JP2003529280A - 高密度波長分割多重化光源の波長制御 - Google Patents

高密度波長分割多重化光源の波長制御

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JP2003529280A JP2001571581A JP2001571581A JP2003529280A JP 2003529280 A JP2003529280 A JP 2003529280A JP 2001571581 A JP2001571581 A JP 2001571581A JP 2001571581 A JP2001571581 A JP 2001571581A JP 2003529280 A JP2003529280 A JP 2003529280A
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キュン−ヒ セオ
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Abstract

(57)【要約】 この装置は、転送速度がチャンネル間隔に比べて十分に小さい場合、光チャンネル間の間隔を数十ＧＨｚ又はその以下に小さくすることができるようにする。従って、高密度波長分割多重化および光周波数分割多重化光通信が可能になる。特に、一つの光繊維を使用する両方向波長分割多重化光通信の場合、一側ノードで見る時、光繊維に沿って互いに反対方向に進行する送受信波長が相異しなければならないが、この装置を使用すると、送受信波長が互いに微細に相異にすることができるので、光信号が占める全体光帯域を殆ど増加させずにも送受信チャンネル間漏話現象をなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明はチャンネル間隔が相当に狭い波長分割多重化された光通信システムの
光源波長安定化に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
各種ネットワークを通じた大容量波長分割多重化（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｄ
ｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＷＤＭ）光通信のためにはチャン
ネル数が相当に多く、チャンネル間隔も数１０ＧＨｚまたはその以下に相当に狭
くなった形態の波長分割多重化光通信を必要とするが、これを特に高密度波長分
割多重化光（ｄｅｎｓｅ−ＷＤＭ：ＤＷＤＭ）又は光周波数分割多重化（ｏｐｔ
ｉｃａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｅ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ
；ＯＦＤＭ）と称する。しかし、このような場合、光源の構成は相当に安定され
、また正確な波長制御を必要とする。
【０００３】 また、相異する波長の光を同時に光検出時に発生するチャンネル間周波数の差
異のような大きさのビット周波数成分を制御信号に活用して光通信システム光源
間の光周波数間隔を一定に維持させてくれる。これは、転送速度がチャンネル間
隔に比べて非常に小さい場合、チャンネル間の間隔を１０ＧＨｚ以下まで減少さ
せることができるようにする。従って、チャンネル間隔が相当に狭い波長分割多
重化光された通信システム用光源の構成が容易になる。本発明は両方向光通信に
応用される場合、送受信波長を互いに微細に相異にすることができるため、レイ
リー散乱（Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）、誘発ブリュアン散乱（
Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）、及び各
種反射光により発生される送受信チャンネル間漏話現象を減少させることができ
る。
【０００４】 従来の技術は、光学フィルタを使用してチャンネル間周波数間隔を安定化させ
たが、これはチャンネル間の周波数差異が１００ＧＨｚ程度に大きい場合に適当
な方法である。波長固定器（ｗａｖｗｌｅｎｇｔｈ ｌｏｃｋｅｒ）をチャンネ
ル別に使用する場合もあるが、これは高価であり同様に光学フィルタを使用して
いるので、チャンネル間隔の正確度が通常±０．００２ｎｍ（＝±２．５ＧＨｚ
）として相当に大きい。本発明は相異する波長の光を同時に光検出時に発生する
超高周波ビット電流を制御信号に変換して光通信システムの光源間の光周波数間
隔を一定に維持することができるようにする。本発明は、超高周波フィルタを使
用するので、フィルタの特性によりチャンネル間隔の正確度を±１００ＭＨｚ以
下の水準に大きく高めて、高密度波長分割多重化光通信システム用光源を構成す
ることができるようにする。本発明のように、低価の電気的なフィルタを利用し
た波長分割多重化光通信システム用光源のチャンネル間隔安定化装置は、まだな
い。また、既存の商用化された両方向光通信システムは、反射光により通信が杜
絶される問題を解決するために、互いに反対方向に進行するチャンネル間のチャ
ンネル間隔を微細に制御しなければならないが、それが困難であって通常既存の
単方向通信システムに比べてチャンネル間隔を二倍にして通信をしているので、
帯域幅が二倍に広くなるという短所がある。本発明は、両方向光通信の場合、送
受信波長を微細に相異にすることができるために、単方向通信の場合に比べてチ
ャンネル間隔を増加させずにも通信が可能であるようにする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例を詳細に説明する。
【０００６】 図１は、光通信ネットワークのノードで任意の二つ光チャンネル群、光チャン
ネル群Ａ（１）と光チャンネル群Ｂ（２）からビット周波数成分を発生させ統合
された光チャンネル群を得る方法を説明している。各々の光チャンネル群は一つ
以上の波長分割されたチャンネルからなり、同一の光チャンネル群ではチャンネ
ル間の周波数間隔も同一である。しかし、光チャンネル群間の相対的な周波数間
隔は別途の固定装置がなければ、いろいろな外部要因により不安定に変化するこ
とができる。本発明では、光チャンネル群Ａ（１）と光チャンネル群Ｂ（２）の
出力を光結合器３を経て共に高速光検出器４に印加して、各々光チャンネル群の
周波数差異に該当する複数個のビット周波数成分を発生させる。ビット周波数成
分は光チャンネル群間の相対的な周波数距離値に対する制御信号を発生する制御
信号発生部５に印加される。光チャンネル群Ａ（１）と光チャンネル群Ｂ（２）
のうちの少なくとも一つの偏光状態が時間に対して不規則する場合には、ビット
周波数成分が時間に対して不規則に変化される。この場合、少なくとも一つのチ
ャンネル群内部には偏光調節器を使用したり、又は偏光スクランブラ（ｓｃｒａ
ｍｂｌｅｒ）を内蔵して制御信号発生部５の動作周波数帯域内ではビット周波数
成分が時間に対して安定的な値を有し、不規則な外部要因による偏光変化の影響
を減少させるようにする。制御信号発生部５はビット周波数成分から所望である
中心周波数に前記ビット周波数が位置するように、光チャンネル群Ａ（１）又は
光チャンネル群Ｂ（２）のチャンネル位置を変化させる制御信号を発生し、従っ
て二つ光チャンネル群間のチャンネル間隔を正確に維持することができるので、
二つ光チャンネル群を合わせて統合された光チャンネル群を得ることができる。
例えば、制御信号発生部５は超高周波回路として図２のように二つ光チャンネル
群１、２間の超高周波ビット成分を増幅する超高周波増幅器１０、超高周波増幅
器の出力のうちの一定範囲の周波数成分のみを取出す超高周波帯域透過フィルタ
１１、超高周波帯域透過フィルタの出力を整流して制御信号を発生する超高周波
検出器１２などにより構成することができる。
【０００７】 整流回路を経た電流とか電圧の値が最大になる地点で前述した光チャンネル群
Ａ（１）と光チャンネル群Ｂ（２）間の相対的な周波数間隔が一定に維持される
ようにすることができるが、ここで、例えば、光チャンネル群Ｂ（２）に属する
光源の温度を調節する方法を使用することができる。
【０００８】 例えば、図３に示すように、各光チャンネル群内のチャンネル数が同一であり
、チャンネル間隔が全てｆｄであり、光チャンネル群Ａ（１）のスペクトル７の
場合、全てチャンネル周波数が固定されており、最も少ないチャンネル周波数値
をｆ１と称し、光チャンネル群Ｂ（２）のスペクトル８の場合、最も少ないチャ
ンネル周波数値をｆ１＋σと称し、制御信号発生部５内の超高周波帯域透過フィ
ルタの中心周波数をｆｂｐと称する時、σの値は図１の制御回路を使用しない場
合、時間により不規則的に変化するが、図１の制御回路を使用する場合σをｆｂ ｐ ＋ｍｆｄと同一になるように作ることができる。ここで、ｍはそのサイズが光
チャンネル群チャンネル数より小さいある定数値である。ｍ＝０である時、統合
された光チャンネル群のスペクトル９が占める光周波数帯域幅は各々の光チャン
ネル群と殆ど同じであり、二倍のチャンネル数を有するので、二つ光チャンネル
群を合した統合された光源群は高密度波長分割多重化又は光周波数分割多重化シ
ステム用光源に使用されることができる。このような結果は、二つ光チャンネル
群のチャンネル数が相異したり、又はチャンネル間隔が比等間隔であったり、又
は若干相異しても類似するように成立する。
【０００９】 統合されたチャンネル群は他のチャンネル群と同じ方法により再び統合される
ことができ、高密度波長分割多重化及び光周波数分割多重化システム用光源に使
用され、それなければ、各々の光チャンネル群１、２を両方向波長分割多重化光
通信システムから互いに反対方向に進行する光信号の光源に使用することもでき
る。即ち、図４の両方向光通信システムの場合、任意のノードＡ２１からノード
Ｂ２３に光チャンネル群Ａ（１）を送り、ノードＢ２３からノードＡ２１に光チ
ャンネル群Ｂ（２）を送る。ここで、光チャンネル群Ａ（１）は既存のＩＴＵ−
Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎ
ｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏ
ｎ Ｓｅｃｔｒｏ）標準化された周波数配列を有することを使用すると仮定する
時、光チャンネル群Ｂ（２）は前記図１の光波長制御装置を使用して光チャンネ
ル群Ａ（１）から若干チャンネル周波数が移動されるようにすることができ、そ
の結果光繊維レイリー散乱（Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）により
発生される相異する方向のチャンネル間漏話を大きく減少させることができ、一
筋の単一光繊維を利用した両方向波長分割多重化光通信が可能になる。光チャン
ネル群Ｂ（２）と比較するチャンネル群としては、前述したように転送されて来
たチャンネル群以外もノードＢにある基準光源を直接使用することができる。光
チャンネル群Ａのチャンネル配列がＩＴＵ−Ｔ標準と相異しても、このような原
理は同様に成立する。光チャンネル群のチャンネル数が多い場合、波長分割逆多
重化機とか光学フィルタなどを使用して光チャンネル群を小規模のいろいろな光
チャンネル群に分割し、別途に光検出してチャンネル間隔を制御することができ
る。
【００１０】 以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず
、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思
想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 任意の二つ光チャンネル群で統合された光チャンネル群を得る方法を
示す図である。
【図２】 制御信号発生部の可能な構造を示す図である。
【図３】 任意の二つ光チャンネル群で統合された光チャンネル群を各チャンネ
ル群のスペクトルを利用して示す図である。
【図４】 本発明を応用した両方向光通信方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 光チャンネル群Ａ ２ 光チャンネル群Ｂ ３ 光結合器 ４ 光速光検出器 ５ 制御信号発生部 ７ 光チャンネル群Ａのスペクトル ８ 光チャンネル群Ｂび￥のスペクトル ９ 統合された光チャンネル群のスペクトル １０ 超高周波増幅器 １１ 超高周波帯域透過フィルタ １２ 超高周波検出器 ２１ ノードＡ ２２ 単一光繊維 ２３ ノードＢ
───────────────────────────────────────────────────── 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 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 リー イェ−スン 大韓民国 120−786 ソウル セオデムー ン−グ ホンシェ ４ ドン マクチュン −グ アパートメント 113−1101 (72)発明者 セオ キュン−ヒ 大韓民国 120−786 ソウル セオデムー ン−グ ホンシェ ４ ドン マクチュン −グ アパートメント 113−1101 Ｆターム(参考） 5K102 AA03 AA07 AD01 AD02 AL11 KA45 MA01 MB02 MB10 MB17 MC03 PC12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単一波長を有する光源からなった任意の二つ光チャンネル群の出力を光結合器
    に結合し、高速光検出器に光検出して得た超高周波ビット成分の制御信号発生部
    を通過させた後、前記制御信号発生部の出力を前記二つ光チャンネル群のうちの
    いずれか一つに対する制御信号に使用して相異する光チャンネル群に属するチャ
    ンネル間の相対的な周波数間隔を一定するように維持してくれることを特徴とす
    る光波長制御装置。
  2. 【請求項２】 二つ光チャンネル群の内部に偏光調節器を使用して偏光変化の影響を減少させ
    たことを特徴とする請求項１に記載の光波長制御装置。
  3. 【請求項３】 二つ光チャンネル群の内部に偏光スクランブラ（ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）を使用
    して偏光変化による影響を減少させたことを特徴とする請求項１に記載の光波長
    制御装置。
  4. 【請求項４】 制御信号発生部内蔵回路として二つ光チャンネル群間の超高周波ビット成分を
    増幅する超高周波増幅器と、前記超高周波増幅器の出力のうちの一定範囲の周波
    数成分のみを取り去る超高周波帯域透過フィルタと、前記超高周波帯域透過フィ
    ルタの出力を整流して制御信号を発生する超高周波検出器を使用することを特徴
    とする請求項１に記載の光波長制御装置。
  5. 【請求項５】 第１項の二つ光チャンネル群の出力を統合して通信用光チャンネルに使用する
    ことを特徴とする波長分割多重化光通信方法。
  6. 【請求項６】 単一波長を有する光源からなった任意の二つ光チャンネル群を一筋光繊維から
    なった光転送路から互いに反対方向に転送される信号光源に使用し、前記二つ光
    チャンネル群のうちの一つを送信用に使用し、その他の光チャンネル群を受信す
    る通信ノードに位置して前記送信用光チャンネル群と前記ノードに受信されたそ
    の他の光チャンネル群を請求項１の光波長制御装置の入力にして、前記二つ光チ
    ャンネル群に属するチャンネル周波数値が互いに一定した差異を有して安定に維
    持されるように、前記送信用光チャンネル群の波長を制御することを特徴とする
    両方向波長分割多重化光通信システム。
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