JP2006246506A - Optical transmission apparatus and optical transmission method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmission apparatus and optical transmission method for performing dispersion compensation in optical fiber transmission, which achieve measurement of wavelength dispersion in simple configuration. <P>SOLUTION: An optical modulation means 1 includes a wavelength chirping generation means 2, the wavelength chirping generation means 2 generates wavelength chirping corresponding to an increase rate of a driving voltage, and a driving voltage setting means 3 sets the range of the driving voltage to a range where an optical output increases/decreases. Only by inputting one pulse voltage from the driving voltage setting means 3 to the optical modulation means 1, a plurality of optical pulses with different wavelengths can be outputted from the optical modulation means 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光伝送装置及び光伝送方法に関し、特に、光ファイバ伝送における分散補償を行う光伝送装置及び光伝送方法に関する。   The present invention relates to an optical transmission device and an optical transmission method, and more particularly to an optical transmission device and an optical transmission method that perform dispersion compensation in optical fiber transmission.

現在、１０Ｇｂ／ｓ光伝送システムの実用化が始まっているが、近年のネットワーク利用の急激な増加により、ネットワークのより一層の大容量化の要求が高まっている。ここで、伝送速度が１０Ｇｂ／ｓ以上の光伝送システムでは、波長分散による伝送波形の劣化が発生し、伝送が困難になることから、分散補償を行うことが不可欠である。例えば、１．３μｍ零分散シングルモードファイバを用いた伝送速度１０Ｇｂ／ｓ以上の光伝送システムに対し、波長１．５５μｍの信号光を適用すると、波長分散値が約＋１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍと大きくなり、分散補償が不可欠になる。   Currently, the 10 Gb / s optical transmission system has been put into practical use, but due to the rapid increase in network usage in recent years, there is an increasing demand for a larger capacity of the network. Here, in an optical transmission system having a transmission rate of 10 Gb / s or more, transmission waveform deterioration due to chromatic dispersion occurs, and transmission becomes difficult. Therefore, it is indispensable to perform dispersion compensation. For example, when a signal light with a wavelength of 1.55 μm is applied to an optical transmission system using a 1.3 μm zero-dispersion single-mode fiber with a transmission speed of 10 Gb / s or higher, the chromatic dispersion value increases to about +18 ps / nm / km. Dispersion compensation becomes indispensable.

伝送速度が１０Ｇｂ／ｓまでの光伝送システムでは、分散トレランスが比較的広く、一定の分散値を有する分散補償器を共通に適用することにより、分散補償を行うことが可能である。例えば、１．３μｍ零分散シングルモードファイバ（ＳＭＦ）を用いて、波長が１．５５μｍの信号光を伝送した場合、分散トレランスが約８００ｐｓ／ｎｍとなる。このため、１．３μｍ零分散シングルモードファイバを用いた２０〜４０ｋｍの短距離伝送システムに対し、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）やファイバグレーティングのような一定の分散値を有する分散補償器を共通に適用したシステム設計が可能である。   In an optical transmission system with a transmission rate up to 10 Gb / s, dispersion compensation can be performed by commonly applying a dispersion compensator having a relatively wide dispersion tolerance and a constant dispersion value. For example, when signal light having a wavelength of 1.55 μm is transmitted using a 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber (SMF), the dispersion tolerance is about 800 ps / nm. Therefore, a dispersion compensator having a certain dispersion value such as a dispersion compensating fiber (DCF) or a fiber grating is commonly applied to a 20 to 40 km short-distance transmission system using a 1.3 μm zero dispersion single mode fiber. System design is possible.

一方、伝送速度が１０Ｇｂ／ｓ以上の光伝送システムでは、分散補償トレランスが小さくなり、分散補償を高精度に行う必要があることから、伝送路の分散の変化量を測定し、分散補償量を伝送路ごとに最適化する必要がある。   On the other hand, in an optical transmission system with a transmission rate of 10 Gb / s or more, the dispersion compensation tolerance becomes small and dispersion compensation needs to be performed with high accuracy. It is necessary to optimize for each transmission line.

図２７は、伝送速度４０Ｇｂｉｔでの分散補償トレランスの小ささを示す実験結果を説明する図である。
図２７において、送信機３４１から４０Ｇｂ／ｓの信号を１．３μｍ零分散シングルモードファイバ３４２で５０ｋｍだけ伝送させてから、受信機３４４で受信すると、９２０ｐｓ／ｎｍの波長分散が発生する。このため、分散補償ファイバ３４３の長さを調節することにより、１．３μｍ零分散シングルモードファイバ３４２の波長分散を補償する。 FIG. 27 is a diagram for explaining an experimental result indicating a small dispersion compensation tolerance at a transmission speed of 40 Gbit.
In FIG. 27, when a 40 Gb / s signal is transmitted from a transmitter 341 by 50 km through a 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber 342 and then received by a receiver 344, 920 ps / nm wavelength dispersion occurs. Therefore, the chromatic dispersion of the 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber 342 is compensated by adjusting the length of the dispersion compensating fiber 343.

ここで、パワーペナルティ１ｄＢ以下を伝送可能条件とした場合、分散補償トレランスはわずか３０ｐｓ／ｎｍしかないため、厳密な分散補償を行う必要がある。ところが、１．３μｍ零分散シングルモードファイバ３４２を用いた既存伝送路では、正確な分散量が把握されていない部分も多く、また、温度や光ファイバにかかる応力などにより分散量が経時的に変化することから、分散量とその変化量を厳密に測定し、中継区間毎に分散補償量を適切に設定しなければならない。   Here, when the transmission penalty is a power penalty of 1 dB or less, since the dispersion compensation tolerance is only 30 ps / nm, it is necessary to perform strict dispersion compensation. However, in existing transmission lines using a 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber 342, there are many portions where the exact dispersion amount is not grasped, and the dispersion amount changes with time due to temperature, stress applied to the optical fiber, etc. Therefore, it is necessary to strictly measure the dispersion amount and its change amount, and to appropriately set the dispersion compensation amount for each relay section.

また、近年では、超高速伝送を行うために、１．５５μｍ零分散シフトファイバ（ＤＳＦ）の敷設が行われている。このファイバで波長１．５５μｍの信号光を伝送したときの波長分散は、約±２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下と小さく、１．３μｍ零分散シングルモードファイバと比べて分散による影響は小さくなる。   In recent years, a 1.55 μm zero dispersion shifted fiber (DSF) has been laid to perform ultrahigh-speed transmission. The wavelength dispersion when signal light having a wavelength of 1.55 μm is transmitted through this fiber is as small as about ± 2 ps / nm / km or less, and the influence of dispersion is smaller than that of a 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber.

しかし、伝送速度が４０Ｇｂ／ｓ以上になると、分散補償トレランスが非常に小さいために、１．５５μｍ零分散シフトファイバを用いた場合でも分散補償が必要となり、１．３μｍ零分散シングルモードファイバと同様に経時変化による伝送劣化を防ぐためにも、分散補償量を常に最適値にする必要がある。   However, when the transmission speed is 40 Gb / s or more, the dispersion compensation tolerance is very small, so dispersion compensation is required even when a 1.55 μm zero dispersion shifted fiber is used, which is the same as a 1.3 μm zero dispersion single mode fiber. In order to prevent transmission deterioration due to changes over time, it is necessary to always set the dispersion compensation amount to an optimum value.

図２８は、従来の光伝送システムにおける分散測定方法を説明する図である。
図２８（ａ）は、ツインパルス法による波長分散測定方法を示すもので、このツインパルス法では、群遅延時間差をパルス間隔から直接測定し、波長分散を測定する。 FIG. 28 is a diagram for explaining a dispersion measuring method in a conventional optical transmission system.
FIG. 28A shows a chromatic dispersion measurement method by a twin pulse method. In this twin pulse method, the group delay time difference is directly measured from the pulse interval, and the chromatic dispersion is measured.

図２８（ａ）において、パルス発生器３５１から出力されたパルス信号は、駆動部３５２、３５３を介してレーザーダイオード３５４、３５５に供給される。レーザーダイオード３５４は、駆動部３５２からパルス信号が送られると、波長λ１の光パルスを出力し、レーザーダイオード３５５は、駆動部３５３からパルス信号が送られると、波長λ２の光パルスを出力する。   In FIG. 28A, the pulse signal output from the pulse generator 351 is supplied to the laser diodes 354 and 355 via the drive units 352 and 353. The laser diode 354 outputs an optical pulse with a wavelength λ1 when a pulse signal is sent from the driving unit 352, and the laser diode 355 outputs an optical pulse with a wavelength λ2 when a pulse signal is sent from the driving unit 353.

レーザーダイオード３５４から出力された波長λ１の光パルスと、レーザーダイオード３５５から出力された波長λ２の光パルスとは、ハーフミラー３５６を介して光ファイバ３５７に供給され、光ファイバ３５７により検出器３５８に伝送される。   The optical pulse with the wavelength λ1 output from the laser diode 354 and the optical pulse with the wavelength λ2 output from the laser diode 355 are supplied to the optical fiber 357 via the half mirror 356, and are supplied to the detector 358 by the optical fiber 357. Is transmitted.

検出器３５８は、光ファイバ３５７により波長λ１の光パルスと波長λ２の光パルスが伝送されてくると、その検出結果をサンプリングオシロスコープ３５９に出力する。サンプリングオシロスコープ３５９は、パルス発生器３５１から遅延回路３６０を介して送られてきたパルス信号の到着時刻と、検出器により検出された光パルスの到着時刻とを比較する。そして、光ファイバ３５７の伝送後の２つの光パルスの遅延差を検出することにより、分散量を求める。   When the optical pulse of wavelength λ1 and the optical pulse of wavelength λ2 are transmitted by the optical fiber 357, the detector 358 outputs the detection result to the sampling oscilloscope 359. Sampling oscilloscope 359 compares the arrival time of the pulse signal sent from pulse generator 351 via delay circuit 360 with the arrival time of the optical pulse detected by the detector. Then, the amount of dispersion is obtained by detecting the delay difference between the two optical pulses after transmission through the optical fiber 357.

図２８（ｂ）は、位相法による波長分散測定方法を示すもので、この位相法では、群遅延時間差を直接測定するのではなく、群遅延時間差により生じる光の変調信号間の位相差から波長分散を求める。   FIG. 28B shows a chromatic dispersion measurement method by the phase method. In this phase method, the group delay time difference is not directly measured, but the wavelength is determined from the phase difference between the modulated signals of the light caused by the group delay time difference. Find the variance.

図２８（ｂ）において、シンセサイザ３７１はレーザーダイオード３７２〜３７４から出力される光信号を変調し、レーザーダイオード３７２は波長がλ１の光信号を出力し、レーザーダイオード３７３は波長がλ２の光信号を出力し、レーザーダイオード３７４は波長がλ３の光信号を出力する。レーザーダイオード３７２〜３７４から出力された光信号は、光スイッチ３７５により切り換えられて、光ファイバ３７６に供給され、光ファイバ３７６によりアバランシェフォトダイオード３７７に伝送される。   In FIG. 28B, the synthesizer 371 modulates the optical signal output from the laser diodes 372 to 374, the laser diode 372 outputs the optical signal having the wavelength λ1, and the laser diode 373 outputs the optical signal having the wavelength λ2. The laser diode 374 outputs an optical signal having a wavelength of λ3. The optical signals output from the laser diodes 372 to 374 are switched by the optical switch 375, supplied to the optical fiber 376, and transmitted to the avalanche photodiode 377 through the optical fiber 376.

アバランシェフォトダイオード３７７は、光ファイバ３７６により伝送された光信号を電気信号に変換し、この電気信号を増幅器３７８を介してベクトルボルトメータ３７９に出力する。ベクトルボルトメータ３７９は、シンセサイザ３７１から送られてきた電気信号と増幅器３７８から送られてきた電気信号とを比較し、光の変調信号間の位相差を求めることにより、分散量を算出する。
特開平７−１０４２２３号公報 特開平２−２３９２２３号公報 特開昭６１−０６５１３１号公報 The avalanche photodiode 377 converts the optical signal transmitted through the optical fiber 376 into an electrical signal, and outputs this electrical signal to the vector voltmeter 379 via the amplifier 378. The vector voltmeter 379 compares the electrical signal sent from the synthesizer 371 with the electrical signal sent from the amplifier 378, and calculates the amount of dispersion by calculating the phase difference between the modulated optical signals.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-104223 JP-A-2-239223 Japanese Patent Laid-Open No. 61-066511

しかしながら、従来の光伝送システムでは、分散補償量を最適値に設定するために、図２８に示したような分散測定系を伝送システムの一部として送受信機内に組み込んだ場合、レーザーダイオードや駆動部の部品点数が多数必要になることから、システム全体の規模が大きくなってしまい、コストも莫大になるという問題があった。   However, in a conventional optical transmission system, in order to set the dispersion compensation amount to an optimum value, when a dispersion measuring system as shown in FIG. 28 is incorporated in a transceiver as a part of the transmission system, a laser diode or a drive unit Since a large number of parts are required, there is a problem that the scale of the entire system becomes large and the cost becomes enormous.

特に、伝送速度が１０Ｇｂ／ｓ以上の光伝送システムでは、分散補償トレランスが小さく、分散値を常に測定しなければならないことから、送受信機内に容易に組み込めるような小規模で低コストな分散測定装置が必要となっていた。   In particular, in an optical transmission system having a transmission rate of 10 Gb / s or more, the dispersion compensation tolerance is small, and the dispersion value must be measured constantly. Therefore, a small-scale and low-cost dispersion measuring apparatus that can be easily incorporated into a transceiver. Was needed.

そこで、本発明の目的は、簡易な構成で波長分散を測定可能とすることである。   Accordingly, an object of the present invention is to enable measurement of chromatic dispersion with a simple configuration.

本発明の一態様によれば、単一光源から出力された光を波長の異なる複数の光パルスに変換し、この光パルスを伝送路に入力することにより、伝送路の分散量を求めるようにしている。   According to one aspect of the present invention, the light output from a single light source is converted into a plurality of optical pulses having different wavelengths, and the optical pulses are input to the transmission line, thereby obtaining the dispersion amount of the transmission line. ing.

このことにより、伝送後の光パルスの時間間隔に基づいて伝送路の分散量を容易に求めることが可能となることから、１つの単一光源を伝送路に設けるだけで分散量の測定が可能となり、分散測定を簡易な構成で行うことが可能となる。   This makes it possible to easily determine the amount of dispersion in the transmission line based on the time interval of the optical pulse after transmission, so that the amount of dispersion can be measured simply by providing a single light source on the transmission line. Thus, dispersion measurement can be performed with a simple configuration.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の送信側から波長の異なる複数の光パルスを入力し、伝送後の光パルスを伝送路の受信側で検出するようにしている。
このことにより、伝送路で送られる主信号に影響を与えることなく、光パルスを伝送路に容易に入力することが可能となるとともに、伝送後の光パルスを伝送路から容易に取り出すことが可能となる。 Further, according to one aspect of the present invention, a plurality of optical pulses having different wavelengths are input from the transmission side of the transmission path, and the transmitted optical pulse is detected on the reception side of the transmission path.
This makes it possible to easily input an optical pulse to the transmission line without affecting the main signal sent through the transmission line, and to easily extract the optical pulse after transmission from the transmission line. It becomes.

また、本発明の一態様によれば、第１の光変調手段に入力される光の一部を第２の光変調手段に導き、第２の光変調手段で生成された光パルスを伝送路で伝送させることにより、伝送路の分散量を求めるようにしている。   According to one aspect of the present invention, a part of the light input to the first light modulation unit is guided to the second light modulation unit, and the optical pulse generated by the second light modulation unit is transmitted through the transmission path. The amount of dispersion in the transmission path is obtained by transmitting the data with the above.

このことにより、主信号として使用される光の一部を分散測定に使用することが可能となり、主信号用の光源と分散測定用の光源とを共通化することが可能となることから、分散測定系のより一層の小型軽量化が可能となる。   As a result, a part of the light used as the main signal can be used for dispersion measurement, and the light source for main signal and the light source for dispersion measurement can be shared. The measurement system can be further reduced in size and weight.

また、本発明の一態様によれば、主信号用の光源と分散測定用の光源とを別々に設けるようにしている。
このことにより、分散測定を行う際の主信号の影響をなくすことが可能となるとともに、主信号の伝送中に伝送路の分散測定を容易に行うことが可能となる。 Further, according to one aspect of the present invention, the light source for main signal and the light source for dispersion measurement are provided separately.
As a result, the influence of the main signal when performing dispersion measurement can be eliminated, and dispersion measurement of the transmission path can be easily performed during transmission of the main signal.

また、本発明の一態様によれば、主信号用の光の波長と分散測定用の光の波長とを異なるようにしている。
このことにより、分散測定を行う際に主信号用の光が混在している場合においても、主信号用の光を光フィルタで容易に除去することが可能となり、分散測定用の光だけを取り出すことが可能となる。 Also, according to one aspect of the present invention, the wavelength of the main signal light and the wavelength of the dispersion measurement light are made different.
As a result, even when main signal light is mixed when performing dispersion measurement, the main signal light can be easily removed by the optical filter, and only the dispersion measurement light is extracted. It becomes possible.

また、本発明の一態様によれば、単一光源から出力された光を波長の異なる複数の光パルスに変換し、この光パルスを伝送路で伝送させた時の分散量に基づいて、伝送路の分散補償を行うようにしている。   Further, according to one aspect of the present invention, light output from a single light source is converted into a plurality of optical pulses having different wavelengths, and transmission is performed based on a dispersion amount when the optical pulses are transmitted through a transmission line. Road dispersion compensation is performed.

このことにより、１つの単一光源を伝送路に設けるだけで伝送路の分散補償が可能となり、分散補償を簡易な構成で行うことが可能となる。
また、本発明の一態様によれば、伝送路の送信側または受信側または中継器内に分散補償手段を設けるようにしている。 Thus, dispersion compensation of the transmission line can be performed only by providing one single light source in the transmission line, and dispersion compensation can be performed with a simple configuration.
Further, according to one aspect of the present invention, dispersion compensation means is provided on the transmission side or reception side of the transmission path or in the repeater.

このことにより、光パルスの発生装置、検出装置及び分散補償装置を一カ所に配置することが可能となり、光パルスの発生装置、検出装置及び分散補償装置を一体化することにより、分散補償系の構成をコンパクトにまとめることが可能となる。   As a result, the optical pulse generator, detector, and dispersion compensator can be arranged in one place. By integrating the optical pulse generator, detector, and dispersion compensator, the dispersion compensation system can be integrated. The configuration can be made compact.

また、本発明の一態様によれば、駆動電圧の増加に伴って光出力が増減する光変調手段と、前記駆動電圧の範囲を前記光出力が増減する範囲に設定する駆動電圧設定手段とを備えている。   According to another aspect of the present invention, there is provided an optical modulation unit that increases or decreases an optical output as the drive voltage increases, and a drive voltage setting unit that sets a range of the drive voltage to a range where the optical output increases or decreases. I have.

このことにより、駆動電圧を増加させるだけで、光パルスを出力させることが可能となるとともに、駆動電圧が減少する時にも光パルスを出力させることが可能となることから、パルス電圧を１つ入力するだけで、複数の光パルスを出力させることが可能となり、短光パルスを簡易な構成で出力することが可能となる。   This makes it possible to output an optical pulse simply by increasing the drive voltage, and to output an optical pulse even when the drive voltage decreases, so one pulse voltage is input. Only by doing this, it becomes possible to output a plurality of light pulses, and it is possible to output short light pulses with a simple configuration.

また、本発明の一態様によれば、前記光変調手段は、前記駆動電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させる波長チャーピング発生手段を備えている。
このことにより、駆動電圧が増加する時に出力される光パルスの波長と、駆動電圧が減少する時に出力される光パルスの波長とを異なるようにすることが可能となり、パルス電圧を１つ入力するだけで、波長の異なる複数の光パルスを出力させることが可能となる。このため、このようにして生成された波長の異なる複数の光パルスを波長分散の測定に用いることにより、波長分散の測定を簡易な構成で行うことが可能となり、光伝送システムにおける波長分散の測定をきめ細かく行うことが可能となることから、分散補償の精度を向上させて、光伝送のより一層の高速化を達成するすることが可能となる。 Further, according to one aspect of the present invention, the light modulation means includes wavelength chirping generation means for generating wavelength chirping corresponding to the increasing rate of the drive voltage.
As a result, the wavelength of the optical pulse output when the drive voltage increases and the wavelength of the optical pulse output when the drive voltage decreases can be made different, and one pulse voltage is input. It becomes possible to output a plurality of optical pulses having different wavelengths. For this reason, it is possible to measure chromatic dispersion with a simple configuration by using a plurality of optical pulses generated in this way for measuring chromatic dispersion, and to measure chromatic dispersion in an optical transmission system. Therefore, it is possible to improve the accuracy of dispersion compensation and achieve higher speed of optical transmission.

また、本発明の一態様によれば、光変調手段は、マッハツェンダ変調器である。
このことにより、駆動電圧の増加に伴って光出力を周期的に変化させることが可能となり、半波長電圧を超えるパルス電圧を１つ入力するでけで、複数の光パルスを出力させることが可能となるとともに、パルス電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、光パルスの波長を異なるようにすることが可能となる。 Moreover, according to one aspect of the present invention, the light modulation means is a Mach-Zehnder modulator.
This makes it possible to periodically change the optical output as the drive voltage increases, and it is possible to output a plurality of optical pulses by inputting only one pulse voltage exceeding the half-wave voltage. At the same time, it is possible to generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse voltage to make the wavelength of the optical pulse different.

また、本発明の一態様によれば、マッハツェンダ変調器はＬｉＮｂＯ3変調器である。
このことにより、外部変調を効率よく行うことが可能となる。
また、本発明の一態様によれば、マッハツェンダ変調器は半導体変調器である。 According to one aspect of the invention, the Mach-Zehnder modulator is a LiNbO 3 modulator.
This makes it possible to perform external modulation efficiently.
According to one aspect of the invention, the Mach-Zehnder modulator is a semiconductor modulator.

このことにより、レーザーダイオードとマッハツェンダ変調器とを容易に集積化することが可能となり、マッハツェンダ変調器に使用する光源とマッハツェンダ変調器とを一体的に構成することが可能となることから、分散測定装置のより一層の小型軽量化が可能となる。   This makes it possible to easily integrate a laser diode and a Mach-Zehnder modulator, and to integrate the light source and Mach-Zehnder modulator used in the Mach-Zehnder modulator. The apparatus can be further reduced in size and weight.

また、本発明の一態様によれば、波長の異なる複数の光パルスを分離する光フィルタを備えている。 このことにより、単一波長の短光パルスを簡易な構成で出力することが可能となり、超高速光伝送における光源を容易に生成することが可能となる。   Moreover, according to one aspect of the present invention, an optical filter that separates a plurality of optical pulses having different wavelengths is provided. This makes it possible to output a single-wavelength short optical pulse with a simple configuration, and to easily generate a light source in ultrahigh-speed optical transmission.

また、本発明の一態様によれば、入力光を分波させる分波手段と、前記分波した入力光の位相を異なる変調効率で変調させる位相変調手段と、前記位相の変調が行われた入力光を合波させる合波手段と、前記位相変調手段に半波長電圧を超える電圧を入力する駆動信号入力手段とを備えている。   Further, according to one aspect of the present invention, a demultiplexing unit that demultiplexes input light, a phase modulation unit that modulates the phase of the demultiplexed input light with different modulation efficiencies, and the phase modulation are performed. A multiplexing unit for multiplexing the input light and a drive signal input unit for inputting a voltage exceeding a half-wave voltage to the phase modulation unit are provided.

このことにより、半波長電圧を超える電圧を位相変調手段に入力するだけで、複数の光パルスを出力させることが可能となるとともに、分波した入力光の変調効率を異ならせることにより、駆動信号入力手段から入力される電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させることが可能となることから、波長の異なる複数の光パルスを単一光源を用いただけで生成することが可能となる。   This makes it possible to output a plurality of optical pulses simply by inputting a voltage exceeding the half-wave voltage to the phase modulation means, and also by varying the modulation efficiency of the demultiplexed input light, Since it is possible to generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the voltage input from the input means, it is possible to generate a plurality of optical pulses having different wavelengths using only a single light source.

また、本発明の一態様によれば、第１の光導波路と、前記第１の光導波路から分岐した第２の光導波路及び第３の光導波路と、前記第２の光導波路及び前記第３の光導波路を合流させる第４の光導波路と、前記第２の光導波路に電圧を加える第１の電極と、前記第３の光導波路に電圧を加える第２の電極と、半波長電圧を越える電圧を前記第１の電極または前記第２の電極に入力する駆動信号入力手段とを備えている。   In addition, according to one aspect of the present invention, the first optical waveguide, the second optical waveguide and the third optical waveguide branched from the first optical waveguide, the second optical waveguide, and the third optical waveguide are provided. A fourth optical waveguide that joins the optical waveguides, a first electrode that applies a voltage to the second optical waveguide, a second electrode that applies a voltage to the third optical waveguide, and a half-wave voltage is exceeded. Drive signal input means for inputting a voltage to the first electrode or the second electrode.

このことにより、半波長電圧を超える電圧を第１の電極または第２の電極に入力するだけで、複数の光パルスを出力させることが可能となるとともに、駆動信号入力手段から入力される電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、光パルスの波長を異なるようにすることが可能となり、波長の異なる複数の光パルスを単一光源を用いただけで生成することが可能となる。   As a result, it is possible to output a plurality of light pulses simply by inputting a voltage exceeding the half-wave voltage to the first electrode or the second electrode, and the voltage input from the drive signal input means. Wavelength chirping corresponding to the increasing rate can be generated to make the wavelengths of the optical pulses different, and a plurality of optical pulses having different wavelengths can be generated using only a single light source.

また、本発明の一態様によれば、前記駆動信号入力手段は、振幅が半波長電圧の２倍に設定されたパルス状電圧を発生させる。
このことにより、１つのパルス状電圧をマッハツェンダ変調器の片方の電極に入力するだけで、互いに波長の異なる２つの光パルスを生成することが可能となる。 According to another aspect of the invention, the drive signal input means generates a pulsed voltage whose amplitude is set to twice the half-wave voltage.
As a result, it is possible to generate two optical pulses having different wavelengths from each other only by inputting one pulse voltage to one electrode of the Mach-Zehnder modulator.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の受信側から波長の異なる複数の光パルスを入力し、伝送後の光パルスを伝送路の送信側で検出するようにしている。
このことにより、伝送路で送られる主信号に影響を与えることなく、光パルスを伝送路に容易に入力することが可能となるとともに、伝送後の光パルスを伝送路から容易に取り出すことが可能となる。 Further, according to one aspect of the present invention, a plurality of optical pulses having different wavelengths are input from the reception side of the transmission path, and the transmitted optical pulse is detected on the transmission side of the transmission path.
This makes it possible to easily input an optical pulse to the transmission line without affecting the main signal sent through the transmission line, and to easily extract the optical pulse after transmission from the transmission line. It becomes.

また、本発明の一態様によれば、光パルスを折り返す折り返し手段を備えている。
このことにより、光パルスを伝送路で往復させることが可能となり、伝送路の長さが短い場合や、伝送路の分散が小さい場合においても、分散量を増加させて検出できることから、伝送路の分散を精度良く検出することができる。 Moreover, according to one aspect of the present invention, there is provided a folding means for folding the optical pulse.
This makes it possible to reciprocate the optical pulse through the transmission line, and even when the transmission line length is short or the dispersion of the transmission line is small, it can be detected by increasing the dispersion amount. Dispersion can be detected with high accuracy.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の送信側に折り返し手段を設け、光パルスの入力及び検出を伝送路の受信側で行うようにしている。
このことにより、伝送路の分散が小さい場合においても、伝送路の分散を精度良く検出することが可能となるとともに、光パルスの発生装置及び検出装置を一カ所に配置することが可能となり、光パルスの発生装置及び検出装置を一体化することにより、分散測定系の構成をコンパクトにまとめることが可能となる。 Further, according to one aspect of the present invention, the return means is provided on the transmission side of the transmission line, and the input and detection of the optical pulse are performed on the reception side of the transmission line.
This makes it possible to accurately detect the dispersion of the transmission line even when the dispersion of the transmission line is small, and to arrange the optical pulse generation device and the detection device in one place. By integrating the pulse generation device and the detection device, the configuration of the dispersion measurement system can be made compact.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の受信側に折り返し手段を設け、光パルスの入力及び検出を伝送路の送信側で行うようにしている。
このことにより、伝送路の分散が小さい場合においても、伝送路の分散を精度良く検出することが可能となるとともに、光パルスの発生装置及び検出装置を一カ所に配置することが可能となり、光パルスの発生装置及び検出装置を一体化することにより、分散測定系の構成をコンパクトにまとめることが可能となる。 Further, according to one aspect of the present invention, the return means is provided on the reception side of the transmission line, and the input and detection of the optical pulse are performed on the transmission side of the transmission line.
This makes it possible to accurately detect the dispersion of the transmission line even when the dispersion of the transmission line is small, and to arrange the optical pulse generation device and the detection device in one place. By integrating the pulse generation device and the detection device, the configuration of the dispersion measurement system can be made compact.

また、本発明の一態様によれば、伝送後の光パルスを電気信号に変換し、その電気信号の周波数成分に基づいて、伝送路の分散量を求めるようにしている。
このことにより、伝送路の分散量を容易に求めることが可能となる。 In addition, according to one aspect of the present invention, the optical pulse after transmission is converted into an electric signal, and the dispersion amount of the transmission path is obtained based on the frequency component of the electric signal.
This makes it possible to easily determine the dispersion amount of the transmission path.

また、本発明の一態様によれば、分散補償量が可変である。
このことにより、システム立ち上げ時に伝送路の分散値の測定を行う場合だけでなく、伝送路を運用しながら伝送路の分散値をリアルタイムで測定する場合においても、伝送路の分散補償を精度良く行うことが可能となり、光伝送のより一層の高速化を達成することが可能となる。 In addition, according to one aspect of the present invention, the dispersion compensation amount is variable.
This enables accurate dispersion compensation of the transmission line not only when measuring the dispersion value of the transmission line at system startup but also when measuring the dispersion value of the transmission line in real time while operating the transmission line. This makes it possible to achieve higher speed of optical transmission.

また、本発明の一態様によれば、分散補償量を手動により変化させるようにしている。
このことにより、伝送路の分散補償を定期的に行うことが可能となる。
また、本発明の一態様によれば、分散補償量を自動的に変化させるようにしている。 Further, according to one aspect of the present invention, the dispersion compensation amount is manually changed.
This makes it possible to periodically perform dispersion compensation for the transmission path.
Further, according to one aspect of the present invention, the dispersion compensation amount is automatically changed.

このことにより、伝送路の分散補償をリアルタイムで精度良く行うことが可能となる。
また、本発明の一態様によれば、伝送路の分散量に基づいて、主信号光の波長を変化させるようにしている。 This makes it possible to accurately perform dispersion compensation on the transmission line in real time.
Further, according to one aspect of the present invention, the wavelength of the main signal light is changed based on the dispersion amount of the transmission path.

このことにより、伝送路の分散量を変化させることが可能となり、光源の波長を調節するだけで伝送路の分散補償を行うことが可能となることから、分散補償を行う際に必要な部品数を削減して、分散補償系のより一層の小型軽量化及び低コスト化が可能となる。   This makes it possible to change the amount of dispersion in the transmission line, and it is possible to perform dispersion compensation for the transmission line simply by adjusting the wavelength of the light source. The dispersion compensation system can be further reduced in size and weight and cost.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の分散量に基づいて、主信号光の出力パワーを変化させるようにしている。
このことにより、主信号光の出力パワーの非線形性に基づいて、伝送路を伝搬する光パルスを圧縮させたり、広げたりすることが可能となることから、主信号光の分散による影響を軽減することが可能となる。 Further, according to one aspect of the present invention, the output power of the main signal light is changed based on the dispersion amount of the transmission path.
As a result, it is possible to compress or widen the optical pulse propagating through the transmission path based on the nonlinearity of the output power of the main signal light, thereby reducing the influence of dispersion of the main signal light. It becomes possible.

また、本発明の一態様によれば、所定の周波数の電気パルスに基づいて所定の間隔の光パルスを生成し、その光パルスを伝送路で伝送させ、伝送後の光パルスを電気信号に変換し、その電気信号の周波数成分が前記所定の周波数となるように、伝送路の分散補償を行うようにしている。   Further, according to one aspect of the present invention, optical pulses having a predetermined interval are generated based on electrical pulses having a predetermined frequency, the optical pulses are transmitted through a transmission line, and the transmitted optical pulses are converted into electrical signals. Then, the dispersion compensation of the transmission line is performed so that the frequency component of the electric signal becomes the predetermined frequency.

このことにより、伝送路の分散補償を容易に行うことが可能となる。   This makes it possible to easily perform dispersion compensation for the transmission path.

本発明の一態様によれば、単一光源から出力された光を波長の異なる複数の光パルスに変換して伝送路に入力することにより、伝送後の光パルスの間隔に基づいて伝送路の分散量を容易に求めることが可能となることから、１つの単一光源を伝送路に設けるだけで分散量の測定が可能となり、分散測定を簡易な構成で行うことが可能となる。   According to one aspect of the present invention, light output from a single light source is converted into a plurality of optical pulses having different wavelengths and input to the transmission path, so that the transmission path is transmitted based on the interval between the transmitted optical pulses. Since the amount of dispersion can be easily obtained, the amount of dispersion can be measured simply by providing one single light source in the transmission line, and the dispersion measurement can be performed with a simple configuration.

また、本発明の一態様によれば、主信号光の一部から分散測定の光パルスを生成することにより、主信号用の光源と分散測定用の光源とを共通化することが可能となり、分散測定系のより一層の小型軽量化が可能となるとともに、主信号の波長と分散測定時の波長とを一致させることが可能となり、分散測定を精度よく行うことが可能となる。   Further, according to one aspect of the present invention, it is possible to share the light source for main signal and the light source for dispersion measurement by generating a light pulse for dispersion measurement from a part of the main signal light, The dispersion measurement system can be further reduced in size and weight, and the wavelength of the main signal can be matched with the wavelength at the time of dispersion measurement, so that dispersion measurement can be performed with high accuracy.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の送信側または受信側から波長の異なる複数の光パルスを入力し、伝送後の光パルスを伝送路の受信側または送信側で検出することにより、伝送路で送られる主信号に影響を与えることなく、光パルスを伝送路に容易に入力することが可能となるとともに、伝送後の光パルスを伝送路から容易に取り出すことが可能となる。   Also, according to one aspect of the present invention, by inputting a plurality of optical pulses having different wavelengths from the transmission side or reception side of the transmission line, and detecting the transmitted optical pulse on the reception side or transmission side of the transmission line The optical pulse can be easily input to the transmission line without affecting the main signal sent through the transmission line, and the transmitted optical pulse can be easily extracted from the transmission line.

また、本発明の一態様によれば、主信号用の光源と分散測定用の光源とを別々に設けることにより、分散測定を行う際の主信号の影響をなくすことができる。
また、本発明の一態様によれば、主信号用の光の波長と分散測定用の光の波長とを異なるようにすることにより、分散測定を行う際に主信号用の光が混在している場合においても、主信号用の光を光フィルタで容易に除去することが可能となり、分散測定用の光だけを取り出すことが可能となる。 According to one embodiment of the present invention, the main signal light source and the dispersion measurement light source are separately provided, whereby the influence of the main signal when performing dispersion measurement can be eliminated.
Further, according to one aspect of the present invention, the main signal light is mixed when performing dispersion measurement by making the wavelength of the light for main signal different from the wavelength of the light for dispersion measurement. Even in this case, the main signal light can be easily removed by the optical filter, and only the dispersion measurement light can be extracted.

また、本発明の一態様によれば、単一光源から生成された波長の異なる複数の光パルスの伝送結果に基づいて分散補償を行うことにより、１つの単一光源を伝送路に設けるだけで伝送路の分散補償が可能となり、分散補償を簡易な構成で行うことが可能となる。   In addition, according to one aspect of the present invention, by performing dispersion compensation based on the transmission results of a plurality of optical pulses having different wavelengths generated from a single light source, only one single light source is provided in the transmission line. Dispersion compensation of the transmission path is possible, and dispersion compensation can be performed with a simple configuration.

また、本発明の一態様によれば、駆動電圧の立ち上がり時に光パルスを生成させるとともに、駆動電圧の立ち下がり時にも光パルスを生成させるようにすることにより、パルス電圧を１つ入力するでけで、複数の光パルスを出力させることが可能となり、短光パルスを簡易な構成で出力することが可能となる。   Further, according to one aspect of the present invention, an optical pulse is generated when the drive voltage rises, and an optical pulse is also generated when the drive voltage falls, so that one pulse voltage can be input. Thus, it becomes possible to output a plurality of light pulses, and it is possible to output short light pulses with a simple configuration.

また、本発明の一態様によれば、駆動電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させることにより、駆動電圧が増加する時に出力される光パルスの波長と、駆動電圧が減少する時に出力される光パルスの波長とを異なるようにすることが可能となり、パルス電圧を１つ入力するだけで、波長の異なる複数の光パルスを出力させることが可能となる。   Further, according to one aspect of the present invention, by generating wavelength chirping corresponding to the increase rate of the drive voltage, the wavelength of the optical pulse output when the drive voltage increases and the output when the drive voltage decreases Therefore, it is possible to output a plurality of optical pulses having different wavelengths by inputting only one pulse voltage.

また、本発明の一態様によれば、マッハツェンダ変調器を用いることにより、駆動電圧の増加に伴って光出力を周期的に変化させることが可能となり、半波長電圧を超えるパルス電圧を１つ入力するでけで、複数の光パルスを出力させることが可能となるとともに、パルス電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、光パルスの波長を異なるようにすることが可能となる。   Further, according to one aspect of the present invention, by using a Mach-Zehnder modulator, it becomes possible to periodically change the optical output as the drive voltage increases, and one pulse voltage exceeding the half-wave voltage is input. As a result, it is possible to output a plurality of optical pulses, and it is possible to generate wavelength chirping corresponding to the increase rate of the pulse voltage so that the wavelengths of the optical pulses are different.

また、本発明の一態様によれば、ＬｉＮｂＯ3変調器を用いることにより、外部変調を効率よく行うことが可能となる。
また、本発明の一態様によれば、半導体変調器を用いることにより、レーザーダイオードとマッハツェンダ変調器とを容易に集積化することが可能となり、分散測定装置のより一層の小型軽量化が可能となる。 Further, according to one embodiment of the present invention, external modulation can be efficiently performed by using a LiNbO 3 modulator.
In addition, according to one aspect of the present invention, by using a semiconductor modulator, it becomes possible to easily integrate a laser diode and a Mach-Zehnder modulator, thereby further reducing the size and weight of the dispersion measuring apparatus. Become.

また、本発明の一態様によれば、波長の異なる複数の光パルスを光フィルタで分離することにより、単一波長の短光パルスを簡易な構成で出力することが可能となり、超高速光伝送における光源を容易に生成することが可能となる。   Also, according to one aspect of the present invention, by separating a plurality of optical pulses having different wavelengths with an optical filter, it becomes possible to output a short optical pulse with a single wavelength with a simple configuration, and ultra high-speed optical transmission. It is possible to easily generate a light source.

また、本発明の一態様によれば、分岐させた片方の光を半波長電圧を超える電圧で変調させることにより、複数の光パルスを出力させることが可能となるとともに、駆動電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させることが可能となり、波長の異なる複数の光パルスを単一光源を用いただけで生成することが可能となる。   Further, according to one aspect of the present invention, it is possible to output a plurality of light pulses by modulating one of the branched lights with a voltage exceeding the half-wave voltage, and to increase the driving voltage. Corresponding wavelength chirping can be generated, and a plurality of optical pulses having different wavelengths can be generated using only a single light source.

また、本発明の一態様によれば、半波長電圧を超える電圧を片方の電極に入力することにより、分岐させた光を異なる変調効率で位相変調することが可能となり、波長の異なる複数の光パルスを単一光源を用いただけで生成することが可能となる。   Further, according to one embodiment of the present invention, it is possible to phase-modulate branched light with different modulation efficiencies by inputting a voltage exceeding a half-wave voltage to one electrode, and a plurality of lights having different wavelengths. Pulses can be generated using only a single light source.

また、本発明の一態様によれば、振幅が半波長電圧の２倍に設定されたパルス状電圧で変調を行うことにより、パルス状電圧を１つ入力するだけで、互いに波長の異なる２つの光パルスを生成することが可能となる。   In addition, according to one aspect of the present invention, by performing modulation with a pulse voltage whose amplitude is set to twice the half-wave voltage, it is possible to input two pulse voltages having different wavelengths from each other only by inputting one pulse voltage. An optical pulse can be generated.

また、本発明の一態様によれば、光パルスを折り返すことにより、伝送路で発生する分散量を増加させることができ、伝送路の長さが短い場合や、伝送路の分散が小さい場合においても、伝送路の分散を精度良く検出することが可能となる。   Further, according to one embodiment of the present invention, the amount of dispersion generated in the transmission line can be increased by folding the optical pulse, and when the length of the transmission line is short or when the dispersion of the transmission line is small However, it is possible to detect the dispersion of the transmission path with high accuracy.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の送信側または受信側に折り返し手段を設け、光パルスの入力及び検出を伝送路の受信側または送信側で行うことにより、伝送路の分散が小さい場合においても、伝送路の分散を精度良く検出することが可能となるとともに、光パルスの発生装置及び検出装置を一カ所に配置することが可能となり、光パルスの発生装置及び検出装置を一体化することにより、分散測定系の構成をコンパクトにまとめることが可能となる。   Further, according to one aspect of the present invention, by providing a folding means on the transmission side or reception side of the transmission line, and performing input and detection of optical pulses on the reception side or transmission side of the transmission line, dispersion of the transmission line can be achieved. Even in a small case, it is possible to accurately detect the dispersion of the transmission path, and it is possible to arrange the optical pulse generator and detector in one place, so that the optical pulse generator and detector are integrated. As a result, the configuration of the dispersion measurement system can be made compact.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の送信側または受信側または中継器内に分散補償手段を設けることにより、光パルスの発生装置、検出装置及び分散補償装置を一カ所に配置することが可能となり、光パルスの発生装置、検出装置及び分散補償装置を一体化させて、分散補償系の構成をコンパクトにまとめることが可能となる。   Also, according to one aspect of the present invention, the optical pulse generation device, the detection device, and the dispersion compensation device are arranged in one place by providing dispersion compensation means in the transmission side or reception side of the transmission path or in the repeater. Therefore, the configuration of the dispersion compensation system can be made compact by integrating the light pulse generation device, the detection device, and the dispersion compensation device.

また、本発明の一態様によれば、分散補償量を可変とすることにより、システム立ち上げ時に伝送路の分散値の測定を行う場合だけでなく、伝送路を運用しながら伝送路の分散値をリアルタイムで測定する場合においても、伝送路の分散補償を精度良く行うことが可能となり、光伝送のより一層の高速化を達成することが可能となる。   Further, according to one aspect of the present invention, by making the dispersion compensation amount variable, not only when measuring the dispersion value of the transmission line at the time of starting the system, but also by operating the transmission line, the dispersion value of the transmission line Even in the case of measuring in real time, the dispersion compensation of the transmission path can be performed with high accuracy, and the optical transmission can be further speeded up.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の分散量に基づいて主信号光の波長を変化させることにより、光源の波長を調節するだけで伝送路の分散補償を行うことが可能となることから、分散補償を行う際に必要な部品数を削減して、分散補償系のより一層の小型軽量化及び低コスト化が可能となる。   In addition, according to one aspect of the present invention, it is possible to perform dispersion compensation of a transmission line only by adjusting the wavelength of the light source by changing the wavelength of the main signal light based on the dispersion amount of the transmission line. As a result, the number of components required for dispersion compensation can be reduced, and the dispersion compensation system can be further reduced in size, weight, and cost.

また、本発明の一態様によれば、伝送路の分散量に基づいて主信号光の出力パワーを変化させるよことにより、主信号光の出力パワーの非線形性に基づいて、伝送路を伝番する光パルスを圧縮させたり、広げたりすることが可能となることから、主信号光の分散による影響を軽減することが可能となる。   Further, according to one aspect of the present invention, by changing the output power of the main signal light based on the dispersion amount of the transmission line, the transmission line is transmitted based on the nonlinearity of the output power of the main signal light. Since the light pulse to be compressed can be compressed or expanded, the influence of the dispersion of the main signal light can be reduced.

また、本発明の一態様によれば、伝送前後での周波数成分が一致するように伝送路の分散補償を行うことにより、伝送路の分散補償を容易に行うことが可能となる。   Further, according to one embodiment of the present invention, it is possible to easily perform dispersion compensation for a transmission line by performing dispersion compensation for the transmission line so that the frequency components before and after transmission coincide with each other.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置の構成を示すブロック図である。
図１において、光変調手段１は、駆動電圧設定手段３から供給される駆動電圧に基づいて入力光を変調する。ここで、光変調手段１は、駆動電圧の増加に伴って光出力が増減する。このため、駆動電圧の範囲を光出力が増減する範囲に設定することにより、駆動電圧を増加させるだけで、光パルスを出力させることが可能となることから、駆動電圧設定手段３が光変調手段１にパルス電圧を１つ入力するだけで、複数の光パルスを出力させることが可能となる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical pulse generator according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the light modulation unit 1 modulates input light based on the drive voltage supplied from the drive voltage setting unit 3. Here, the light modulation means 1 increases or decreases the light output as the drive voltage increases. For this reason, by setting the range of the drive voltage to a range in which the optical output increases or decreases, it becomes possible to output an optical pulse only by increasing the drive voltage. It is possible to output a plurality of optical pulses simply by inputting one pulse voltage to one.

また、光変調手段１は波長チャーピング発生手段２を備え、波長チャーピング発生手段２は駆動電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させる。
このため、駆動電圧が増加する時に光変調手段１から出力される光パルスの波長と、駆動電圧が減少する時に光変調手段１から出力される光パルスの波長とが異なるようになる。この結果、駆動電圧設定手段３が光変調手段１にパルス電圧を１つ入力するだけで、光変調手段１は波長の異なる複数の光パルスを出力させることが可能となる。 Further, the optical modulation means 1 includes a wavelength chirping generation means 2, and the wavelength chirping generation means 2 generates wavelength chirping corresponding to the increasing rate of the drive voltage.
For this reason, the wavelength of the optical pulse output from the optical modulation unit 1 when the drive voltage increases and the wavelength of the optical pulse output from the optical modulation unit 1 when the drive voltage decreases are different. As a result, the drive voltage setting unit 3 can output a plurality of light pulses having different wavelengths only by inputting one pulse voltage to the light modulation unit 1.

このように、光変調手段１に単一光源からの入力光を供給するだけで、波長の異なる複数の光パルスを生成することが可能となることから、波長の異なる複数の光パルスを簡易な構成により生成することが可能となり、光変調手段１及び駆動電圧設定手段３を分散測定の信号源として光伝送システムに組み込んだ場合においても、光伝送システムの規模の増大を抑制することが可能となる。   As described above, it is possible to generate a plurality of light pulses having different wavelengths simply by supplying the light modulation means 1 with input light from a single light source. It becomes possible to generate by the configuration, and even when the optical modulation unit 1 and the drive voltage setting unit 3 are incorporated in the optical transmission system as a signal source for dispersion measurement, it is possible to suppress an increase in the scale of the optical transmission system. Become.

この結果、光伝送システムで分散測定を常時行うことが可能となり、光伝送システムにおける分散補償量を常に最適な値に設定することにより、分散補償トレランスが小さい場合においも、光伝送を正確に行うことが可能となる。   As a result, dispersion measurement can always be performed in the optical transmission system, and the optical transmission is accurately performed even when the dispersion compensation tolerance is small by always setting the dispersion compensation amount in the optical transmission system to an optimum value. It becomes possible.

図２は、本発明の一実施例に係わる光変調装置の構成を示すブロック図である。
図２において、光変調手段１２は、切り換え手段１１から供給される変調信号またはパルス信号に基づいて入力光を変調する。ここで、光変調手段１２は、駆動電圧の増加に伴って光出力が増減する。このため、パルス信号による駆動範囲を光出力が増減する範囲に設定することにより、パルス信号の立ち上がり立ち下がり時に、光パルスを出力させることが可能となることから、光変調手段１にパルス電圧を１つ入力するだけで、複数の光パルスを出力することが可能となる。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an optical modulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 2, the light modulation means 12 modulates the input light based on the modulation signal or pulse signal supplied from the switching means 11. Here, the light modulation means 12 increases or decreases the light output as the drive voltage increases. For this reason, by setting the drive range by the pulse signal to a range in which the optical output increases or decreases, it is possible to output an optical pulse at the rise and fall of the pulse signal. It is possible to output a plurality of optical pulses by inputting only one.

ここで、切り換え手段１１は、主信号の変調を行う時は変調信号を光変調手段１２に供給し、分散測定を行う時はパルス信号を光変調手段１２に供給する。このため、主信号の変調を行う時と分散測定を行う時とで、１つの光変調手段１２を兼用することが可能となり、光伝送システムの規模の増大を抑制することが可能となる。   Here, the switching means 11 supplies the modulation signal to the optical modulation means 12 when modulating the main signal, and supplies the pulse signal to the optical modulation means 12 when performing dispersion measurement. For this reason, it is possible to share one optical modulation means 12 when the main signal is modulated and when dispersion measurement is performed, and it is possible to suppress an increase in the scale of the optical transmission system.

以下、光変調手段としてマッハツェンダ変調器を用いた場合を例にとって、より具体的に説明する。
図３は、本発明の一実施例に係わるマッハツェンダ変調器の動作を説明する図である。 Hereinafter, a case where a Mach-Zehnder modulator is used as the optical modulation means will be described in detail.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the Mach-Zehnder modulator according to one embodiment of the present invention.

図３において、光導波路２１と、この光導波路２１から分岐した光導波路２２ａ及び光導波路２２ｂと、これらの光導波路２２ａ及び光導波路２２ｂが合流した光導波路２３とが設けられている。また、光導波路２２ａ及び光導波路２２ｂを伝播する光を変調する電極２４ａ、２４ｂがそれぞれ設けられている。   In FIG. 3, an optical waveguide 21, an optical waveguide 22a and an optical waveguide 22b branched from the optical waveguide 21, and an optical waveguide 23 where these optical waveguides 22a and 22b merge are provided. Further, electrodes 24a and 24b for modulating light propagating through the optical waveguide 22a and the optical waveguide 22b are provided, respectively.

光導波路２１に入力光が入射すると、光導波路２２ａ及び光導波路２２ｂで入力光が分波する。そして、光導波路２２ａ及び光導波路２２ｂで入力光に対する位相変調が行われ、分波した位相変調後の入力光は、光導波路２３で合波して出力光として出力される。ここで、マッハツェンダ変調器では、光導波路２２ａ及び光導波路２２ｂを伝播する光の位相を互いに同じ大きさで逆方向に変調することにより、変調時の波長チャーピングをなくすことが可能である。   When input light enters the optical waveguide 21, the input light is demultiplexed by the optical waveguide 22a and the optical waveguide 22b. Then, phase modulation of the input light is performed by the optical waveguide 22a and the optical waveguide 22b, and the demultiplexed input light after phase modulation is multiplexed by the optical waveguide 23 and output as output light. Here, in the Mach-Zehnder modulator, it is possible to eliminate wavelength chirping at the time of modulation by modulating the phases of light propagating through the optical waveguide 22a and the optical waveguide 22b in the opposite directions.

具体的には、電界がＥ０ｃｏｓ（ω０ｔ）の入力光を光導波路２１に入力し、光導波路２２ａ及び光導波路２２ｂでのそれぞれの位相変化をφＡ（Ｖ）、φＢ（Ｖ）とすると、出力光の電界Ｅｏｕｔ（ｔ）は、
Ｅｏｕｔ（ｔ）＝Ｅ０／√２｛ｃｏｓ（ω0 ｔ−φＡ（Ｖ）
＋ｃｏｓ（ω0 ｔ＋φＢ（Ｖ））｝・・・（３）と表すことができる。ここで、光導波路２２ａ及び光導波路２２ｂでの変調効率をそれぞれａ、ｂとすると、位相変化φＡ（Ｖ）及びφＢ（Ｖ）は、
φＡ（Ｖ）＝ａ（Ｖｉｎ＋ＢＩＡ） ・・・（４）
φＢ（Ｖ）＝ｂ（Ｖｉｎ＋ＢＩＡ） ・・・（５）
となる。ただし、Ｖｉｎは電極２４ａ及び電極２４ｂに入力される駆動電圧、ＢＩＡはマッハツェンダ変調器のバイアス電圧である。 Specifically, when input light having an electric field of E0 cos (ω 0 t) is input to the optical waveguide 21 and the respective phase changes in the optical waveguide 22a and the optical waveguide 22b are φA (V) and φB (V), The electric field Eout (t) of the output light is
Eout (t) = E0 / √2 {cos (ω 0 t−φA (V)
+ Cos (ω 0 t + φB (V))} (3). Here, if the modulation efficiencies in the optical waveguide 22a and the optical waveguide 22b are a and b, respectively, the phase changes φA (V) and φB (V) are
φA (V) = a (Vin + BIA) (4)
φB (V) = b (Vin + BIA) (5)
It becomes. However, Vin is a drive voltage input to the electrodes 24a and 24b, and BIA is a bias voltage of the Mach-Zehnder modulator.

（３）式を振幅部分と位相部分とに展開すると、
Ｅｏｕｔ（ｔ）＝Ｅ０／√２〔｛ｃｏｓ（φＡ（Ｖ））
＋ｃｏｓ（φＢ（Ｖ））｝ｃｏｓ（ω0 ｔ）＋｛ｓｉｎ（φＡ（Ｖ））
−ｓｉｎ（φＢ（Ｖ））｝ｓｉｎ（ω0 ｔ）〕 ・・・（６）
となる。ここで、
ｘ＝ｃｏｓ（φＡ（Ｖ））＋ｃｏｓ（φＢ（Ｖ））
ｙ＝ｓｉｎ（φＡ（Ｖ））−ｓｉｎ（φＢ（Ｖ））
とおくと、（６）式は、
Ｅｏｕｔ（ｔ）＝Ｅ０√（ｘ2 ＋ｙ2 ）／２
・ｃｏｓ｛ω0 ｔ−ｔａｎ−1（ｙ／ｘ）｝ ・・・（７）
となる。ここで、光出力パワーＰは、
Ｐ＝ｘ2 ＋ｙ2 ・・・（８）
である。 When formula (3) is expanded into an amplitude part and a phase part,
Eout (t) = E0 / √2 [{cos (φA (V))
+ Cos (φB (V))} cos (ω 0 t) + {sin (φA (V))
−sin (φB (V))} sin (ω 0 t)] (6)
It becomes. here,
x = cos (φA (V)) + cos (φB (V))
y = sin (φA (V)) − sin (φB (V))
Then, equation (6) is
Eout (t) = E0√ (x 2 + y 2 ) / 2
Cos {ω 0 t-tan −1 (y / x)} (7)
It becomes. Here, the optical output power P is
P = x 2 + y 2 (8)
It is.

（７）式のｔａｎ−1（ｙ／ｘ）の時間微分が角周波数の変動となるので、中心波長をλ０とすると、波長チャーピングΔλは、
Δλ＝λ０2 ／（２π・υ）・Δω
＝ｄ（ｔａｎ−1（ｙ／ｘ））／ｄｔ・λ０2 ／（２π・υ）
・・・（９）
と表すことができる。ただし、υは光ファイバ中の光速である。 Since the time derivative of tan −1 (y / x) in equation (7) is a change in angular frequency, assuming that the center wavelength is λ0, the wavelength chirping Δλ is
Δλ = λ0 2 / (2π · υ) · Δω
= D (tan −1 (y / x)) / dt · λ0 2 / (2π · υ)
... (9)
It can be expressed as. Where υ is the speed of light in the optical fiber.

ｔａｎ−1（ｙ／ｘ）を展開すると、
ｙ／ｘ＝（ｓｉｎ（φＡ（Ｖ））−ｓｉｎ（φＢ（Ｖ）））
／（ｃｏｓ（φＡ（Ｖ））＋ｃｏｓ（φＢ（Ｖ）））
＝ｔａｎ（｛φＡ（Ｖ）−φＢ（Ｖ）｝／２）
となる。従って、
ｔａｎ−1（ｙ／ｘ）＝｛φＡ（Ｖ）−φＢ（Ｖ）｝／２
＝（ａ−ｂ）（Ｖｉｎ＋ＢＩＡ）／２・・・（１０）
となる。ただし、ａ、ｂは変調効率である。 When tan −1 (y / x) is expanded,
y / x = (sin (φA (V)) − sin (φB (V)))
/ (Cos (φA (V)) + cos (φB (V)))
= Tan ({φA (V) −φB (V)} / 2)
It becomes. Therefore,
tan −1 (y / x) = {φA (V) −φB (V)} / 2
= (Ab) (Vin + BIA) / 2 (10)
It becomes. However, a and b are modulation efficiency.

この結果、波長チャーピングΔλは、
Δλ＝ｄ（ｔａｎ−1（ｙ／ｘ））／ｄｔ・λ０2 ／（２π・υ）
〜ｄＶｉｎ／ｄｔ ・・・（１１）
で表すことができ、駆動電圧Ｖｉｎの微分に比例する。 As a result, the wavelength chirping Δλ is
Δλ = d (tan −1 (y / x)) / dt · λ0 2 / (2π · υ)
~ DVin / dt (11)
And is proportional to the derivative of the drive voltage Vin.

（１０）式から明らかなように、波長チャーピングΔλをなくすためには、変調効率をａ、ｂを一致させる必要がある。
図４は、本発明の一実施例に係わるマッハツェンダ変調器の駆動方法を説明する図である。 As apparent from the equation (10), in order to eliminate the wavelength chirping Δλ, it is necessary to match the modulation efficiencies a and b.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for driving a Mach-Zehnder modulator according to an embodiment of the present invention.

図４において、光導波路３１と、この光導波路３１から分岐した光導波路３２ａ及び光導波路３２ｂと、これらの光導波路３２ａ及び光導波路３２ｂが合流した光導波路３３とが設けられる。また、光導波路３２ａを伝播する光を変調する電極３４が設けられている。   In FIG. 4, an optical waveguide 31, an optical waveguide 32a and an optical waveguide 32b branched from the optical waveguide 31, and an optical waveguide 33 in which the optical waveguide 32a and the optical waveguide 32b merge are provided. Further, an electrode 34 for modulating light propagating through the optical waveguide 32a is provided.

光導波路３１に入力光が入射すると、光導波路３２ａ及び光導波路３２ｂで入力光が分波する。そして、光導波路３２ａで入力光に対する位相変調が行われ、光導波路３２ａで位相変調された光と光導波路３２ｂを伝播した光とは、光導波路３３で合波し出力光として出力される。   When input light enters the optical waveguide 31, the input light is demultiplexed by the optical waveguide 32a and the optical waveguide 32b. Then, phase modulation is performed on the input light in the optical waveguide 32a, and the light phase-modulated in the optical waveguide 32a and the light propagated through the optical waveguide 32b are combined in the optical waveguide 33 and output as output light.

ここで、駆動電圧Ｖｉｎとして、半波長電圧Ｖπの２倍の振幅を有するパルス状電圧３５を電極３４に入力したものとする。この場合、パルス状電圧３５の立ち上がり時に、光パルス３６が出力されるとともに、パルス状電圧３５の立ち下がり時に、光パルス３７が出力される。また、光パルス３６、３７には波長チャーピングΔλが発生し、（１１）式から明らかなように、波長チャーピングΔλの大きさは、パルス状電圧３５の微分に比例する。   Here, it is assumed that a pulse voltage 35 having an amplitude twice that of the half-wave voltage Vπ is input to the electrode 34 as the drive voltage Vin. In this case, an optical pulse 36 is output when the pulse voltage 35 rises, and an optical pulse 37 is output when the pulse voltage 35 falls. Further, the wavelength chirping Δλ is generated in the optical pulses 36 and 37, and the size of the wavelength chirping Δλ is proportional to the differentiation of the pulse voltage 35, as is apparent from the equation (11).

このため、波長λのＤＣ光が入力されているマッハツェンダ変調器に対し、１つのパルス状電圧３５を供給するだけで、波長λ−Δλの光パルス３５と波長λ＋Δλの光パルス３６とを生成することが可能となる。   Therefore, the optical pulse 35 having the wavelength λ−Δλ and the optical pulse 36 having the wavelength λ + Δλ are generated only by supplying one pulse voltage 35 to the Mach-Zehnder modulator to which the DC light having the wavelength λ is input. It becomes possible.

このように、マッハツェンダ変調器を片側駆動することにより、変調効率ａ、ｂを、ａ：ｂ＝１：０とすることが可能となり、波長の異なる２つの光パルス３６、３７を生成することが可能となる。   Thus, by driving the Mach-Zehnder modulator on one side, the modulation efficiencies a and b can be set to a: b = 1: 0, and two optical pulses 36 and 37 having different wavelengths can be generated. It becomes possible.

図５は、本発明の一実施例に係わる光パルス生成方法を説明する図である。
図５において、波長λの入力光を光導波路３１に入力した場合、電極３４に供給される駆動電圧Ｖｉｎと、光導波路３３から出力される光出力パワーＰとの関係は、半波長電圧Ｖπの２倍の周期で周期的に変化する。このため、パルス状電圧３５の振幅を半波長電圧Ｖπの２倍に設定した場合、パルス状電圧３５の立ち上がり時に（I）、光出力パワーＰは、Ｐ１からＰ２に増加した後、Ｐ２からＰ１に減少する。このため、パルス状電圧３５の立ち上がり時に対応した時刻ｔ１に光パルス３６が光導波路３３から出力される。また、パルス状電圧３５の立ち上がり時の微分値は正となることから、光パルス３６の波長がΔλだけシフトし、λ＋Δλとなる。 FIG. 5 is a diagram for explaining an optical pulse generation method according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 5, when input light having a wavelength λ is input to the optical waveguide 31, the relationship between the drive voltage Vin supplied to the electrode 34 and the optical output power P output from the optical waveguide 33 is the half-wave voltage Vπ. It changes periodically with twice the period. For this reason, when the amplitude of the pulse voltage 35 is set to twice the half-wave voltage Vπ (I), the optical output power P increases from P1 to P2, and then from P2 to P1 when the pulse voltage 35 rises (I). To decrease. For this reason, the optical pulse 36 is output from the optical waveguide 33 at time t 1 corresponding to the rising time of the pulse voltage 35. Further, since the differential value at the rise of the pulse voltage 35 is positive, the wavelength of the optical pulse 36 is shifted by Δλ to become λ + Δλ.

次に、時間間隔ｄの経過後（II）、パルス状電圧３５が立ち下がると（III）、光出力パワーＰは、Ｐ１からＰ２に再び増加した後、Ｐ２からＰ１に減少する。このため、パルス状電圧３５の立ち下がり時に対応した時刻ｔ２に、光パルス３７が光導波路３３から出力される。また、パルス状電圧３５の立ち下がり時の微分値は負となることから、光パルス３７の波長が−Δλだけシフトし、λ−Δλとなる。すなわち、本発明は周期的な干渉特性を有する干渉器内の光の位相差を利用して光変を行う変調器に対して、該変調器に与える光の位相差は該干渉器の周期特性で光出力が最も低くなる第１の位相差から、光出力が最も高くなる第２の位相差を経由して、光出力が最も低くなる第３の位相差に変化した後、光出力が最も高くなる第２の位相差を経由して、光出力が最も低くなる第１の位相差となるように、変調器に加える駆動電圧を与えることで、複数の波長の光を１つの光源から作り出せる。   Next, after the elapse of the time interval d (II), when the pulse voltage 35 falls (III), the optical output power P increases again from P1 to P2, and then decreases from P2 to P1. For this reason, the optical pulse 37 is output from the optical waveguide 33 at time t <b> 2 corresponding to the falling time of the pulse voltage 35. Further, since the differential value at the fall of the pulse voltage 35 is negative, the wavelength of the optical pulse 37 is shifted by −Δλ to become λ−Δλ. That is, according to the present invention, in contrast to a modulator that changes light using the phase difference of light in an interferometer having periodic interference characteristics, the phase difference of light applied to the modulator is the period characteristics of the interferometer. After changing from the first phase difference at which the light output is the lowest to the third phase difference at which the light output is the lowest through the second phase difference at which the light output is the highest, the light output is the highest. By supplying a driving voltage applied to the modulator so that the first phase difference at which the light output becomes the lowest is obtained via the second phase difference that is increased, light of a plurality of wavelengths can be generated from one light source. .

図６は、本発明の一実施例に係わる光パルス生成方法を波長チャーピングの発生と対応させて説明する図である。
図６（ａ）において、波長λの入力光がマッハツェンダ変調器に入力されている場合、時刻ｔ１に駆動電圧Ｖｉｎが立ち上がると、駆動電圧Ｖｉｎの微分値に対応した波長チャーピング３６’が発生し、波長λ＋Δλの光パルス３６が生成される。また、時間間隔ｄが経過し、時刻ｔ２に駆動電圧Ｖｉｎが立ち下がると、駆動電圧Ｖｉｎの微分値に対応した波長チャーピング３７’が発生し、波長λ−Δλの光パルス３７が生成される。 FIG. 6 is a diagram for explaining an optical pulse generation method according to an embodiment of the present invention in correspondence with generation of wavelength chirping.
In FIG. 6A, when input light having a wavelength λ is input to the Mach-Zehnder modulator, when the drive voltage Vin rises at time t1, wavelength chirping 36 ′ corresponding to the differential value of the drive voltage Vin is generated. , An optical pulse 36 of wavelength λ + Δλ is generated. Further, when the time interval d elapses and the drive voltage Vin falls at time t2, wavelength chirping 37 ′ corresponding to the differential value of the drive voltage Vin is generated, and an optical pulse 37 having a wavelength λ−Δλ is generated. .

なお、生成された２つの光パルスの時間間隔は、駆動波形の幅ｄと同一となるめ、駆動波形の幅ｄを調節することにより任意に制御可能である。
図６（ｂ）において、時刻ｔ３に駆動電圧Ｖｉｎが立ち下がると、駆動電圧Ｖｉｎの微分値に対応した波長チャーピング３８’が発生し、波長λ−Δλの光パルス３８が生成される。また、時間間隔ｄが経過し、時刻ｔ４に駆動電圧Ｖｉｎが立ち上がると、駆動電圧Ｖｉｎの微分値に対応した波長チャーピング３９’が発生し、波長λ＋Δλの光パルス３９が生成される。 The time interval between the two generated optical pulses is the same as the width d of the drive waveform, and can be arbitrarily controlled by adjusting the width d of the drive waveform.
In FIG. 6B, when the drive voltage Vin falls at time t3, wavelength chirping 38 ′ corresponding to the differential value of the drive voltage Vin is generated, and an optical pulse 38 having a wavelength λ−Δλ is generated. Further, when the time interval d elapses and the drive voltage Vin rises at time t4, wavelength chirping 39 ′ corresponding to the differential value of the drive voltage Vin is generated, and an optical pulse 39 having a wavelength λ + Δλ is generated.

このように、マッハツェンダ変調器では、通常、半波長電圧Ｖπでデータ変調を行うが、その２倍の駆動電圧２Ｖπで変調を行うことにより、駆動波形の立ち上がり及び立ち下がりのそれぞれで短パルスを発生させることが可能になる。   As described above, in the Mach-Zehnder modulator, data modulation is normally performed with a half-wave voltage Vπ, but by performing modulation with a drive voltage 2Vπ that is twice that, a short pulse is generated at each rising and falling edge of the driving waveform. It becomes possible to make it.

また、マッハツェンダ変調器では、（１１）式で示したように、波長チャーピングΔλが駆動電圧Ｖｉｎの微分値に比例するために、駆動波形の立ち上がり時と立ち下がり時とで波長チャーピングΔλの符号が逆になり、発生した２つの短パルスはそれぞれλ＋Δλとλ−Δλの互いに異なる波長を持つようになる。   Further, in the Mach-Zehnder modulator, as shown in the equation (11), since the wavelength chirping Δλ is proportional to the differential value of the driving voltage Vin, the wavelength chirping Δλ is changed at the rising and falling times of the driving waveform. The signs are reversed, and the two generated short pulses have different wavelengths of λ + Δλ and λ−Δλ, respectively.

このため、１組のレーザーダイオードとマッハツェンダ型変調器とから生成された２つの短パルスを光ファイバにより伝送させると、群遅延差によりパルス間隔が広がり、伝送前のパルス間隔ｄが伝送後のパルス間隔ｄ＋Δｄに変化する。   For this reason, when two short pulses generated from a pair of laser diodes and a Mach-Zehnder modulator are transmitted through an optical fiber, the pulse interval widens due to the group delay difference, and the pulse interval d before transmission becomes the pulse after transmission. The distance changes to d + Δd.

ここで、このパルス間隔の変化分Δｄ（ｐｓ）には、以下の関係がある。
Δｄ＝Ｄ・Ｌ・Δλｃ ・・・（１２）
ただし、Ｄ（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）は伝送路の分散値、Ｌ（ｋｍ）は伝送距離、Δλｃはパルスピーク部分のΔλである。 Here, the change Δd (ps) of the pulse interval has the following relationship.
Δd = D · L · Δλc (12)
However, D (ps / nm / km) is the dispersion value of the transmission line, L (km) is the transmission distance, and Δλc is Δλ of the pulse peak portion.

この結果、パルス間隔の変化分Δｄを検出することにより、伝送路の分散値Ｄを把握することが可能になる。なお、パルス間隔の変化分Δｄは、サンプリングオシロスコープ等で直接読み取ることができる。なお、分散値Ｄの概算ができる伝送路では、あらかじめパルス間隔ｄを調節しておくことにより、制御の簡素化を行うことが可能である。   As a result, it is possible to grasp the dispersion value D of the transmission path by detecting the change Δd of the pulse interval. Note that the change Δd in the pulse interval can be directly read with a sampling oscilloscope or the like. Note that, in a transmission line in which the dispersion value D can be estimated, the control can be simplified by adjusting the pulse interval d in advance.

図７は、駆動電圧Ｖｉｎのパルス幅を変化させた場合における光パルスの生成方法を示す図である。
図７（ａ）において、駆動電圧Ｖｉｎとして、パルス幅ｄ１のパルス信号５０１を入力すると、パルス信号５０１の立ち上がりに対応して時刻ｔ１に光パルス５０２が生成され、パルス信号５０１の立ち下がりに対応して時刻ｔ２に光パルス５０３が生成される。この時、光パルス５０２に対しては、パルス信号５０１の立ち上がり時の微分値に対応した波長チャーピングが発生することから、光パルス５０２の波長はλ１となり、光パルス５０３に対しては、パルス信号５０１の立ち下がり時の微分値に対応した波長チャーピングが発生することから、光パルス５０３の波長はλ２となる。 FIG. 7 is a diagram illustrating a method of generating an optical pulse when the pulse width of the drive voltage Vin is changed.
In FIG. 7A, when a pulse signal 501 having a pulse width d1 is input as the drive voltage Vin, an optical pulse 502 is generated at time t1 corresponding to the rise of the pulse signal 501, and corresponding to the fall of the pulse signal 501. Thus, an optical pulse 503 is generated at time t2. At this time, for the optical pulse 502, wavelength chirping corresponding to the differential value at the rise of the pulse signal 501 occurs, so that the wavelength of the optical pulse 502 is λ1, and for the optical pulse 503, the pulse Since wavelength chirping corresponding to the differential value at the fall of the signal 501 occurs, the wavelength of the optical pulse 503 becomes λ2.

次に、駆動電圧Ｖｉｎのパルス幅を変化させ、駆動電圧Ｖｉｎとして、パルス幅ｄ２のパルス信号５０４を入力すると、図７（ｂ）に示すように、パルス信号５０４の立ち上がりに対応して時刻ｔ３に光パルス５０５が生成され、パルス信号５０４の立ち下がりに対応して時刻ｔ４に光パルス５０６が生成される。この時、光パルス５０５に対しては、パルス信号５０４の立ち上がり時の微分値に対応した波長チャーピングが発生することから、光パルス５０５の波長はλ１となり、光パルス５０６に対しては、パルス信号５０４の立ち下がり時の微分値に対応した波長チャーピングが発生することから、光パルス５０６の波長はλ２となる。   Next, when the pulse width of the drive voltage Vin is changed and the pulse signal 504 having the pulse width d2 is input as the drive voltage Vin, the time t3 corresponds to the rising of the pulse signal 504 as shown in FIG. An optical pulse 505 is generated at time t4 corresponding to the falling edge of the pulse signal 504. At this time, for the optical pulse 505, wavelength chirping corresponding to the differential value at the rise of the pulse signal 504 occurs, so the wavelength of the optical pulse 505 is λ1, and for the optical pulse 506, the pulse Since wavelength chirping corresponding to the differential value at the falling edge of the signal 504 occurs, the wavelength of the optical pulse 506 is λ2.

図８は、駆動電圧Ｖｉｎの微分値を変化させた場合における光パルスの生成方法を示す図である。
図８（ａ）において、駆動電圧Ｖｉｎとして、立ち上がり時の微分値がｄＶ１、立ち下がり時の微分値が−ｄＶ１のパルス信号６０１を入力すると、パルス信号６０１の立ち上がりに対応して時刻ｔ１に光パルス６０２が生成され、パルス信号６０１の立ち下がりに対応して時刻ｔ２に光パルス６０３が生成される。この時、光パルス６０２に対しては、パルス信号６０１の立ち上がり時の微分値ｄＶ１に対応した波長チャーピングが発生することから、光パルス６０２の波長はλ１となり、光パルス６０３に対しては、パルス信号６０１の立ち下がり時の微分値−ｄＶ１に対応した波長チャーピングが発生することから、光パルス６０３の波長はλ２となる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a method of generating an optical pulse when the differential value of the drive voltage Vin is changed.
In FIG. 8A, when a pulse signal 601 having a differential value dV1 at the rise and a differential value −dV1 at the fall is input as the drive voltage Vin, the light is emitted at time t1 corresponding to the rise of the pulse signal 601. A pulse 602 is generated, and an optical pulse 603 is generated at time t2 corresponding to the falling edge of the pulse signal 601. At this time, for the optical pulse 602, wavelength chirping corresponding to the differential value dV1 at the rise of the pulse signal 601 occurs, so the wavelength of the optical pulse 602 is λ1, and for the optical pulse 603, Since wavelength chirping corresponding to the differential value -dV1 at the time of falling of the pulse signal 601 occurs, the wavelength of the optical pulse 603 becomes λ2.

次に、駆動電圧Ｖｉｎの微分値を変化させ、駆動電圧Ｖｉｎとして、立ち上がり時の微分値がｄＶ２、立ち下がり時の微分値が−ｄＶ２のパルス信号６０４を入力すると、図８（ｂ）に示すように、パルス信号６０４の立ち上がりに対応して時刻ｔ３に光パルス６０５が生成され、パルス信号６０４の立ち下がりに対応して時刻ｔ４に光パルス６０６が生成される。この時、光パルス６０５に対しては、パルス信号６０４の立ち上がり時の微分値ｄＶ２に対応した波長チャーピングが発生することから、光パルス６０５の波長はλ３となり、光パルス６０６に対しては、パルス信号６０４の立ち下がり時の微分値−ｄＶ２に対応した波長チャーピングが発生することから、光パルス６０６の波長はλ４となる。   Next, when the differential value of the drive voltage Vin is changed and a pulse signal 604 having a differential value of dV2 at the rise and a differential value of −dV2 at the fall is input as the drive voltage Vin, FIG. 8B shows. Thus, an optical pulse 605 is generated at time t3 corresponding to the rising edge of the pulse signal 604, and an optical pulse 606 is generated at time t4 corresponding to the falling edge of the pulse signal 604. At this time, for the optical pulse 605, wavelength chirping corresponding to the differential value dV2 at the rise of the pulse signal 604 occurs, so the wavelength of the optical pulse 605 is λ3, and for the optical pulse 606, Since wavelength chirping corresponding to the differential value -dV2 at the fall of the pulse signal 604 occurs, the wavelength of the optical pulse 606 becomes λ4.

図９は、本発明の一実施例に係わる光パルス伝送の実験結果を示す波形図である。
図９（ａ）に示すように、送信間隔Ｌ１が４００ｐｓの送信パルス列をシングルモードファイバで伝送させる。シングルモードファイバ２５ｋｍの伝送後では、図９（ｂ）に示すように、光パルスの間隔がＬ２に広がり、シングルモードファイバ５０ｋｍの伝送後では、図９（ｃ）に示すように、光パルスの間隔がＬ３に広がる。このように、シングルモードファイバでの伝送後の光パルス間隔が分散値の大きさ（伝送路の距離）により変化することが分かる。なお、この実験で用いたシングルモードファイバの波長分散は、約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。 FIG. 9 is a waveform diagram showing an experimental result of optical pulse transmission according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9A, a transmission pulse train having a transmission interval L1 of 400 ps is transmitted by a single mode fiber. After transmission of the single mode fiber 25 km, as shown in FIG. 9B, the interval between the optical pulses spreads to L2, and after transmission of the single mode fiber 50 km, as shown in FIG. The interval extends to L3. Thus, it can be seen that the optical pulse interval after transmission through the single-mode fiber varies depending on the magnitude of the dispersion value (transmission path distance). The chromatic dispersion of the single mode fiber used in this experiment is about 17 ps / nm / km.

このため、シングルモードファイバでの伝送後の光パルス間隔を計測することにより、既存伝送路を用いた超高速伝送時でのファイバ伝送路の分散測定及び分散補償を低コストで、かつ容易に行うことが可能になる。   For this reason, by measuring the optical pulse interval after transmission in a single mode fiber, dispersion measurement and dispersion compensation of the fiber transmission line at the time of ultra-high speed transmission using the existing transmission line can be easily performed at low cost. It becomes possible.

図１０は、本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置の構成例を示すブロック図である。
図１０（ａ）において、レーザーダイオード４１から出射されるレーザー光がマッハツェンダ変調器４２に入力されるとともに、パルス発生器４３で生成されるパルス信号４０１がマッハツェンダ変調器４２に入力される。ここで、パルス発生器４３は、例えば、マッハツェンダ変調器４２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical pulse generation device according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 10A, the laser light emitted from the laser diode 41 is input to the Mach-Zehnder modulator 42, and the pulse signal 401 generated by the pulse generator 43 is input to the Mach-Zehnder modulator 42. Here, for example, the pulse generator 43 drives the Mach-Zehnder modulator 42 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、マッハツェンダ変調器４２から２つの光パルス４０２、４０３を出力させることが可能となるとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、マッハツェンダ変調器４２から出力される光パルス４０２、４０３の波長を互いに異なるようにすることが可能となる。さらに、パルス発生器４３から出力されるパルス信号４０１のパルス幅を変化させることにより、マッハツェンダ変調器４２から出力される光パルス４０２、４０３の時間間隔ｄを任意に設定することが可能となる。   For this reason, it is possible to output two optical pulses 402 and 403 from the Mach-Zehnder modulator 42 only by inputting one pulse signal, and generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses 402 and 403 output from the Mach-Zehnder modulator 42 can be made different from each other. Furthermore, by changing the pulse width of the pulse signal 401 output from the pulse generator 43, the time interval d of the optical pulses 402 and 403 output from the Mach-Zehnder modulator 42 can be arbitrarily set.

図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のマッハツェンダ変調器４２にＬｉＮｂＯ3変調器４５を使用した例を示すブロック図である。
図１０（ｂ）において、レーザーダイオード４４から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器４５に入力されるとともに、パルス発生器４６で生成されるパルス信号４０４がＬｉＮｂＯ3変調器４５に入力される。ここで、パルス発生器４６は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器４５を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 FIG. 10B is a block diagram showing an example in which a LiNbO 3 modulator 45 is used for the Mach-Zehnder modulator 42 in FIG.
In FIG. 10B, the laser light emitted from the laser diode 44 is input to the LiNbO 3 modulator 45 and the pulse signal 404 generated by the pulse generator 46 is input to the LiNbO 3 modulator 45. Here, for example, the pulse generator 46 drives the LiNbO 3 modulator 45 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号４０４を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器４５から２つの光パルス４０５、４０６を出力させることが可能となるとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピグを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器４５から出力される光パルス４０５、４０６の波長を互いに異なるようにすることが可能となる。さらに、パルス発生器４６から出力されるパルス信号４０４のパルス幅を変化させることにより、ＬｉＮｂＯ3変調器４５から出力される光パルス４０５，４０６の時間間隔ｄを任意に設定することが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses 405 and 406 from the LiNbO 3 modulator 45 by inputting only one pulse signal 404 and generate a wavelength chirp pig corresponding to the rate of increase of the pulse signal. Thus, the wavelengths of the optical pulses 405 and 406 output from the LiNbO 3 modulator 45 can be made different from each other. Furthermore, by changing the pulse width of the pulse signal 404 output from the pulse generator 46, the time interval d of the optical pulses 405 and 406 output from the LiNbO 3 modulator 45 can be arbitrarily set. .

なお、ＬｉＮｂＯ3以外にも、ＫＤＰやＬｉＴａＯ2などの強誘電体結晶を用いることにより、マッハツェンダ変調器４２を構成することも可能である。
図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のマッハツェンダ変調器４２に半導体変調器４８を使用した例を示すブロック図である。 In addition to LiNbO 3 , the Mach-Zehnder modulator 42 can also be configured by using a ferroelectric crystal such as KDP or LiTaO 2 .
FIG. 10C is a block diagram showing an example in which the semiconductor modulator 48 is used in the Mach-Zehnder modulator 42 of FIG.

図１０（ｃ）において、レーザーダイオード４７から出射されるレーザー光が半導体変調器４８に入力されるとともに、パルス発生器４９で生成されるパルス信号４０７が半導体変調器４８に入力される。ここで、パルス発生器４９は、例えば、半導体変調器４８を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。   In FIG. 10C, laser light emitted from the laser diode 47 is input to the semiconductor modulator 48, and a pulse signal 407 generated by the pulse generator 49 is input to the semiconductor modulator 48. Here, the pulse generator 49, for example, drives the semiconductor modulator 48 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号４０７を１つ入力するだけで、半導体変調器４８から２つの光パルス４０８、４０９を出力させること可能となるとともに、パルス信号４０７の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、半導体変調器４８から出力される光パルス４０８、４０９の波長を互いに異なるようにすることが可能となる。さらに、パルス発生器４９から出力されるパルス信号４０７のパルス幅を変化させることにより、半導体変調器４８から出力される光パルス４０８、４０９の時間間隔ｄを任意に設定することが可能となる。   For this reason, it is possible to output two optical pulses 408 and 409 from the semiconductor modulator 48 by inputting only one pulse signal 407 and generate wavelength chirping corresponding to the increasing rate of the pulse signal 407. Thus, the wavelengths of the optical pulses 408 and 409 output from the semiconductor modulator 48 can be made different from each other. Furthermore, by changing the pulse width of the pulse signal 407 output from the pulse generator 49, the time interval d between the optical pulses 408 and 409 output from the semiconductor modulator 48 can be arbitrarily set.

このように、マッハツェンダ変調器４２に半導体変調器４８を使用することにより、レーザーダイオード４７と半導体変調器４８とを容易に集積化することが可能となり、レーザーダイオード４７と半導体変調器４８とを一体的に作成することが可能となることから、分散測定装置の小型軽量化及び低コスト化が可能となる。   Thus, by using the semiconductor modulator 48 in the Mach-Zehnder modulator 42, the laser diode 47 and the semiconductor modulator 48 can be easily integrated, and the laser diode 47 and the semiconductor modulator 48 are integrated. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the dispersion measuring apparatus and reduce the cost.

図１１（ａ）は、図１０（ｃ）の半導体変調器４８の構成例を示す上面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した時の断面図である。
図１１（ａ）において、ｎ−ＩｎＰ基板５１には、光導波路５２、光導波路５２を分岐させた光導波路５３ａ、５３ｂ、光導波路５３ａ、５３ｂを合流させた光導波路５４が形成され、光導波路５３ａ、５３ｂ上には、電極５５ａ、５５ｂがそれぞれ形成されている。 11A is a top view showing a configuration example of the semiconductor modulator 48 of FIG. 10C, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 11A. is there.
In FIG. 11A, an n-InP substrate 51 is formed with an optical waveguide 52, optical waveguides 53a and 53b branched from the optical waveguide 52, and an optical waveguide 54 formed by merging the optical waveguides 53a and 53b. Electrodes 55a and 55b are formed on 53a and 53b, respectively.

図１１（ｂ）において、ｎ−ＩｎＰ基板５１の下面には電極６１が設けられているとともに、ｎ−ＩｎＰ基板５１上にはｎ−ＩｎＡｌＡｓ層６２が積層されている。さらに、光導波路５３ａ、５３ｂの領域には、多重量子井戸層６３ａ、６３ｂ、ｐ−ＩｎＡｌＡｓ層６４ａ、６４ｂ、ｐ−ＩｎＧａＡｓ層６５ａ、６５ｂ、が積層され、光導波路５３ａ、５３ｂの間の領域にはポリイミド樹脂６６が埋め込まれている。なお、多重量子井戸層６３ａ、６３ｂは、ＩｎＧａＡｓ層とＩｎＡｌＡｓ層とを数ｎｍの厚みで交互に積層したものである。   In FIG. 11B, an electrode 61 is provided on the lower surface of the n-InP substrate 51, and an n-InAlAs layer 62 is stacked on the n-InP substrate 51. Furthermore, multiple quantum well layers 63a and 63b, p-InAlAs layers 64a and 64b, and p-InGaAs layers 65a and 65b are stacked in the region of the optical waveguides 53a and 53b, and the region between the optical waveguides 53a and 53b. Is embedded with polyimide resin 66. The multiple quantum well layers 63a and 63b are formed by alternately laminating InGaAs layers and InAlAs layers with a thickness of several nm.

このように、光導波路を多重量子井戸構造とすることにより、位相変調効率のよい半導体変調器４８の構成することができる。
図１２（ａ）は、本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置を送信側に設置した分散測定装置の構成を示すブロック図である。 Thus, the semiconductor modulator 48 with good phase modulation efficiency can be configured by making the optical waveguide have a multiple quantum well structure.
FIG. 12A is a block diagram showing a configuration of a dispersion measuring apparatus in which an optical pulse generating apparatus according to an embodiment of the present invention is installed on the transmission side.

図１２（ａ）において、レーザーダイオード７１、マッハツェンダ変調器７２、及びパルス発生器７３が光伝送システムの送信側に設置されている。そして、レーザーダイオード７１から出射されるレーザー光がマッハツェンダ変調器７２に入力されるとともに、パルス発生器７３で生成されるパルス信号４１１がマッハツェンダ変調器７２に入力される。ここで、パルス発生器７３は、例えば、マッハツェンダ変調器７２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。   In FIG. 12A, a laser diode 71, a Mach-Zehnder modulator 72, and a pulse generator 73 are installed on the transmission side of the optical transmission system. Laser light emitted from the laser diode 71 is input to the Mach-Zehnder modulator 72, and a pulse signal 411 generated by the pulse generator 73 is input to the Mach-Zehnder modulator 72. Here, for example, the pulse generator 73 drives the Mach-Zehnder modulator 72 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号４１１を１つ入力するだけで、マッハツェンダ変調器７２から２つの光パルス４１２、４１３を出力させることが可能となるとともに、パルス信号４１１の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、マッハツェンダ変調器７２から出力される光パルス４１２、４１３の波長を互いに異なるようにすることが可能となる。   For this reason, it is possible to output two optical pulses 412 and 413 from the Mach-Zehnder modulator 72 by inputting only one pulse signal 411, and generate wavelength chirping corresponding to the increase rate of the pulse signal 411. Thus, the wavelengths of the optical pulses 412 and 413 output from the Mach-Zehnder modulator 72 can be made different from each other.

マッハツェンダ変調器７２から出力された光パルス４１２、４１３は、光ファイバ７４に入力され、光ファイバ７４を伝送後の光パルス４１２’、４１３’が検出器７５で検出される。ここで、光パルス４１２’、４１３’のパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光パルス４１２、４１３のパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ７４の波長分散を（１２）式により求めることができる。   The optical pulses 412 and 413 output from the Mach-Zehnder modulator 72 are input to the optical fiber 74, and the optical pulses 412 ′ and 413 ′ transmitted through the optical fiber 74 are detected by the detector 75. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulses 412 ′, 413 ′ is measured and compared with the pulse interval d of the optical pulses 412, 413, thereby calculating the change Δd of the pulse interval. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 74 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

図１２（ｂ）は本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置を受信側に設置した分散測定装置の構成を示すブロック図である。
図１２（ｂ）において、レーザーダイオード７６、マッハツェンダ変調器７７、及びパルス発生器７８が光伝送システムの受信側に設置されている。そして、レーザーダイオード７６から出射されるレーザー光がマッハツェンダ変調器７７に入力されるとともに、パルス発生器７８で生成されるパルス信号４１４がマッハツェンダ変調器７７に入力される。ここで、パルス発生器７８は、例えば、マッハツェンダ変調器７７を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 FIG. 12B is a block diagram showing a configuration of a dispersion measuring apparatus in which an optical pulse generating apparatus according to an embodiment of the present invention is installed on the receiving side.
In FIG. 12B, a laser diode 76, a Mach-Zehnder modulator 77, and a pulse generator 78 are installed on the receiving side of the optical transmission system. Laser light emitted from the laser diode 76 is input to the Mach-Zehnder modulator 77, and a pulse signal 414 generated by the pulse generator 78 is input to the Mach-Zehnder modulator 77. Here, for example, the pulse generator 78 drives the Mach-Zehnder modulator 77 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号４１４を１つ入力するだけで、マッハツェンダ変調器７７から２つの光パルス４１５、４１６を出力させることが可能となるとともに、パルス信号４１４の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、マッハツェンダ変調器７７から出力される光パルス４１５、４１６の波長を互いに異なるようにすることが可能となる。   For this reason, it is possible to output two optical pulses 415 and 416 from the Mach-Zehnder modulator 77 only by inputting one pulse signal 414, and generate wavelength chirping corresponding to the increase rate of the pulse signal 414. Accordingly, the wavelengths of the optical pulses 415 and 416 output from the Mach-Zehnder modulator 77 can be made different from each other.

マッハツェンダ変調器７７から出力された光パルス４１５、４１６は、光ファイバ７９に入力され、光ファイバ７９を伝送後の光パルス４１５’、４１６’が検出器８０で検出される。ここで、光パルス４１５’、４１６’のパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光パルス４１５、４１６のパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ７９の波長分散を（１２）式により求めることができる。分散値を調節するもののそばに設置することにより調整が容易になる。   The optical pulses 415 and 416 output from the Mach-Zehnder modulator 77 are input to the optical fiber 79, and the optical pulses 415 ′ and 416 ′ transmitted through the optical fiber 79 are detected by the detector 80. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulses 415 ′, 416 ′ is measured and compared with the pulse interval d of the optical pulses 415, 416, thereby calculating the change Δd of the pulse interval. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 79 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval. Adjustment is facilitated by placing it near the one that adjusts the dispersion value.

図１３は、図１２の検出器７５、８０の構成例を示すブロック図である。
図１３（ａ）は、光パルスのパルス間隔を直接読み取ることにより、光ファイバ９３の波長分散を求める構成を示すもので、光ファイバ９３により伝送されてきた光パルスをフォトダイオード９４で検出する。そして、フォトダイオード９４の検出結果をサンプリングオシロスコープ９５に出力することにより、光パルス４１５、４１６のパルス間隔を読み取る。 FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of the detectors 75 and 80 of FIG.
FIG. 13A shows a configuration for obtaining the chromatic dispersion of the optical fiber 93 by directly reading the pulse interval of the optical pulse. The optical pulse transmitted through the optical fiber 93 is detected by the photodiode 94. Then, by outputting the detection result of the photodiode 94 to the sampling oscilloscope 95, the pulse intervals of the optical pulses 415 and 416 are read.

図１３（ｂ）は、光パルスのパルス間隔に基づく周波数成分を計測することにより、光ファイバ９６の波長分散を求める構成を示すもので、光ファイバ９３により伝送されてきた光パルスを光電変換器９７で電気信号に変換し、電気フィルタ９８で特定の周波数成分を取り出した後、スペクトラムアナライザ９９で周波数分析を行うことにより、光ファイバの波長分散を算出する。   FIG. 13B shows a configuration for determining the chromatic dispersion of the optical fiber 96 by measuring the frequency component based on the pulse interval of the optical pulse. The optical pulse transmitted through the optical fiber 93 is converted into a photoelectric converter. After converting into an electrical signal at 97 and extracting a specific frequency component by the electrical filter 98, the spectrum analyzer 99 performs frequency analysis to calculate the chromatic dispersion of the optical fiber.

図１４は、本発明の第２実施例に係わる分散測定装置の構成例を示すブロック図である。この第２実施例に係わる分散測定装置は、光パルスを光ファイバ中で往復させることにより、分散測定の精度を向上させるものである。   FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of a dispersion measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. The dispersion measuring apparatus according to the second embodiment improves the accuracy of dispersion measurement by reciprocating an optical pulse in an optical fiber.

図１４（ａ）において、レーザーダイオード１０１から出射されるレーザー光が変調器１０２で変調され、光ファイバ１０４で伝送される。光ファイバ１０４で伝送された光は折り返し装置１０５で反射され、光ファイバ１０４を再び通って検出器１０３に入力する。   In FIG. 14A, laser light emitted from the laser diode 101 is modulated by the modulator 102 and transmitted by the optical fiber 104. The light transmitted through the optical fiber 104 is reflected by the folding device 105, passes through the optical fiber 104 again, and enters the detector 103.

このように、折り返し装置１０５で光を反射させ、光ファイバ１０４中で光を往復させることにより、光ファイバ１０４中で発生する分散量を増加させることができ、光ファイバ１０４の長さが短い場合や、光ファイバ１０４の分散が小さい場合においても、光ファイバ１０４の分散を精度良く検出することが可能となる。   In this way, the amount of dispersion generated in the optical fiber 104 can be increased by reflecting the light by the folding device 105 and reciprocating the light in the optical fiber 104, and the length of the optical fiber 104 is short. Even when the dispersion of the optical fiber 104 is small, the dispersion of the optical fiber 104 can be accurately detected.

図１４（ｂ）において、レーザーダイオード１０６、マッハツェンダ変調器１０７、パルス発生器１０８及び検出器１０９が光伝送システムの送信側に設置されている。そして、レーザーダイオード１０６から出射されるレーザー光がマッハツェンダ変調器１０７に入力されるとともに、パルス発生器１０８で生成されるパルス信号４２１がマッハツェンダ変調器１０７に入力される。ここで、パルス発生器１０８は、例えば、マッハツェンダ変調器１０７を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。   In FIG. 14B, a laser diode 106, a Mach-Zehnder modulator 107, a pulse generator 108, and a detector 109 are installed on the transmission side of the optical transmission system. Laser light emitted from the laser diode 106 is input to the Mach-Zehnder modulator 107, and a pulse signal 421 generated by the pulse generator 108 is input to the Mach-Zehnder modulator 107. Here, for example, the pulse generator 108 drives the Mach-Zehnder modulator 107 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号４２１を１つ入力するだけで、マッハツェンダ変調器１０７から２つの光パルス４２２、４２３を出力させることが可能となるとともに、パルス信号４２１の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、マッハツェンダ変調器１０７から出力される光パルス４２２、４２３の波長を互いに異なるようにすることが可能となる。   For this reason, it is possible to output two optical pulses 422 and 423 from the Mach-Zehnder modulator 107 only by inputting one pulse signal 421, and generate wavelength chirping corresponding to the increase rate of the pulse signal 421. Thus, the wavelengths of the optical pulses 422 and 423 output from the Mach-Zehnder modulator 107 can be made different from each other.

マッハツェンダ変調器１０７から出力された光パルス４２２、４２３は、光ファイバ１１０で伝送され、折り返し装置１１１で反射されて光ファイバ１１０に戻されることにより、光ファイバ１１０中を往復する。光ファイバ１１０中を往復した光パルス４２２’、４２３’は検出器１０９で検出される。ここで、光パルス４１２’、４１３’のパルス間隔の変化分は、光ファイバ１１０を１回だけ通った時のパルス間隔の変化分の２倍となる。   The optical pulses 422 and 423 output from the Mach-Zehnder modulator 107 are transmitted through the optical fiber 110, reflected by the folding device 111 and returned to the optical fiber 110, thereby reciprocating in the optical fiber 110. Optical pulses 422 ′ and 423 ′ that reciprocate in the optical fiber 110 are detected by the detector 109. Here, the change in the pulse interval of the optical pulses 412 ′ and 413 ′ is twice the change in the pulse interval when the optical fiber 110 is passed only once.

この光パルス４２２’、４２３’のパルス間隔ｄ＋２Δｄを計測し、光パルス４１２、４１３のパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分２Δｄが算出される。この結果、このパルス間隔の変化分２Δｄに基づいて、光ファイバ１１０の波長分散を（１２）式により求めることが可能となり、光ファイバ１１０の分散値や波長チャーピングΔλが小さい場合でも、高精度の測定が可能となる。 また、折り返し装置１１１で光パルス４２２、４２３を折り返すことにより、レーザーダイオード１０６、マッハツェンダ変調器１０７、パルス発生器１０８及び検出器１０９を全て光伝送システムの送信側に設置することが可能となり、小規模な構成を実現できる。   The pulse interval d + 2Δd of the optical pulses 422 ′ and 423 ′ is measured and compared with the pulse interval d of the optical pulses 412 and 413, thereby calculating a change 2Δd of the pulse interval. As a result, it is possible to obtain the chromatic dispersion of the optical fiber 110 by the equation (12) based on the change 2Δd of the pulse interval. Even when the dispersion value or the wavelength chirping Δλ of the optical fiber 110 is small, high accuracy is obtained. Can be measured. Further, by folding the optical pulses 422 and 423 with the folding device 111, the laser diode 106, the Mach-Zehnder modulator 107, the pulse generator 108 and the detector 109 can all be installed on the transmission side of the optical transmission system. A large-scale configuration can be realized.

図１４（ｃ）において、レーザーダイオード１１２、マッハツェンダ変調器１１３、パルス発生器１１４及び検出器１１５が光伝送システムの受信側に設置されている。そして、レーザーダイオード１１２から出射されるレーザー光がマッハツェンダ変調器１１３に入力されるとともに、パルス発生器１１４で生成されるパルス信号４２４がマッハツェンダ変調器１１３に入力される。ここで、パルス発生器１１４は、例えば、マッハツェンダ変調器１１３を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。   In FIG. 14C, a laser diode 112, a Mach-Zehnder modulator 113, a pulse generator 114, and a detector 115 are installed on the receiving side of the optical transmission system. Laser light emitted from the laser diode 112 is input to the Mach-Zehnder modulator 113, and a pulse signal 424 generated by the pulse generator 114 is input to the Mach-Zehnder modulator 113. Here, for example, the pulse generator 114 drives the Mach-Zehnder modulator 113 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号４２４を１つ入力するだけで、マッハツェンダ変調器１１３から２つの光パルス４２５、４２６を出力させることが可能となるとともに、パルス信号４２４の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、マッハツェンダ変調器１１３から出力される光パルス４２５、４２６の波長を互いに異なるようにすることが可能となる。   For this reason, it is possible to output two optical pulses 425 and 426 from the Mach-Zehnder modulator 113 by inputting only one pulse signal 424, and generate wavelength chirping corresponding to the increase rate of the pulse signal 424. Thus, the wavelengths of the optical pulses 425 and 426 output from the Mach-Zehnder modulator 113 can be made different from each other.

マッハツェンダ変調器１１３から出力された光パルス４２５、４２６は、光ファイバ１１６で伝送され、折り返し装置１１７で反射されて光ファイバ１１６に戻されることにより、光ファイバ１１６中を往復する。光ファイバ１１６中を往復した光パルス４２５’、４２６’は検出器１１５で検出される。ここで、光パルス４２５’、４２６’のパルス間隔の変化分は、光ファイバ１１６を１回だけ通った時のパルス間隔の変化分の２倍となる。   The optical pulses 425 and 426 output from the Mach-Zehnder modulator 113 are transmitted through the optical fiber 116, reflected by the folding device 117 and returned to the optical fiber 116, thereby reciprocating in the optical fiber 116. Optical pulses 425 ′ and 426 ′ that reciprocate in the optical fiber 116 are detected by the detector 115. Here, the change in the pulse interval of the optical pulses 425 ′ and 426 ′ is twice the change in the pulse interval when the optical fiber 116 is passed only once.

この光パルス４２５’、４２６’のパルス間隔ｄ＋２Δｄを計測し、光パルス４２５、４２６のパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分２Δｄが算出される。この結果、このパルス間隔の変化分２Δｄに基づいて、光ファイバ１１６の波長分散を（１２）式により求めることが可能となり、光ファイバ１１６の分散値や波長チャーピングΔλが小さくても高精度の測定が可能となる。   A pulse interval change 2Δd is calculated by measuring the pulse interval d + 2Δd of the optical pulses 425 ′, 426 ′ and comparing it with the pulse interval d of the optical pulses 425, 426. As a result, it is possible to obtain the chromatic dispersion of the optical fiber 116 by the equation (12) based on the change 2Δd of the pulse interval. Even if the dispersion value of the optical fiber 116 or the wavelength chirping Δλ is small, high accuracy can be obtained. Measurement is possible.

また、折り返し装置１１７で光パルス４２５、４２６を折り返すことにより、レーザーダイオード１１２、マッハツェンダ変調器１１３、パルス発生器１１４及び検出器１１５を全て光伝送システムの受信側に設置することが可能となり、小規模な構成を実現できる。   Further, by folding the optical pulses 425 and 426 with the folding device 117, the laser diode 112, the Mach-Zehnder modulator 113, the pulse generator 114, and the detector 115 can all be installed on the receiving side of the optical transmission system. A large-scale configuration can be realized.

なお、図１４の例では、光パルスが光ファイバを１回だけ往復する場合について説明したが、光パルスが光ファイバを複数回往復するようにしてもよい。
図１５は、本発明の第３実施例に係わる分散測定装置の構成例を示すブロック図である。この第３実施例に係わる分散測定装置は、主信号の光源と分散測定用の光源とを兼用することにより、光伝送システムの小型軽量化及び低コスト化を可能とするものである。 In the example of FIG. 14, the case where the optical pulse reciprocates the optical fiber only once has been described. However, the optical pulse may reciprocate the optical fiber a plurality of times.
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a dispersion measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention. The dispersion measuring apparatus according to the third embodiment can reduce the size and weight of the optical transmission system and reduce the cost by combining the light source for the main signal and the light source for dispersion measurement.

図１５において、主信号発生装置１２１には、レーザーダイオード１２２及び変調器１２３が設けられ、レーザーダイオード１２２から出射される波長λのレーザー光が変調器１２３で変調されて、光ファイバ１２６で伝送される。また、レーザーダイオード１２２から出射される波長λのレーザー光は、マッハツェンダ変調器１２４にも導かれ、パルス発生器１２５で生成されるパルス信号４３１がマッハツェンダ変調器１２４に入力される。ここで、パルス発生器１２５は、例えば、マッハツェンダ変調器１２４を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。   In FIG. 15, the main signal generator 121 is provided with a laser diode 122 and a modulator 123, and laser light having a wavelength λ emitted from the laser diode 122 is modulated by the modulator 123 and transmitted through the optical fiber 126. The The laser light having the wavelength λ emitted from the laser diode 122 is also guided to the Mach-Zehnder modulator 124, and the pulse signal 431 generated by the pulse generator 125 is input to the Mach-Zehnder modulator 124. Here, for example, the pulse generator 125 drives the Mach-Zehnder modulator 124 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス発生器１２５がマッハツェンダ変調器１２４にパルス信号４３１を１つ入力すると、波長がλ−Δλの光パルス４３２と波長がλ＋Δλの光パルス４３３とがマッハツェンダ変調器１２４から出力される。これらの光パルス４３２、４３３は、変調器１２３から出力される主信号の光パルス４３４とともに光ファイバ１２６で伝送される。   Therefore, when the pulse generator 125 inputs one pulse signal 431 to the Mach-Zehnder modulator 124, an optical pulse 432 having a wavelength of λ−Δλ and an optical pulse 433 having a wavelength of λ + Δλ are output from the Mach-Zehnder modulator 124. These optical pulses 432 and 433 are transmitted through the optical fiber 126 together with the main signal optical pulse 434 output from the modulator 123.

光ファイバ１２６で伝送されてきた波長λ−Δλの光パルス４３２’、波長λ＋Δλの光パルス４３３’及び波長λの光パルス４３４’の中から、波長λ−Δλの光パルス４３２’及び波長λ＋Δλの光パルス４３３’だけが光フィルタ１２７で抽出され、検出器１２８に送られる。   Among the optical pulse 432 ′ having the wavelength λ−Δλ, the optical pulse 433 ′ having the wavelength λ + Δλ, and the optical pulse 434 ′ having the wavelength λ transmitted through the optical fiber 126, the optical pulse 432 ′ having the wavelength λ−Δλ and the wavelength λ + Δλ Only the optical pulse 433 ′ is extracted by the optical filter 127 and sent to the detector 128.

検出器１２８がこれらの光パルス４３２’、４３３’を検出すると、光パルス４３２’、４３３’のパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、伝送前の光パルス４３２、４３３のパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ１２６の波長分散を（１２）式により求めることができる。   When the detector 128 detects these optical pulses 432 ′ and 433 ′, it measures the pulse interval d + Δd of the optical pulses 432 ′ and 433 ′ and compares it with the pulse interval d of the optical pulses 432 and 433 before transmission. A change Δd in pulse interval is calculated. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 126 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

このように、レーザーダイオード１２２から出射されるレーザー光の一部をマッハツェンダ変調器１２４に導き、このレーザー光から分散測定用の光パルス４３２、４３３を生成することにより、分散測定のための独自の光源を設ける必要がなくなり、分散測定装置の小型軽量化及び低コスト化が可能となる。   In this way, a part of the laser light emitted from the laser diode 122 is guided to the Mach-Zehnder modulator 124, and the optical pulses 432 and 433 for dispersion measurement are generated from the laser light, thereby making it possible to perform unique measurement for dispersion measurement. There is no need to provide a light source, and the dispersion measuring device can be reduced in size, weight, and cost.

図１６は、本発明の第４実施例に係わる分散測定装置の構成例を示すブロック図である。この第４実施例に係わる分散測定装置は、主信号用の光源と分散測定用の光源とを別々に設け、主信号用の光の波長と分散測定用の光の波長とが異なるようにすることにより、分散測定を行う際の主信号の影響を軽減するようにしたものである。   FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a dispersion measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The dispersion measuring apparatus according to the fourth embodiment is provided with a light source for main signal and a light source for dispersion measurement separately so that the wavelength of the light for main signal and the wavelength of light for dispersion measurement are different. Thus, the influence of the main signal when performing dispersion measurement is reduced.

図１６において、主信号発生装置１３１には、レーザーダイオード１３２及び変調器１３３が設けられ、レーザーダイオード１３２から出射される波長λ１のレーザー光が変調器１３３で変調されて、光ファイバ１３７で伝送される。また、レーザーダイオード１３４から出射される波長λ２のレーザー光が、マッハツェンダ変調器１３５に入力されるとともに、パルス発生器１３６で生成されるパルス信号４４１がマッハツェンダ変調器１３５に入力される。ここで、パルス発生器１３６は、例えば、マッハツェンダ変調器１３５を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。   In FIG. 16, the main signal generator 131 is provided with a laser diode 132 and a modulator 133, and laser light having a wavelength λ1 emitted from the laser diode 132 is modulated by the modulator 133 and transmitted by the optical fiber 137. The Laser light having a wavelength λ 2 emitted from the laser diode 134 is input to the Mach-Zehnder modulator 135, and a pulse signal 441 generated by the pulse generator 136 is input to the Mach-Zehnder modulator 135. Here, the pulse generator 136, for example, drives the Mach-Zehnder modulator 135 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス発生器１３６がマッハツェンダ変調器１３５にパルス信号４４１を１つ入力すると、波長λ２−Δλ２の光パルス４４２と波長λ２＋Δλ２の光パルス４４３とがマッハツェンダ変調器１３５から出力される。これらの光パルス４４２、４４３は、変調器１３３から出力される主信号の光パルス４４４とともに光ファイバ１３７で伝送される。   Therefore, when the pulse generator 136 inputs one pulse signal 441 to the Mach-Zehnder modulator 135, an optical pulse 442 having a wavelength λ 2 −Δλ 2 and an optical pulse 443 having a wavelength λ 2 + Δλ 2 are output from the Mach-Zehnder modulator 135. These optical pulses 442 and 443 are transmitted through the optical fiber 137 together with the optical pulse 444 of the main signal output from the modulator 133.

光ファイバ１３７で伝送されてきた波長λ２−Δλ２の光パルス４４２’、波長λ２＋Δλ２の光パルス４４３’及び波長λ１の光パルス４４４’の中から、波長λ２−Δλ２の光パルス４４２’及び波長λ２＋Δλ２の光パルス４４３’だけが光フィルタ１３８で抽出され、検出器１３９に送られる。   Of the optical pulse 442 ′ having the wavelength λ2−Δλ2, the optical pulse 443 ′ having the wavelength λ2 + Δλ2 and the optical pulse 444 ′ having the wavelength λ1 transmitted through the optical fiber 137, the optical pulse 442 ′ having the wavelength λ2−Δλ2 and the optical pulse 442 ′ having the wavelength λ2 + Δλ2 Only the optical pulse 443 ′ is extracted by the optical filter 138 and sent to the detector 139.

検出器１３９がこれらの光パルス４４２’、４４３’を検出すると、光パルス４４２’、４４３’のパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、伝送前の光パルス４４２、４４３のパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ１３７の波長分散を（１２）式により求めることができる。   When the detector 139 detects these optical pulses 442 ′ and 443 ′, the pulse interval d + Δd of the optical pulses 442 ′ and 443 ′ is measured and compared with the pulse interval d of the optical pulses 442 and 443 before transmission. A change Δd in pulse interval is calculated. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 137 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

このように、主信号の光パルス４４４’の波長λ１と分散測定用の光パルス４４２’、４４３’の波長λ２−Δλ２、λ２＋Δλ２とが異なるようにすることにより、主信号の光パルス４４４’と分散測定用の光パルス４４２’、４４３’とが混在している信号の中から、分散測定用の光パルス４４２’、４４３’だけを光フィルタ１３８で容易に抽出することが可能となる。   In this way, the wavelength λ1 of the optical pulse 444 ′ of the main signal and the wavelengths λ2−Δλ2 and λ2 + Δλ2 of the optical pulses 442 ′ and 443 ′ for dispersion measurement are made different from each other, so that the optical pulse 444 ′ of the main signal Only the optical pulses 442 ′ and 443 ′ for dispersion measurement can be easily extracted by the optical filter 138 from the signal in which the optical pulses 442 ′ and 443 ′ for dispersion measurement are mixed.

なお、分散測定用の光源の波長が主信号光の波長と異なる場合、波長の差による光ファイバ１３７の２次分散を考慮して分散値を測定するようにしてもよい。
図１７は、本発明の第５実施例に係わる分散測定装置の構成例を示すブロック図である。この第５実施例に係わる分散測定装置は、伝送後の光パルスを電気信号に変換し、その電気信号の周波数成分に基づいて、伝送路の分散量を求めるものである。なお、以下の実施例では、マッハツェンダ変調器として、ＬｉＮｂＯ3変調器を用いた場合を例にとって説明する。 When the wavelength of the light source for dispersion measurement is different from the wavelength of the main signal light, the dispersion value may be measured in consideration of the secondary dispersion of the optical fiber 137 due to the difference in wavelength.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of a dispersion measuring apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The dispersion measuring apparatus according to the fifth embodiment converts an optical pulse after transmission into an electrical signal, and obtains the dispersion amount of the transmission path based on the frequency component of the electrical signal. In the following embodiments, a case where a LiNbO 3 modulator is used as the Mach-Zehnder modulator will be described as an example.

図１７において、レーザーダイオード１４１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器１４２に入力されるとともに、パルス発生器１４３で生成されるパルス信号４５１がＬｉＮｂＯ3変調器１４２に入力される。ここで、パルス発生器１４３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器１４２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 In FIG. 17, the laser light emitted from the laser diode 141 is input to the LiNbO 3 modulator 142, and the pulse signal 451 generated by the pulse generator 143 is input to the LiNbO 3 modulator 142. Here, for example, the pulse generator 143 drives the LiNbO 3 modulator 142 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号４５１を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器１４２から２つの光パルス４５２、４５３を出力させることが可能となるとともに、パルス信号４５１の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器１４２から出力される光パルス４５２、４５３の波長を互いに異なるようにすることが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses 452 and 453 from the LiNbO 3 modulator 142 by inputting only one pulse signal 451 and perform wavelength chirping corresponding to the increase rate of the pulse signal 451. This makes it possible to make the wavelengths of the optical pulses 452 and 453 output from the LiNbO 3 modulator 142 different from each other.

ＬｉＮｂＯ3変調器１４２から出力された光パルス４５２、４５３は光ファイバ１４４に入力される。ここで、光パルス４５２と光パルス４５３との時間間隔ｄを調節することにより、光ファイバ１４４を伝送後の光パルス４５２’が、光パルス４５３’に吸収されるようにすることが可能となる。このため、伝送前の光パルス４５２、４５３による周波数成分を２ｆ０とすると、光ファイバ１４４の伝送後の光パルス４５３’による周波数成分はｆ０となる。 The optical pulses 452 and 453 output from the LiNbO 3 modulator 142 are input to the optical fiber 144. Here, by adjusting the time interval d between the optical pulse 452 and the optical pulse 453, the optical pulse 452 ′ after being transmitted through the optical fiber 144 can be absorbed by the optical pulse 453 ′. . For this reason, if the frequency component by the optical pulses 452 and 453 before transmission is 2f0, the frequency component by the optical pulse 453 ′ after transmission through the optical fiber 144 is f0.

この光パルス４５３’を光電変換器１４５で電気信号に変換し、電気フィルタ１４６で周波数成分２ｆ０の信号を抽出してから、検出器１４７に出力する。そして、検出される信号が周波数成分ｆ０の信号だけとなり、周波数成分２ｆ０の大きさが０となった時の時間間隔ｄを読み取ることにより、光ファイバ１４４の波長分散を求めることが可能となる。   The optical pulse 453 ′ is converted into an electric signal by the photoelectric converter 145, and the signal of the frequency component 2 f 0 is extracted by the electric filter 146 and then output to the detector 147. Then, only the signal of the frequency component f0 is detected, and the wavelength dispersion of the optical fiber 144 can be obtained by reading the time interval d when the magnitude of the frequency component 2f0 becomes zero.

図１８は、伝送前後のパルス列のスペクトル成分を比較することにより、分散値を測定する方法を説明する図である。
図１８において、周期が１／ｆ０のパルス信号４６１、４６５の立ち上がり及び立ち下がりに対応して、光パルス４６２〜４６４が生成されている。このため、光パルス４６２〜４６４による周波数成分は２ｆ０となる。この光パルス４６２〜４６４を伝送すると、パルス信号４６１、４６５の立ち上がり時に生成された光パルス４６２、４６５とパルス信号４６１の立ち下がり時に生成された光パルス４６３とは波長が異なることから、光パルス４６２、４６５と光パルス４６３との間で群遅延差が発生し、伝送前の光パルス４６２〜４６４と伝送後の光パルス４６２’〜４６４’との間で、パルス間隔が異なるようになる。 FIG. 18 is a diagram for explaining a method of measuring a dispersion value by comparing spectral components of pulse trains before and after transmission.
In FIG. 18, optical pulses 462 to 464 are generated corresponding to the rise and fall of pulse signals 461 and 465 having a cycle of 1 / f0. For this reason, the frequency component by the optical pulses 462 to 464 is 2f0. When the optical pulses 462 to 464 are transmitted, the optical pulses 462 and 465 generated when the pulse signals 461 and 465 rise are different from the optical pulse 463 generated when the pulse signal 461 falls, so that the optical pulse A group delay difference occurs between the optical pulses 462 and 465 and the optical pulse 463, and the pulse interval becomes different between the optical pulses 462 to 464 before transmission and the optical pulses 462 ′ to 464 ′ after transmission.

そして、さらに伝送を続けると、光パルス４６３’は光パルス４６４’に吸収され、光パルス４６４’’が生成される。この時、光パルス４６２’’、４６４’’による周波数成分はｆ０となる。   When the transmission is further continued, the optical pulse 463 ′ is absorbed by the optical pulse 464 ′ to generate an optical pulse 464 ″. At this time, the frequency component due to the optical pulses 462 "and 464" is f0.

この伝送後の光パルスによる周波数成分を検出することにより、伝送路の分散補償量を設定することが可能となる。
図１９（ａ）は、本発明の第１実施例に係わる分散補償装置を無中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。この第１実施例に係わる分散補償装置は、単一光源から出力された光を波長の異なる複数の光パルスに変換し、この光パルスを伝送路で伝送させた時の分散量に基づいて、伝送路の分散補償を行うものである。なお、この方法は、システム立ち上げ時に伝送路の分散値の測定が必要な場合に利用可能なものである。 By detecting the frequency component due to the optical pulse after transmission, the dispersion compensation amount of the transmission path can be set.
FIG. 19A is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the first embodiment of the present invention is applied to a repeaterless transmission system. The dispersion compensator according to the first embodiment converts light output from a single light source into a plurality of optical pulses having different wavelengths, and based on the amount of dispersion when this optical pulse is transmitted through a transmission line, Dispersion compensation of the transmission line is performed. This method can be used when it is necessary to measure the dispersion value of the transmission line when the system is started up.

図１９（ａ）において、レーザーダイオード１５１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器１５２に入力されるとともに、パルス発生器１５３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器１５２に入力される。ここで、パルス発生器１５３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器１５２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 In FIG. 19A, the laser light emitted from the laser diode 151 is input to the LiNbO 3 modulator 152 and the pulse signal generated by the pulse generator 153 is input to the LiNbO 3 modulator 152. Here, the pulse generator 153, for example, drives the LiNbO 3 modulator 152 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器１５２から２つの光パルスを出力させることが可能となるとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器１５２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 152 by inputting only one pulse signal, and to generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal, thereby generating LiNbO 3. The wavelengths of the optical pulses output from the three modulators 152 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器１５２から出力された２つの光パルスは光ファイバ１５５に入力され、光ファイバ１５５を伝送後の光パルスが検出器１５６で検出される。ここで、光ファイバ１５５伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ１５５伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ１５５の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 152 are input to the optical fiber 155, and the optical pulse transmitted through the optical fiber 155 is detected by the detector 156. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulse after transmission of the optical fiber 155 is measured and compared with the pulse interval d of the optical pulse before transmission of the optical fiber 155, thereby calculating the change Δd of the pulse interval. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 155 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器１５６は、波長分散の検出結果を分散補償器１５７に出力する。分散補償器１５７は、検出器１５６から出力された波長分散の検出結果に基づいて、光ファイバ１５５の波長分散を補償する。この結果、主信号発生装置１５４から出力された主信号を光ファイバ１５５で伝送させて主信号検出装置１５８に送る場合、光ファイバ１５５の伝送中に発生する波長分散を分散補償器１５７により補償することが可能となり、超高速光伝送が可能となる。   The detector 156 outputs the detection result of chromatic dispersion to the dispersion compensator 157. The dispersion compensator 157 compensates the chromatic dispersion of the optical fiber 155 based on the chromatic dispersion detection result output from the detector 156. As a result, when the main signal output from the main signal generator 154 is transmitted through the optical fiber 155 and sent to the main signal detector 158, the dispersion compensator 157 compensates the chromatic dispersion generated during the transmission of the optical fiber 155. Therefore, ultra-high speed optical transmission becomes possible.

例えば、４０Ｇｂ／ｓの信号を１．３μｍ零分散シングルモードファイバで５０ｋｍだけ伝送させる場合、検出器１５６から出力された波長分散の検出結果に基づいて、分散補償ファイバの長さを厳密に調節することにより、１．３μｍ零分散シングルモードファイバの波長分散を正確に補償することが可能となり、分散補償トレランスがわずかしかない場合においても、光信号を正確に伝送することが可能となる。   For example, when a 40 Gb / s signal is transmitted by 50 km through a 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber, the length of the dispersion compensating fiber is strictly adjusted based on the detection result of chromatic dispersion output from the detector 156. As a result, it is possible to accurately compensate the chromatic dispersion of the 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber, and it is possible to accurately transmit an optical signal even when the dispersion compensation tolerance is very small.

図１９（ｂ）は、本発明の第１実施例に係わる分散補償装置を多中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。
図１９（ｂ）において、レーザーダイオード１６１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器１６２に入力されるとともに、パルス発生器１６３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器１６２に入力される。ここで、パルス発生器１６３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器１６２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 FIG. 19B is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the first embodiment of the present invention is applied to a multi-relay transmission system.
In FIG. 19B, the laser light emitted from the laser diode 161 is input to the LiNbO 3 modulator 162 and the pulse signal generated by the pulse generator 163 is input to the LiNbO 3 modulator 162. Here, the pulse generator 163, for example, drives the LiNbO 3 modulator 162 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器１６２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器１６２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 162 only by inputting one pulse signal, and to generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the 3 modulator 162 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器１６２から出力された２つの光パルスは光ファイバ１６５に入力され、光ファイバ１６５を伝送した後、中継器１６６で増幅される。中継器１６６で増幅された光パルスは光ファイバ１６７に入力され、光ファイバ１６７を伝送した後、中継器１６８で増幅される。中継器１６８で増幅された光パルスは検出器１６９で検出される。ここで、光ファイバ１６５、１６７伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ１６５、１６７伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ１６５、１６７の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 162 are input to the optical fiber 165, transmitted through the optical fiber 165, and then amplified by the repeater 166. The optical pulse amplified by the repeater 166 is input to the optical fiber 167, transmitted through the optical fiber 167, and then amplified by the repeater 168. The light pulse amplified by the repeater 168 is detected by the detector 169. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulse after transmission of the optical fibers 165, 167 is measured, and the change Δd of the pulse interval is calculated by comparing with the pulse interval d of the optical pulse before transmission of the optical fibers 165, 167. . As a result, the chromatic dispersion of the optical fibers 165 and 167 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器１６９は、波長分散の検出結果を分散補償器１７０に出力する。分散補償器１７０は、検出器１６９から出力された波長分散の検出結果に基づいて、光ファイバ１６５、１６７の波長分散を補償する。この結果、主信号発生装置１６４から出力された主信号を主信号検出装置１７１に送る際に、光ファイバ１６５、１６７を介して伝送させた場合においても、光ファイバ１６５、１６７の伝送中の損失を中継器１６６、１６８で補償することが可能となるとともに、光ファイバ１６５、１６７の伝送中の波長分散を分散補償器１７０により補償することが可能となり、超高速長距離光伝送が可能となる。   The detector 169 outputs the detection result of chromatic dispersion to the dispersion compensator 170. The dispersion compensator 170 compensates the chromatic dispersion of the optical fibers 165 and 167 based on the detection result of the chromatic dispersion output from the detector 169. As a result, even when the main signal output from the main signal generator 164 is transmitted to the main signal detector 171 via the optical fibers 165 and 167, the loss during transmission of the optical fibers 165 and 167 Can be compensated by the repeaters 166 and 168, and the chromatic dispersion during transmission of the optical fibers 165 and 167 can be compensated by the dispersion compensator 170, so that ultrahigh-speed and long-distance optical transmission is possible. .

図２０（ａ）は、本発明の第２実施例に係わる分散補償装置を無中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。この第２実施例に係わる分散補償装置は、単一光源から出力された光を波長の異なる複数の光パルスに変換し、この光パルスを伝送路で伝送させた時の分散量に基づいて、伝送路の分散補償をダイナミックに行うものである。なお、この方法は、システム立ち上げ時に伝送路の分散値の測定が必要な場合に利用可能だけでなく、運用時常に分散値をモニタし分散補償量を適切に設定することが必要な場合に適用可能なものである。   FIG. 20A is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensation apparatus according to the second embodiment of the present invention is applied to a repeaterless transmission system. The dispersion compensation apparatus according to the second embodiment converts light output from a single light source into a plurality of optical pulses having different wavelengths, and based on the amount of dispersion when the optical pulse is transmitted through a transmission line, The dispersion compensation of the transmission line is dynamically performed. This method can be used not only when the dispersion value of the transmission line needs to be measured at system startup, but also when it is necessary to always monitor the dispersion value and set the dispersion compensation amount appropriately during operation. Applicable.

図２０（ａ）において、レーザーダイオード１８１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器１８２に入力されるとともに、パルス発生器１８３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器１８２に入力される。ここで、パルス発生器１８３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器１８２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 In FIG. 20A, laser light emitted from the laser diode 181 is input to the LiNbO 3 modulator 182, and a pulse signal generated by the pulse generator 183 is input to the LiNbO 3 modulator 182. Here, the pulse generator 183, for example, drives the LiNbO 3 modulator 182 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器１８２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器１８２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 182 by inputting only one pulse signal, and to generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the three modulators 182 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器１８２から出力された２つの光パルスは光ファイバ１８５に入力され、光ファイバ１８５を伝送後の光パルスが検出器１８６で検出される。ここで、光ファイバ１８５伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ１８５伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ１８５の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 182 are input to the optical fiber 185, and the optical pulse transmitted through the optical fiber 185 is detected by the detector 186. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulse after transmission of the optical fiber 185 is measured and compared with the pulse interval d of the optical pulse before transmission of the optical fiber 185, thereby calculating the change Δd of the pulse interval. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 185 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器１８６は、波長分散の検出結果を可変分散補償器１８７に出力する。可変分散補償器１８７は、検出器１８６から出力された波長分散の検出結果に基づいて、光ファイバ１８５の波長分散をリアルタイムで補償する。ここで、伝送前後のパルス間隔が等しくなった時、光ファイバ１８５の分散を完全に補償していることになる。この結果、主信号発生装置１８４から出力された主信号を光ファイバ１８５で伝送させて主信号検出装置１８８に送る場合、光ファイバ１８５の伝送中に発生する波長分散を常に最適となるように補償することが可能となり、超高速光伝送を常に安定させて行うことが可能となる。   The detector 186 outputs the detection result of chromatic dispersion to the variable dispersion compensator 187. The tunable dispersion compensator 187 compensates the chromatic dispersion of the optical fiber 185 in real time based on the detection result of the chromatic dispersion output from the detector 186. Here, when the pulse intervals before and after transmission become equal, the dispersion of the optical fiber 185 is completely compensated. As a result, when the main signal output from the main signal generator 184 is transmitted through the optical fiber 185 and sent to the main signal detector 188, the chromatic dispersion generated during the transmission of the optical fiber 185 is always compensated so as to be optimal. Therefore, it is possible to always perform ultrahigh-speed optical transmission stably.

図２０（ｂ）は、本発明の第２実施例に係わる分散補償装置を多中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。
図２０（ｂ）において、レーザーダイオード１９１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器１９２に入力されるとともに、パルス発生器１９３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器１９２に入力される。ここで、パルス発生器１９３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器１９２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 FIG. 20B is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the second embodiment of the present invention is applied to a multi-relay transmission system.
In FIG. 20B, the laser light emitted from the laser diode 191 is input to the LiNbO 3 modulator 192, and the pulse signal generated by the pulse generator 193 is input to the LiNbO 3 modulator 192. Here, the pulse generator 193, for example, drives the LiNbO 3 modulator 192 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器１９２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器１９２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、波長分散を容易に測定することが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 192 by inputting only one pulse signal, and to generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the three modulators 192 can be made different from each other, and the chromatic dispersion can be easily measured.

ＬｉＮｂＯ3変調器１９２から出力された２つの光パルスは光ファイバ１９５に入力され、光ファイバ１９５を伝送した後、中継器１９６で増幅される。中継器１９６で増幅された光パルスは光ファイバ１９７に入力され、光ファイバ１９７を伝送した後、中継器１９８で増幅される。中継器１９８で増幅された光パルスは検出器１９９で検出される。ここで、光ファイバ１９５、１９７伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ１９５、１９７伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ１９５、１９７の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 192 are input to the optical fiber 195, transmitted through the optical fiber 195, and then amplified by the repeater 196. The optical pulse amplified by the repeater 196 is input to the optical fiber 197, transmitted through the optical fiber 197, and then amplified by the repeater 198. The light pulse amplified by the repeater 198 is detected by the detector 199. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulse after transmission of the optical fibers 195 and 197 is measured, and the change Δd of the pulse interval is calculated by comparing with the pulse interval d of the optical pulse before transmission of the optical fibers 195 and 197. . As a result, the chromatic dispersion of the optical fibers 195 and 197 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器１９９は、波長分散の検出結果を可変分散補償器２００に出力する。可変分散補償器２００は、検出器１９９から出力された波長分散の検出結果に基づいて、光ファイバ１９５、１９７の波長分散をリアルタイムで補償する。ここで、伝送前後のパルス間隔が等しくなった時、光ファイバ１９５、１９７の分散を完全に補償していることになる。この結果、光送信機１９４から出力された主信号を光受信機２０１に送る際に、光ファイバ１９５、１９７を介して伝送させた場合においても、光ファイバ１９５、１９７の伝送中の損失を中継器１９６、１９８により補償することが可能となるとともに、光ファイバ１９５、１９７の伝送中の波長分散を分散補償器２００により補償することが可能となり、超高速長距離光伝送が可能となる。   The detector 199 outputs the detection result of chromatic dispersion to the tunable dispersion compensator 200. The tunable dispersion compensator 200 compensates the chromatic dispersion of the optical fibers 195 and 197 in real time based on the chromatic dispersion detection result output from the detector 199. Here, when the pulse intervals before and after transmission become equal, the dispersion of the optical fibers 195 and 197 is completely compensated. As a result, when the main signal output from the optical transmitter 194 is transmitted to the optical receiver 201, the loss during transmission of the optical fibers 195 and 197 is relayed even when the main signal is transmitted through the optical fibers 195 and 197. Compensators 196 and 198 can compensate, and chromatic dispersion during transmission of the optical fibers 195 and 197 can be compensated by the dispersion compensator 200, so that ultrahigh-speed and long-distance optical transmission is possible.

なお、可変分散補償器１８７、２００を固定分散補償器と組み合わせて使用するようにしてもよい。
図２１は、図２０の可変分散補償器１８７、２００の構成例を示すブロック図である。 Note that the variable dispersion compensators 187 and 200 may be used in combination with the fixed dispersion compensator.
FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration example of the variable dispersion compensators 187 and 200 of FIG.

図２１において、２１１は光スイッチ、２１２は波長分散の検出信号に基づいて光スイッチ２１１の切り換えを制御する切り換え制御部、２１３は長さの異なる分散補償ファイバ２１４〜２２２により構成される分散補償器である。   In FIG. 21, 211 is an optical switch, 212 is a switching control unit that controls switching of the optical switch 211 based on a chromatic dispersion detection signal, and 213 is a dispersion compensator constituted by dispersion compensating fibers 214 to 222 having different lengths. It is.

切り換えを制御部２１２は、波長分散の検出信号が入力されると、入力された波長分散を補償する分散補償ファイバ２１４〜２２２を選択し、光スイッチ２１１の切り換えを制御する。切り換えを制御部２１２により光スイッチ２１１の切り換えが行われると、入力光は選択された分散補償ファイバ２１４〜２２２に導かれ、選択された分散補償ファイバ２１４〜２２２に入射する。そして、選択された分散補償ファイバ２１４〜２２２を入力光が通過することにより、入力光の分散が補償される。   When the detection signal of chromatic dispersion is input, the switching control unit 212 selects the dispersion compensating fibers 214 to 222 for compensating the input chromatic dispersion, and controls the switching of the optical switch 211. When the optical switch 211 is switched by the control unit 212, the input light is guided to the selected dispersion compensating fibers 214 to 222 and is incident on the selected dispersion compensating fibers 214 to 222. Then, the input light passes through the selected dispersion compensating fibers 214 to 222, whereby the dispersion of the input light is compensated.

図２２（ａ）は、本発明の第３実施例に係わる分散補償装置を無中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。この第３実施例に係わる分散補償装置は、伝送路の分散量に基づいて主信号光の波長を変化させることにより、主信号光の波長分散を補償するようにしたものである。   FIG. 22A is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the third embodiment of the present invention is applied to a repeaterless transmission system. The dispersion compensating apparatus according to the third embodiment compensates for the chromatic dispersion of the main signal light by changing the wavelength of the main signal light based on the dispersion amount of the transmission path.

図２２（ａ）において、レーザーダイオード２２１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器２２２に入力されるとともに、パルス発生器２２３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器２２２に入力される。ここで、パルス発生器２２３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器２２２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 In FIG. 22A, the laser light emitted from the laser diode 221 is input to the LiNbO 3 modulator 222 and the pulse signal generated by the pulse generator 223 is input to the LiNbO 3 modulator 222. Here, for example, the pulse generator 223 drives the LiNbO 3 modulator 222 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器２２２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器２２２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 222 by inputting only one pulse signal, and generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the three modulators 222 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器２２２から出力された２つの光パルスは光ファイバ２２５に入力され、光ファイバ２２５を伝送後の光パルスが検出器２２６で検出される。ここで、光ファイバ２２５伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ２２５伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ２２５の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 222 are input to the optical fiber 225, and the optical pulse transmitted through the optical fiber 225 is detected by the detector 226. Here, by measuring the pulse interval d + Δd of the optical pulse after the transmission of the optical fiber 225 and comparing it with the pulse interval d of the optical pulse before the transmission of the optical fiber 225, the change Δd of the pulse interval is calculated. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 225 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器２２６は、波長分散の検出結果を波長制御部２２９に出力する。波長制御部２２９は、検出器２２６から出力された波長分散の検出結果に基づいて、主信号発生装置２２４から出力されるレーザー光の波長を変更し、光ファイバ２２５の波長分散を補償する。ここで、主信号発生装置２２４から出力されるレーザー光の波長変化量Δλ′（ｎｍ）は、
Δλ′＝Δｄ／（Ｄ・Ｌ） ・・・（１３）
の関係から設定する。ただし、Δｄ（ｐｓ）はパルスの広がり、Ｄ（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）は伝送路の波長分散、Ｌ（ｋｍ）は伝送距離である。 The detector 226 outputs the detection result of chromatic dispersion to the wavelength control unit 229. The wavelength controller 229 changes the wavelength of the laser beam output from the main signal generator 224 based on the detection result of the chromatic dispersion output from the detector 226 to compensate for the chromatic dispersion of the optical fiber 225. Here, the wavelength change amount Δλ ′ (nm) of the laser beam output from the main signal generator 224 is:
Δλ ′ = Δd / (D · L) (13)
Set from the relationship. However, Δd (ps) is the spread of the pulse, D (ps / nm / km) is the chromatic dispersion of the transmission line, and L (km) is the transmission distance.

この結果、主信号発生装置２２４から出力された主信号を光ファイバ２２５で伝送させて主信号検出装置２２８に送る場合、光ファイバ２２５の伝送中に発生する波長分散を補償することが可能となり、超高速光伝送が可能となる。   As a result, when the main signal output from the main signal generator 224 is transmitted through the optical fiber 225 and sent to the main signal detector 228, it is possible to compensate for chromatic dispersion generated during transmission of the optical fiber 225. Ultra-high speed optical transmission is possible.

このように、光源の波長を調節することにより伝送路の分散補償を行うことが可能となり、分散補償を行う際に必要な部品数を削減して、分散補償装置の小型軽量化及び低コスト化が可能となる。   In this way, it becomes possible to perform dispersion compensation of the transmission line by adjusting the wavelength of the light source, reducing the number of parts required for dispersion compensation, and reducing the size and weight of the dispersion compensation device. Is possible.

なお、主信号発生装置２２４から出力されるレーザー光の波長を変更するために、主信号発生装置２２４の光源として波長可変レーザーを用いるようにしてもよい。
また、伝送路に分散補償器２２７を設け、この分散補償器２２７により、光ファイバ２２５の分散補償を大まかに行い、主信号発生装置２２４から出力されるレーザー光の波長を変更することにより、光ファイバ２２５の分散補償を精密に行うようにしてもよい。 Note that a tunable laser may be used as the light source of the main signal generator 224 in order to change the wavelength of the laser light output from the main signal generator 224.
Also, a dispersion compensator 227 is provided in the transmission line, and dispersion compensation of the optical fiber 225 is roughly performed by the dispersion compensator 227, and the wavelength of the laser beam output from the main signal generator 224 is changed, so that the optical The dispersion compensation of the fiber 225 may be precisely performed.

図２２（ｂ）は、本発明の第３実施例に係わる分散補償装置を多中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。
図２２（ｂ）において、レーザーダイオード２３１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器２３２に入力されるとともに、パルス発生器２３３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器２３２に入力される。ここで、パルス発生器２３３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器２３２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 FIG. 22B is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the third embodiment of the present invention is applied to a multi-relay transmission system.
In FIG. 22B, laser light emitted from the laser diode 231 is input to the LiNbO 3 modulator 232, and a pulse signal generated by the pulse generator 233 is input to the LiNbO 3 modulator 232. Here, for example, the pulse generator 233 drives the LiNbO 3 modulator 232 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器２３２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器２３２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 232 by inputting only one pulse signal, and generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the 3 modulator 232 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器２３２から出力された２つの光パルスは光ファイバ２３５に入力され、光ファイバ２３５を伝送した後、中継器２３６で増幅される。中継器２３６で増幅された光パルスは光ファイバ２３７に入力され、光ファイバ２３７を伝送した後、中継器２３８で増幅される。中継器２３８で増幅された光パルスは検出器２３９で検出される。ここで、光ファイバ２３５、２３７伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ２３５、２３７伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ２３５、２３７の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 232 are input to the optical fiber 235, transmitted through the optical fiber 235, and then amplified by the repeater 236. The optical pulse amplified by the repeater 236 is input to the optical fiber 237, transmitted through the optical fiber 237, and then amplified by the repeater 238. The light pulse amplified by the repeater 238 is detected by the detector 239. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulse after the transmission of the optical fibers 235, 237 is measured, and the change Δd of the pulse interval is calculated by comparing with the pulse interval d of the optical pulse before the transmission of the optical fibers 235, 237. . As a result, the chromatic dispersion of the optical fibers 235 and 237 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器２３９は、波長分散の検出結果を波長制御部２４２に出力する。波長制御部２４２は、検出器２３９から出力された波長分散の検出結果に基づいて、主信号発生装置２３４から出力されるレーザー光の波長を変更し、光ファイバ２３６、２３８の波長分散を補償する。ここで、主信号発生装置２３４から出力されるレーザー光の波長変化量Δλ′（ｎｍ）は（１３）式により設定することができる。   The detector 239 outputs the detection result of chromatic dispersion to the wavelength control unit 242. The wavelength control unit 242 changes the wavelength of the laser beam output from the main signal generator 234 based on the detection result of the chromatic dispersion output from the detector 239, and compensates the chromatic dispersion of the optical fibers 236 and 238. . Here, the wavelength change amount Δλ ′ (nm) of the laser beam output from the main signal generator 234 can be set by the equation (13).

この結果、主信号発生装置２３４から出力された主信号を主信号検出装置２４１に送る際に、光ファイバ２３５、２３７を介して伝送させた場合においても、伝送中の損失を中継器２３６、２３８で補償することが可能となるとともに、伝送中の波長分散を補償することが可能となり、超高速長距離光伝送が可能となる。   As a result, even when the main signal output from the main signal generation device 234 is transmitted to the main signal detection device 241 and transmitted through the optical fibers 235 and 237, the loss during transmission is reduced by the repeaters 236 and 238. Can be compensated for, and chromatic dispersion during transmission can be compensated for, so that ultrahigh-speed and long-distance optical transmission is possible.

なお、主信号発生装置２３４から出力されるレーザー光の波長を変更するために、主信号発生装置２３４の光源として波長可変レーザーを用いるようにしてもよい。
また、伝送路に分散補償器２４０を設け、この分散補償器２４０により、光ファイバ２３５、２３７の分散補償を大まかに行い、主信号発生装置２３４から出力されるレーザー光の波長を変更することにより、光ファイバ２３５、２３７の分散補償を精密に行うようにしてもよい。 In order to change the wavelength of the laser beam output from the main signal generator 234, a wavelength tunable laser may be used as the light source of the main signal generator 234.
Further, a dispersion compensator 240 is provided in the transmission line, and dispersion compensation of the optical fibers 235 and 237 is roughly performed by the dispersion compensator 240, and the wavelength of the laser beam output from the main signal generator 234 is changed. The dispersion compensation of the optical fibers 235 and 237 may be performed precisely.

図２３（ａ）は、本発明の第４実施例に係わる分散補償装置を無中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。この第４実施例に係わる分散補償装置は、伝送路の分散量に基づいて主信号光の出力パワーを変化させることにより、主信号光の波長分散を補償するようにしたものである。   FIG. 23A is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the fourth embodiment of the present invention is applied to a repeaterless transmission system. The dispersion compensator according to the fourth embodiment compensates the chromatic dispersion of the main signal light by changing the output power of the main signal light based on the dispersion amount of the transmission line.

図２３（ａ）において、レーザーダイオード２５１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器２５２に入力されるとともに、パルス発生器２５３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器２５２に入力される。ここで、パルス発生器２５３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器２５２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 In FIG. 23A, laser light emitted from the laser diode 251 is input to the LiNbO 3 modulator 252, and a pulse signal generated by the pulse generator 253 is input to the LiNbO 3 modulator 252. Here, for example, the pulse generator 253 drives the LiNbO 3 modulator 252 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器２５２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器２５２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 252 by inputting only one pulse signal, and generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the 3 modulator 252 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器２５２から出力された２つの光パルスは光ファイバ２５５に入力され、光ファイバ２５５を伝送後の光パルスが検出器２５６で検出される。ここで、光ファイバ２５５伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ２５５伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ２５５の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 252 are input to the optical fiber 255, and the optical pulse transmitted through the optical fiber 255 is detected by the detector 256. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulse after transmission of the optical fiber 255 is measured and compared with the pulse interval d of the optical pulse before transmission of the optical fiber 255, thereby calculating the change Δd of the pulse interval. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 255 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器２５６は、波長分散の検出結果を光パワー制御部２５９に出力する。光パワー制御部２５９は、検出器２５６から出力された波長分散の検出結果に基づいて、主信号発生装置２４４から出力されるレーザー光の光パワーを変更し、光ファイバ２５５の波長分散を補償する。ここで、レーザー光の光パワーを変更して波長分散を補償するために、光ファイバ２５５への光入力パワーの大きさにより生じる非線形性を利用する。この非線形性により、光ファイバ２５５を伝送する光パルスは圧縮または広がりを受けるので、光出力パワーを変化させることにより、主信号光の分散による影響を調節することができる。   The detector 256 outputs the detection result of chromatic dispersion to the optical power control unit 259. The optical power control unit 259 changes the optical power of the laser light output from the main signal generator 244 based on the detection result of the chromatic dispersion output from the detector 256, and compensates the chromatic dispersion of the optical fiber 255. . Here, in order to compensate for the chromatic dispersion by changing the optical power of the laser beam, the nonlinearity generated by the magnitude of the optical input power to the optical fiber 255 is used. Due to this non-linearity, the optical pulse transmitted through the optical fiber 255 is compressed or spread, so that the influence of the dispersion of the main signal light can be adjusted by changing the optical output power.

この結果、主信号発生装置２５４から出力された主信号を光ファイバ２５５で伝送させて主信号検出装置２５８に送る場合、光ファイバ２５５の伝送中に発生する波長分散を補償することが可能となり、超高速光伝送が可能となる。   As a result, when the main signal output from the main signal generator 254 is transmitted through the optical fiber 255 and sent to the main signal detector 258, it is possible to compensate for chromatic dispersion that occurs during transmission of the optical fiber 255. Ultra-high speed optical transmission is possible.

このように、光出力パワーを調節することにより伝送路の分散補償を行うことが可能となり、分散補償を行う際に必要な部品数を削減して、分散補償装置の小型軽量化及び低コスト化が可能となる。   In this way, it becomes possible to perform dispersion compensation of the transmission line by adjusting the optical output power, reducing the number of parts required for dispersion compensation, making the dispersion compensation device smaller, lighter, and lower in cost. Is possible.

なお、伝送路に分散補償器２５７を設け、この分散補償器２５７により、光ファイバ２５５の分散補償を大まかに行い、主信号発生装置２５４から出力されるレーザー光の光出力パワーを変更することにより、光ファイバ２５５の分散補償を精密に行うようにしてもよい。   A dispersion compensator 257 is provided in the transmission line, and the dispersion compensator 257 roughly performs dispersion compensation of the optical fiber 255 to change the optical output power of the laser light output from the main signal generator 254. The dispersion compensation of the optical fiber 255 may be precisely performed.

また、主信号発生装置２５４から出力されるレーザー光の光出力パワーを変更するとともに、主信号発生装置２５４から出力されるレーザー光の波長も同時に変更することにより、光ファイバ２５５の分散補償を行うようにしてもよい。   In addition, the optical output power of the laser light output from the main signal generator 254 is changed, and the wavelength of the laser light output from the main signal generator 254 is also changed at the same time, so that dispersion compensation of the optical fiber 255 is performed. You may do it.

図２３（ｂ）は、本発明の第４実施例に係わる分散補償装置を多中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。
図２３（ｂ）において、レーザーダイオード２６１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器２６２に入力されるとともに、パルス発生器２６３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器２６２に入力される。ここで、パルス発生器２６３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器２６２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 FIG. 23B is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the fourth embodiment of the present invention is applied to a multi-relay transmission system.
In FIG. 23B, laser light emitted from the laser diode 261 is input to the LiNbO 3 modulator 262, and a pulse signal generated by the pulse generator 263 is input to the LiNbO 3 modulator 262. Here, for example, the pulse generator 263 drives the LiNbO 3 modulator 262 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器２６２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器２６２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 262 by inputting only one pulse signal, and to generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the 3 modulator 262 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器２６２から出力された２つの光パルスは光ファイバ２６５に入力され、光ファイバ２６５を伝送した後、中継器２６６で増幅される。中継器２６６で増幅された光パルスは光ファイバ２６７に入力され、光ファイバ２６７を伝送した後、中継器２６８で増幅される。中継器２６８で増幅された光パルスは検出器２６９で検出される。ここで、光ファイバ２６５、２６７伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ２６５、２６７伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ２６５、２６７の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 262 are input to the optical fiber 265, transmitted through the optical fiber 265, and then amplified by the repeater 266. The optical pulse amplified by the repeater 266 is input to the optical fiber 267, transmitted through the optical fiber 267, and then amplified by the repeater 268. The light pulse amplified by the repeater 268 is detected by the detector 269. Here, the pulse interval d + Δd of the optical pulse after transmission through the optical fibers 265 and 267 is measured, and the change Δd of the pulse interval is calculated by comparing with the pulse interval d of the optical pulse before transmission through the optical fibers 265 and 267. . As a result, the chromatic dispersion of the optical fibers 265 and 267 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器２６９は、波長分散の検出結果を光パワー制御部２７２に出力する。光パワー制御部２７２は、検出器２６９から出力された波長分散の検出結果に基づいて、主信号発生装置２６４から出力されるレーザー光の光パワーを変更し、光ファイバ２６５、２６７の波長分散を補償する。ここで、レーザー光の光パワーを変更して波長分散を補償するために、光ファイバ２６５、２６７への光入力パワーの大きさにより生じる非線形性を利用する。この非線形性により、光ファイバ２６５、２６７を伝送する光パルスは圧縮または広がりを受けるので、光出力パワーを変化させることにより、主信号光の分散による影響を調節することができる。   The detector 269 outputs the detection result of chromatic dispersion to the optical power control unit 272. The optical power control unit 272 changes the optical power of the laser light output from the main signal generator 264 based on the detection result of the chromatic dispersion output from the detector 269, and changes the chromatic dispersion of the optical fibers 265 and 267. To compensate. Here, in order to change the optical power of the laser light to compensate the chromatic dispersion, the nonlinearity generated by the magnitude of the optical input power to the optical fibers 265 and 267 is used. Due to this non-linearity, the optical pulses transmitted through the optical fibers 265 and 267 are compressed or spread, so that the influence of the dispersion of the main signal light can be adjusted by changing the optical output power.

この結果、主信号発生装置２６４から出力された主信号を主信号検出装置２７１に送る際に、光ファイバ２６５、２６７を介して伝送させた場合においても、伝送中の損失を中継器２６６、２６８で補償することが可能となるとともに、伝送中の波長分散を補償することが可能となり、超高速長距離光伝送が可能となる。   As a result, even when the main signal output from the main signal generating device 264 is transmitted to the main signal detecting device 271 and transmitted through the optical fibers 265 and 267, the loss during transmission is repeated by the repeaters 266 and 268. Can be compensated for, and chromatic dispersion during transmission can be compensated for, so that ultrahigh-speed and long-distance optical transmission is possible.

なお、伝送路に分散補償器２７０を設け、この分散補償器２７０により、光ファイバ２６５、２６３７の分散補償を大まかに行い、主信号発生装置２６４から出力されるレーザー光の光出力パワーを変更することにより、光ファイバ２６５、２６７の分散補償を精密に行うようにしてもよい。   A dispersion compensator 270 is provided in the transmission line, and the dispersion compensator 270 roughly performs dispersion compensation of the optical fibers 265 and 2637 to change the optical output power of the laser light output from the main signal generator 264. Accordingly, the dispersion compensation of the optical fibers 265 and 267 may be precisely performed.

また、主信号発生装置２６４から出力されるレーザー光の光出力パワーを変更するとともに、主信号発生装置２６４から出力されるレーザー光の波長も同時に変更することにより、光ファイバ２６５、２６７の分散補償を行うようにしてもよい。   Further, by changing the optical output power of the laser light output from the main signal generator 264 and simultaneously changing the wavelength of the laser light output from the main signal generator 264, dispersion compensation of the optical fibers 265 and 267 is achieved. May be performed.

図２４は、本発明の第５実施例に係わる分散補償装置の構成を示すブロック図である。この第５実施例に係わる分散補償装置は、伝送前後のパルス列のスペクトル成分を比較することにより、分散補償量を常に最適値に設定するようにしたものである。   FIG. 24 is a block diagram showing the configuration of the dispersion compensating apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In the dispersion compensating apparatus according to the fifth embodiment, the dispersion compensation amount is always set to the optimum value by comparing the spectral components of the pulse train before and after transmission.

図２４において、レーザーダイオード２８１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器２８２に入力されるとともに、パルス発生器２８３で生成されるパルス信号４７１がＬｉＮｂＯ3変調器２８２に入力される。ここで、パルス発生器２８３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器２８２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 In FIG. 24, laser light emitted from the laser diode 281 is input to the LiNbO 3 modulator 282, and a pulse signal 471 generated by the pulse generator 283 is input to the LiNbO 3 modulator 282. Here, for example, the pulse generator 283 drives the LiNbO 3 modulator 282 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号４７１を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器２８２から２つの光パルス４７２、４７３を出力させることを可能とするとともに、パルス信号４７１の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器２８２から出力される光パルス４７２、４７３の波長を互いに異なるようにすることを可能とする。 Therefore, it is possible to output two optical pulses 472 and 473 from the LiNbO 3 modulator 282 by inputting only one pulse signal 471, and wavelength chirping corresponding to the increase rate of the pulse signal 471 is possible. It is possible to make the wavelengths of the optical pulses 472 and 473 output from the LiNbO 3 modulator 282 different from each other.

ＬｉＮｂＯ3変調器２８２から出力された光パルス４７２、４７３は光ファイバ２８５に入力される。ここで、光パルス４７２と光パルス４７３との時間間隔ｄを調節することにより、光ファイバ２８５を伝送後の光パルス４７２’が、光パルス４７３’に吸収されるようにすることが可能となる。このため、伝送前の光パルス４７２、４７３による周波数成分を２ｆ０とすると、光ファイバ２８５の伝送後の周波数成分を光パルス４７３’による周波数成分ｆ０とすることが可能となる。 The optical pulses 472 and 473 output from the LiNbO 3 modulator 282 are input to the optical fiber 285. Here, by adjusting the time interval d between the optical pulse 472 and the optical pulse 473, the optical pulse 472 ′ transmitted through the optical fiber 285 can be absorbed by the optical pulse 473 ′. . For this reason, if the frequency component by the optical pulses 472 and 473 before transmission is 2f0, the frequency component after transmission through the optical fiber 285 can be made the frequency component f0 by the optical pulse 473 ′.

この光パルス４７３’を光電変換器２８７で電気信号に変換し、電気フィルタ２８８で周波数成分２ｆ０の信号を抽出してから、検出器２８９に出力する。そして、検出される信号が周波数成分ｆ０の信号だけとなり、周波数成分２ｆ０の大きさが０となった時の時間間隔ｄを読み取ることにより、光ファイバ２８５の波長分散を求めることが可能となる。   The optical pulse 473 ′ is converted into an electric signal by the photoelectric converter 287, and a signal of the frequency component 2 f 0 is extracted by the electric filter 288 and then output to the detector 289. Then, only the signal of the frequency component f0 is detected, and the wavelength dispersion of the optical fiber 285 can be obtained by reading the time interval d when the magnitude of the frequency component 2f0 becomes zero.

検出器２８９は、電気フィルタ２８８で抽出したパルス列のスペクトル成分２ｆ０と伝送前のパルス列のスペクトル成分２ｆ０とを比較し、こららのスペクトル成分が常に同じ大きさになるように分散補償量を設定する。分散補償器２８６は、検出器２８９により設定された分散補償量に基づいて、光ファイバ２８５で発生する分散値を補償する。この結果、主信号発生装置２８４から出力された主信号を光ファイバ２８５で伝送させて主信号検出装置２９０に送る場合、光ファイバ２８５の伝送中に発生する波長分散を分散補償器２６６により補償することが可能となり、超高速光伝送が可能となる。   The detector 289 compares the spectral component 2f0 of the pulse train extracted by the electric filter 288 with the spectral component 2f0 of the pulse train before transmission, and sets the dispersion compensation amount so that these spectral components always have the same magnitude. . The dispersion compensator 286 compensates for the dispersion value generated in the optical fiber 285 based on the dispersion compensation amount set by the detector 289. As a result, when the main signal output from the main signal generator 284 is transmitted through the optical fiber 285 and sent to the main signal detector 290, the dispersion compensator 266 compensates the chromatic dispersion generated during the transmission of the optical fiber 285. Therefore, ultra-high speed optical transmission becomes possible.

図２５（ａ）は、本発明の第５実施例に係わる分散補償装置の構成を示すブロック図である。この第５実施例に係わる分散補償装置は、測定した分散値から分散補償量を決定し、分散補償量を手動により変化させるようにしたものである。なお、この方法は、システムの立ち上げ時または測定を定期的に行う場合に適用可能なものである。   FIG. 25A is a block diagram showing a configuration of a dispersion compensating apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The dispersion compensation apparatus according to the fifth embodiment determines the dispersion compensation amount from the measured dispersion value and manually changes the dispersion compensation amount. This method is applicable when the system is started up or when measurement is performed periodically.

図２５（ａ）において、レーザーダイオード３０１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器３０２に入力されるとともに、パルス発生器３０３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器３０２に入力される。ここで、パルス発生器３０３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器３０２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 In FIG. 25A, the laser light emitted from the laser diode 301 is input to the LiNbO 3 modulator 302 and the pulse signal generated by the pulse generator 303 is input to the LiNbO 3 modulator 302. Here, for example, the pulse generator 303 drives the LiNbO 3 modulator 302 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器３０２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器３０２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 302 only by inputting one pulse signal, and to generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the three modulators 302 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器３０２から出力された２つの光パルスは光ファイバ３０５に入力され、光ファイバ３０５を伝送後の光パルスが検出器３０６で検出される。ここで、光ファイバ３０５伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ３０５伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ３０５の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 302 are input to the optical fiber 305, and the optical pulse transmitted through the optical fiber 305 is detected by the detector 306. Here, a pulse interval change Δd is calculated by measuring the pulse interval d + Δd of the optical pulse after transmission through the optical fiber 305 and comparing it with the pulse interval d of the optical pulse before transmission through the optical fiber 305. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 305 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器３０６は、波長分散の検出結果を手動設定部３０９に出力する。手動設定部３０９は、検出器３０６から出力された波長分散の検出結果に基づいて、分散補償器３０７の分散補償量を手動で設定する。分散補償器３０７は、手動設定部３０９で設定された分散補償量に基づいて、光ファイバ３０５の波長分散を補償する。この結果、主信号発生装置３０４から出力された主信号を光ファイバ３０５で伝送させて主信号検出装置３０８に送る場合、光ファイバ３０５の伝送中に発生する波長分散を分散補償器３０７により補償することが可能となり、超高速光伝送が可能となる。   The detector 306 outputs the detection result of chromatic dispersion to the manual setting unit 309. The manual setting unit 309 manually sets the dispersion compensation amount of the dispersion compensator 307 based on the detection result of the chromatic dispersion output from the detector 306. The dispersion compensator 307 compensates the chromatic dispersion of the optical fiber 305 based on the dispersion compensation amount set by the manual setting unit 309. As a result, when the main signal output from the main signal generator 304 is transmitted through the optical fiber 305 and sent to the main signal detector 308, the dispersion compensator 307 compensates for the chromatic dispersion generated during the transmission of the optical fiber 305. Therefore, ultra-high speed optical transmission becomes possible.

図２５（ｂ）は、本発明の第６実施例に係わる分散補償装置の構成を示すブロック図である。この第５実施例に係わる分散補償装置は、測定した分散値から分散補償量を決定し、分散補償量を自動的に変化させるようにしたものである。   FIG. 25B is a block diagram showing the configuration of the dispersion compensating apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. The dispersion compensation apparatus according to the fifth embodiment determines the dispersion compensation amount from the measured dispersion value, and automatically changes the dispersion compensation amount.

図２５（ｂ）において、レーザーダイオード３１１から出射されるレーザー光がＬｉＮｂＯ3変調器３１２に入力されるとともに、パルス発生器３１３で生成されるパルス信号がＬｉＮｂＯ3変調器３１２に入力される。ここで、パルス発生器３１３は、例えば、ＬｉＮｂＯ3変調器３１２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 In FIG. 25B, the laser light emitted from the laser diode 311 is input to the LiNbO 3 modulator 312 and the pulse signal generated by the pulse generator 313 is input to the LiNbO 3 modulator 312. Here, for example, the pulse generator 313 drives the LiNbO 3 modulator 312 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、ＬｉＮｂＯ3変調器３１２から２つの光パルスを出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングを発生させて、ＬｉＮｂＯ3変調器３１２から出力される光パルスの波長を互いに異なるようにすることが可能となり、分散測定を容易に行うことが可能となる。 For this reason, it is possible to output two optical pulses from the LiNbO 3 modulator 312 by inputting only one pulse signal, and generate wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the pulse signal. The wavelengths of the optical pulses output from the 3 modulator 312 can be made different from each other, and dispersion measurement can be easily performed.

ＬｉＮｂＯ3変調器３１２から出力された２つの光パルスは光ファイバ３１５に入力され、光ファイバ３１５を伝送後の光パルスが検出器３１６で検出される。ここで、光ファイバ３１５伝送後の光パルスのパルス間隔ｄ＋Δｄを計測し、光ファイバ３１５伝送前の光パルスのパルス間隔ｄと比較することにより、パルス間隔の変化分Δｄを算出する。この結果、このパルス間隔の変化分Δｄに基づいて、光ファイバ３１５の波長分散を（１２）式により求めることができる。 The two optical pulses output from the LiNbO 3 modulator 312 are input to the optical fiber 315, and the optical pulse transmitted through the optical fiber 315 is detected by the detector 316. Here, by measuring the pulse interval d + Δd of the optical pulse after transmission of the optical fiber 315 and comparing it with the pulse interval d of the optical pulse before transmission of the optical fiber 315, the change Δd of the pulse interval is calculated. As a result, the chromatic dispersion of the optical fiber 315 can be obtained from the equation (12) based on the change Δd in the pulse interval.

検出器３１６は、波長分散の検出結果を自動設定部３１９に出力する。自動設定部３１９は、検出器３１６から出力された波長分散の検出結果に基づいて、分散補償器３１７の分散補償量を自動的に設定する。分散補償器３１７は、自動設定部３１９で設定された分散補償量に基づいて、光ファイバ３１５の波長分散を補償する。   The detector 316 outputs the detection result of chromatic dispersion to the automatic setting unit 319. The automatic setting unit 319 automatically sets the dispersion compensation amount of the dispersion compensator 317 based on the chromatic dispersion detection result output from the detector 316. The dispersion compensator 317 compensates the chromatic dispersion of the optical fiber 315 based on the dispersion compensation amount set by the automatic setting unit 319.

この結果、主信号発生装置３１４から出力された主信号を光ファイバ３１５で伝送させて主信号検出装置３１８に送る場合、光ファイバ３１５の伝送中に発生する波長分散を分散補償器３１７によりリアルタイムで補償することが可能となり、超高速光伝送を安定して行うことが可能となる。また、ＣＰＵ等を適用することにより、分散値測定や分散補償量の設定等のシステム管理が可能になる。   As a result, when the main signal output from the main signal generator 314 is transmitted through the optical fiber 315 and sent to the main signal detector 318, the chromatic dispersion generated during the transmission of the optical fiber 315 is caused by the dispersion compensator 317 in real time. It becomes possible to compensate, and it becomes possible to perform ultrahigh-speed optical transmission stably. Further, by applying a CPU or the like, system management such as dispersion value measurement and dispersion compensation amount setting becomes possible.

図２６は、本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置の構成を示すブロック図である。
図２６において、レーザーダイオード３３１から出射される波長λのレーザー光がマッハツェンダ変調器３３２に入力されるとともに、パルス発生器３３３で生成されるパルス信号４８１がマッハツェンダ変調器３３２に入力される。ここで、パルス発生器３３３は、例えば、マッハツェンダ変調器３３２を片側駆動するとともに、駆動電圧Ｖｉｎを半波長電圧Ｖπの２倍に設定する。 FIG. 26 is a block diagram showing a configuration of an optical pulse generator according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 26, the laser light having the wavelength λ emitted from the laser diode 331 is input to the Mach-Zehnder modulator 332, and the pulse signal 481 generated by the pulse generator 333 is input to the Mach-Zehnder modulator 332. Here, the pulse generator 333, for example, drives the Mach-Zehnder modulator 332 on one side and sets the drive voltage Vin to twice the half-wave voltage Vπ.

このため、パルス信号を１つ入力するだけで、マッハツェンダ変調器３３２から２つの光パルス４８２、４８３を出力させることを可能とするとともに、パルス信号の増加率に対応した波長チャーピングΔλを発生させて、マッハツェンダ変調器３３２から出力される光パルス４８２、４８３の波長を互いに異なるようにすることを可能とする。さらに、パルス発生器３３３から出力されるパルス信号４８１のパルス幅を変化させることにより、マッハツェンダ変調器３３２から出力される光パルス４８２、４８３の時間間隔を任意に設定することを可能とする。   Therefore, it is possible to output two optical pulses 482 and 483 from the Mach-Zehnder modulator 332 by inputting only one pulse signal, and generate wavelength chirping Δλ corresponding to the rate of increase of the pulse signal. Thus, the wavelengths of the optical pulses 482 and 483 output from the Mach-Zehnder modulator 332 can be made different from each other. Furthermore, by changing the pulse width of the pulse signal 481 output from the pulse generator 333, the time interval between the optical pulses 482 and 483 output from the Mach-Zehnder modulator 332 can be arbitrarily set.

マッハツェンダ変調器３３２から出力された波長λ＋Δλの光パルス４８２及び波長λ−Δλの光パルス４８３は、光フィルタ３３４、３３５に入力される。光フィルタ３３４は、波長λ＋Δλの光を通過させるとともに、波長λ−Δλの光を遮断する。光フィルタ３３５は、波長λ−Δλの光を通過させるとともに、波長λ＋Δλの光を遮断する。このため、波長λ＋Δλの光パルス４８２が光フィルタ３３４から出力されるとともに、波長λ−Δλの光パルス４８３が光フィルタ３３５から出力され、波長の異なる光パルス４８２、４８３を分離して取り出すことが可能となる
このように、マッハツェンダ変調器３３２から出力される光パルス４８２、４８３を２つの波長光源として用いることにより、波長多重（ＷＤＭ）伝送の波長光源として適用することが可能となる。 The optical pulse 482 having the wavelength λ + Δλ and the optical pulse 483 having the wavelength λ−Δλ output from the Mach-Zehnder modulator 332 are input to the optical filters 334 and 335. The optical filter 334 allows light of wavelength λ + Δλ to pass and blocks light of wavelength λ−Δλ. The optical filter 335 passes light having a wavelength λ−Δλ and blocks light having a wavelength λ + Δλ. Therefore, an optical pulse 482 having a wavelength λ + Δλ is output from the optical filter 334, and an optical pulse 483 having a wavelength λ−Δλ is output from the optical filter 335, so that optical pulses 482 and 483 having different wavelengths can be separated and extracted. As described above, by using the optical pulses 482 and 483 output from the Mach-Zehnder modulator 332 as two wavelength light sources, it can be applied as a wavelength light source for wavelength division multiplexing (WDM) transmission.

なお、マッハツェンダ変調器３３２から出力される光パルス４８２、４８３をそのまま短パルス光源として用いるようにしてもよく、超高速な光時分割多重（ＯＴＤＭ）伝送やソリトン伝送の波長光源として適用することが可能となる。   The optical pulses 482 and 483 output from the Mach-Zehnder modulator 332 may be used as a short pulse light source as they are, and may be applied as a wavelength light source for ultrafast optical time division multiplexing (OTDM) transmission or soliton transmission. It becomes possible.

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限定されることなく、本発明の技術的思想の範囲内で他の様々の変更が可能である。例えば、上述した実施例では、マッハツェンダ変調器から出力される光パルスに対して波長チャーピングを発生させることにより、波長の異なる光パルスを生成する場合について説明したが、これらの光パルスの波長を一致させるようにしてもよい。波長が一致した複数の光パルスを生成する場合、マッハツェンダ変調器の２つの導波路を伝播する光の位相を同じ大きさで逆方向に変調する。このことにより、波長チャーピングのない変調を行うことができ、光時分割多重伝送やソリトン伝送の光源として適したものとすることが可能となる。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the Example mentioned above, Various other changes are possible within the range of the technical idea of this invention. For example, in the above-described embodiment, the case where optical pulses having different wavelengths are generated by generating wavelength chirping with respect to the optical pulses output from the Mach-Zehnder modulator has been described. You may make it match. When a plurality of optical pulses having the same wavelength are generated, the phase of light propagating through the two waveguides of the Mach-Zehnder modulator is modulated in the opposite direction with the same magnitude. As a result, modulation without wavelength chirping can be performed, and it can be made suitable as a light source for optical time division multiplex transmission or soliton transmission.

また、マッハツェンダ変調器を駆動するパルス信号の微分値を各パルスごとに変化させるようにしてもよく、このことにより、波長チャーピングの値を様々な値に変化させることが可能となることから、様々な波長を有する光パルスを生成することが可能となり、波長多重伝送の波長光源として適したものとすることが可能となる。   Further, the differential value of the pulse signal that drives the Mach-Zehnder modulator may be changed for each pulse, which enables the value of wavelength chirping to be changed to various values. It becomes possible to generate optical pulses having various wavelengths, and to make it suitable as a wavelength light source for wavelength multiplexing transmission.

本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical pulse generator concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わる光変調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical modulation apparatus concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わるマッハツェンダ変調器の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the Mach-Zehnder modulator concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わるマッハツェンダ変調器の駆動方法を説明する図である。It is a figure explaining the drive method of the Mach-Zehnder modulator concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わる光パルス生成方法を説明する図である。It is a figure explaining the optical pulse generation method concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わる光パルス生成方法を説明する図である。It is a figure explaining the optical pulse generation method concerning one Example of this invention. 駆動電圧のパルス幅を変化させた場合の光パルスの生成方法を説明する図である。It is a figure explaining the production | generation method of the optical pulse at the time of changing the pulse width of a drive voltage. 駆動電圧の微分値を変化させた場合の光パルスの生成方法を説明する図である。It is a figure explaining the production | generation method of the optical pulse at the time of changing the derivative value of a drive voltage. 本発明の一実施例に係わる光パルス伝送の実験結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the experimental result of the optical pulse transmission concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical pulse generator concerning one Example of this invention. （ａ）は本発明の一実施例に係わる半導体変調器の構成例を示す上面図、（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した時の断面図である。FIG. 10A is a top view showing a configuration example of a semiconductor modulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. （ａ）は本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置を送信側に設置した分散測定装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置を受信側に設置した分散測定装置の構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a configuration of a dispersion measuring apparatus in which an optical pulse generator according to an embodiment of the present invention is installed on the transmission side, and (b) receives an optical pulse generator according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the dispersion | distribution measuring apparatus installed in the side. 本発明の一実施例に係わる検出器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the detector concerning one Example of this invention. 本発明の第２実施例に係わる分散測定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the dispersion | distribution measuring apparatus concerning 2nd Example of this invention. 本発明の第３実施例に係わる分散測定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the dispersion | distribution measuring apparatus concerning 3rd Example of this invention. 本発明の第４実施例に係わる分散測定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the dispersion | distribution measuring apparatus concerning 4th Example of this invention. 本発明の第５実施例に係わる分散測定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the dispersion | distribution measuring apparatus concerning 5th Example of this invention. 伝送前後のパルス列のスペクトル成分を比較することにより、分散値を測定する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of measuring a dispersion value by comparing the spectrum component of the pulse train before and behind transmission. （ａ）は本発明の第１実施例に係わる分散補償装置を無中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図、（ｂ）は本発明の第１実施例に係わる分散補償装置を多中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensation apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied to a repeaterless transmission system, and (b) is a multi-relay transmission of the dispersion compensation apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure applied to the system. （ａ）は本発明の第２実施例に係わる分散補償装置を無中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図、（ｂ）は本発明の第２実施例に係わる分散補償装置を多中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the second embodiment of the present invention is applied to a repeaterless transmission system, and (b) is a multi-relay transmission of the dispersion compensator according to the second embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure applied to the system. 本発明の一実施例に係わる可変分散補償器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the variable dispersion compensator concerning one Example of this invention. （ａ）は本発明の第３実施例に係わる分散補償装置を無中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図、（ｂ）は本発明の第３実施例に係わる分散補償装置を多中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the third embodiment of the present invention is applied to a repeaterless transmission system, and (b) is a multi-relay transmission of the dispersion compensator according to the third embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure applied to the system. （ａ）は本発明の第４実施例に係わる分散補償装置を無中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図、（ｂ）は本発明の第４実施例に係わる分散補償装置を多中継伝送システムに適用した構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a configuration in which the dispersion compensator according to the fourth embodiment of the present invention is applied to a repeaterless transmission system, and (b) is a multi-relay transmission of the dispersion compensator according to the fourth embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure applied to the system. 本発明の第５実施例に係わる分散補償装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the dispersion compensation apparatus concerning 5th Example of this invention. （ａ）は本発明の第５実施例に係わる分散補償装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は本発明の第６実施例に係わる分散補償装置の構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a configuration of a dispersion compensating apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, and (b) is a block diagram showing a configuration of a dispersion compensating apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係わる光パルス生成装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical pulse generator concerning one Example of this invention. 伝送速度４０Ｇｂｉｔでの分散補償トレランスの小ささを示す実験結果を説明する図である。It is a figure explaining the experimental result which shows the smallness of the dispersion compensation tolerance in the transmission rate of 40 Gbit. 従来の分散測定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the conventional dispersion | distribution measuring apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１、１２ 光変調手段
２ 波長チャーピング発生手段
３ 駆動電圧設定手段
１１ 切り換え手段
２１、２２ａ、２２ｂ、２３、３１、３２ａ、３２ｂ、３３、５２、５３ａ、５３ｂ、５４ 光導波路
３４、５５ａ、５５ｂ、６１ 電極
４１、４４、４７、７１、７６、１０１、１０６、１１２、１２２、１３２、１３４、１４１、１５１、１６１、１８１、１９１、２２１、２３１、２５１、２６１、２８１、３０１、３１１、３３１ レーザーダイオード
４２、７２、７７、１０７、１１３、１２４、１３５、３３２ マッハツェンダ変調器
４３、４６、４９、７３、７８、１０８、１１４、１２５、１３６、１４３、１５３、１６３、１８３、１９３、２２３、２３３、２５３、２６３、２８３、３０３、３１３、３３３ パルス発生器
４５、１４２、１５２、１６２、１８２、１９２、２２２、２３２、２５２、２６２、２８２、３０２、３１２ ＬｉＮｂＯ3変調器
４８ 半導体変調器
５１ ｎ−ＩｎＰ基板
６２ ｎ−ＩｎＡｌＡｓ層
６３ａ、６３ｂ 多重量子井戸層
６４ａ、６４ｂ ｐ−ＩｎＡｌＡｓ層
６５ａ、６５ｂ ｐ−ＩｎＧａＡｓ層
６６ ポリイミド樹脂
７４、７９、９１、９３、９６、１０４、１１０、１１６、１２６、１３７、１４４、１５５、１６５、１６７、１８５、１９５、１９７、２１４〜２２２、２２５、２３５、２３７、２５５、２６５、２６７、２８５、３０５、３１５ 光ファイバ
７５、８０、９２、１０３、１０９、１１５、１２８、１３９、１４７、１５６、１６９、１８６、１９９、２２６、２３９、２５６、２６９、２８９、３０６、３１６ 検出器
９４ フォトダイオード
９５ サンプリングオシロスコープ
９７、１４５、２８７ 光電変換器
９８、１４６、２８８ 電気フィルタ
９９ スペクトラムアナライザ
１０２、１２３、１３３ 変調器
１０５、１１１、１１７ 折り返し装置
１２１、１３１、１５４、１６４、１８４、２２４、２３４、２５４、２６４、３０４、３１４ 主信号発生装置
１２７、１３８、３３４、３３５ 光フィルタ
１５７、１７０、２２７、２５７、２７０、２８６、３０７、３１７ 分散補償器
１５８、１７１、１８８、２２８、２４１、２５８、２７１、２８４、２９０３０８、３１８ 主信号検出装置
１６６、１６８、１９６、１９８、２３６、２３８、２６６、２６８ 中継器
１８７、２００、２１３ 可変分散補償器
１９４ 光送信機
２０１ 光受信機
２１１ 光スイッチ
２１２ 切り換え制御部
２２９、２４２ 波長変更部
２５９、２７２ 光パワー変更部
３０９ 手動設定部
３１９ 自動設定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,12 Optical modulation means 2 Wavelength chirping generation means 3 Drive voltage setting means 11 Switching means 21, 22a, 22b, 23, 31, 32a, 32b, 33, 52, 53a, 53b, 54 Optical waveguides 34, 55a, 55b 61 Electrode 41, 44, 47, 71, 76, 101, 106, 112, 122, 132, 134, 141, 151, 161, 181, 191, 221, 231, 251, 261, 281, 301, 311, 331 Laser diode 42, 72, 77, 107, 113, 124, 135, 332 Mach-Zehnder modulator 43, 46, 49, 73, 78, 108, 114, 125, 136, 143, 153, 163, 183, 193, 223, 233, 253, 263, 283, 303, 313, 333 Pulse generator 45, 42,152,162,182,192,222,232,252,262,282,302,312 LiNbO 3 modulator 48 semiconductor modulator 51 n-InP substrate 62 n-InAlAs layer 63a, 63b multiple quantum well layer 64a, 64b p-InAlAs layer 65a, 65b p-InGaAs layer 66 Polyimide resin 74, 79, 91, 93, 96, 104, 110, 116, 126, 137, 144, 155, 165, 167, 185, 195, 197, 214 222, 225, 235, 237, 255, 265, 267, 285, 305, 315 Optical fiber 75, 80, 92, 103, 109, 115, 128, 139, 147, 156, 169, 186, 199, 226, 239, 256, 269, 289, 306, 316 94 Photodiode 95 Sampling oscilloscope 97, 145, 287 Photoelectric converter 98, 146, 288 Electrical filter 99 Spectrum analyzer 102, 123, 133 Modulator 105, 111, 117 Folding device 121, 131, 154, 164, 184, 224 234, 254, 264, 304, 314 Main signal generator 127, 138, 334, 335 Optical filter 157, 170, 227, 257, 270, 286, 307, 317 Dispersion compensator 158, 171, 188, 228, 241 258, 271, 284, 290308, 318 Main signal detection device 166, 168, 196, 198, 236, 238, 266, 268 Repeater 187, 200, 213 Variable dispersion compensator 194 Optical transmitter 201 Optical receiver 11 optical switch 212 switching control unit 229,242 wavelength changing unit 259,272 the optical power changing section 309 manual setting unit 319 the automatic setting unit

Claims (34)

光を出力する発光手段と、
第１の変調信号に基づいて前記光を変調する第１の光変調手段と、
第２の変調信号に基づいて前記光を変調する第２の光変調手段と、
前記第１の光変調手段からの第１の出力光及び前記第２の光変調手段からの第２の出力光を伝送路に入力する入力手段と、
前記伝送路から前記第２の出力光を取り出す光フィルタと、
前記第２の出力光に基づいて、前記伝送路の分散量を求める分散量算出手段とを備えることを特徴とする光伝送装置。 Light emitting means for outputting light;
First light modulating means for modulating the light based on a first modulation signal;
Second light modulation means for modulating the light based on a second modulation signal;
Input means for inputting the first output light from the first light modulation means and the second output light from the second light modulation means to a transmission line;
An optical filter for extracting the second output light from the transmission line;
An optical transmission apparatus comprising: a dispersion amount calculating unit that obtains a dispersion amount of the transmission path based on the second output light. 第１の変調信号に基づいて第１の入力光を変調する第１の光変調手段と、
第２の変調信号に基づいて第２の入力光を変調する第２の光変調手段と、
前記第１の光変調手段からの第１の出力光及び前記第２の光変調手段からの第２の出力光を伝送路に入力する入力手段と、
前記伝送路から前記第２の出力光を取り出す光フィルタと、
前記第２の出力光に基づいて、前記伝送路の分散量を求める分散量算出手段とを備えることを特徴とする光伝送装置。 First light modulating means for modulating the first input light based on the first modulated signal;
Second light modulation means for modulating the second input light based on the second modulation signal;
Input means for inputting the first output light from the first light modulation means and the second output light from the second light modulation means to a transmission line;
An optical filter for extracting the second output light from the transmission line;
An optical transmission apparatus comprising: a dispersion amount calculating unit that obtains a dispersion amount of the transmission path based on the second output light. 前記第１の入力光の波長と前記第２の入力光の波長は異なることを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。   The optical transmission apparatus according to claim 2, wherein a wavelength of the first input light is different from a wavelength of the second input light. 前記第２の光変調手段は、駆動電圧の増加に伴って光出力が増減する光変調手段であり、
前記駆動電圧の範囲を前記光出力が増減する範囲に設定する駆動電圧設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。 The second light modulation means is a light modulation means whose light output increases or decreases as the drive voltage increases,
3. The optical transmission apparatus according to claim 1, further comprising drive voltage setting means for setting the range of the drive voltage to a range in which the optical output increases or decreases. 前記第２の光変調手段は、
前記駆動電圧の増加率に対応した波長チャーピングを発生させる波長チャーピング発生手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の光伝送装置。 The second light modulation means includes
5. The optical transmission apparatus according to claim 4, further comprising wavelength chirping generating means for generating wavelength chirping corresponding to the rate of increase of the driving voltage. 前記第２の光変調手段は、変調特性が周期的に変化することを特徴とする請求項４または５に記載の光伝送装置。   6. The optical transmission apparatus according to claim 4, wherein the second optical modulation unit has a modulation characteristic that periodically changes. 前記駆動電圧設定手段は、半波長電圧を超えるパルス状電圧を前記光変調手段に出力することを特徴とする請求項６に記載の光伝送装置。   The optical transmission apparatus according to claim 6, wherein the drive voltage setting unit outputs a pulse voltage exceeding a half-wave voltage to the optical modulation unit. 前記第２の光変調手段は、マッハツェンダ変調器であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の光伝送装置。   The optical transmission device according to claim 4, wherein the second optical modulation unit is a Mach-Zehnder modulator. 前記マッハツェンダ変調器は、ＬｉＮｂＯ3変調器であることを特徴とする請求項８に記載の光伝送装置。 The optical transmission apparatus according to claim 8, wherein the Mach-Zehnder modulator is a LiNbO 3 modulator. 前記マッハツェンダ変調器は、半導体変調器であることを特徴とする請求項８に記載の光伝送装置。   9. The optical transmission apparatus according to claim 8, wherein the Mach-Zehnder modulator is a semiconductor modulator. 前記第２の光変調手段は、変調信号に基づいて入力光を変調する光変調手段であり、
前記第２の光変調手段に電気パルスを出力することにより、波長の異なる複数の光パルスを生成させる電気パルス出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。 The second light modulation means is light modulation means for modulating input light based on a modulation signal,
3. The optical transmission device according to claim 1, further comprising an electric pulse output unit configured to generate a plurality of optical pulses having different wavelengths by outputting an electric pulse to the second optical modulation unit. 前記波長の異なる複数の光パルスを分離する光フィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の光伝送装置。   The optical transmission apparatus according to claim 11, further comprising an optical filter that separates the plurality of optical pulses having different wavelengths. 前記第２の光変調手段が、
入力光を分波させる分波手段と、
前記分波した入力光の位相を異なる変調効率で変調させる位相変調手段と、
前記位相の変調が行われた入力光を合波させる合波手段と、
前記位相変調手段に半波長電圧を超える電圧を入力する駆動信号入力手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。 The second light modulating means comprises:
A demultiplexing means for demultiplexing the input light;
Phase modulation means for modulating the phase of the demultiplexed input light with different modulation efficiencies;
A multiplexing means for multiplexing the input light subjected to the phase modulation;
3. The optical transmission device according to claim 1, further comprising drive signal input means for inputting a voltage exceeding a half-wave voltage to the phase modulation means. 前記第２の光変調手段が、
第１の光導波路と、
前記第１の光導波路から分岐した第２の光導波路及び第３の光導波路と、
前記第２の光導波路及び前記第３の光導波路を合流させる第４の光導波路と、
前記第２の光導波路に電圧を加える第１の電極と、
前記第３の光導波路に電圧を加える第２の電極と、
半波長電圧を越える電圧を前記第１の電極または前記第２の電極に入力する駆動信号入力手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。 The second light modulating means comprises:
A first optical waveguide;
A second optical waveguide and a third optical waveguide branched from the first optical waveguide;
A fourth optical waveguide for joining the second optical waveguide and the third optical waveguide;
A first electrode for applying a voltage to the second optical waveguide;
A second electrode for applying a voltage to the third optical waveguide;
3. The optical transmission device according to claim 1, further comprising drive signal input means for inputting a voltage exceeding a half-wave voltage to the first electrode or the second electrode. 前記駆動信号入力手段は、
振幅が半波長電圧の２倍に設定されたパルス状電圧を発生させることを特徴とする請求項１４に記載の光伝送装置。 The drive signal input means includes
15. The optical transmission apparatus according to claim 14, wherein a pulse voltage having an amplitude set to twice the half-wave voltage is generated. 前記第２の光変調手段にパルス信号を出力することにより、波長の異なる複数の光パルスを生成させるパルス信号発生手段と、
前記光フィルタで取り出された光パルスを検出する検出手段とをさらに備え、
前記分散量算出手段は、前記光パルスの時間間隔に基づいて、前記伝送路の分散量を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。 Pulse signal generating means for generating a plurality of optical pulses having different wavelengths by outputting a pulse signal to the second light modulating means;
Detecting means for detecting a light pulse extracted by the optical filter;
The optical transmission apparatus according to claim 1, wherein the dispersion amount calculating unit obtains a dispersion amount of the transmission path based on a time interval of the optical pulse. 前記第２の光変調手段は、前記伝送路の送信側に設けられ、
前記検出手段は、前記伝送路の受信側に設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の光伝送装置。 The second light modulation means is provided on the transmission side of the transmission path,
The optical transmission device according to claim 16, wherein the detection unit is provided on a reception side of the transmission path. 前記第２の光変調手段は、前記伝送路の受信側に設けられ、
前記検出手段は、前記伝送路の送信側に設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の光伝送装置。 The second light modulation means is provided on the receiving side of the transmission path,
The optical transmission device according to claim 16, wherein the detection unit is provided on a transmission side of the transmission path. 前記光パルスを折り返す折り返し手段をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の光伝送装置。   The optical transmission apparatus according to claim 16, further comprising a folding unit that folds the optical pulse. 前記折り返し手段は、前記伝送路の送信側に設けられ、
前記第２の光変調手段及び前記検出手段は、前記伝送路の受信側に設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の光伝送装置。 The folding means is provided on the transmission side of the transmission path,
20. The optical transmission apparatus according to claim 19, wherein the second optical modulation unit and the detection unit are provided on the reception side of the transmission path. 前記折り返し手段は、前記伝送路の受信側に設けられ、
前記第２の光変調手段及び前記検出手段は、前記伝送路の送信側に設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の光伝送装置。 The folding means is provided on the receiving side of the transmission path,
The optical transmission apparatus according to claim 19, wherein the second optical modulation unit and the detection unit are provided on a transmission side of the transmission path. 前記第２の光変調手段にパルス信号を出力することにより、波長の異なる複数の光パルスを生成させるパルス信号発生手段と、
前記光フィルタで取り出された光パルスを電気信号に変換する光電変換手段とをさらに備え、
前記分散量算出手段は、前記電気信号の周波数成分に基づいて、前記伝送路の分散量を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。 Pulse signal generating means for generating a plurality of optical pulses having different wavelengths by outputting a pulse signal to the second light modulating means;
Photoelectric conversion means for converting an optical pulse extracted by the optical filter into an electric signal,
The optical transmission apparatus according to claim 1, wherein the dispersion amount calculating unit obtains a dispersion amount of the transmission path based on a frequency component of the electrical signal. 前記第２の光変調手段にパルス信号を出力することにより、波長の異なる複数の光パルスを生成させるパルス信号発生手段と、
前記光フィルタで取り出された光パルスを検出する検出手段と、
前記分散量に基づいて、前記伝送路の分散を補償する分散補償手段とをさらに備え、
前記分散量算出手段は、前記光パルスの時間間隔に基づいて、前記伝送路の分散量を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。 Pulse signal generating means for generating a plurality of optical pulses having different wavelengths by outputting a pulse signal to the second light modulating means;
Detecting means for detecting a light pulse extracted by the optical filter;
Dispersion compensation means for compensating dispersion of the transmission line based on the dispersion amount,
The optical transmission apparatus according to claim 1, wherein the dispersion amount calculating unit obtains a dispersion amount of the transmission path based on a time interval of the optical pulse. 前記分散補償手段は、前記伝送路の送信側または受信側または中継器内に設けられていることを特徴とする請求項２３に記載の光伝送装置。   24. The optical transmission apparatus according to claim 23, wherein the dispersion compensation unit is provided on a transmission side or a reception side of the transmission path or in a repeater. 前記分散補償手段は、前記分散補償量が可変であることを特徴とする請求項２３または２４に記載の光伝送装置。   25. The optical transmission apparatus according to claim 23, wherein the dispersion compensation means has a variable dispersion compensation amount. 前記分散補償手段は、前記分散補償量を手動により変化させることを特徴とする請求項２５に記載の光伝送装置。   26. The optical transmission apparatus according to claim 25, wherein the dispersion compensation unit manually changes the dispersion compensation amount. 前記分散補償手段は、前記分散補償量を自動的に変化させることを特徴とする請求項２５に記載の光伝送装置。   26. The optical transmission apparatus according to claim 25, wherein the dispersion compensation unit automatically changes the dispersion compensation amount. 前記分散補償手段は、
前記分散量に基づいて、主信号光の波長を変化させる波長変更手段を備えることを特徴とする請求項２３〜２７のいずれか１項に記載の光伝送装置。 The dispersion compensation means includes
The optical transmission device according to any one of claims 23 to 27, further comprising: a wavelength changing unit that changes a wavelength of the main signal light based on the amount of dispersion. 前記分散補償手段は、
前記分散量に基づいて、主信号光の出力パワーを変化させる光パワー変更手段を備えることを特徴とする請求項２３〜２８のいずれか１項に記載の光伝送装置。 The dispersion compensation means includes
The optical transmission device according to any one of claims 23 to 28, further comprising: an optical power changing unit that changes an output power of the main signal light based on the amount of dispersion. 前記第２の光変調手段にパルス信号を出力することにより、波長の異なる複数の光パルスを生成させるパルス信号発生手段と、
前記光フィルタで取り出された光パルスを電気信号に変換する光電変換手段と、
前記電気信号の周波数成分を検出する周波数検出手段と、
前記分散量算出手段で求めた前記伝送路の前記分散量に基づいて前記伝送路の前記分散量を補償する分散補償手段とをさらに備え、
前記分散量算出手段は、前記電気信号の周波数成分に基づいて前記伝送路の分散量を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。 Pulse signal generating means for generating a plurality of optical pulses having different wavelengths by outputting a pulse signal to the second light modulating means;
Photoelectric conversion means for converting an optical pulse extracted by the optical filter into an electric signal;
A frequency detection means for detecting a frequency component of the electrical signal;
Dispersion compensation means for compensating the dispersion amount of the transmission line based on the dispersion amount of the transmission line obtained by the dispersion amount calculation means;
The optical transmission apparatus according to claim 1, wherein the dispersion amount calculating unit obtains a dispersion amount of the transmission path based on a frequency component of the electrical signal. 第１の光変調器に入力光を供給し、第１の変調信号に基づいて前記光を変調するステップと、
第２の光変調器に入力光を供給するステップと、
前記第２の光変調器に第２の変調信号を供給するステップと、
前記第２の変調信号の立ち上がり時に、第１の光パルスを生成するステップと、
前記第２の変調信号の立ち下がり時に、第２の光パルスを生成するステップと、
前記第１の光変調器からの第１の出力光及び前記第２の光変調器からの第２の出力光を伝送路に入力するステップと、
前記伝送路から前記第２の出力光を光フィルタにより取り出すステップと、
前記第２の出力光に基づいて、前記伝送路の分散量を求めるステップとを備えることを特徴とする光伝送方法。 Providing input light to a first light modulator and modulating the light based on a first modulation signal;
Providing input light to a second optical modulator;
Providing a second modulated signal to the second optical modulator;
Generating a first optical pulse at the rising edge of the second modulation signal;
Generating a second optical pulse at the fall of the second modulated signal;
Inputting the first output light from the first optical modulator and the second output light from the second optical modulator to a transmission line;
Extracting the second output light from the transmission line by an optical filter;
And a step of obtaining a dispersion amount of the transmission line based on the second output light. 前記第１の光パルスの生成時に、第１の波長チャーピングを付与するステップと、
前記第２の光パルスの生成時に、第２の波長チャーピングを付与するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載の光伝送方法。 Providing a first wavelength chirping upon generation of the first optical pulse;
32. The optical transmission method according to claim 31, further comprising the step of providing a second wavelength chirping when generating the second optical pulse. 前記第１の光パルスと前記第２の光パルスは波長が異なり、
前記伝送路の前記分散量は、前記第１の光パルスと前記第２の光パルスが生成されたときの時間間隔と前記伝送路から取り出されたときの時間間隔とに基づいて算出されることを特徴とする請求項３１に記載の光伝送方法。 The first light pulse and the second light pulse have different wavelengths,
The dispersion amount of the transmission line is calculated based on a time interval when the first optical pulse and the second optical pulse are generated and a time interval when the transmission line is taken out from the transmission line. 32. The optical transmission method according to claim 31, wherein: 前記求めた分散量に基づいて、前記伝送路の分散量を補償するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載の光伝送方法。   32. The optical transmission method according to claim 31, further comprising a step of compensating the dispersion amount of the transmission path based on the obtained dispersion amount.
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