JP2002372730A - 光波形整形回路 - Google Patents
光波形整形回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長多重伝送システムにおいて、波長多重信
号光の伝送中に発生する各チャネルの強度雑音成分を一
括して抑圧する。 【解決手段】 波長多重信号光の全チャネルを一括増幅
する利得帯域を有する光増幅器と、光増幅器で増幅され
た波長多重信号光を入力し、ファイバ長がソリトン周期
より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有す
る非線形光ファイバと、非線形光ファイバを通過した波
長多重信号光を入力し、各チャネルの光パルス信号の中
心波長を含む離散的（周期的）な透過帯域を有し、各チ
ャネルの光パルス信号を一括分波して再度合波する分波
フィルタおよび合波フィルタと、非線形光ファイバに入
射する各チャネルの光パルス信号のピークパワーが基本
ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの
２倍以下になるように制御する光パワー制御手段とを備
える。
号光の伝送中に発生する各チャネルの強度雑音成分を一
括して抑圧する。 【解決手段】 波長多重信号光の全チャネルを一括増幅
する利得帯域を有する光増幅器と、光増幅器で増幅され
た波長多重信号光を入力し、ファイバ長がソリトン周期
より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有す
る非線形光ファイバと、非線形光ファイバを通過した波
長多重信号光を入力し、各チャネルの光パルス信号の中
心波長を含む離散的（周期的）な透過帯域を有し、各チ
ャネルの光パルス信号を一括分波して再度合波する分波
フィルタおよび合波フィルタと、非線形光ファイバに入
射する各チャネルの光パルス信号のピークパワーが基本
ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの
２倍以下になるように制御する光パワー制御手段とを備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重信号光を
一括して波形整形する光波形整形回路に関する。
一括して波形整形する光波形整形回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送システムでは、光ファイバ伝送路
における減衰、光増幅器における自然放出光雑音の付
加、光ファイバ伝送路の分散や光非線形効果による符号
間干渉などの様々な要因により、伝送される光信号に波
形劣化が生じる。そのため、光ファイバ伝送路には、光
増幅器や波形再生を行う識別再生中継器が適当な間隔で
配置される。
における減衰、光増幅器における自然放出光雑音の付
加、光ファイバ伝送路の分散や光非線形効果による符号
間干渉などの様々な要因により、伝送される光信号に波
形劣化が生じる。そのため、光ファイバ伝送路には、光
増幅器や波形再生を行う識別再生中継器が適当な間隔で
配置される。
【０００３】一方、近年の伝送容量増大の要求に応える
ために、１本の光ファイバ伝送路で異なる波長を有する
複数の光信号を伝送する波長分割多重（ＷＤＭ）が積極
的に利用されている。このような波長多重伝送システム
においても、同様に光増幅器や識別再生中継器などが必
要になっている。
ために、１本の光ファイバ伝送路で異なる波長を有する
複数の光信号を伝送する波長分割多重（ＷＤＭ）が積極
的に利用されている。このような波長多重伝送システム
においても、同様に光増幅器や識別再生中継器などが必
要になっている。
【０００４】図５は、波長多重伝送システムにおける従
来の識別再生中継器の構成例を示す。図において、波長
多重信号光は、光ファイバ伝送路５１および光増幅器５
２を介して識別再生中継器５３に入力される。識別再生
中継器５３は、光分波器５４、複数の識別再生回路５
５、光合波器５６により構成される。識別再生中継器５
３に入力する波長多重信号光は、光分波器５４で各チャ
ネルの信号光に分波され、それぞれ対応する識別再生回
路５５で識別再生され、さらに光合波器５６で合波して
波長多重信号光として出力される。
来の識別再生中継器の構成例を示す。図において、波長
多重信号光は、光ファイバ伝送路５１および光増幅器５
２を介して識別再生中継器５３に入力される。識別再生
中継器５３は、光分波器５４、複数の識別再生回路５
５、光合波器５６により構成される。識別再生中継器５
３に入力する波長多重信号光は、光分波器５４で各チャ
ネルの信号光に分波され、それぞれ対応する識別再生回
路５５で識別再生され、さらに光合波器５６で合波して
波長多重信号光として出力される。
【０００５】この識別再生回路５５としては、光信号を
電気信号に変換した後に電子回路により識別再生し、再
度光信号に変換する方法が実用化されている。また、光
信号を光信号のままで識別再生する方法が研究されてお
り、例えば半導体光増幅器を組み込んだマッハツェンダ
干渉計や、非線形ループミラーなどの光制御スイッチを
用いる方法が知られている。
電気信号に変換した後に電子回路により識別再生し、再
度光信号に変換する方法が実用化されている。また、光
信号を光信号のままで識別再生する方法が研究されてお
り、例えば半導体光増幅器を組み込んだマッハツェンダ
干渉計や、非線形ループミラーなどの光制御スイッチを
用いる方法が知られている。
【０００６】一方、光信号の強度揺らぎを低減する波形
整形技術が提案されている（特開平１１−２８４２６１
号公報）。この技術は、リタイミング機能は含まれてい
ないが、簡単な構成で光信号の強度雑音を抑圧できる特
徴を有している。この強度雑音抑圧原理について、図６
を参照して説明する。
整形技術が提案されている（特開平１１−２８４２６１
号公報）。この技術は、リタイミング機能は含まれてい
ないが、簡単な構成で光信号の強度雑音を抑圧できる特
徴を有している。この強度雑音抑圧原理について、図６
を参照して説明する。
【０００７】図６において、符号６１〜６４は光パルス
信号の時間波形、符号６５〜６７は光パルス信号６２〜
６４に対応するスペクトル波形を示す。強度雑音成分を
もって入力される光パルス信号６１は、光増幅器７１で
強度雑音成分を含んだまま増幅されて光パルス信号６２
となる。この強度雑音成分を含む光パルス信号６２を異
常分散光ファイバ７２に入射するが、そのとき入射ピー
クパワーを基本ソリトンパワーより大きくかつ基本ソリ
トンパワーの２倍以下に制御する。また、異常分散光フ
ァイバ７２のファイバ長は、ソリトン周期より長くなる
ように設定される。
信号の時間波形、符号６５〜６７は光パルス信号６２〜
６４に対応するスペクトル波形を示す。強度雑音成分を
もって入力される光パルス信号６１は、光増幅器７１で
強度雑音成分を含んだまま増幅されて光パルス信号６２
となる。この強度雑音成分を含む光パルス信号６２を異
常分散光ファイバ７２に入射するが、そのとき入射ピー
クパワーを基本ソリトンパワーより大きくかつ基本ソリ
トンパワーの２倍以下に制御する。また、異常分散光フ
ァイバ７２のファイバ長は、ソリトン周期より長くなる
ように設定される。
【０００８】このようなソリトン周期より長い異常分散
光ファイバ７２に光パルス信号を入射すると、光ファイ
バの非線形効果である自己位相変調によるチャーピング
と分散によるチャーピングが逆方向になるので、両者が
打ち消しあって基本ソリトンが発生する。ここでは、基
本ソリトンパワーよりも大きなピークパワーの光パルス
信号６２を入射するので、自己位相変調によるチャーピ
ングの効果の方が大きくなり、光パルス信号６２はパル
ス圧縮されて光パルス信号６３となるとともに、スペク
トル波形６６のようなスペクトル広がりを生じる。
光ファイバ７２に光パルス信号を入射すると、光ファイ
バの非線形効果である自己位相変調によるチャーピング
と分散によるチャーピングが逆方向になるので、両者が
打ち消しあって基本ソリトンが発生する。ここでは、基
本ソリトンパワーよりも大きなピークパワーの光パルス
信号６２を入射するので、自己位相変調によるチャーピ
ングの効果の方が大きくなり、光パルス信号６２はパル
ス圧縮されて光パルス信号６３となるとともに、スペク
トル波形６６のようなスペクトル広がりを生じる。
【０００９】このように、入力光パルス信号の強度揺ら
ぎは、自己位相変調によりスペクトル幅の揺らぎに変換
されるが、入射ピークパワーが基本ソリトンパワーに近
いためにスペクトルの中心部分は基本ソリトンに近い形
に収束する。したがって、バンドパスフィルタ７３の透
過帯域をこのスペクトルの中心部分に設定することによ
り、光パルス信号６４およびそのスペクトル６７に示す
ように、スペクトル幅の揺らぎに変換された強度雑音成
分を取り除くことができる。
ぎは、自己位相変調によりスペクトル幅の揺らぎに変換
されるが、入射ピークパワーが基本ソリトンパワーに近
いためにスペクトルの中心部分は基本ソリトンに近い形
に収束する。したがって、バンドパスフィルタ７３の透
過帯域をこのスペクトルの中心部分に設定することによ
り、光パルス信号６４およびそのスペクトル６７に示す
ように、スペクトル幅の揺らぎに変換された強度雑音成
分を取り除くことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
構成は１波長の光信号を対象としたものである。すなわ
ち、バンドパスフィルタ７３は１波長のみを切り取り、
光パワー制御も全パワーをモニタする構成になっている
ために、このままの構成では波長多重信号光の各チャネ
ルごとの波形整形への適用は不可能であった。
構成は１波長の光信号を対象としたものである。すなわ
ち、バンドパスフィルタ７３は１波長のみを切り取り、
光パワー制御も全パワーをモニタする構成になっている
ために、このままの構成では波長多重信号光の各チャネ
ルごとの波形整形への適用は不可能であった。
【００１１】本発明は、波長多重伝送システムにおい
て、波長多重信号光の伝送中に発生する各チャネルの強
度雑音成分を一括して抑圧することができる光波形整形
回路を提供することを目的とする。
て、波長多重信号光の伝送中に発生する各チャネルの強
度雑音成分を一括して抑圧することができる光波形整形
回路を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の光波形整形回路
は、波長多重信号光の全チャネルを一括増幅する利得帯
域を有する光増幅器と、光増幅器で増幅された波長多重
信号光を入力し、ファイバ長がソリトン周期より長く、
平均の波長分散が異常分散になる特性を有する非線形光
ファイバと、非線形光ファイバを通過した波長多重信号
光を入力し、各チャネルの光パルス信号の中心波長を含
む離散的（周期的）な透過帯域を有し、各チャネルの光
パルス信号を一括分波して再度合波する分波フィルタお
よび合波フィルタと、非線形光ファイバに入射する各チ
ャネルの光パルス信号のピークパワーが基本ソリトンパ
ワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの２倍以下に
なるように制御する光パワー制御手段とを備える。
は、波長多重信号光の全チャネルを一括増幅する利得帯
域を有する光増幅器と、光増幅器で増幅された波長多重
信号光を入力し、ファイバ長がソリトン周期より長く、
平均の波長分散が異常分散になる特性を有する非線形光
ファイバと、非線形光ファイバを通過した波長多重信号
光を入力し、各チャネルの光パルス信号の中心波長を含
む離散的（周期的）な透過帯域を有し、各チャネルの光
パルス信号を一括分波して再度合波する分波フィルタお
よび合波フィルタと、非線形光ファイバに入射する各チ
ャネルの光パルス信号のピークパワーが基本ソリトンパ
ワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの２倍以下に
なるように制御する光パワー制御手段とを備える。
【００１３】これにより、波長多重信号光に重畳された
強度雑音が、非線形光ファイバを通過することにより各
チャネルごとにスペクトル幅の揺らぎに変換され、分波
フィルタでそのスペクトル幅の揺らぎをフィルタリング
することにより、波長多重信号光の各チャネルの強度雑
音を一括して除去することができる。
強度雑音が、非線形光ファイバを通過することにより各
チャネルごとにスペクトル幅の揺らぎに変換され、分波
フィルタでそのスペクトル幅の揺らぎをフィルタリング
することにより、波長多重信号光の各チャネルの強度雑
音を一括して除去することができる。
【００１４】非線形光ファイバは、複数本の異常分散光
ファイバと複数本の正常分散光ファイバを交互に接続
し、平均の分散スロープが小さく、平均の波長分散が異
常分散を示し、１本の異常分散光ファイバと１本の正常
分散光ファイバの長さの和がソリトン周期より十分に短
く、かつ全体のファイバ長がソリトン周期より長くなる
ように構成される。
ファイバと複数本の正常分散光ファイバを交互に接続
し、平均の分散スロープが小さく、平均の波長分散が異
常分散を示し、１本の異常分散光ファイバと１本の正常
分散光ファイバの長さの和がソリトン周期より十分に短
く、かつ全体のファイバ長がソリトン周期より長くなる
ように構成される。
【００１５】光パワー制御手段は、分波フィルタで分波
された各チャネルの光パルス信号のパワーをモニタし、
非線形光ファイバに入射する各チャネルの光パルス信号
のピークパワーを制御する構成である。あるいは、非線
形光ファイバの入力、または非線形光ファイバの出力、
または合波フィルタの出力の波長多重信号光を入力して
各チャネルの光パルス信号のパワーを検出する光スペク
トラムアナライザを用い、非線形光ファイバに入射する
各チャネルの光パルス信号のピークパワーを制御する構
成である。
された各チャネルの光パルス信号のパワーをモニタし、
非線形光ファイバに入射する各チャネルの光パルス信号
のピークパワーを制御する構成である。あるいは、非線
形光ファイバの入力、または非線形光ファイバの出力、
または合波フィルタの出力の波長多重信号光を入力して
各チャネルの光パルス信号のパワーを検出する光スペク
トラムアナライザを用い、非線形光ファイバに入射する
各チャネルの光パルス信号のピークパワーを制御する構
成である。
【００１６】また、光パワー制御手段は、各チャネルの
光パルス信号のパワーのモニタ結果に応じて、光増幅器
の利得制御、および非線形光ファイバの入力段に設けた
等化器で各チャネルの光パルス信号のピークパワーを平
坦にする制御の少なくとも一方を行う構成である。
光パルス信号のパワーのモニタ結果に応じて、光増幅器
の利得制御、および非線形光ファイバの入力段に設けた
等化器で各チャネルの光パルス信号のピークパワーを平
坦にする制御の少なくとも一方を行う構成である。
【００１７】
【発明の実施の形態】＜光波形整形回路の構成例＞図１
は、本発明の光波形整形回路の実施形態を示す。図にお
いて、本実施形態の光波形整形回路は、光増幅器１１、
非線形光ファイバ１２、分波フィルタ１３、合波フィル
タ１４を縦続に接続し、さらに非線形光ファイバ１２へ
の入力パワーを制御する光パワー制御手段１５を配置し
た構成である。なお、ここでは光パワー制御手段１５を
１つの箱で表記しているが、詳しくは図３および図４に
示すような複数の部品から構成される。
は、本発明の光波形整形回路の実施形態を示す。図にお
いて、本実施形態の光波形整形回路は、光増幅器１１、
非線形光ファイバ１２、分波フィルタ１３、合波フィル
タ１４を縦続に接続し、さらに非線形光ファイバ１２へ
の入力パワーを制御する光パワー制御手段１５を配置し
た構成である。なお、ここでは光パワー制御手段１５を
１つの箱で表記しているが、詳しくは図３および図４に
示すような複数の部品から構成される。
【００１８】光増幅器１１は、波長多重信号光の全チャ
ネルを一括増幅する利得帯域を有する。非線形光ファイ
バ１２は、ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の
波長分散が異常分散になる特性を有する。分波フィルタ
１３および合波フィルタ１４は、各チャネルの光パルス
信号の中心波長を含む離散的（周期的）な透過帯域を有
し、１対で用いることにより、透過帯域が各チャネルの
中心波長に対応するバンドパスフィルタを集合したもの
と等価な機能を果たす。このような分波フィルタ１３お
よび合波フィルタ１４としては、例えばアレイ導波路回
折格子型フィルタ（ＡＷＧ）を利用することができる。
光パワー制御手段１５は、非線形光ファイバ１２に入射
する各チャネルの光パルス信号のピークパワーを基本ソ
リトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの２
倍以下に制御する。
ネルを一括増幅する利得帯域を有する。非線形光ファイ
バ１２は、ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の
波長分散が異常分散になる特性を有する。分波フィルタ
１３および合波フィルタ１４は、各チャネルの光パルス
信号の中心波長を含む離散的（周期的）な透過帯域を有
し、１対で用いることにより、透過帯域が各チャネルの
中心波長に対応するバンドパスフィルタを集合したもの
と等価な機能を果たす。このような分波フィルタ１３お
よび合波フィルタ１４としては、例えばアレイ導波路回
折格子型フィルタ（ＡＷＧ）を利用することができる。
光パワー制御手段１５は、非線形光ファイバ１２に入射
する各チャネルの光パルス信号のピークパワーを基本ソ
リトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの２
倍以下に制御する。
【００１９】ここで、符号１〜４は波長多重信号光の時
間波形、符号５〜７は波長多重信号光２〜４に対応する
スペクトル波形を示す。ただし、時間波形１〜４は、波
長多重信号光のうちのある１チャネルの波形のみを示
す。その他のチャネルの波形も１〜４と同様に変化す
る。
間波形、符号５〜７は波長多重信号光２〜４に対応する
スペクトル波形を示す。ただし、時間波形１〜４は、波
長多重信号光のうちのある１チャネルの波形のみを示
す。その他のチャネルの波形も１〜４と同様に変化す
る。
【００２０】波長多重信号光１は、光増幅器１１および
光パワー制御手段１５により、各チャネルの光パルス信
号のピークパワーが基本ソリトンパワーより大きく、か
つ基本ソリトンパワーの２倍以下になるように増幅され
る。増幅された波長多重信号光２（スペクトル波形５）
は、ソリトン周期よりも長い非線形光ファイバ１２に入
射されると、各チャネルの光パルス信号の強度揺らぎ
は、自己位相変調によりスペクトル幅の揺らぎに変換さ
れる。ただし、入射ピークパワーが基本ソリトンパワー
に近いために、スペクトルの中心部分は基本ソリトンに
近い形に収束し、波長多重信号光３（スペクトル波形
６）となって分波フィルタ１３に入力する。
光パワー制御手段１５により、各チャネルの光パルス信
号のピークパワーが基本ソリトンパワーより大きく、か
つ基本ソリトンパワーの２倍以下になるように増幅され
る。増幅された波長多重信号光２（スペクトル波形５）
は、ソリトン周期よりも長い非線形光ファイバ１２に入
射されると、各チャネルの光パルス信号の強度揺らぎ
は、自己位相変調によりスペクトル幅の揺らぎに変換さ
れる。ただし、入射ピークパワーが基本ソリトンパワー
に近いために、スペクトルの中心部分は基本ソリトンに
近い形に収束し、波長多重信号光３（スペクトル波形
６）となって分波フィルタ１３に入力する。
【００２１】分波フィルタ１３は、各チャネルの光パル
ス信号の中心波長が透過帯域になっているので、波長多
重信号光３（スペクトル波形６）のスペクトル幅の揺ら
ぎを切り落とすことにより、各光パルス信号が当初持っ
ていた強度揺らぎ（雑音）を取り除くことができる。強
度雑音が除去された各チャネルの光パルス信号は、分波
フィルタ１３と同様の合波フィルタ１４で合波すること
により、波長多重信号光４（スペクトル波形７）に変換
される。
ス信号の中心波長が透過帯域になっているので、波長多
重信号光３（スペクトル波形６）のスペクトル幅の揺ら
ぎを切り落とすことにより、各光パルス信号が当初持っ
ていた強度揺らぎ（雑音）を取り除くことができる。強
度雑音が除去された各チャネルの光パルス信号は、分波
フィルタ１３と同様の合波フィルタ１４で合波すること
により、波長多重信号光４（スペクトル波形７）に変換
される。
【００２２】＜非線形光ファイバ１２の構成例＞図２
は、非線形光ファイバ１２の構成例を示す。図におい
て、非線形光ファイバ１２は、ｎ本の異常分散光ファイ
バ２１−１〜２１−ｎと、ｎ本の正常分散光ファイバ２
２−１〜２２−ｎを交互に接続し、平均の分散スロープ
が小さく、平均の波長分散が異常分散を示すように構成
する。これにより、広い帯域で四光波混合の発生を抑
え、かつ波長依存性の少ない波形整形が可能となる。
は、非線形光ファイバ１２の構成例を示す。図におい
て、非線形光ファイバ１２は、ｎ本の異常分散光ファイ
バ２１−１〜２１−ｎと、ｎ本の正常分散光ファイバ２
２−１〜２２−ｎを交互に接続し、平均の分散スロープ
が小さく、平均の波長分散が異常分散を示すように構成
する。これにより、広い帯域で四光波混合の発生を抑
え、かつ波長依存性の少ない波形整形が可能となる。
【００２３】なお、各異常分散光ファイバ２１のファイ
バ長をｘＬ／ｎ、分散値をＤ1 、分散スロープをＳ1 と
し、各正常分散光ファイバ２２のファイバ長を(１−ｘ)
Ｌ／ｎ、分散値をＤ2 、分散スロープをＳ2 とすると、
非線形光ファイバ１２のファイバ長はＬ、平均分散値Ｄ
avg はｘＤ1＋(１−ｘ)Ｄ2、平均分散スロープＳavgは
ｘＳ1＋(１−ｘ)Ｓ2と表される。ただし、ｎは整数、ｘ
は０＜ｘ＜１を満たす実数である。
バ長をｘＬ／ｎ、分散値をＤ1 、分散スロープをＳ1 と
し、各正常分散光ファイバ２２のファイバ長を(１−ｘ)
Ｌ／ｎ、分散値をＤ2 、分散スロープをＳ2 とすると、
非線形光ファイバ１２のファイバ長はＬ、平均分散値Ｄ
avg はｘＤ1＋(１−ｘ)Ｄ2、平均分散スロープＳavgは
ｘＳ1＋(１−ｘ)Ｓ2と表される。ただし、ｎは整数、ｘ
は０＜ｘ＜１を満たす実数である。
【００２４】具体的には、各異常分散光ファイバ２１と
して、波長1.55μｍ帯において分散値Ｄ1 が16ps/nm/k
m、分散スロープＳ1 が0.06ps/nm2/km の単一モード光
ファイバと、各正常分散光ファイバ２２として、分散値
Ｄ2 が−50ps/nm/km、分散スロープＳ1 が−0.24ps/nm2
/km の分散シフトファイバを用い、それらを４：１の長
さの比で交互に接続すると、平均分散値Ｄavg が2.8ps/
nm/km 、平均分散スロープＳavg が０ps/nm2/km の非線
形光ファイバ１２を構成することができる。なお、１本
の異常分散光ファイバと１本の正常分散光ファイバの長
さの和がソリトン周期より十分に短く、かつ全体でソリ
トン周期より長くなるように、それぞれｎ本の単一モー
ド光ファイバおよび分散シフトファイバが用いられる。
して、波長1.55μｍ帯において分散値Ｄ1 が16ps/nm/k
m、分散スロープＳ1 が0.06ps/nm2/km の単一モード光
ファイバと、各正常分散光ファイバ２２として、分散値
Ｄ2 が−50ps/nm/km、分散スロープＳ1 が−0.24ps/nm2
/km の分散シフトファイバを用い、それらを４：１の長
さの比で交互に接続すると、平均分散値Ｄavg が2.8ps/
nm/km 、平均分散スロープＳavg が０ps/nm2/km の非線
形光ファイバ１２を構成することができる。なお、１本
の異常分散光ファイバと１本の正常分散光ファイバの長
さの和がソリトン周期より十分に短く、かつ全体でソリ
トン周期より長くなるように、それぞれｎ本の単一モー
ド光ファイバおよび分散シフトファイバが用いられる。
【００２５】＜光増幅器１１および光パワー制御手段１
５の第１の構成例＞図３は、光増幅器１１および光パワ
ー制御手段１５の第１の構成例を示す。なお、ここでは
波長多重信号光の多重チャネル数をｍとする。
５の第１の構成例＞図３は、光増幅器１１および光パワ
ー制御手段１５の第１の構成例を示す。なお、ここでは
波長多重信号光の多重チャネル数をｍとする。
【００２６】図において、光増幅器１１は、エルビウム
添加光ファイバ３１と、励起光を発生する励起光源３２
と、波長多重信号光と励起光を合波してエルビウム添加
光ファイバ３１に入射する光合波器３３と、入出力端に
配置される光アイソレータ３４−１，３４−２とにより
構成される。
添加光ファイバ３１と、励起光を発生する励起光源３２
と、波長多重信号光と励起光を合波してエルビウム添加
光ファイバ３１に入射する光合波器３３と、入出力端に
配置される光アイソレータ３４−１，３４−２とにより
構成される。
【００２７】光増幅器１１には、等化器４１を介して非
線形光ファイバ１２が接続され、さらに分波フィルタ１
３が接続される。分波フィルタ１３の各チャネル対応の
ポートには光カプラ４２−１〜４２−ｍが接続され、各
チャネルの光パルス信号の一部が分岐して光検出器４３
−１〜４３−ｍに入力され、それぞれ光パワーが測定さ
れる。各チャネルの光パワーは制御回路４４に入力さ
れ、それに応じて光増幅器１１の励起光源３２および等
化器４１の少なくとも一方を制御し、非線形光ファイバ
１２に入射する各チャネルの光パルス信号のピークパワ
ーを基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトン
パワーの２倍以下に設定する。
線形光ファイバ１２が接続され、さらに分波フィルタ１
３が接続される。分波フィルタ１３の各チャネル対応の
ポートには光カプラ４２−１〜４２−ｍが接続され、各
チャネルの光パルス信号の一部が分岐して光検出器４３
−１〜４３−ｍに入力され、それぞれ光パワーが測定さ
れる。各チャネルの光パワーは制御回路４４に入力さ
れ、それに応じて光増幅器１１の励起光源３２および等
化器４１の少なくとも一方を制御し、非線形光ファイバ
１２に入射する各チャネルの光パルス信号のピークパワ
ーを基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトン
パワーの２倍以下に設定する。
【００２８】本発明の光パワー制御手段１５は、ここで
は等化器４１、光カプラ４２−１〜４２−ｍ、光検出器
４３−１〜４３−ｍ、制御回路４４により構成される。
は等化器４１、光カプラ４２−１〜４２−ｍ、光検出器
４３−１〜４３−ｍ、制御回路４４により構成される。
【００２９】制御回路４４は、励起光源３２の注入電流
を制御することによりエルビウム添加光ファイバ３１に
おける利得を制御する。ここで、波長多重信号光の各チ
ャネルの光パルス信号のピークパワーがフラットになら
ない場合には、次の等化器４１で各チャネルの光パルス
信号のピークパワーがフラットになるように制御する。
なお、このようなエルビウム添加光ファイバ３１の利得
補償に用いる等化器４１としては、例えばそれぞれ異な
る波長特性を有する複数のファブリペローエタロンフィ
ルタを組み合わせたものがすでに製品化されている。
を制御することによりエルビウム添加光ファイバ３１に
おける利得を制御する。ここで、波長多重信号光の各チ
ャネルの光パルス信号のピークパワーがフラットになら
ない場合には、次の等化器４１で各チャネルの光パルス
信号のピークパワーがフラットになるように制御する。
なお、このようなエルビウム添加光ファイバ３１の利得
補償に用いる等化器４１としては、例えばそれぞれ異な
る波長特性を有する複数のファブリペローエタロンフィ
ルタを組み合わせたものがすでに製品化されている。
【００３０】＜光増幅器１１および光パワー制御手段１
５の第２の構成例＞図４は、光増幅器１１および光パワ
ー制御手段１５の第２の構成例を示す。なお、光増幅器
１１の構成は、図３に示すものと同様である。
５の第２の構成例＞図４は、光増幅器１１および光パワ
ー制御手段１５の第２の構成例を示す。なお、光増幅器
１１の構成は、図３に示すものと同様である。
【００３１】図において、光増幅器１１には、等化器４
１および光カプラ４５を介して非線形光ファイバ１２が
接続され、さらに分波フィルタ１３および合波フィルタ
１４が接続される。光カプラ４５は、非線形光ファイバ
１２に入力する波長多重信号光の一部を分岐して光スペ
クトラムアナライザ４６に入力する。光スペクトラムア
ナライザ４６は、各チャネルの光パルス信号のパワーを
測定して制御回路４４に通知する。制御回路４４は、そ
れに応じて光増幅器１１の励起光源３２および等化器４
１の少なくとも一方を制御し、非線形光ファイバ１２に
入射する各チャネルの光パルス信号のピークパワーを基
本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワー
の２倍以下に設定する。
１および光カプラ４５を介して非線形光ファイバ１２が
接続され、さらに分波フィルタ１３および合波フィルタ
１４が接続される。光カプラ４５は、非線形光ファイバ
１２に入力する波長多重信号光の一部を分岐して光スペ
クトラムアナライザ４６に入力する。光スペクトラムア
ナライザ４６は、各チャネルの光パルス信号のパワーを
測定して制御回路４４に通知する。制御回路４４は、そ
れに応じて光増幅器１１の励起光源３２および等化器４
１の少なくとも一方を制御し、非線形光ファイバ１２に
入射する各チャネルの光パルス信号のピークパワーを基
本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワー
の２倍以下に設定する。
【００３２】本発明の光パワー制御手段１５は、ここで
は等化器４１、光カプラ４５、光スペクトラムアナライ
ザ４６、制御回路４４により構成される。なお、光カプ
ラ４５は、非線形光ファイバ１２の出力側、あるいは合
波フィルタ１４の出力側に配置してもよい。制御回路４
４および等化器４１の構成および動作は、図３に示す第
１の構成例のものと同様である。
は等化器４１、光カプラ４５、光スペクトラムアナライ
ザ４６、制御回路４４により構成される。なお、光カプ
ラ４５は、非線形光ファイバ１２の出力側、あるいは合
波フィルタ１４の出力側に配置してもよい。制御回路４
４および等化器４１の構成および動作は、図３に示す第
１の構成例のものと同様である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光波形整
形回路は、識別再生回路を含まない簡単な構成で、波長
多重信号光に重畳された強度雑音を、各チャネルごとに
スペクトル幅の揺らぎに変換してフィルタリングするこ
とにより、波長多重信号光の強度雑音を一括して除去す
ることができる。
形回路は、識別再生回路を含まない簡単な構成で、波長
多重信号光に重畳された強度雑音を、各チャネルごとに
スペクトル幅の揺らぎに変換してフィルタリングするこ
とにより、波長多重信号光の強度雑音を一括して除去す
ることができる。
【図１】本発明の光波形整形回路の実施形態を示す図。
【図２】非線形光ファイバ１２の構成例を示す図。
【図３】光増幅器１１および光パワー制御手段１５の第
１の構成例を示す図。
１の構成例を示す図。
【図４】光増幅器１１および光パワー制御手段１５の第
２の構成例を示す図。
２の構成例を示す図。
【図５】波長多重伝送システムにおける従来の識別再生
中継器の構成例を示す図。
中継器の構成例を示す図。
【図６】光信号の強度揺らぎを低減する従来の波形整形
技術を説明する図。
技術を説明する図。
１１ 光増幅器 １２ 非線形光ファイバ １３ 分波フィルタ １４ 合波フィルタ １５ 光パワー制御手段 ２１ 異常分散光ファイバ ２２ 正常分散光ファイバ ３１ エルビウム添加光ファイバ ３２ 励起光源 ３３ 光合波器 ３４ 光アイソレータ ４１ 等化器 ４２ 光カプラ ４３ 光検出器 ４４ 制御回路 ４５ 光カプラ ４６ 光スペクトラムアナライザ
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 (72)発明者 平野 章 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） 2K002 AA02 AB11 BA02 DA10 GA10 HA13 5F072 AB09 AK06 HH02 JJ20 KK30 YY17 5K002 BA04 BA05 CA02 CA09 CA13 DA02 DA05 FA01 FA02
Claims (5)
- 【請求項１】 波長多重信号光の全チャネルを一括増幅
する利得帯域を有する光増幅器と、 前記光増幅器で増幅された波長多重信号光を入力し、フ
ァイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異
常分散になる特性を有する非線形光ファイバと、 前記非線形光ファイバを通過した波長多重信号光を入力
し、各チャネルの光パルス信号の中心波長を含む離散的
（周期的）な透過帯域を有し、各チャネルの光パルス信
号を一括分波して再度合波する分波フィルタおよび合波
フィルタと、 前記非線形光ファイバに入射する各チャネルの光パルス
信号のピークパワーが基本ソリトンパワーより大きく、
かつ基本ソリトンパワーの２倍以下になるように制御す
る光パワー制御手段とを備え、 前記波長多重信号光に重畳された強度雑音が、前記非線
形光ファイバを通過することにより各チャネルごとにス
ペクトル幅の揺らぎに変換され、前記分波フィルタでそ
のスペクトル幅の揺らぎをフィルタリングすることによ
り、前記波長多重信号光の各チャネルの強度雑音を一括
して除去する構成であることを特徴とする光波形整形回
路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光波形整形回路におい
て、 前記非線形光ファイバは、複数本の異常分散光ファイバ
と複数本の正常分散光ファイバを交互に接続し、平均の
分散スロープが小さく、平均の波長分散が異常分散を示
し、１本の異常分散光ファイバと１本の正常分散光ファ
イバの長さの和がソリトン周期より十分に短く、かつ全
体のファイバ長がソリトン周期より長くなるように構成
されたことを特徴とする光波形整形回路。 - 【請求項３】 請求項１に記載の光波形整形回路におい
て、 前記光パワー制御手段は、前記分波フィルタで分波され
た各チャネルの光パルス信号のパワーをモニタし、前記
非線形光ファイバに入射する各チャネルの光パルス信号
のピークパワーを制御する構成であることを特徴とする
光波形整形回路。 - 【請求項４】 請求項１に記載の光波形整形回路におい
て、 前記光パワー制御手段は、前記非線形光ファイバの入
力、または前記非線形光ファイバの出力、または前記合
波フィルタの出力の波長多重信号光を入力して各チャネ
ルの光パルス信号のパワーを検出する光スペクトラムア
ナライザを用い、前記非線形光ファイバに入射する各チ
ャネルの光パルス信号のピークパワーを制御する構成で
あることを特徴とする光波形整形回路。 - 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の光波形
整形回路において、 前記光パワー制御手段は、各チャネルの光パルス信号の
パワーのモニタ結果に応じて、前記光増幅器の利得制
御、および前記非線形光ファイバの入力段に設けた等化
器で各チャネルの光パルス信号のピークパワーを平坦に
する制御の少なくとも一方を行う構成であることを特徴
とする光波形整形回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001179478A JP3811022B2 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 光波形整形回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001179478A JP3811022B2 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 光波形整形回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002372730A true JP2002372730A (ja) | 2002-12-26 |
| JP3811022B2 JP3811022B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=19020034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001179478A Expired - Fee Related JP3811022B2 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 光波形整形回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3811022B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009022396A1 (ja) | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Fujitsu Limited | 光波形整形方法および装置 |
| US7528755B2 (en) | 2007-09-06 | 2009-05-05 | Infineon Technologies Ag | Sigma-delta modulator for operating sensors |
| CN108780980A (zh) * | 2016-04-07 | 2018-11-09 | 极光先进雷射株式会社 | 固体激光器装置、固体激光器系统以及曝光装置用激光装置 |
| CN114039263A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-02-11 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种基于温控的色散延时光波束修正方法 |
-
2001
- 2001-06-14 JP JP2001179478A patent/JP3811022B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009022396A1 (ja) | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Fujitsu Limited | 光波形整形方法および装置 |
| US7528755B2 (en) | 2007-09-06 | 2009-05-05 | Infineon Technologies Ag | Sigma-delta modulator for operating sensors |
| CN108780980A (zh) * | 2016-04-07 | 2018-11-09 | 极光先进雷射株式会社 | 固体激光器装置、固体激光器系统以及曝光装置用激光装置 |
| CN108780980B (zh) * | 2016-04-07 | 2020-12-25 | 极光先进雷射株式会社 | 固体激光器装置、固体激光器系统以及曝光装置用激光装置 |
| CN114039263A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-02-11 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种基于温控的色散延时光波束修正方法 |
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|---|---|
| JP3811022B2 (ja) | 2006-08-16 |
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