JP2005110091A - Optical transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光位相変調、つまり、光周波数変調を施した光信号を伝送する光伝送装置に関する。 The present invention relates to an optical transmission apparatus that transmits an optical signal subjected to optical phase modulation, that is, optical frequency modulation.
図4は、光位相変調器により光位相変調を施した光信号を伝送する光伝送装置の構成を示したブロック図である。以下、図4を参照して従来の光伝送装置の説明を行う。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission apparatus that transmits an optical signal subjected to optical phase modulation by an optical phase modulator. Hereinafter, a conventional optical transmission apparatus will be described with reference to FIG.
図4において、従来の光伝送装置は、光源1002と、バイアスティ1003と、光位相変調器1004と、光伝送部2000と、光位相/強度変換部3001と、光電気変換部3002とを備えており、光源1002と、バイアスティ1003と、光位相変調器1004により光送信部1000を、光位相/強度変換部3001と、光電気変換部3002により光受信部3000を構成する。
In FIG. 4, the conventional optical transmission apparatus includes a
上記のように構成された光伝送装置において、光源1002は、連続光を出力し、バイアスティ1003は、DCバイアスと情報信号を加算して変調信号を出力し、光位相変調器1004は、バイアスティ1003から出力される変調信号を用いて、光源1002から出力される連続光に光位相変調を施し、光位相変調信号を光伝送部2000に出力する。光位相/強度変換部3001は、例えばマッハツェンダ干渉計で構成され、光伝送部2000で伝送された光信号の光位相変動成分を光強度変化に変換し、光電気変換部3002は、光位相/強度変換部3001から出力された光強度信号を電気信号に変換することによって情報信号を出力する(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、上述した従来の光伝送装置において、光位相変調器を使用すると、光送信装置のコストが高くなり、かつ、偏波等の制御が困難になるという課題を有していた。一方、本課題を解決するために、光位相変調器を用いず、光源に周波数変調を施すと、一般的な光源は光周波数変動成分の位相に変調周波数依存性が存在するため、変調周波数によって出力波形が歪むという新たな課題が生じてしまう(例えば、変調周波数300Mbpsの場合、図5参照)。 However, in the conventional optical transmission apparatus described above, when an optical phase modulator is used, there is a problem that the cost of the optical transmission apparatus is increased and it is difficult to control the polarization and the like. On the other hand, in order to solve this problem, if a light source is subjected to frequency modulation without using an optical phase modulator, a general light source has a modulation frequency dependency on the phase of the optical frequency fluctuation component. There arises a new problem that the output waveform is distorted (for example, in the case of a modulation frequency of 300 Mbps, see FIG. 5).
それ故に、本発明の目的は、光位相変調器を用いることなく、変調周波数依存性を持った低コストな一般的な光源を周波数変調した場合においても、簡単な構成で、受信の際の波形歪を抑えた伝送が可能となる光伝送装置を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to use a simple configuration and a waveform at the time of reception even when a low-cost general light source having modulation frequency dependency is frequency-modulated without using an optical phase modulator. An object of the present invention is to provide an optical transmission device that enables transmission with reduced distortion.
第1の発明は、情報信号を入力し、位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相/強度変換部と、光位相/強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備える。 According to a first aspect of the present invention, an information signal control unit that inputs an information signal and controls the frequency dependence of the phase to a predetermined characteristic, and a signal output from the information signal control unit, based on a predetermined encoding method, A light source that outputs an optical signal whose frequency is modulated, an optical transmission unit that transmits an optical signal output from the light source, and an optical phase variation component of the optical signal output from the optical transmission unit is converted into an optical intensity variation component, An optical phase / intensity conversion unit for outputting, and a photoelectric conversion unit for converting an output optical signal of the optical phase / intensity conversion unit into an electrical signal.
第2の発明は、第1の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、光源から出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を所定の周波数帯域において抑圧するように、所定の特性を制御することを特徴とする。 A second invention is an invention subordinate to the first invention, wherein the information signal control unit sets a deviation depending on the modulation frequency to a predetermined frequency with respect to the phase of the optical frequency fluctuation component of the optical signal output from the light source. A predetermined characteristic is controlled so as to suppress in a band.
第3の発明は、第1の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、光源から出力される光信号の光周波数変動成分の位相の変調周波数依存性に対し、所定の周波数帯域において逆特性となるように、所定の特性を制御することを特徴とする。 A third invention is an invention subordinate to the first invention, wherein the information signal control unit has a predetermined frequency band for the modulation frequency dependence of the phase of the optical frequency fluctuation component of the optical signal output from the light source. The predetermined characteristic is controlled so that the reverse characteristic is obtained in step.
第4の発明は、第2または3の発明に従属する発明であって、所定の周波数帯域は、光源に入力する信号の占有帯域と略等しいことを特徴とする。 A fourth invention is an invention subordinate to the second or third invention, wherein the predetermined frequency band is substantially equal to an occupied band of a signal input to the light source.
第5の発明は、第2または3の発明に従属する発明であって、所定の周波数帯域は、光源の光周波数変動量の変調周波数依存性における変曲点の周波数を含むことを特徴とする。 The fifth invention is an invention dependent on the second or third invention, wherein the predetermined frequency band includes the frequency of the inflection point in the modulation frequency dependency of the optical frequency fluctuation amount of the light source. .
第6の発明は、第5の発明に従属する発明であって、光源の光周波数変動量の変調周波数依存性における変曲点の周波数は、光周波数変動現象の支配要因が、熱効果からキャリア密度変動効果に変化する周波数に略一致することを特徴とする。 The sixth invention is an invention subordinate to the fifth invention, and the frequency of the inflection point in the modulation frequency dependency of the optical frequency fluctuation amount of the light source is determined by the dominant factor of the optical frequency fluctuation phenomenon from the thermal effect to the carrier. The frequency is substantially the same as the frequency that changes due to the density fluctuation effect.
第7の発明は、第1の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、電気フィルタであることを特徴とする。 A seventh invention is an invention subordinate to the first invention, wherein the information signal control unit is an electric filter.
第8の発明は、第7の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、LCR回路を並列に接続することにより作成できる電気フィルタであることを特徴とする。 The eighth invention is an invention subordinate to the seventh invention, wherein the information signal control unit is an electrical filter that can be created by connecting LCR circuits in parallel.
第9の発明は、第7の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、バンドパスフィルタであることを特徴とする。 A ninth invention is an invention dependent on the seventh invention, wherein the information signal control unit is a band-pass filter.
第10の発明は、第7の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、ローパスフィルタであることを特徴とする。 A tenth invention is an invention subordinate to the seventh invention, wherein the information signal control unit is a low-pass filter.
第11の発明は、第1の発明に従属する発明であって、情報信号制御部は、電気アンプであることを特徴とする。 An eleventh invention is an invention dependent on the first invention, wherein the information signal control unit is an electric amplifier.
第12の発明は、第1の発明に従属する発明であって、光源は、半導体レーザであることを特徴とする。 A twelfth invention is an invention subordinate to the first invention, wherein the light source is a semiconductor laser.
第13の発明は、第1の発明に従属する発明であって、光位相/強度変換部は、マッハツェンダ干渉計であることを特徴とする。 A thirteenth invention is an invention subordinate to the first invention, wherein the optical phase / intensity conversion unit is a Mach-Zehnder interferometer.
第14の発明は、第1の発明に従属する発明であって、所定の符号方式は、RZ(Return Zero)符号であることを特徴とする。 A fourteenth invention is an invention subordinate to the first invention, and the predetermined code system is an RZ (Return Zero) code.
第15の発明は、電気信号を入力し、位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源とを備える。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided an information signal control unit that inputs an electric signal and controls the frequency dependence of the phase to a predetermined characteristic, and a signal output from the information signal control unit based on a predetermined encoding method. A light source that outputs an optical signal whose frequency is modulated.
第16の発明は、電気信号を入力し、レベルの周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相/強度変換部と、光位相/強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備える。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided an information signal control unit that inputs an electric signal and controls the frequency dependence of the level to a predetermined characteristic, and a signal output from the information signal control unit based on a predetermined encoding method. A light source that outputs an optical signal whose frequency is modulated, an optical transmission unit that transmits an optical signal output from the light source, and an optical phase variation component of the optical signal output from the optical transmission unit is converted into an optical intensity variation component, An optical phase / intensity conversion unit for outputting, and a photoelectric conversion unit for converting an output optical signal of the optical phase / intensity conversion unit into an electrical signal.
第17の発明は、電気信号を入力し、レベルおよび位相の周波数依存性を所定の特性に制御する情報信号制御部と、情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相/強度変換部と、光位相/強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを備える。 According to a seventeenth aspect of the present invention, an information signal control unit that inputs an electric signal and controls the frequency dependency of the level and phase to a predetermined characteristic, and a signal output from the information signal control unit is based on a predetermined encoding method. A light source that outputs an optical signal whose optical frequency is modulated, an optical transmission unit that transmits the optical signal output from the light source, and an optical phase variation component of the optical signal output from the optical transmission unit that is converted into an optical intensity variation component And an optical phase / intensity conversion unit for outputting, and a photoelectric conversion unit for converting the output optical signal of the optical phase / intensity conversion unit into an electrical signal.
本発明の光伝送装置によれば、光位相変調器を用いることなく、変調周波数依存性を持った低コストな一般的な光源を周波数変調した場合においても、簡単な構成で、受信の際の波形歪を抑えた光伝送が可能となる。 According to the optical transmission device of the present invention, even when a low-cost general light source having a modulation frequency dependency is frequency-modulated without using an optical phase modulator, a simple configuration can be used for reception. Optical transmission with suppressed waveform distortion becomes possible.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図1において、本実施形態の光伝送装置は、情報信号制御部1001と、光源1002と、バイアスティ1003と、光伝送部2000と、光位相/強度変換部3001と、光電気変換部3002とを備えており、情報信号制御部1001と、光源1002と、バイアスティ1003により光送信部1000を、光位相/強度変換部3001と、光電気変換部3002により光受信部3000を構成する。以下、図1を参照して、光伝送装置の動作について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical transmission apparatus according to
情報信号制御部1001は、伝送すべき情報信号の変調周波数に依存した位相を制御する。具体的には、一般的な光源1002である半導体レーザから出力される光信号の光周波数変動成分の位相の変調周波数依存性が図2(a)の場合、図2(b)のような本依存性と逆特性の位相を持った情報信号制御部により、図2(c)のように、光送信部1000から出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧する。バイアスティ1003は、バイアス電流に情報信号制御部1001から出力された変調電流を加えて、光源1002は、バイアスティ1003から出力された図3(a)に示すような変調信号により周波数を変調し、図3(b)に示すような光位相を持った光信号を出力する。
The information
光伝送部2000は、光送信部1000から出力された光信号を伝送し、光受信部3000に出力する。
The
光位相/強度変換部3001は、1ビット遅延部を有し、光伝送部2000から出力された図3(b)に示すような光位相を持った光信号に対し、1ビット遅延させた図3(c)に示すような光位相を持った光信号を干渉させることにより、図3(d)に示すような強度光信号を出力する。光電気変換部3002は、光位相/強度変換部3001の出力光信号を電気信号(情報信号)に変換する。
The optical phase /
以上に示すように、本実施形態に係る光伝送装置によれば、光送信部において、情報信号制御部により、半導体レーザから出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧するように制御する。これにより、光位相変調器を用いることなく、変調周波数依存性を持った低コストな一般的な光源を周波数変調した場合においても、簡単な構成で、受信の際の波形歪を抑えた光伝送が可能となる。 As described above, according to the optical transmission device according to the present embodiment, in the optical transmission unit, the information signal control unit depends on the modulation frequency with respect to the phase of the optical frequency variation component of the optical signal output from the semiconductor laser. Control to suppress the deviation. This enables optical transmission with a simple configuration and reduced waveform distortion during reception, even when a low-cost general light source with modulation frequency dependency is frequency-modulated without using an optical phase modulator. Is possible.
なお、本実施形態では、光送信部において、半導体レーザから出力される光信号の光周波数変動成分の位相に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧するように制御を行ったが、光周波数変動量に関して、変調周波数に依存した偏差を抑圧するように制御を行っても良い。 In the present embodiment, the optical transmission unit is controlled so as to suppress the deviation depending on the modulation frequency with respect to the phase of the optical frequency fluctuation component of the optical signal output from the semiconductor laser. In this regard, the control may be performed so as to suppress the deviation depending on the modulation frequency.
本発明の光伝送装置は、長距離・短距離に関わらず、光ファイバを用いた伝送装置として有用である。 The optical transmission apparatus of the present invention is useful as a transmission apparatus using an optical fiber regardless of long distance or short distance.
1000 光送信部
1001 情報信号制御部
1002 光源
1003 バイアスティ
1004 光位相変調器
2000 光伝送部
3000 光受信部
3001 光位相/強度変換部
3002 光電気変換部
1000
Claims (17)
前記情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、
前記光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
前記光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相/強度変換部と、
前記光位相/強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、により構成される光伝送装置。 An information signal controller that inputs an information signal and controls the frequency dependence of the phase to a predetermined characteristic;
A light source that outputs an optical signal obtained by modulating an optical frequency based on a predetermined encoding method based on a signal output from the information signal control unit;
An optical transmission unit for transmitting an optical signal output from the light source;
An optical phase / intensity conversion unit that converts an optical phase fluctuation component of an optical signal output from the optical transmission unit into a light intensity fluctuation component, and outputs the optical phase fluctuation component;
An optical transmission device comprising: an optical / electrical converter that converts an optical signal output from the optical phase / intensity converter into an electrical signal.
前記情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、により構成される光送信装置。 An information signal control unit that inputs an electrical signal and controls the frequency dependence of the phase to a predetermined characteristic;
An optical transmission device comprising: a light source that outputs an optical signal obtained by modulating an optical frequency based on a predetermined encoding method based on a signal output from the information signal control unit.
前記情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、
前記光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
前記光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相/強度変換部と、
前記光位相/強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、により構成される光伝送装置。 An information signal control unit that inputs an electrical signal and controls the frequency dependence of the level to a predetermined characteristic;
Based on a signal output from the information signal control unit, a light source that outputs an optical signal whose optical frequency is modulated based on a predetermined encoding method;
An optical transmission unit for transmitting an optical signal output from the light source;
An optical phase / intensity conversion unit that converts an optical phase fluctuation component of an optical signal output from the optical transmission unit into a light intensity fluctuation component, and outputs the optical phase fluctuation component;
An optical transmission apparatus comprising: an optical / electrical conversion unit that converts an optical signal output from the optical phase / intensity conversion unit into an electrical signal.
前記情報信号制御部から出力された信号により、所定の符号方式に基づいて、光周波数を変調した光信号を出力する光源と、
前記光源から出力された光信号を伝送する光伝送部と、
前記光伝送部から出力された光信号の光位相変動成分を光強度変動成分に変換し、出力する光位相/強度変換部と、
前記光位相/強度変換部の出力光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、により構成される光伝送装置。 An information signal control unit that inputs an electrical signal and controls the frequency dependence of the level and phase to predetermined characteristics;
Based on a signal output from the information signal control unit, a light source that outputs an optical signal whose optical frequency is modulated based on a predetermined encoding method;
An optical transmission unit for transmitting an optical signal output from the light source;
An optical phase / intensity conversion unit that converts an optical phase fluctuation component of an optical signal output from the optical transmission unit into a light intensity fluctuation component, and outputs the optical phase fluctuation component;
An optical transmission apparatus comprising: an optical / electrical conversion unit that converts an optical signal output from the optical phase / intensity conversion unit into an electrical signal.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101585816B1 (en) * | 2011-11-09 | 2016-01-14 | 알까뗄 루슨트 | Method and apparatus for raman cross-talk mitigation |
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2003
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