
き、他方は"オフ"となる。この装置は、こうして、ある
任意に時間において同一の量の光電力が存在することを
確保する。本発明によると、図８Ａに示すような時間遅
延ΔτＤが導入されるが、この遅延によってこれら２つ
のデータ流間のコヒーレンス（性）が破られる。図８Ｂ
は、この装置に対する可能な強度変動を示すが、結果と
しての電力は時間の関数として０と２Ｐとの間で変動す
ることがわかる。図８Ｃは、周波数領域における強度変
動を示すが、２つの"偏波解消"信号（depolarized sign
als）が周波数領域において音響光変調器（AOM ）２２
によって導入される所定のシフトΔfだけ分離される様
子も示される。
【００２１】図９は、本発明のもう一つの実施例５０を
示す。前の実施例と同様に、レーザ源１２からの光出力
Ｏを偏波ビーム分割器１４に通すことで、直交成分Ｓと
Ｐが形成され、その後、成分Ｓには、時間遅延ΔτＤが
導入される。その後、これら２つの成分は、別個の入力
として音響光変調器（AOM）５２に加えられる。音響光
変調器（AOM）５２は、外部RF源５４によって駆動さ
れ、外部RF源５４はデータ源５６によって制御される。
より具体的には、音響光変調器（AOM）５２は、データ
源５６からの信号が第一の状態（例えば、論理"１"）に
あるときは出力として時間遅延された成分Ｓを供給し、
データ源５６からの信号が第二の状態（例えば、論理"
０"）にあるときは出力として成分Ｐを供給するような
位置となるように制御され、音響光変調器（AOM）５２
のこの動作によってこれら成分の間に位相シフトが印加
される。
示す。前の実施例と同様に、レーザ源１２からの光出力
Ｏを偏波ビーム分割器１４に通すことで、直交成分Ｓと
Ｐが形成され、その後、成分Ｓには、時間遅延ΔτＤが
導入される。その後、これら２つの成分は、別個の入力
として音響光変調器（AOM）５２に加えられる。音響光
変調器（AOM）５２は、外部RF源５４によって駆動さ
れ、外部RF源５４はデータ源５６によって制御される。
より具体的には、音響光変調器（AOM）５２は、データ
源５６からの信号が第一の状態（例えば、論理"１"）に
あるときは出力として時間遅延された成分Ｓを供給し、
データ源５６からの信号が第二の状態（例えば、論理"
０"）にあるときは出力として成分Ｐを供給するような
位置となるように制御され、音響光変調器（AOM）５２
のこの動作によってこれら成分の間に位相シフトが印加
される。
【００２２】図１０に示すような装置を用いることで追
加のスペクトルの拡幅を実現することが可能である。図
１０の実施例においては、光源６０はレーザ源１２を備
え、レーザ源１２からの光出力Ｏは、最初に３ｄＢカッ
プラ６２を用いて、Ｏ１およびＯ２として表される２つ
の（概ね等しい）成分に分割される。その後、出力信号
Ｏ１を入力として第一の偏波ビーム分割器６４に加える
ことで、直交成分Ｓ１とＰ１が形成される。同様にし
て、信号Ｏ２を入力として第二の偏波ビーム分割器６６
に加えることで、直交成分Ｓ２とＰ２が形成される。こ
れら成分Ｓ１とＰ ２は、その後、上述と同様なやり方に
て処理される。つまり、第一の遅延素子６８と音響光変
調器（AOM）７０を用いて、これら成分の間にインコヒ
ーレンスと周波数シフトの両方が導入される。その後、
これら成分は偏波ビーム結合器７２にて再結合され、信
号路７４に沿って第一の出力として供給される。
加のスペクトルの拡幅を実現することが可能である。図
１０の実施例においては、光源６０はレーザ源１２を備
え、レーザ源１２からの光出力Ｏは、最初に３ｄＢカッ
プラ６２を用いて、Ｏ１およびＯ２として表される２つ
の（概ね等しい）成分に分割される。その後、出力信号
Ｏ１を入力として第一の偏波ビーム分割器６４に加える
ことで、直交成分Ｓ１とＰ１が形成される。同様にし
て、信号Ｏ２を入力として第二の偏波ビーム分割器６６
に加えることで、直交成分Ｓ２とＰ２が形成される。こ
れら成分Ｓ１とＰ ２は、その後、上述と同様なやり方に
て処理される。つまり、第一の遅延素子６８と音響光変
調器（AOM）７０を用いて、これら成分の間にインコヒ
ーレンスと周波数シフトの両方が導入される。その後、
これら成分は偏波ビーム結合器７２にて再結合され、信
号路７４に沿って第一の出力として供給される。
【００２３】この特定の実施例においては、図１０に示
すように、成分Ｓ２とＰ２も両方とも時間遅延される。
ここで、成分Ｓ２は第二の遅延素子７６に通され、成分
Ｐ２は第三の遅延素子７８に通される。各時間遅延Δτ
Ｄ１、ΔτＤ２およびΔτＤ ３の実際の値は、互いに少
ずつ異なり、各成分が全ての他の成分に対してインコヒ
ーレントとなることが確保されるように選択される。さ
らに、異なる追加の周波数シフトを与えるために、ペア
の音響光変調器（AOM）８０と８２を用いて成分Ｓ２と
Ｐ２に各成分に対して必要とされる異なる周波数シフト
が与えられる。時間遅延され、周波数シフトされた成分
Ｓ２とＳ２は、その後、偏波ビーム結合器８４を用いて
再結合され、入力として信号路８６に加えられる。図１
０に示すように、信号路７４、８６に沿って伝搬するこ
れら成分を、入力としてカップラ８８に加えることで、
装置６０からの最終的な出力信号が形成される。
すように、成分Ｓ２とＰ２も両方とも時間遅延される。
ここで、成分Ｓ２は第二の遅延素子７６に通され、成分
Ｐ２は第三の遅延素子７８に通される。各時間遅延Δτ
Ｄ１、ΔτＤ２およびΔτＤ ３の実際の値は、互いに少
ずつ異なり、各成分が全ての他の成分に対してインコヒ
ーレントとなることが確保されるように選択される。さ
らに、異なる追加の周波数シフトを与えるために、ペア
の音響光変調器（AOM）８０と８２を用いて成分Ｓ２と
Ｐ２に各成分に対して必要とされる異なる周波数シフト
が与えられる。時間遅延され、周波数シフトされた成分
Ｓ２とＳ２は、その後、偏波ビーム結合器８４を用いて
再結合され、入力として信号路８６に加えられる。図１
０に示すように、信号路７４、８６に沿って伝搬するこ
れら成分を、入力としてカップラ８８に加えることで、
装置６０からの最終的な出力信号が形成される。
【００２４】図１１は、図１０の装置６０によって得ら
れる信号のスペクトル電力密度の分布を偏波状態の関数
として示す。より具体的には、この線図は各音響光変調
器（AOM）７０、８０および８２によって導入される一
意な周波シフトを示す。
れる信号のスペクトル電力密度の分布を偏波状態の関数
として示す。より具体的には、この線図は各音響光変調
器（AOM）７０、８０および８２によって導入される一
意な周波シフトを示す。
【００２５】図１２は、本発明のもう一つの実施例９０
を示す。この実施例においては、光信号に偏波ダイバシ
ティと周波数ディザリングの両方を与えるために別個の
偏波変調器９０が用いられる。前述と同様に、レーザ源
１２を用いて、光出力信号Ｏが生成される。外部変調器
９４が偏波変調器９２に結合され、これによって偏波変
調器９２からの出力の偏波状態が制御される。この構成
においては、変調器９４が第一の値（例えば、論理"
１"）を偏波変調器９２に送信した場合、出力はＳ−偏
波された信号となり、変調器９４が第二の値（例えば、
論理"０"）を偏波変調器９２に送信した場合は、出力は
Ｐ−偏波された信号となる。偏波変調器９２からの出力
は、その後、入力として、偏波ビーム分割器９６に送ら
れる。偏波ビーム分割器９６は、Ｓ成分は第一の信号路
９８に向け、Ｐ成分は第二の信号路１００に向ける。こ
れら２つの成分の間のコヒーレンスは、第一の信号路９
８内に遅延素子１０２を設けることで破られる。上述の
他の実施例と同様に、これら成分間の周波数シフトはＰ
−偏波信号路１００内に挿入された音響光変調器（AO
M）１０４によって導入される。その後、Ｓ成分とＰ成
分を、偏波ビーム結合器１０６内で結合することで、最
終的な偏波多重化された出力信号が形成される。
を示す。この実施例においては、光信号に偏波ダイバシ
ティと周波数ディザリングの両方を与えるために別個の
偏波変調器９０が用いられる。前述と同様に、レーザ源
１２を用いて、光出力信号Ｏが生成される。外部変調器
９４が偏波変調器９２に結合され、これによって偏波変
調器９２からの出力の偏波状態が制御される。この構成
においては、変調器９４が第一の値（例えば、論理"
１"）を偏波変調器９２に送信した場合、出力はＳ−偏
波された信号となり、変調器９４が第二の値（例えば、
論理"０"）を偏波変調器９２に送信した場合は、出力は
Ｐ−偏波された信号となる。偏波変調器９２からの出力
は、その後、入力として、偏波ビーム分割器９６に送ら
れる。偏波ビーム分割器９６は、Ｓ成分は第一の信号路
９８に向け、Ｐ成分は第二の信号路１００に向ける。こ
れら２つの成分の間のコヒーレンスは、第一の信号路９
８内に遅延素子１０２を設けることで破られる。上述の
他の実施例と同様に、これら成分間の周波数シフトはＰ
−偏波信号路１００内に挿入された音響光変調器（AO
M）１０４によって導入される。その後、Ｓ成分とＰ成
分を、偏波ビーム結合器１０６内で結合することで、最
終的な偏波多重化された出力信号が形成される。
【００２６】上述の様々な実施例は単に一例であり、本
発明から逸脱することなく、誘導ブリュアン散乱（SB
S）を抑圧するために、光伝送信号上に偏波多重化を施
すための他の多くの構成を考案することが可能である。
さらに、上述のように、本発明の考え得る様々な装置
は、離散コンポーネントとして（例えば、信号路として
の光ファイバとして）実現することも、一体化された配
列として（例えば、光導波路を用いて）実現すること
も、さらには、離散コンポーネントと一体化コンポーネ
ントの両方のコンポーネントを用いるハイブリッドタイ
プの装置として実現することも可能である。要するに、
本発明の精神はクレームの範囲によってのみ制限される
ものである。
発明から逸脱することなく、誘導ブリュアン散乱（SB
S）を抑圧するために、光伝送信号上に偏波多重化を施
すための他の多くの構成を考案することが可能である。
さらに、上述のように、本発明の考え得る様々な装置
は、離散コンポーネントとして（例えば、信号路として
の光ファイバとして）実現することも、一体化された配
列として（例えば、光導波路を用いて）実現すること
も、さらには、離散コンポーネントと一体化コンポーネ
ントの両方のコンポーネントを用いるハイブリッドタイ
プの装置として実現することも可能である。要するに、
本発明の精神はクレームの範囲によってのみ制限される
ものである。
【図１】本発明による誘導ブリュアン散乱（SBS）を低
減するための一例としての偏波多重化光送信機を示す図
である。
減するための一例としての偏波多重化光送信機を示す図
である。
【図２Ａ】図１に示す本発明による装置に対する強度変
動の時間および周波数関数のグラフを示す図である。
動の時間および周波数関数のグラフを示す図である。
【図２Ｂ】図１に示す本発明による装置に対する強度変
動の時間および周波数関数のグラフを示す図である。
動の時間および周波数関数のグラフを示す図である。
【図３】本発明による偏波多重化スキームを従来の技術
によるSBS抑圧技法と合わせて用いる本発明のもう一つ
の実施例を示す図である。
によるSBS抑圧技法と合わせて用いる本発明のもう一つ
の実施例を示す図である。
【図４】様々な従来の技術による技法および本発明によ
る装置についてのSBS閾値対入力電力の関数のグラフを
示す図である。
る装置についてのSBS閾値対入力電力の関数のグラフを
示す図である。
【図５】従来の技術によるCW信号と本発明による偏波多
重化を合わせて用いる代替の装置についてのSBSスペク
トル対周波数の関数をグラフにて示す図である。
重化を合わせて用いる代替の装置についてのSBSスペク
トル対周波数の関数をグラフにて示す図である。
【図６】周波数ディザリングと本発明による偏波多重化
技法を用いる構成についてのSBSスペクトルのグラフを
示す図である。
技法を用いる構成についてのSBSスペクトルのグラフを
示す図である。
【図７】遅延素子と音響光変調器（AOM）を（各アーム
内に配置された別個のペアの電気光変調器（EOM）とと
もに用いる本発明のもう一つの実施例を示す図である。
内に配置された別個のペアの電気光変調器（EOM）とと
もに用いる本発明のもう一つの実施例を示す図である。
【図８Ａ】図７の構成に対する強度変動を時間および周
波数の関数として示す図である。
波数の関数として示す図である。
【図８Ｂ】図７の構成に対する強度変動を時間および周
波数の関数として示す図である。
波数の関数として示す図である。
【図８Ｃ】図７の構成に対する強度変動を時間および周
波数の関数として示す図である。
波数の関数として示す図である。
【図９】両方の偏波状態に応答してスイッチ可能な音響
光変調器（AOM）を用いて出力信号の偏波状態を制御す
る本発明のもう一つの実施例を示す図である。
光変調器（AOM）を用いて出力信号の偏波状態を制御す
る本発明のもう一つの実施例を示す図である。
【図１０】入力信号が最初に２つの成分に分割され、各
成分が別個に偏波多重化される本発明のもう一つの実施
例を示す図である。
成分が別個に偏波多重化される本発明のもう一つの実施
例を示す図である。
【図１１】図１０の構成についての信号強度対周波数の
関数のグラフを示す図である。
関数のグラフを示す図である。
【図１２】レーザ源の出力に結合された偏波変調器を用
いて送信機からの光出力信号の偏波状態を制御する本発
明のもう一つの実施例を示す図である。
いて送信機からの光出力信号の偏波状態を制御する本発
明のもう一つの実施例を示す図である。
１０ 偏波多重光入力信号装置 １２ レーザ源 １４ 電力分割要素 ２０ 遅延素子 ２２ 音響光変調器（AOM） ２４ 外部RF源 ２６ 偏波ビーム結合器 ４４、４６ 電気光変調器（EOM） ４８ 偏波回転子デバイス ６２ カップラ ６４ 偏波ビーム分割器 ７２ 偏波ビーム結合器
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 14/00 14/04 14/06 (72)発明者 アイディン イェニアイ アメリカ合衆国 06070 ニュージャーシ ィ，ノース プレーンフィールド，ブルッ ク アヴェニュー 295 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA04 BA03 BA04 CA04 5F073 AA64 BA01 GA24 5K002 BA02 CA02 CA14 DA01 FA01
Claims (15)
- 【請求項１】 光伝送システムにおける誘導ブリュアン
散乱を抑圧するための方法であって、この方法が： ａ）光信号Ｏを生成するためのレーザ源を設けるステッ
プ； ｂ）光信号を第一および第二の直交偏波状態（の信号成
分）に分割するステップ； ｃ）第一の直交偏波状態に時間遅延を導入するステッ
プ； ｄ）第二の直交偏波状態に周波数シフトを導入するステ
ップ； ｅ）時間遅延された第一と周波数シフトされた第二の直
交偏波状態（の信号成分）を結合することで、ライン幅
の増加された偏波多重化光信号を形成するステップ；お
よび ｆ）前記偏波多重化光信号を光伝送システムの出力ファ
イバに結合するステップから構成されることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 前記ステップｂ）の遂行において、前記
第一の直交状態がＳ偏波として定義され、前記第二の状
態がＰ偏波として定義されることを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 前記ステップｂ）の遂行において、前記
第一の直交状態がＰ偏波として定義され、前記第二の直
交状態がＳ偏波として定義されることを特徴とする請求
項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記ステップａ）の遂行において、この
方法がさらに： １）光出力信号のライン幅をさらに増加するために前記
レーザ源をFMディザー信号にて直接に変調するステップ
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記ステップａ）の遂行において、この
方法がさらに： １）光出力信号のライン幅をさらに増加するために前記
レーザ源からの出力光信号を位相変調するステップを含
むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記ステップｂ）の遂行において、この
方法がさらに： １）光出力信号のライン幅をさらに増加するために前記
レーザ源をFMディザー信号にて直接に変調するステッ
プ；および ２）光出力信号のライン幅をさらに増加するために前記
レーザ源からの出力光信号を位相変調するステップを含
むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 前記ステップｃ）の遂行において、時間
遅延を導入するために所定の長さの追加の光ファイバが
用いられることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 前記ステップｄ）の遂行において、周波
数シフトを導入するために音響光変調器（AOM）が用い
られることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 光信号を光ファイバを通じて伝送するた
めの装置であって、この装置が：光出力信号を供給する
ためのレーザ源；前記レーザ源に結合された、前記光出
力信号を第一および第二の直角に偏波された成分に分割
するため、および前記直角に偏波された成分を別個の第
一と第二の信号路に結合するための偏波ビーム分割器；
前記第一の信号路に結合された、第一の偏波成分に所定
の時間遅延を導入するための遅延素子；前記第二の信号
路に結合された、第二の偏波成分に所定の周波数シフト
を導入するための周波数シフト要素；および前記時間遅
延された第一の偏波成分と前記周波数シフトされた第二
の偏波成分を結合するために偏波ビーム結合器から構成
されることを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 前記遅延素子が所定の長さの光ファイ
バから構成されることを特徴とする請求項９記載の装
置。 - 【請求項１１】 前記周波数シフト要素が音響光変調器
（AOM）から構成されることを特徴とする請求項９記載
の装置。 - 【請求項１２】 前記周波数シフト要素が電気光変調器
（EOM）から構成されることを特徴とする請求項９記載
の装置。 - 【請求項１３】 さらに：前記レーザ源に結合された、
前記光出力信号に周波数ディザー信号を印加するための
FM変調器を備えることを特徴とする請求項９記載の装
置。 - 【請求項１４】 さらに：前記レーザ源からの出力に結
合された、前記光出力信号に位相変調を導入するための
電気光変調器（EOM）を備えることを特徴とする請求項
９記載の装置。 - 【請求項１５】 さらに：前記レーザ源に結合された、
前記光出力信号に周波数ディザー信号を印加するための
FM変調器；および前記レーザ源からの出力に結合され
た、前記光出力信号に位相変調を導入するための電気光
変調器（EOM）を備えることを特徴とする請求項９記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/584,900 US6850712B1 (en) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Optical fiber transmission system with polarization multiplexing to reduce stimulated brillouin scattering |
| US09/584900 | 2000-05-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002026818A true JP2002026818A (ja) | 2002-01-25 |
| JP3751542B2 JP3751542B2 (ja) | 2006-03-01 |
Family
ID=24339237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001163609A Expired - Fee Related JP3751542B2 (ja) | 2000-05-31 | 2001-05-31 | 誘導ブリュアン散乱を抑圧するために偏波多重化を用いる光ファイバ伝送システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6850712B1 (ja) |
| JP (1) | JP3751542B2 (ja) |
| CA (1) | CA2342538C (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952519B2 (en) | 2003-05-02 | 2005-10-04 | Corning Incorporated | Large effective area high SBS threshold optical fiber |
| US7082243B2 (en) | 2004-04-05 | 2006-07-25 | Corning Incorporated | Large effective area high SBS threshold optical fiber |
| CN1299160C (zh) * | 2004-04-29 | 2007-02-07 | 清华大学 | 一种用于光纤参量放大泵浦源的受激布里渊散射抑制方法 |
| JP2010166423A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Nec Corp | 光送信装置および光送信方法 |
| JP2011022082A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光リフレクトメトリ測定方法及び光リフレクトメトリ測定装置 |
| JP2014220822A (ja) * | 2014-06-30 | 2014-11-20 | 日本電信電話株式会社 | 偏波多重光伝送システム |
| JP2019211583A (ja) * | 2018-06-01 | 2019-12-12 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光デバイス |
| US10782589B2 (en) | 2018-05-11 | 2020-09-22 | Fujitsu Limited | Wavelength conversion apparatus, optical parametric amplifier, transmission apparatus, and optical transmission system |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030193705A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-10-16 | Anderson William W. | Photonic constant envelope RF modulator |
| AU2006208719B2 (en) * | 2005-01-26 | 2009-05-28 | Xieon Networks S.A.R.L. | Method for optically transmitting polarisation multiplex signals |
| US20070140704A1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-21 | Mauro John C | Optical transmitter with enhanced SBS threshold power capability |
| CN100389361C (zh) * | 2006-06-15 | 2008-05-21 | 哈尔滨工业大学 | 基于受激布里渊散射和光纤环形结构可控光脉冲延时装置 |
| CN100430815C (zh) * | 2006-11-11 | 2008-11-05 | 哈尔滨工业大学 | 基于受激布里渊散射多增益谱带宽可调光脉冲延时装置 |
| JP2008219069A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Yokogawa Electric Corp | 光受信器及び光送信器 |
| US20090214224A1 (en) * | 2007-04-03 | 2009-08-27 | Celight, Inc. | Method and apparatus for coherent analog rf photonic transmission |
| US8054539B2 (en) * | 2008-03-14 | 2011-11-08 | General Atomics | Optical system for reducing stimulated Brillouin scattering by controllably changing polarization direction of an optical signal |
| JP5476697B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2014-04-23 | 富士通株式会社 | 光信号送信装置 |
| WO2011072720A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-23 | Nokia Siemens Networks Oy | Method and arrangement for transmitting an optical transmission signal with reduced polarisation-dependent loss |
| DE102010021197B4 (de) * | 2010-05-21 | 2019-05-23 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur hochgenauen Übertragung von Zeit- oder Frequenznormalen |
| CN102347587B (zh) * | 2010-08-02 | 2012-12-12 | 南昌航空大学 | 一种受激布里渊散射发生方法 |
| CN102347586B (zh) * | 2010-08-02 | 2013-01-09 | 南昌航空大学 | 一种利用固体激光放大器发生受激布里渊散射的方法 |
| CN102087453B (zh) * | 2010-12-13 | 2013-10-23 | 华北电力大学（保定） | 利用磁光效应的受激布里渊散射抑制装置和方法 |
| CN102096267B (zh) * | 2010-12-13 | 2012-10-03 | 华北电力大学（保定） | 利用电光效应的受激布里渊散射抑制装置和方法 |
| US8922877B1 (en) | 2012-03-13 | 2014-12-30 | Northrop Grumman Systems Corporation | Polarization control with mode stability |
| CN102608828B (zh) * | 2012-03-22 | 2015-10-07 | 华北电力大学（保定） | 利用电光效应抑制脉冲激光束受激布里渊散射的装置和方法 |
| CN102608827B (zh) * | 2012-03-22 | 2014-09-10 | 华北电力大学（保定） | 利用磁光效应抑制脉冲激光束受激布里渊散射的装置和方法 |
| JP6344378B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2018-06-20 | 日本電気株式会社 | 光送信システム、光受信装置、及び光送信方法 |
| US9106051B1 (en) | 2014-07-02 | 2015-08-11 | Northrop Grumman Systems Corporation | Multi-wavelength seed source for coherent fiber amplifiers |
| US9594267B2 (en) | 2014-10-16 | 2017-03-14 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | System and method for brillouin scattering induced transparency |
| US10784969B2 (en) * | 2016-02-18 | 2020-09-22 | Apriori Network Systems, Llc. | Secured fiber link system |
| US10763962B2 (en) * | 2016-02-18 | 2020-09-01 | Apriori Network Systems, Llc. | Secured fiber link system |
| US10284288B2 (en) * | 2016-02-18 | 2019-05-07 | Apriori Network Systems, Llc | Secured fiber link system |
| IL249320B2 (en) * | 2016-11-30 | 2023-06-01 | Elbit Systems Electro Optics Elop Ltd | Narrow film fiber laser with depolarization |
| GB2566314B (en) * | 2017-09-08 | 2020-07-29 | Exalos Ag | Depolarisers |
| US10498448B2 (en) * | 2017-10-20 | 2019-12-03 | Arris Enterprises Llc | Stimulated Brillouin scattering (SBS) suppression in an optical communications system |
| US10833767B2 (en) * | 2018-01-24 | 2020-11-10 | Indian Institute Of Technology Bombay | Self-homodyne carrier multiplexed transmission system and method for coherent optical links |
| CN109193318B (zh) * | 2018-11-12 | 2020-04-21 | 中国科学院半导体研究所 | 基于锁模激光器的上下变频系统 |
| US10735128B1 (en) * | 2019-03-05 | 2020-08-04 | Rockwell Collins, Inc. | Optical phase sensitivity enhancement for reduced power |
| CN111366146B (zh) * | 2020-05-04 | 2023-05-16 | 上海大学 | 保偏光纤Sagnac干涉系统的非线性偏振控制方法 |
| CN115603162B (zh) * | 2022-10-20 | 2023-10-10 | 中国航天三江集团有限公司 | 提升光纤激光器受激布里渊散射阈值的方法及系统 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI74371C (fi) * | 1982-06-04 | 1988-01-11 | British Telecomm | Optisk oeverfoering. |
| US4769853A (en) * | 1985-06-27 | 1988-09-06 | Trw Inc. | High dynamic range fiber optical link |
| US5373385A (en) * | 1993-11-12 | 1994-12-13 | At&T Corp. | Method and apparatus for reduction of optical communication system impairments |
| US5892607A (en) * | 1996-10-23 | 1999-04-06 | Scientific-Atlanta, Inc. | Suppression of stimulated brillouin scattering in optical transmission system |
| US6018391A (en) * | 1997-01-28 | 2000-01-25 | Advantest Corporation | Method and apparatus for inspecting foreign matter by examining frequency differences between probing light beam and reference light beam |
| US6604871B2 (en) * | 1997-09-19 | 2003-08-12 | Siemens Information And Communications Networks, Inc. | Method and apparatus for compensating for polarization mode dispersion (PMD) using a Mach-Zender interferometer |
| US6285197B2 (en) * | 1998-07-31 | 2001-09-04 | Philips Electronics North America Corporation | System and method for generating a jittered test signal |
| JP4178617B2 (ja) * | 1998-10-14 | 2008-11-12 | 松下電器産業株式会社 | 光伝送システム、光送信装置及び光送信方法 |
| US6545785B1 (en) * | 1999-04-01 | 2003-04-08 | Trw Inc. | Optical communication system with phase modulation |
| US6616353B1 (en) * | 1999-10-07 | 2003-09-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Laser intensity noise suppression using unbalanced interferometer modulation |
| WO2001059960A1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-16 | University Of Southern California | Optical compensation for dispersion-induced power fading in optical transmission of double-sideband signals |
-
2000
- 2000-05-31 US US09/584,900 patent/US6850712B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-04-03 CA CA002342538A patent/CA2342538C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-31 JP JP2001163609A patent/JP3751542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952519B2 (en) | 2003-05-02 | 2005-10-04 | Corning Incorporated | Large effective area high SBS threshold optical fiber |
| US7082243B2 (en) | 2004-04-05 | 2006-07-25 | Corning Incorporated | Large effective area high SBS threshold optical fiber |
| CN1299160C (zh) * | 2004-04-29 | 2007-02-07 | 清华大学 | 一种用于光纤参量放大泵浦源的受激布里渊散射抑制方法 |
| JP2010166423A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Nec Corp | 光送信装置および光送信方法 |
| JP2011022082A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光リフレクトメトリ測定方法及び光リフレクトメトリ測定装置 |
| JP2014220822A (ja) * | 2014-06-30 | 2014-11-20 | 日本電信電話株式会社 | 偏波多重光伝送システム |
| US10782589B2 (en) | 2018-05-11 | 2020-09-22 | Fujitsu Limited | Wavelength conversion apparatus, optical parametric amplifier, transmission apparatus, and optical transmission system |
| JP2019211583A (ja) * | 2018-06-01 | 2019-12-12 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2342538C (en) | 2006-05-30 |
| CA2342538A1 (en) | 2001-11-30 |
| JP3751542B2 (ja) | 2006-03-01 |
| US6850712B1 (en) | 2005-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3751542B2 (ja) | 誘導ブリュアン散乱を抑圧するために偏波多重化を用いる光ファイバ伝送システム | |
| EP2672318B1 (en) | Optical amplifier | |
| JP3667362B2 (ja) | 直角偏波されたポンプ信号を用いる偏波無依存光四−ホトンミキサ | |
| JP5234178B2 (ja) | 光信号処理装置 | |
| JP3973769B2 (ja) | 波長変換のための方法及び装置 | |
| EP0595536B1 (en) | Reduction of stimulated brillouin scattering in a fiber optic transmission system | |
| US6259552B1 (en) | Optical wavelength converter | |
| JP2010026308A (ja) | 光信号処理装置 | |
| JPH07168220A (ja) | 偏光不感受性光ミキサ | |
| JPWO2004113998A1 (ja) | 光変調装置 | |
| EP1227363A2 (en) | Nonlinear optical loop mirror | |
| JP3613378B2 (ja) | 光分散補償 | |
| JP2010206289A (ja) | 光信号処理装置及び方法 | |
| EP1029400B1 (en) | Optical wavelength converter | |
| US10382159B2 (en) | Dummy-light generating device, optical transmission apparatus, and dummy-light generating method | |
| US11588557B2 (en) | Apparatus and method for shifting a frequency of an optical signal | |
| JP2000121855A (ja) | 直交偏波出力装置 | |
| Aubin et al. | Record 20-gigabit-per-second 200-km repeater span transoceanic soliton transmission using in-line remote pumping | |
| JPH05224252A (ja) | 四光波混合光の抑圧回路 | |
| KR20000037800A (ko) | 편광에 무관한 광 역다중화기 | |
| JP4153010B2 (ja) | 位相共役光の発生及び波長変換のための方法及び装置並びに該装置を有するシステム並びに該装置の製造方法 | |
| JPH11262093A (ja) | 音響光学変調器を用いた偏光ホ―ル・バ―ニングの抑制装置 | |
| JPH0750636A (ja) | 光増幅中継伝送用光送信器 | |
| Ho et al. | Distortion and crosstalk reduction in semiconductor laser amplifier for WDM systems | |
| JPH0882814A (ja) | 全光キャリア再生中継器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050629 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051114 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051207 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3751542 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121216 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131216 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |