JP2002031786A - コヒーレント多波長信号発生装置 - Google Patents

コヒーレント多波長信号発生装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多波長光源を用いて多波長光を発生させ、多
波長光の光スペクトル形状の制御が可能な構成におい
て、従来の半導体レーザを用いた光送信部に求める性能
仕様との整合を図る設計を可能とする。 【解決手段】 多波長光をスペクトルスライスして得ら
れた各波長のコヒーレント光を変調する光変調器入力の
相対強度雑音RINまたは光変調器出力の信号雑音比S
NRについて、伝送システム(光ファイバ品種、距離、
中継段数)のパラメータから要請される所定のRINま
たはSNRが得られるように、多波長光の光スペクトル
形状を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多波長光源から出
力されるコヒーレントな多波長光をスペクトルスライス
し、複数の光変調器で各波長のコヒーレント光を変調
し、波長多重して出力するコヒーレント多波長信号発生
装置に関する。特に、光変調器の入出力の雑音特性が設
計値になるように、多波長光源から出力される多波長光
の光スペクトル形状を制御するコヒーレント多波長信号
発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図17は、従来の波長多重伝送システム
の構成例を示す。図において、光送信部50は、伝送仕
様(例えばITU−T G.692勧告)により規定された
それぞれ異なる波長を有する半導体レーザ(例えば分布
帰還型レーザ:DFB−LD)51−1〜51−nと、
各半導体レーザの出力光を送信信号により変調する光変
調器52−1〜52−nと、各変調信号光を合波して波
長多重信号光を出力する合波器53と、光増幅器54に
より構成される。伝送路光ファイバ60を介して光送信
部50に接続される光受信部70は、伝送された波長多
重信号光を増幅する光増幅器71と、波長多重信号光を
各波長の信号光に分波する分波器72と、各波長の信号
光をそれぞれ受信する受信器73−1〜73−nにより
構成される。
【0003】ここで、半導体レーザは、温度変化および
注入電流変化により発振波長シフトが生じ、また経時変
化に伴って発振波長が変化する性質を有することから、
伝送仕様上の波長精度を維持するには波長安定化回路が
必要になる。この波長安定化は、個々の半導体レーザに
対して実施する必要があるので、波長多重数の増加およ
び波長多重間隔の高密度化に伴い、波長安定化回路の装
置全体に占める割合が増加することになる。
【0004】このような複数の半導体レーザを用いる構
成に対して、平坦な光スペクトルを有する多波長光を分
波器でフィルタリング(スペクトルスライス)して複数
の波長の光を生成する方法がある。この多波長光を発生
する光源としては、光ファイバ増幅器から出力される増
幅された自然放出光(ASE光)を利用するものや、繰
り返し短光パルスを利用するものがある。しかし、AS
E光をスペクトルスライスした光はインコヒーレント光
であり、高密度・多波長の波長多重伝送には不向きであ
る。
【0005】一方、繰り返し短光パルスを利用する場合
には、スペクトルスライス後の各波長チャネルのパワー
レベル偏差を解消するために、例えば非線形光ファイバ
透過によるスーパーコンティニウム発生により広帯域ス
ペクトル発生に伴う光スペクトル平坦化を行う手法や、
逆特性をもつ光フィルタを用いたパワーレベル偏差抑制
により光スペクトル平坦化を行う手法が提案されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スーパーコン
ティニウム発生に伴う平坦化では、用いる非線形光ファ
イバは、与えられた種パルスのスペクトルが広帯域かつ
平坦になるように、分散プロファイルとファイバ長が設
計される。そのため、得られる光スペクトル形状はその
非線形光ファイバの特性で決まり、各モードのパワーレ
ベル偏差を動的に制御することができなかった。また、
逆特性をもつ光フィルタによる平坦化では、光フィルタ
透過後の光スペクトル形状がその光フィルタのもつ透過
特性によって決定され、同様に各モードのパワーレベル
偏差を動的に制御することができなかった。
【0007】これに対して、単一の中心波長を有する光
を特定の繰り返し周期を有する電気信号で変調し、光ス
ペクトルが平坦化された多波長光を発生させることがで
きるとともに、光スペクトル形状(各モードのパワーレ
ベル偏差)を制御することができる多波長光源(光スペ
クトル平坦化方法及び光スペクトル平坦化装置(特願2
000−207475)、多波長一括発生装置(特願2
000−207494)、以下「先願」という。)が出
願されている。
【0008】本発明は、先願の多波長光源を用いて多波
長光を発生させ、多波長光の光スペクトル形状の制御が
可能な構成において、従来の半導体レーザを用いた光送
信部に求める性能仕様との整合を図る設計が可能なコヒ
ーレント多波長信号発生装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のコヒーレント多
波長信号発生装置は、多波長光をスペクトルスライスし
て得られた各波長のコヒーレント光を変調する光変調器
入力の相対強度雑音RINまたは光変調器出力の信号雑
音比SNRについて、伝送システム(光ファイバ品種、
距離、中継段数)のパラメータから要請される所定のR
INまたはSNRが得られるように、多波長光の光スペ
クトル形状を制御することを特徴とする(請求項1〜
4)。
【0010】多波長光源は、単一の中心波長を有する光
を発生する光源と、その出力光を所定の周期信号により
強度変調または位相変調して多波長光を発生させる光変
調器とを備え、周期信号の電圧または光変調器のバイア
ス電圧を調整し、発生する多波長光の光スペクトル形状
を制御する構成である(請求項5)。
【0011】また、多波長光源は、周期信号の位相を制
御して発生する多波長光の光スペクトル形状を制御する
構成である(請求項6)。また、多波長光源は、周期信
号周波数の逓倍数を制御して発生する多波長光の光スペ
クトル形状を制御する構成である(請求項7)。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のコヒーレント多
波長信号発生装置の第1の実施形態を示す。図におい
て、コヒーレント多波長信号発生装置は、先願の多波長
光源11と、多波長光を各波長にスペクトルスライスす
る分波器12と、各スペクトルスライス光を送信信号に
より変調する光変調器52−1〜52−nと、各変調信
号光を合波してコヒーレント多波長信号を出力する合波
器53と、光増幅器54と、多波長光源11から出力さ
れる多波長光の一部を分岐する光カプラ13と、分岐し
た多波長光を入力し、光変調器入力の相対強度雑音RI
Nまたは光変調器出力の信号雑音比SNRが設計値にな
るように、多波長光源11の光スペクトル形状制御を行
う制御回路14により構成される。
【0013】図2は、本発明のコヒーレント多波長信号
発生装置の第2の実施形態を示す。本実施形態のコヒー
レント多波長信号発生装置は、第1の実施形態の構成に
おける多波長光源11と分波器12との間に、多波長光
を増幅する光増幅器15を備え、増幅された多波長光の
一部を制御回路14に導く構成になっている。
【0014】図3は、本発明のコヒーレント多波長信号
発生装置を用いた波長多重伝送システムの構成例を示
す。図において、伝送路光ファイバ60を介してコヒー
レント多波長信号発生装置10に接続される光受信部7
0は、伝送された波長多重信号光を増幅する光増幅器7
1と、波長多重信号光を各波長の信号光に分波する分波
器72と、各波長の信号光をそれぞれ受信する受信器7
3−1〜73−nにより構成される。
【0015】図4は、多波長光源11の第1の構成例を
示す。図において、多波長光源11は、単一の中心波長
を有する光を発生する光源21と、光源21の出力光を
振幅変調または位相変調を行う複数の光変調器22−
1,22−2を有する光変調部23と、所定の周期信号
を発生する周期信号発生器24と、所定の周期信号電圧
を調整して各光変調器22−1〜22−2に印加するパ
ワー調整部25−1〜25−2と、各光変調器22−1
〜22−2にパワー調整されたバイアス電圧を印加する
パワー可変直流電源26−1〜26−2から構成され
る。なお、光変調部23は、例えばマッハツェンダ強度
変調器を用いて分岐されたパスで位相変調を行い、全体
として振幅変調動作させる構成としてもよい。
【0016】光変調部23の光変調器22−1では、光
源11の出力光(連続光)の時間波形の振幅または位相
を変調することにより、その出力光の離散光スペクトル
の各モードの位相に一定の相関を与える(図5(a))。さ
らに、光変調器22−2では、その変調波の振幅または
位相を変調することにより、離散光スペクトルを周波数
軸上で上下側波帯に偏移させる(図5(b))。ここで、周
波数偏移量を調節することにより、離散光スペクトルが
重なって各モードのパワーレベル偏差を一定に制御する
ことができる(図5(c))。
【0017】図6は、光変調部23として強度変調器と
位相変調器を用いた場合の光スペクトル形状制御例を示
す。図6(a),(b),(c) は、LiNbO3 マッハツェンダ強
度変調器の印加電圧(Vπ電圧換算)を変化させた場合
のスペクトル例であり、図6(d),(e),(f) は、位相変調
器の印加電圧(Vπ電圧換算)を変化させた場合のスペ
クトル例であり、図6(g),(h),(i) は、両変調器をそれ
ぞれの印加電圧ごとに組み合わせたときの多波長光の光
スペクトル例である。この多波長光の光スペクトルに
は、コヒーレント光である複数のキャリア41と、広帯
域に広がった自然放出光42が存在する。
【0018】図7は、光増幅器で増幅した多波長光の光
スペクトルを模式的に示す。多波長光の光スペクトルに
は、コヒーレント光である複数のキャリア41と、広帯
域に広がった自然放出光42と、光増幅器で発生した自
然放出光(増幅された自然放出光:ASE光)43が存
在する。
【0019】この光スペクトル形状を変化させるための
制御パラメータは、強度変調器および位相変調器の変調
指数(周期信号電圧)および強度変調器のバイアス電圧
となる。すなわち、パワー調整部25−1〜25−2お
よびパワー可変直流電源26−1〜26−2に制御信号
を入力し、周期信号電圧やバイアス電圧を調整すること
により、所定の光スペクトル形状が得られるように制御
することができる。
【0020】図8は、多波長光源11の第2の構成例を
示す。本構成は、第1の構成例のパワー調整部25−1
〜25−2の前段に、位相調整器27や逓倍器28を配
置したものである。この位相調整器27で光変調器22
−1,22−2に印加する周期信号の位相差を調整し、
逓倍器28で周期信号周波数の逓倍数を制御することに
より、所定の光スペクトル形状が得られるように制御す
ることができる。
【0021】図9は、周期信号の位相調整による光スペ
クトル形状の制御例を示す。図9(a),(b),(c) は、それ
ぞれ位相差を0,+X,−Xに設定した場合の光スペク
トル形状である。
【0022】図10は、周期信号の周波数逓倍による光
スペクトル形状の制御例を示す。図10(a),(b),(c)
は、それぞれ逓倍数を1,2,3に設定した場合の光ス
ペクトル形状である。
【0023】図11は、多波長光源11の第3の構成例
を示す。本構成は、第1の構成例の光変調部23として
電界吸収型強度変調器29を用いたものである。この電
界吸収型強度変調器の印加電圧に対する吸収係数(透過
率)の指数関数的な特性を利用し、周期信号電圧に対し
て矩形の出力光強度を示し、かつバイアス点を変化させ
ることによりデューティ比を変化させ、光スペクトル形
状を変化させることができる。
【0024】図12は、電界吸収型強度変調器を用いた
場合の多波長光の光スペクトルを模式的に示す。多波長
光の光スペクトルには、コヒーレント光である複数のキ
ャリア41と、広帯域に広がった自然放出光42が存在
する。
【0025】図13は、多波長光源11の第4の構成例
を示す。図において、多波長光源11は、パルス光源3
1と、パルス光源31の出力パルス光のスペクトル形状
を制御するスペクトル形状制御手段32から構成され
る。スペクトル形状制御手段32では、パルス光の周波
数領域でのスペクトル形状(パルス幅、チャープ量に関
係)を、例えば分散減少ファイバを用いた断熱圧縮など
のパルス圧縮により所定のスペクトル形状に制御する。
この場合の制御パラメータは、図14に示すように、分
散減少ファイバの入力側の分散値D0 と出力側の分散値
1 によって決まる圧縮率となる。
【0026】図15は、多波長光のコヒーレント成分の
光スペクトルと分波器12の透過特性との関係を示す。
図において、レベル1は多波長光のコヒーレント成分で
あり、レベル2、レベル3の2倍が波長チャネル間隔に
等しいビート周波数の雑音分となる。したがって、分波
器12の透過帯域幅を多波長光の波長チャネル間隔に比
べて十分に小さくすることにより、所望波長成分を切り
出す際に隣接チャネルからの漏れ込みを抑圧することが
できる。これにより、多波長光がパルス光のような場合
でも、連続光を出力することができる。
【0027】以下、多波長光の光スペクトル形状を制御
する構成において、従来の半導体レーザを用いた光送信
部に求める性能仕様との整合を図るための設計について
説明する。
【0028】(変調器入力の相対強度雑音RIN(i) を
設計する例)図16は、半導体レーザの誘導放出光と自
然放出光の関係を示す。半導体レーザは、閾値以下まで
は注入電流(固体レーザなどであれば励起光強度)の増
加に伴って光出力強度は緩やかに変化し、閾値において
誘導放出する状態となり、光出力は急激に増加する。自
然放出光はインコヒーレント光であり、閾値における光
出力強度PSEとして与えられ、誘導放出光はコヒーレン
ト光であり、注入電流に応じて光出力強度PLAS で与え
られる。
【0029】ここで、自然放出に対する誘導放出確率比
γは、 γ=10log10(PLAS/PSE) で定義される。
【0030】一方、自然放出光帯域をBWSE[Hz]、分波
器によるスペクトルスライス前の相対強度雑音RIN[d
B/Hz] 、分波器でスペクトルスライスされたi番目の波
長成分の光強度をPi とすると、その相対強度雑音RI
N(i) は、 RIN(i) =RIN+10log10(Pi/ΣPi) RIN=−γ−10log10BWSE+3 と表される。
【0031】図1の制御回路14は、多波長光の相対強
度雑音RINを測定し、分波器12でスペクトルスライ
スされたi番目の出力光強度をPi を推定することによ
り、i番目の波長成分の相対強度雑音RIN(i) を算定
する。そして、各波長成分の相対強度雑音RIN(i) が
設計値なるように、多波長光源11のパワー調整部2
5、パワー可変直流電源26、位相調整器27、逓倍器
28などを制御する。
【0032】また、分波器12のi番目の出力光強度P
i は、光変調器52−1〜52−nの入力パワーモニタ
機能により測定されたものを制御回路14に入力するよ
うにしてもよい。また、制御回路14は、分波器12で
スペクトルスライスされた各波長成分の相対強度雑音R
IN(i) を直接測定するようにしてもよい。
【0033】また、図2の制御回路14には、光増幅器
15で増幅された多波長光が入力される。この多波長光
には、図7に示すように、光増幅器15で発生した自然
放出光(増幅された自然放出光:ASE光)43が存在
する。
【0034】ここで、光増幅器15の利得をg、光増幅
帯域をBWAMP [Hz]、横モードの総数をm、反転分布パ
ラメータをnsp、多波長光源11の中心光周波数をν[H
z]とすると、自然放出に対する誘導放出確率比γは、 γ=10log10〔gPLAS/{gPSE(BWSE/BWAMP)+
hν(g−1)nsp・m・BWAMP}〕 と表される。
【0035】(変調器出力の信号対雑音比SNRを設計
する例1)図1または図2に示すコヒーレント多波長信
号発生装置において、図3に示す波長多重伝送システム
の受信器73の帯域をBe [Hz]、分波器72の分波帯域
をBo [Hz]、信号のマーク率をM、i番目の変調器出力
の信号光強度をP(i)[dBm]、この変調器出力の誘導放出
光強度をPc(i) [dBm]、この変調器出力の自然放出光強
度をPs(i)[dBm] 、受信器における等価的電流をIeq
[A] 、信号成分のショット雑音をNs 、信号成分と自然
放出光のビート雑音をNs-sp、自然放出光間のビート雑
音をNsp-sp 、受信器の熱雑音をNthとすると、変調器
出力の信号対雑音比SNRは、 SNR=S/(Ns+Ns-sp+Nsp-sp+Nth) Ps(i)=RIN(i)+10log10Be+Pc(i)+10log10M S=((eη/hν)Pc(i))2 Ns=2e((eη/hν)P(i))Be Ns-sp=4(eη/hν)2Pc(i)Ps(i)Be/Bo Nth=Ieq2 Be と表される。ただし、S,Ns ,Ns-spにおけるP(i)
,Pc(i),Ps(i)はリニア表記、単位はWである。
【0036】コヒーレント多波長信号発生装置の制御回
路14は、変調器出力の信号対雑音比SNRが上式に従
うように、多波長光源11のパワー調整部25、パワー
可変直流電源26、位相調整器27、逓倍器28などを
制御する。
【0037】(変調器出力の信号対雑音比SNRを設計
する例2)図1または図2に示すコヒーレント多波長信
号発生装置において、図3に示す波長多重伝送システム
の受信器73の帯域をBe [Hz]、分波器72の分波帯域
をBo [Hz]、信号のマーク率をM、i番目の変調器出力
の信号光強度をP(i)[dBm]、この変調器出力の誘導放出
光強度をPc(i) [dBm]、この変調器出力の自然放出光強
度をPs(i) [dBm]、受信器における等価的電流をIeq
[A] 、合波器におけるj番目のポートからi番目のポー
トに漏れ込む割合をXT(j) 、合波器におけるクロスト
ーク信号光強度をPx(i)[dBm] 、信号成分のショット雑
音をNs 、信号成分と自然放出光のビート雑音をNs-s
p、信号成分とクロストーク信号光のビート雑音をNs-x
、自然放出光間のビート雑音をNsp-sp 、クロストー
ク信号光と自然放出光のビート雑音をNx-sp、受信器の
熱雑音をNthとすると、変調器出力の信号対雑音比SN
Rは、 SNR=S/(Ns+Ns-sp+Nx-sp+Nsp-sp+Ns-x
+Nth) Ps(i)=RIN(i)+10log10Be +Pc(i)+10log10M Px(i)=ΣP(j)・XT(j) S=((eη/hν)Pc(i))2 Ns=2e((eη/hν)P(i))Be Ns-sp=4(eη/hν)2Pc(i)Ps(i)Be/Bo Nx-sp=4(eη/hν)2Px(i)Ps(i)Be/Bo Ns-x = (eη/hν)2Pc(i)Px(i) Nth=Ieq2 Be と表される。ただし、S,Ns ,Ns-sp,Nx-sp,Ns-
x におけるP(i) ,Pc(i) ,Ps (i) はリニア表記、
単位はWである。
【0038】コヒーレント多波長信号発生装置の制御回
路14は、変調器出力の信号対雑音比SNRが上式に従
うように、多波長光源11のパワー調整部25、パワー
可変直流電源26、位相調整器27、逓倍器28などを
制御する。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のコヒーレ
ント多波長信号発生装置は、多波長光源を構成する光変
調器に印加する周期信号の電圧またはバイアス電圧を調
整し、発生する多波長光の光スペクトル形状を制御する
構成により、多波長光をスペクトルスライスして得られ
た各波長のコヒーレント光を変調する光変調器入力の相
対強度雑音RINまたは光変調器出力の信号雑音比SN
Rを定量的に設計することができる。
【0040】また、多波長光源を構成する光変調器に印
加する周期信号の位相または周波数の逓倍数を制御して
発生する多波長光の光スペクトル形状を制御する構成に
おいても同様である。
【0041】これにより、従来の半導体レーザを用いた
光送信部に求める性能仕様との整合を図ることができる
コヒーレント多波長信号発生装置を設計することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコヒーレント多波長信号発生装置の第
1の実施形態を示す図。
【図2】本発明のコヒーレント多波長信号発生装置の第
2の実施形態を示す図。
【図3】本発明のコヒーレント多波長信号発生装置を用
いた波長多重伝送システムの構成例を示す図。
【図4】多波長光源11の第1の構成例を示す図。
【図5】多波長光源11における多波長光発生原理を説
明する図。
【図6】光変調部23として強度変調器と位相変調器を
用いた場合の光スペクトル形状制御例を示す図。
【図7】光増幅器で増幅した多波長光の光スペクトルを
示す図。
【図8】多波長光源11の第2の構成例を示す図。
【図9】周期信号の位相調整による光スペクトル形状の
制御例を示す図。
【図10】周期信号の周波数逓倍による光スペクトル形
状の制御例を示す図。
【図11】多波長光源11の第3の構成例を示す図。
【図12】電界吸収型強度変調器を用いた場合の多波長
光の光スペクトルを示す図。
【図13】多波長光源11の第4の構成例を示す図。
【図14】分散減少ファイバによる断熱圧縮の原理を説
明する図。
【図15】多波長光のコヒーレント成分の光スペクトル
と分波器12の透過特性との関係を説明する図。
【図16】半導体レーザの誘導放出光と自然放出光の関
係を説明する図。
【図17】従来の波長多重伝送システムの構成例を示す
図。
【符号の説明】
10 コヒーレント多波長信号発生装置 11 多波長光源 12 分波器 13 光カプラ 14 制御回路 15 光増幅器 21 光源 22 光変調器 23 光変調部 24 周期信号発生器 25 パワー調整部 26 パワー可変直流電源 27 位相調整器 28 逓倍器 29 電界吸収型強度変調器 31 パルス光源 32 スペクトル形状制御手段 50 光送信部 51 半導体レーザ(DFB−LD) 52 光変調器 53 合波器 54 光増幅器 60 伝送路光ファイバ 70 光受信部 71 光増幅器 72 分波器 73 受信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 正満 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 鈴木 謙一 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) 2H079 AA02 AA13 BA01 BA03 CA05 DA03 EA05 FA02 5K002 AA02 AA03 BA05 CA02 CA09 DA02 DA14 FA01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の波長成分を有するコヒーレントな
    多波長光を発生する多波長光源と、 前記多波長光を各波長に分離する分波器と、 前記分波器で分離された各波長のコヒーレント光を送信
    信号により変調する光変調器と、 前記光変調器で変調された各変調信号光を合波してコヒ
    ーレント多波長信号を出力する合波器とを備えたコヒー
    レント多波長信号発生装置において、 前記多波長光源の相対強度雑音をRIN[dB/Hz] 、自然
    放出に対する誘導放出確率比をγ[dB]、誘導放出光強度
    をPLAS [dBm] 、自然放出光強度をPSE[dBm]、自然放
    出光帯域をBWSE[Hz]、前記分波器でスペクトルスライ
    スされたi番目の波長成分(i番目の変調器入力)の光
    強度をPi とすると、その相対強度雑音RIN(i) が、 RIN(i) =RIN+10log10(Pi/ΣPi) RIN=−γ−10log10BWSE+3 γ=10log10(PLAS/PSE) に従うように、前記多波長光源から出力される多波長光
    の光スペクトル形状を制御する構成であることを特徴と
    するコヒーレント多波長信号発生装置。
  2. 【請求項2】 前記多波長光源から出力された前記多波
    長光を増幅して前記分波器に入力する光増幅器を含む請
    求項1に記載のコヒーレント多波長信号発生装置におい
    て、 前記光増幅器の利得をg、光増幅帯域をBWAMP [Hz]、
    横モード総数をm、反転分布パラメータをnsp、前記多
    波長光源の中心光周波数をν[Hz]としたときに、前記分
    波器でスペクトルスライスされたi番目の波長成分(i
    番目の変調器入力)の相対強度雑音RIN(i) が、 RIN(i) =RIN+10log10(Pi/ΣPi) RIN=−γ−10log10BWSE+3 γ=10log10〔gPLAS/{gPSE(BWSE/BWAMP)+
    hν・(g−1)nsp・m・BWAMP}〕 に従うように、前記多波長光源から出力される多波長光
    の光スペクトル形状を制御する構成であることを特徴と
    するコヒーレント多波長信号発生装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のコヒー
    レント多波長信号発生装置において、 受信器の帯域をBe [Hz]、受信器前段の分波器の分波帯
    域をBo [Hz]、信号のマーク率をM、i番目の変調器出
    力の信号光強度をP(i)[dBm]、この変調器出力の誘導放
    出光強度をPc(i) [dBm]、この変調器出力の自然放出光
    強度をPs(i) [dBm]、前記受信器における等価的電流を
    Ieq[A] 、信号成分のショット雑音をNs 、信号成分と
    自然放出光のビート雑音をNs-sp、自然放出光間のビー
    ト雑音をNsp-sp 、前記受信器の熱雑音をNthとする
    と、前記変調器出力の信号対雑音比SNRが、 SNR=S/(Ns+Ns-sp+Nsp-sp+Nth) Ps(i)=RIN(i)+10log10Be+Pc(i)+10log10M S=((eη/hν)Pc(i))2 Ns=2e((eη/hν)P(i))Be Ns-sp=4(eη/hν)2Pc(i)Ps(i)Be/Bo Nth=Ieq2 Be(ただし、S,Ns,Ns-spにおけるP
    (i),Pc(i),Ps(i)はリニア表記、単位はW) に従うように、前記多波長光源から出力される多波長光
    の光スペクトル形状を制御する構成であることを特徴と
    するコヒーレント多波長信号発生装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2に記載のコヒー
    レント多波長信号発生装置において、 受信器の帯域をBe [Hz]、受信器前段の分波器の分波帯
    域をBo [Hz]、信号のマーク率をM、i番目の変調器出
    力の信号光強度をP(i)[dBm]、この変調器出力の誘導放
    出光強度をPc(i) [dBm]、この変調器出力の自然放出光
    強度をPs(i)[dBm] 、前記受信器における等価的電流を
    Ieq[A] 、前記合波器におけるj番目のポートからi番
    目のポートに漏れ込む割合をXT(j) 、前記合波器にお
    けるクロストーク信号光強度をPx (i)[dBm]、信号成分
    のショット雑音をNs 、信号成分と自然放出光のビート
    雑音をNs-sp、信号成分とクロストーク信号光のビート
    雑音をNs-x 、自然放出光間のビート雑音をNsp-sp 、
    クロストーク信号光と自然放出光のビート雑音をNx-s
    p、前記受信器の熱雑音をNthとすると、前記変調器出
    力の信号対雑音比SNRが、 SNR=S/(Ns+Ns-sp+Nx-sp+Nsp-sp+Ns-x
    +Nth) Ps(i)=RIN(i)+10log10Be +Pc(i)+10log10M Px(i)=ΣP(j)・XT(j) S=((eη/hν)Pc(i))2 Ns=2e((eη/hν)P(i))Be Ns-sp=4(eη/hν)2Pc(i)Ps(i)Be/Bo Nx-sp=4(eη/hν)2Px(i)Ps(i)Be/Bo Ns-x = (eη/hν)2Pc(i)Px(i) Nth=Ieq2 Be(ただし、S,Ns ,Ns-sp,Nx-s
    p,Ns-x におけるP(i) ,Pc(i),Ps(i)はリニア表
    記、単位はW) に従うように、前記多波長光源から出力される多波長光
    の光スペクトル形状を制御する構成であることを特徴と
    するコヒーレント多波長信号発生装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のコヒー
    レント多波長信号発生装置において、 前記多波長光源は、単一の中心波長を有する光を発生す
    る光源と、その出力光を所定の周期信号により強度変調
    または位相変調して多波長光を発生させる光変調器とを
    備え、前記周期信号の電圧または前記光変調器のバイア
    ス電圧の少なくとも一方を調整し、発生する多波長光の
    光スペクトル形状を制御する構成であることを特徴とす
    るコヒーレント多波長信号発生装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のコヒーレント多波長信
    号発生装置において、 前記多波長光源は、前記周期信号の位相を制御して発生
    する多波長光の光スペクトル形状を制御する構成である
    ことを特徴とするコヒーレント多波長信号発生装置。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載のコヒーレント多波長信
    号発生装置において、 前記多波長光源は、前記周期信号周波数の逓倍数を制御
    して発生する多波長光の光スペクトル形状を制御する構
    成であることを特徴とするコヒーレント多波長信号発生
    装置。
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