JP2002111634A - 光送信装置 - Google Patents

光送信装置

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JP2002111634A JP2000299312A JP2000299312A JP2002111634A JP 2002111634 A JP2002111634 A JP 2002111634A JP 2000299312 A JP2000299312 A JP 2000299312A JP 2000299312 A JP2000299312 A JP 2000299312A JP 2002111634 A JP2002111634 A JP 2002111634A
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逸郎 森田
Noboru Edakawa
登 枝川
Hirohito Tanaka
啓仁 田中
Takehiro Tsuritani
剛宏 釣谷
Masatoshi Suzuki
正敏 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一定偏波でスペクトル幅が狭い高速の信号パ
ルス光を生成する。 【解決手段】 光パルス発生回路１０はＳ偏光の光パル
スを発生する。光分波回路１２は、光パルス発生回路１
０の出力光パルスを偏波を維持して２分割し、一方をデ
ータ変調回路１４に、他方をデータ変調回路１６に供給
する。データ変調回路１４，１６は、それぞれ、光分波
回路１２の出力光パルスをデータ＃１，＃２に従いディ
ジタル変調する。ファラデー回転子１８は、データ変調
回路１４の出力光をＳ偏光からＰ偏光に変換する。光遅
延回路２０は、データ変調回路１６の出力パルスを、フ
ァラデー回転子１８の出力パルスとの時間軸多重用に遅
延する。偏光ビームスプリッタ２２は、ファラデー回転
子１８の出力光と光遅延回路２０の出力光をそれらの偏
波を保存して合波する。波長変換器２４は、偏光ビーム
スプリッタ２２の出力の強度変化に応じて波長λ２のＣ
Ｗプローブ光２６の強度を変調して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速光伝送システ
ムに使用可能な光送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、４０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の高速光伝
送システムでは、その伝送速度に対応した速度で動作す
る電気回路を入手することが困難であるので、低速の複
数の光信号を生成し、それらを時間軸で多重する方法が
採用されている。その際、良好な伝送特性を得るために
は、複数系統の光パルスを合成する時の干渉を抑制する
必要がある。そのために、従来は、各系統について、時
間軸多重後のパルス間隔に比較して十分に狭い光パルス
を生成するか、又は、２系統の光パルス列の偏波を互い
に直交させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】パルス幅が狭くなれば
なるほどスペクトル幅が広くなる。伝送ファイバの波長
分散により光パルス幅が広がり、隣接する光パルスと重
なり合うような伝送路では、他の光パルスとの間で大き
な４光波混合（イントラチャネル４光波混合）が発生
し、伝送特性が劣化する。
【０００４】伝送路の波長分散によるパルス拡がりを抑
制するには、光パルスのスペクトル幅を狭くすることが
有効である。しかし、これはパルス幅の拡大をもたらす
ので、偏波を直交しない従来の光時分割多重では、パル
ス間の干渉が生じ、良好な送信パルスを得ることが出来
ない。
【０００５】偏波を直交する光時分割多重では、パルス
幅が広く、且つスペクトル幅の狭い光送信信号を得るこ
とができる。しかし、伝送路の偏波モード分散により偏
波ごとに伝搬速度が異なるので、良好な伝送特性が得ら
れない。更に、波長多重伝送では、隣接するチャネル同
志の偏波を直交させることが、良好な伝送特性を得るた
めに有効であるが、偏波を直交する光時分割多重を利用
すること、隣接チャネル間の偏波を直交させることがで
きない。
【０００６】本発明は、このような不都合を解消する光
送信装置を提示することを目的とする。
【０００７】すなわち、本発明は、単一偏波でスペクト
ル幅の狭い光パルス信号を発生する光送信装置を提示す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光送信装置
は、一定直線偏波の一連のパルス光を発生するパルス光
発生手段と、当該パルス光発生手段の出力光を２分割す
る光分波手段と、当該光分波手段の一方の出力光を第１
のデータに従い変調する第１のデータ変調器と、当該光
分波手段の他方の出力光を第２のデータに従い変調する
第２のデータ変調器と、当該第１のデータ変調器の出力
光の偏波を、直交する偏波に変換する偏波変換手段と、
当該第２のデータ変調器の出力光及び当該偏波変換手段
の出力光を時分割多重する光多重手段と、当該光多重手
段の出力光の波形変化を別の搬送光上に転写する波形転
写手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】波形転写器が直交偏波の時分割多重光を別
の搬送波に転写するので、最終的に得られるパルス光は
単一偏波からなる。中間的には直交偏波で時分割多重す
るので、時分割多重前ではパルス幅が広くてよい。パル
ス幅が広くてよいので、スペクトル幅を狭くすることが
できる。最終的な出力パルスは単一偏波からなるので、
隣接チャネルを直交偏波状態で時分割多重する技術を併
用できる。これらにより、伝送特性を改善でき、高速の
光伝送を実現できる。
【００１０】好ましくは、当該光多重素子が、当該第２
のデータ変調器の出力光を所定時間、遅延する光遅延器
と、当該光遅延器の出力光及び当該偏波変換手段の出力
光をこれらの偏波を保持して合波する偏光合波器とから
なる。これにより、低速の光パルス光を、干渉の恐れ無
しで効率的に時分割多重できる。
【００１１】好ましくは、当該光多重手段が、当該第２
のデータ変調器の出力光及び当該偏波変換手段の出力光
の少なくとも一方の時間位置を調整する光遅延手段を具
備する。
【００１２】本発明に係る光送信装置はまた、第１のデ
ータを搬送する直線偏光の第１のデータ光を発生する第
１のデータ光発生手段と、第２のデータを搬送する直線
偏光の第２のデータ光を発生する第２のデータ光発生手
段と、当該第１及び第２のデータ光を互いに直交する偏
光方向で時分割多重する光多重手段と、当該光多重手段
の出力光の波形変化を別の搬送光上に転写する波形転写
手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】波形転写器が直交偏波の時分割多重光を別
の搬送波に転写するので、最終的に得られるパルス光は
単一偏波からなる。中間的には直交偏波で時分割多重す
るので、時分割多重前ではパルス幅が広くてよい。パル
ス幅が広くてよいので、スペクトル幅を狭くすることが
できる。最終的な出力パルスは単一偏波からなるので、
隣接チャネルを直交偏波状態で時分割多重する技術を併
用できる。これらにより、伝送特性を改善でき、高速の
光伝送を実現できる。
【００１４】好ましくは、当該光多重素子が、当該第２
のデータ光を所定時間、遅延する光遅延器と、当該光遅
延器の出力光及び当該第１のデータ光を直交偏波状態で
合波する偏光合波器とからなる。これにより、低速の光
パルス光を、干渉の恐れ無しで効率的に時分割多重でき
る。
【００１５】好ましくは、当該光多重手段が、当該第１
のデータ光を所定の偏波方向に変換する偏波変換手段を
具備する。これにより、第１のデータ光と第２のデータ
光の偏波方向の関係を任意に設定でき、例えば、同じ偏
波でも良い。
【００１６】好ましくは、当該光多重素子が、当該第２
のデータ光を所定時間、遅延する光遅延器と、当該光遅
延器の出力光及び当該偏波変換手段の出力光を直交偏波
状態で合波する偏光合波器とからなる。これにより、低
速の光パルス光を、干渉の恐れ無しで効率的に時分割多
重できる。
【００１７】好ましくは、当該光多重手段が、当該第１
及び第２のデータ光の少なくとも一方の時間位置を調整
する光遅延手段を具備する。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【００１９】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示し、図２は、各部の波形例を示す。
【００２０】光パルス発生回路１０は、最終的な目的と
する伝送レートの半分のレート、例えば、４０Ｇｂｉｔ
／ｓの直線偏光の光パルスを発生する。光パルス発生回
路１０の出力光の波長はλ１であり、Ｓ偏光であるとす
る。図２の符号３０は光パルス発生回路１０の出力パル
ス列を示す。
【００２１】光分波回路１２は、光パルス発生回路１０
から出力される光パルスを偏波を維持して２つに分割
し、一方をデータ変調回路１４に、他方をデータ変調回
路１６に供給する。データ変調回路１４は、光分波回路
１２から出力される一方の光パルスをデータ＃１に従い
変調し、データ変調回路１６は光分波回路１２から出力
される他方の光パルスをデータ＃２に従い変調する。即
ち、データ変調回路１４，１６は、データ値’０’に対
してパルス光を遮断し、データ値’１’に対してパルス
光を透過する。図２の符号３２は、データ変調回路１４
の出力波形例を示し、符号３４はデータ変調回路１６の
出力波形例を示す。図２では、データ＃１が、１１０１
０１０・・・であり、データ＃２が１００１０１１・・
・であるとしている。
【００２２】ファラデー回転子１８は、データ変調回路
１４の出力光の直線偏波方向を９０゜回転させて、Ｓ偏
光からＰ偏光に変換する。光遅延回路２０は、データ変
調回路１６の出力パルスを、ファラデー回転子１８の出
力パルスに対して時間軸多重後の伝送レートのパルス間
隔（８０Ｇｂｉｔ／ｓの場合、１２．５ｐｓ）だけ遅れ
るように、遅延する。図２の符号３６は、光遅延回路２
０の出力パルス波形を示す。
【００２３】偏光ビームスプリッタ２２は、ファラデー
回転子１８の出力光と光遅延回路２０の出力光をそれら
の偏波を保存して合波する。図２の符号３８は、偏光ビ
ームスプリッタ２２の出力光の波形を示す。斜線を施し
たパルスがＰ偏光波である。
【００２４】偏光ビームスプリッタ２２の出力光は波長
変換器２４に入射する。波長変換器２４には、更に、波
長λ２のＣＷプローブ光２６が入力する。波長変換器２
４は、偏光ビームスプリッタ２２の出力の強度変化に応
じて波長λ２のＣＷプローブ光２６の強度を変調する。
このような波長変換器２４として、例えば、ＥＡ光変調
器を使用する構成が知られている（特開平１０−７８５
９５号公報又は米国特許第５９５９７６４号公報参
照）。波長変換器２４は、偏光ビームスプリッタ２２の
出力光の強度変化のみに依存し、その偏波には依存しな
いので、波長変換器２４の出力光の偏波は、プローブ光
２６の偏波によって決定される。これにより、偏光ビー
ムスプリッタ２２から出力される時間軸多重信号光の搬
送波の波長が、波長λ１から別の波長λ２に変更され
る。
【００２５】波長変換器２４は、偏光ビームスプリッタ
２２の出力光の波形変化を別の搬送光（プローブ光２
６）上に転写する波形転写器として機能する。波長変換
器２４内での偏光ビームスプリッタ２２の出力光の伝搬
方向とプローブ光２６の伝搬方向によっては、プローブ
光２６の波長λ２は、光パルス発生回路１０の出力光の
波長λ１と同じでもよい。
【００２６】図２の符号４０は、波長変換器２４の出力
波形を示す。波長変換器２４の出力光は、波長λ２のプ
ローブ光２６から生成されるので、その偏波はプローブ
光２６の偏波と同じである。すなわち、波長変換器２４
の出力光の各パルスの偏光方向は全て同じである。従っ
て、本実施例のような光送信装置を隣接する波長のチャ
ネル毎に設け、その出力光を互いに直交する偏波で時間
軸多重することができる。隣接する波長のチャネル間で
偏波を直交する時間軸多重方式が利用可能になる。
【００２７】本実施例では、光パルス発生回路１０は、
従来に比べてパルス幅の大きなパルス光を発生すればよ
いので、容易にそのスペクトル幅を狭くすることができ
る。その結果、伝送特性を大幅に改善できる。隣接する
波長のチャネル間で偏波を直交する時間軸多重方式が利
用可能になるので、これもまた、伝送特性の改善に寄与
する。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、容易にスペクトル幅の小さな高速
信号を容易に生成できる。パルス間の相互作用で発生す
る４光波混合を抑制できる。これらの結果、伝送特性を
大幅に改善できる。隣接する波長のチャネル間で偏波を
直交する時間軸多重方式が利用可能になるので、これも
また、伝送特性の改善に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
【図２】 本実施例の波形例である。
【符号の説明】
１０：光パルス発生回路 １２：光分波回路 １４，１６：データ変調回路 １８：ファラデー回転子 ２０：光遅延回路 ２２：偏光ビームスプリッタ ２４：波長変換器 ２６：プローブ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 啓仁 埼玉県上福岡市大原二丁目１番15号株式会 社ケイディディ研究所内 (72)発明者 釣谷 剛宏 埼玉県上福岡市大原二丁目１番15号株式会 社ケイディディ研究所内 (72)発明者 鈴木 正敏 埼玉県上福岡市大原二丁目１番15号株式会 社ケイディディ研究所内 Ｆターム(参考） 2H079 AA03 BA02 CA08 HA15 KA06 5K002 AA01 BA02 CA01 CA12 CA14 DA06 DA31

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一定直線偏波の一連のパルス光を発生す
    るパルス光発生手段と、当該パルス光発生手段の出力光
    を２分割する光分波手段と、 当該光分波手段の一方の出力光を第１のデータに従い変
    調する第１のデータ変調器と、 当該光分波手段の他方の出力光を第２のデータに従い変
    調する第２のデータ変調器と、 当該第１のデータ変調器の出力光の偏波を、直交する偏
    波に変換する偏波変換手段と、 当該第２のデータ変調器の出力光及び当該偏波変換手段
    の出力光を時分割多重する光多重手段と、 当該光多重手段の出力光の波形変化を別の搬送光上に転
    写する波形転写手段とを具備することを特徴とする光送
    信装置。
  2. 【請求項２】 当該光多重素子が、当該第２のデータ変
    調器の出力光を所定時間、遅延する光遅延器と、当該光
    遅延器の出力光及び当該偏波変換手段の出力光をこれら
    の偏波を保持して合波する偏光合波器とからなる請求項
    １に記載の光送信装置。
  3. 【請求項３】 当該光多重手段が、当該第２のデータ変
    調器の出力光及び当該偏波変換手段の出力光の少なくと
    も一方の時間位置を調整する光遅延手段を具備する請求
    項１に記載の光送信装置。
  4. 【請求項４】 第１のデータを搬送する直線偏光の第１
    のデータ光を発生する第１のデータ光発生手段と、 第２のデータを搬送する直線偏光の第２のデータ光を発
    生する第２のデータ光発生手段と、 当該第１及び第２のデータ光を互いに直交する偏光方向
    で時分割多重する光多重手段と、 当該光多重手段の出力光の波形変化を別の搬送光上に転
    写する波形転写手段とを具備することを特徴とする光送
    信装置。
  5. 【請求項５】 当該光多重素子が、当該第２のデータ光
    を所定時間、遅延する光遅延器と、当該光遅延器の出力
    光及び当該第１のデータ光を直交偏波状態で合波する偏
    光合波器とからなる請求項４に記載の光送信装置。
  6. 【請求項６】 当該光多重手段が、当該第１のデータ光
    を所定の偏波方向に変換する偏波変換手段を具備する請
    求項４に記載の光送信装置。
  7. 【請求項７】 当該光多重素子が、当該第２のデータ光
    を所定時間、遅延する光遅延器と、当該光遅延器の出力
    光及び当該偏波変換手段の出力光を直交偏波状態で合波
    する偏光合波器とからなる請求項６に記載の光送信装
    置。
  8. 【請求項８】 当該光多重手段が、当該第１及び第２の
    データ光の少なくとも一方の時間位置を調整する光遅延
    手段を具備する請求項４に記載の光送信装置。
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