JP2006287635A - Optical transmitting method and system, optical transmitter and optical receiver - Google Patents

Optical transmitting method and system, optical transmitter and optical receiver Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitting method and system, optical transmitter and optical receiver capable of setting more channels with less crosstalk, that is, accommodating more signal light. <P>SOLUTION: Optical intensity modulators 16a and 16b generate optical pulse signals S1 and S2 for conveying data D1 and D2, respectively. Nonlinear group delay encoders 18a and 18b give to the optical pulse signals S1 and S2 nonlinear group delays that fluctuate within a signal band and are different from each other. A multiplexer 20 multiplexes output light of the nonlinear group delay encoders 18a and 18b. A demultiplexer 42 divides light inputted from the an optical fiber transmission line 30 into two parts, supplies one part to a nonlinear group delay encoder 44a and supplies the other to a nonlinear group delay decoder 44b. The decoders 44a and 44b eliminate distortion of the optical pulse signals S1 and S2, respectively. Photodiodes 46a and 46b convert output light of the decoders 44a and 44b into an electric signal, and data demodulators 48a and 48b demodulate the data D1 and D2 from output electric signals of the photodiodes 46a and 46b. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光分散分割多重に利用可能な光伝送方法及びシステム、光送信装置並びに光受信装置に関する。   The present invention relates to an optical transmission method and system that can be used for optical dispersion division multiplexing, an optical transmission device, and an optical reception device.

光ファイバ伝送路では、その群遅延の波長依存性によりパルス波形が歪む。通常は、この波形歪みを解消する為に、光受信装置には、光ファイバ伝送路の累積波長分散を相殺する波長分散を与える分散補償装置を配置する。光ファイバ伝送路上で累積波長分散値が過剰に大きくならないように、光送信装置で予め、光ファイバ伝送路の波長分散値とは逆符号の波長分散を付与することもある。   In an optical fiber transmission line, the pulse waveform is distorted due to the wavelength dependence of the group delay. Usually, in order to eliminate this waveform distortion, a dispersion compensator that provides chromatic dispersion that cancels the accumulated chromatic dispersion of the optical fiber transmission line is disposed in the optical receiver. In order to prevent the accumulated chromatic dispersion value from becoming excessively large on the optical fiber transmission path, the optical transmission apparatus may give in advance chromatic dispersion having a sign opposite to that of the chromatic dispersion value of the optical fiber transmission path.

このような分散補償光伝送システムを利用して、複数の信号光を多重伝送できる。即ち、波長分散により信号光を多重する光分散分割多重伝送方式が特許文献1に記載されている。その多重伝送システムでは、光送信装置は、複数の光信号に光信号間で異なる波長分散を付与した上で、多重し、多重信号光を光ファイバ伝送路に出力する。光受信装置は、光ファイバ伝送路から入力した多重信号光をパワー分割し、各分割光に受信を希望する信号に応じた波長分散値を付与する。光受信装置で各分割光に付与する波長分散値は、受信を希望する信号光の累積波長分散値を実質的にゼロにする波長分散値、例えば、光送信装置で付加された波長分散値に光ファイバ伝送路の累積波長分散値を加算した値である。これにより、希望の信号光については、波長分散が残存しないので、光パルス波形が回復される。希望の信号光以外の信号光については、波長分散が残存し、光強度の最大値も小さいので、単にノイズと見做すことができるほどにパルスが広がる。   A plurality of signal lights can be multiplexed and transmitted using such a dispersion-compensated optical transmission system. That is, Patent Document 1 discloses an optical dispersion division multiplexing transmission system that multiplexes signal light by wavelength dispersion. In the multiplex transmission system, an optical transmission device multiplexes a plurality of optical signals with different chromatic dispersions between the optical signals, and outputs the multiplexed signal light to an optical fiber transmission line. The optical receiving apparatus power-divides the multiplexed signal light input from the optical fiber transmission path, and gives a wavelength dispersion value corresponding to the signal desired to be received to each split light. The chromatic dispersion value given to each split light by the optical receiver is a chromatic dispersion value that makes the cumulative chromatic dispersion value of the signal light desired to be received substantially zero, for example, the chromatic dispersion value added by the optical transmitter. This is a value obtained by adding the accumulated chromatic dispersion values of the optical fiber transmission line. As a result, no chromatic dispersion remains for the desired signal light, so that the optical pulse waveform is recovered. For signal light other than the desired signal light, chromatic dispersion remains and the maximum value of the light intensity is small, so that the pulse spreads to such an extent that it can be simply regarded as noise.

特許文献1には、所望の波長分散値を付加する装置として、光ファイバ及び光ファイバグレーティングが例示されている。   Patent Document 1 exemplifies an optical fiber and an optical fiber grating as an apparatus for adding a desired chromatic dispersion value.

このような波長分散を利用する多重伝送に波長分割多重を併用することも可能である。その場合、光送信装置、光受信装置及びこれらの両方で波長分散を付加する単位は、信号光毎でも、隣接する波長の複数の信号光からなるチャネル毎でもよい。
特開平11−215103号公報
It is also possible to use wavelength division multiplexing together with multiplex transmission using such chromatic dispersion. In this case, the unit for adding chromatic dispersion in the optical transmission device, the optical reception device, and both of them may be for each signal light or for each channel composed of a plurality of signal lights having adjacent wavelengths.
JP 11-215103 A

特許文献1に記載される分散付加回路に使用される光素子は、光ファイバ又は光ファイバグレーティングであり、信号光に与える波長分散値の差が小さく、光信号間でクロストークが生じやすい。   The optical element used in the dispersion added circuit described in Patent Document 1 is an optical fiber or an optical fiber grating, and a difference in chromatic dispersion value given to signal light is small, and crosstalk is likely to occur between optical signals.

例えば、光パルスを弁別できない程の残留波長分散値は、例えば10Gbit/sのNRZ変調信号に対して約1000ps/nm以上である。即ち、光受信端局間で、1000ps/nm以上、波長分散量を相違させる必要がある。この波長分散量は、シングルモード光ファイバでは、約60kmの長さに相当し、現実的では無い。波長分散値の大きな他の光デバイスを使用したとしても、受信端局の大型化は避けえないし、多重チャネル数を増加するのも難しい。   For example, the residual chromatic dispersion value that cannot discriminate an optical pulse is, for example, about 1000 ps / nm or more for an NRZ modulation signal of 10 Gbit / s. That is, it is necessary to make the chromatic dispersion amount different by 1000 ps / nm or more between the optical receiving terminal stations. This amount of chromatic dispersion corresponds to a length of about 60 km in a single mode optical fiber, and is not realistic. Even if another optical device having a large chromatic dispersion value is used, it is inevitable to increase the size of the receiving terminal station, and it is difficult to increase the number of multiplexed channels.

また、異なる受信者に向けた信号光が受信装置に入力する場合、悪意のある受信者は、付与する波長分散値をスイープすることで、他の受信者に宛てられた信号を受信できてしまう。   Further, when signal light directed to different receivers is input to the receiving device, a malicious receiver can receive signals addressed to other receivers by sweeping the chromatic dispersion value to be applied. .

そこで、クロストークに強く、解読しにくく、又はユーザ数の増加に容易に対応できる波長分散多重システムが望まれる。   Therefore, a chromatic dispersion multiplexing system that is resistant to crosstalk, difficult to decode, or can easily cope with an increase in the number of users is desired.

本発明は、このような要望を満たす光伝送方法及びシステム、光送信装置並びに光受信装置を提示することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical transmission method and system, an optical transmission apparatus, and an optical reception apparatus that satisfy such a demand.

本発明に係る光伝送方法の一例では、光送信装置において、信号帯域内で変動する非線形群遅延特性の群遅延を信号光に与え、光受信装置において、受信信号光に当該非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えることを特徴とする。   In an example of an optical transmission method according to the present invention, a group delay of a nonlinear group delay characteristic that fluctuates within a signal band is given to signal light in an optical transmission apparatus, and the nonlinear group delay characteristic of the received signal light is given to a received signal light in an optical reception apparatus. It is characterized by providing chromatic dispersion that reduces group delay.

本発明に係る光伝送方法の別例では、第1のデータを搬送する第1の信号光を生成する。第2のデータを搬送する第2の信号光を生成する。当該第1の信号光にその信号帯域内で変動する第1の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第1の歪み信号光を生成する。当該第2の信号光にその信号帯域内で変動する非線形群遅延特性であって、当該第1の非線形群遅延特性とは第2の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第2の歪み信号光を生成する。当該第1及び第2の歪み信号光を合波して合波光を光伝送路に出力する。当該光伝送路からの光を第1及び第2の成分光に分割する。当該第1の成分光に当該第1の非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えて第1の歪み低減信号光を生成する。当該第1の歪み低減信号光を第1の電気信号に変換する。当該第1の電気信号から第1のデータを復調する。当該第2の成分光に当該第2の非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えて第2の歪み低減信号光を生成する。当該第2の歪み低減信号光を第2の電気信号に変換する。そして、当該第2の電気信号から第2のデータを復調する。   In another example of the optical transmission method according to the present invention, the first signal light carrying the first data is generated. A second signal light carrying the second data is generated. The first distorted signal light is generated by giving the first signal light a group delay having a first nonlinear group delay characteristic that fluctuates within the signal band. Nonlinear group delay characteristics that fluctuate within the signal band of the second signal light, and the first nonlinear group delay characteristic is a second distortion signal obtained by giving a group delay of the second nonlinear group delay characteristic. Produce light. The first and second distortion signal lights are combined and the combined light is output to the optical transmission line. The light from the optical transmission path is divided into first and second component lights. A chromatic dispersion that reduces the group delay of the first nonlinear group delay characteristic is applied to the first component light to generate a first distortion-reduced signal light. The first distortion reduction signal light is converted into a first electric signal. The first data is demodulated from the first electric signal. A second distortion-reduced signal light is generated by giving chromatic dispersion to the second component light to reduce the group delay of the second nonlinear group delay characteristic. The second distortion reduction signal light is converted into a second electric signal. Then, the second data is demodulated from the second electric signal.

本発明に係る光伝送システムは、第1のデータを搬送する第1の信号光を生成する第1の信号光発生装置と、第2のデータを搬送する第2の信号光を生成する第2の信号光発生装置と、当該第1の信号光にその信号帯域内で変動する第1の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第1の歪み信号光を生成する第1の非線形群遅延エンコーダと、当該第2の信号光にその信号帯域内で変動する第2の非線形群遅延特性であって、当該第1の非線形群遅延特性とは異なる第2の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第2の歪み信号光を生成する第2の非線形群遅延エンコーダと、当該第1及び第2の歪み信号光を合波して合波光を光伝送路に出力する光合波器と、当該光伝送路からの光を第1及び第2の成分光に分割する光分波器と、当該第1の成分光に当該第1の非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えて第1の歪み低減信号光を生成する第1の非線形群遅延デコーダと、当該第1の歪み低減信号光を第1の電気信号に変換する第1の光電変換器と、当該第1の電気信号から第1のデータを復調する第1のデータ復調器と、当該第2の成分光に当該第2の非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えて第2の歪み低減信号光を生成する第2の非線形群遅延デコーダと、当該第2の歪み低減信号光を第2の電気信号に変換する第2の光電変換器と、当該第2の電気信号から第2のデータを復調する第2のデータ復調器とを具備することを特徴とする。   An optical transmission system according to the present invention includes a first signal light generator that generates first signal light that carries first data, and a second signal light that generates second signal light that carries second data. And a first nonlinear group delay encoder that generates a first distorted signal light by giving the first signal light a group delay having a first nonlinear group delay characteristic that fluctuates within the signal band. And a second non-linear group delay characteristic that fluctuates within the signal band, and a second non-linear group delay characteristic that is different from the first non-linear group delay characteristic is given to the second signal light. A second nonlinear group delay encoder that generates second distortion signal light, an optical multiplexer that combines the first and second distortion signal lights and outputs the combined light to an optical transmission line, and the light An optical demultiplexer that divides light from the transmission path into first and second component lights, and the first component light A first nonlinear group delay decoder for generating a first distortion-reduced signal light by providing chromatic dispersion for reducing the group delay of the first nonlinear group delay characteristic; and the first distortion-reduced signal light as a first distortion A first photoelectric converter for converting to an electrical signal; a first data demodulator for demodulating first data from the first electrical signal; and a second nonlinear group delay characteristic for the second component light. A second non-linear group delay decoder that generates a second distortion-reduced signal light by providing chromatic dispersion that reduces the group delay of the second, and a second non-linear group delay decoder that converts the second distortion-reduced signal light into a second electrical signal. A photoelectric converter and a second data demodulator that demodulates second data from the second electric signal are provided.

本発明に係る光送信装置は、第1のデータを搬送する第1の信号光を生成する第1の信号光発生装置と、当該第1の信号光にその信号帯域内で変動する第1の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第1の歪み信号光を生成する第1の非線形群遅延エンコーダとを具備することを特徴とする。   An optical transmission apparatus according to the present invention includes a first signal light generation apparatus that generates a first signal light that carries first data, and a first signal light that varies within the signal band of the first signal light. And a first non-linear group delay encoder that generates a first distorted signal light by giving a group delay having a non-linear group delay characteristic.

本発明に係る光受信装置は、波長分散分割多重で信号を伝送する光伝送システムにおける光受信装置であって、当該光伝送路からの信号光に信号帯域内で変動する非線形群遅延特性の群遅延を与えることにより当該信号光の歪みを低減する非線形群遅延デコーダと、当該非線形群遅延デコーダの出力信号光を電気信号に変換する光電変換器と、当該電気信号からデータを復調するデータ復調器とを具備することを特徴とする。   An optical receiver according to the present invention is an optical receiver in an optical transmission system that transmits a signal by wavelength dispersion division multiplexing, and is a group of nonlinear group delay characteristics that vary within a signal band due to signal light from the optical transmission path. Nonlinear group delay decoder for reducing distortion of signal light by giving delay, photoelectric converter for converting output signal light of nonlinear group delay decoder into electric signal, and data demodulator for demodulating data from the electric signal It is characterized by comprising.

本発明によれば、単なる群遅延値の大小でなく、信号光に正の傾斜の群遅延と負の傾斜の群遅延を与えるので、より少ないクロストークでより多くのチャネルを設定できる。即ち、より多くの信号光を収容できるようになる。非線形群遅延エンコーダ又はデコーダをプログラマブルにすることで、ネットワークの変更にも柔軟に対応できるようになる。   According to the present invention, since not only the magnitude of the group delay value but also a group delay with a positive inclination and a group delay with a negative inclination are given to the signal light, more channels can be set with less crosstalk. That is, more signal light can be accommodated. By making the nonlinear group delay encoder or decoder programmable, it becomes possible to flexibly cope with network changes.

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。光送信装置10は、光源であるレーザダイオード12を具備する。光分波器14は、レーザダイオード12の出力レーザ光を2分割し、一方を光強度変調器16aに、他方を光強度変調器16bに供給する。光強度変調器16aは、光分波器14からのレーザ光の強度をデータD1に従って変調し、データD1を搬送する光パルス信号S1を非線形群遅延エンコーダ18aに出力する。同様に、光強度変調器16bは、光分波器14からのレーザ光の強度をデータD2に従って変調し、データD2を搬送する光パルス信号S2を非線形群遅延エンコーダ18aに出力する。   FIG. 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of the present invention. The optical transmission device 10 includes a laser diode 12 that is a light source. The optical demultiplexer 14 divides the output laser light of the laser diode 12 into two, and supplies one to the light intensity modulator 16a and the other to the light intensity modulator 16b. The light intensity modulator 16a modulates the intensity of the laser light from the optical demultiplexer 14 according to the data D1, and outputs an optical pulse signal S1 carrying the data D1 to the nonlinear group delay encoder 18a. Similarly, the optical intensity modulator 16b modulates the intensity of the laser light from the optical demultiplexer 14 according to the data D2, and outputs an optical pulse signal S2 carrying the data D2 to the nonlinear group delay encoder 18a.

非線形群遅延エンコーダ18a,18bは、光パルス信号S1,S2に互いに異なる非線形群遅延を与える光素子からなる。従来の光分散分割多重伝送方式では、光パルス信号にそのバンド内で一定の群遅延を与えていたが、本実施例の非線形群遅延エンコーダ18a,18bは、光パルス信号S1,S2のバンド内で周期的に変動する群遅延を光パルス信号S1,S2に与える。非線形群遅延エンコーダ18a,18bは、いわば、光パルス信号S1,S2のパルス波形を劣化させた歪み信号光を生成する。非線形群遅延エンコーダ18a,18bの構造と必要な群遅延特性については、後述する。   The nonlinear group delay encoders 18a and 18b are optical elements that give different nonlinear group delays to the optical pulse signals S1 and S2. In the conventional optical dispersion division multiplexing transmission system, a constant group delay is given to the optical pulse signal within the band. However, the nonlinear group delay encoders 18a and 18b of the present embodiment are within the band of the optical pulse signals S1 and S2. Is given to the optical pulse signals S1 and S2. In other words, the nonlinear group delay encoders 18a and 18b generate distorted signal light in which the pulse waveforms of the optical pulse signals S1 and S2 are deteriorated. The structure of the nonlinear group delay encoders 18a and 18b and the necessary group delay characteristics will be described later.

光合波器20は、非線形群遅延エンコーダ18a,18bの出力光を合波する。光合波器20による合波光は、光送信装置10の出力光であり、光ファイバ伝送路30に印加され、光ファイバ伝送路30を伝搬して、光受信装置40に入射する。   The optical multiplexer 20 combines the output lights of the nonlinear group delay encoders 18a and 18b. The combined light from the optical multiplexer 20 is output light from the optical transmitter 10, is applied to the optical fiber transmission path 30, propagates through the optical fiber transmission path 30, and enters the optical receiver 40.

光受信装置40では、光分波器42が、光ファイバ伝送路30から入力する光を2分割し、一方を非線形群遅延デコーダ44aに、他方を非線形群遅延デコーダ44bに供給する。非線形群遅延デコーダ44aは、非線形群遅延エンコーダ18aにより光パルス信号S1に与えられた非線形群遅延を相殺する非線形群遅延特性を具備する。また、非線形群遅延デコーダ44bは、非線形群遅延エンコーダ18bにより光パルス信号S2に与えられた非線形群遅延を相殺する非線形群遅延特性を具備する。これにより、光ファイバ伝送路30での波形歪みを無視すると、非線形群遅延デコーダ44aは光パルス信号光S1を復元し、非線形群遅延デコーダ44bは光パルス信号光S2を復元する。   In the optical receiver 40, the optical demultiplexer 42 divides the light input from the optical fiber transmission line 30 into two, and supplies one to the nonlinear group delay decoder 44a and the other to the nonlinear group delay decoder 44b. The nonlinear group delay decoder 44a has a nonlinear group delay characteristic that cancels the nonlinear group delay given to the optical pulse signal S1 by the nonlinear group delay encoder 18a. The nonlinear group delay decoder 44b has a nonlinear group delay characteristic that cancels the nonlinear group delay given to the optical pulse signal S2 by the nonlinear group delay encoder 18b. Accordingly, when the waveform distortion in the optical fiber transmission line 30 is ignored, the nonlinear group delay decoder 44a restores the optical pulse signal light S1, and the nonlinear group delay decoder 44b restores the optical pulse signal light S2.

フォトダイオード46aは、非線形群遅延デコーダ44aの出力光を電気信号に変換し、データ復調器48aは、フォトダイオード46aの出力電気信号からデータD1を復調する。同様に、フォトダイオード46bは、非線形群遅延デコーダ44bの出力光を電気信号に変換し、データ復調器48bは、フォトダイオード46bの出力電気信号からデータD2を復調する。   The photodiode 46a converts the output light of the nonlinear group delay decoder 44a into an electric signal, and the data demodulator 48a demodulates the data D1 from the output electric signal of the photodiode 46a. Similarly, the photodiode 46b converts the output light of the nonlinear group delay decoder 44b into an electrical signal, and the data demodulator 48b demodulates the data D2 from the output electrical signal of the photodiode 46b.

光パルス信号のバンド内で周期的に変動する群遅延特性は、リング共振器により実現できる。即ち、非線形群遅延エンコーダ18a,18b及び非線形群遅延デコーダ44a,44bとして、単一のリング共振器、又は、シリアルに接続された複数のリング共振器を採用することで、本実施例に必要な非線形群遅延特性を得ることができる。   The group delay characteristic that periodically varies within the band of the optical pulse signal can be realized by a ring resonator. That is, by adopting a single ring resonator or a plurality of serially connected ring resonators as the nonlinear group delay encoders 18a and 18b and the nonlinear group delay decoders 44a and 44b, it is necessary for this embodiment. Nonlinear group delay characteristics can be obtained.

非線形群遅延エンコーダ18a,18b又は非線形群遅延デコーダ44a,44bとして使用可能な非線形群遅延光学素子を説明する。図2は、単一のリング共振器から非線形群遅延光学素子の一例の平面図を示し、図3は、図2のA−A線から見た断面図を示す。   A nonlinear group delay optical element that can be used as the nonlinear group delay encoders 18a and 18b or the nonlinear group delay decoders 44a and 44b will be described. FIG. 2 shows a plan view of an example of a nonlinear group delay optical element from a single ring resonator, and FIG. 3 shows a sectional view taken along line AA of FIG.

基板50上にマッハツェンダ干渉計52を配置してある。マッハツェンダ干渉計52は、2入力・2出力の2つの光合分波器54,56と、光合分波器54の2つの出力ポートと、光合分波器56の2つの入力ポート間をそれぞれ接続する2つのアーム58,60を具備する。光合分波器54の一方の入力ポートに入力導波路62が接続し、光合分波器56の一方の出力ポートに出力導波路64が接続する。光合分波器56の他方の出力ポートが、導波路66を介して光合分波器54の他方の入力ポートに接続する。   A Mach-Zehnder interferometer 52 is disposed on the substrate 50. The Mach-Zehnder interferometer 52 connects two input / output two optical multiplexer / demultiplexers 54 and 56, two output ports of the optical multiplexer / demultiplexer 54, and two input ports of the optical multiplexer / demultiplexer 56, respectively. Two arms 58 and 60 are provided. An input waveguide 62 is connected to one input port of the optical multiplexer / demultiplexer 54, and an output waveguide 64 is connected to one output port of the optical multiplexer / demultiplexer 56. The other output port of the optical multiplexer / demultiplexer 56 is connected to the other input port of the optical multiplexer / demultiplexer 54 via the waveguide 66.

結局、図示するリング共振器は、入力導波路62、アーム60及び出力導波路64からなる主導波路に対し、導波路66及びアーム58からなるリング導波路が近接配置され、当該リング導波路は、主導波路に光合分波器54,56の2箇所で光結合する構成になっている。   As a result, the ring resonator shown in the figure is arranged such that the ring waveguide composed of the waveguide 66 and the arm 58 is disposed close to the main waveguide composed of the input waveguide 62, the arm 60, and the output waveguide 64. It is configured to optically couple to the main waveguide at two locations of the optical multiplexer / demultiplexers 54 and 56.

アーム60上に位相シフタとしての薄膜ヒータ68を配置し、電圧制御器70が、薄膜ヒータ68に電圧を印加する。薄膜ヒータ68により、アーム60の光路長を調節し、その結果、導波路62,64と導波路66との間の光結合率を調節できる。また、導波路66上には薄膜ヒータ72を配置してあり、電圧制御器74が、薄膜ヒータ72に電圧を印加する。薄膜ヒータ72により、アーム66の光路長、即ちリング導波路の光路長を調節できる。薄膜ヒータ68,72による光路長と結合効率の調節により、周期的な群遅延特性の共振周波数、周期及び群遅延量を調節可能である。   A thin film heater 68 as a phase shifter is disposed on the arm 60, and a voltage controller 70 applies a voltage to the thin film heater 68. The optical path length of the arm 60 is adjusted by the thin film heater 68, and as a result, the optical coupling rate between the waveguides 62 and 64 and the waveguide 66 can be adjusted. A thin film heater 72 is disposed on the waveguide 66, and the voltage controller 74 applies a voltage to the thin film heater 72. The optical path length of the arm 66, that is, the optical path length of the ring waveguide can be adjusted by the thin film heater 72. By adjusting the optical path length and coupling efficiency by the thin film heaters 68 and 72, the resonance frequency, period and group delay amount of the periodic group delay characteristic can be adjusted.

図2及び図3に示すようなリング共振器の群遅延特性は、下記式
τ(ω)=T(1−K)/{1+K−2Kcos(ωT−φ)}
但し、
K=(1−κ)1/2
κ=0.5+0.5cosθ
で与えられる。ωは光周波数、Tは上述のリング導波路を信号光が1周するのに要する時間、φは薄膜ヒータ72による位相シフト量(相対値)である。自由スペクトル領域FSR(Free Spectral Region)は1/Tで表される。θは薄膜ヒータ68による位相シフト量(相対値)である。κはマッハツェンダ干渉計52の結合率を示す。
The group delay characteristics of the ring resonator as shown in FIGS. 2 and 3 are expressed by the following equation τ (ω) = T (1−K 2 ) / {1 + K 2 −2K cos (ωT−φ)}.
However,
K = (1-κ) 1/2
κ = 0.5 + 0.5cosθ
Given in. ω is the optical frequency, T is the time required for the signal light to make one round of the ring waveguide, and φ is the phase shift amount (relative value) by the thin film heater 72. The free spectral region FSR (Free Spectral Region) is represented by 1 / T. θ is a phase shift amount (relative value) by the thin film heater 68. κ represents the coupling rate of the Mach-Zehnder interferometer 52.

図2に示すような構成のリング共振器をシリアルに複数接続することで、より複雑な群遅延特性を得ることができる。図4は、シリアル接続された3つのリング共振器からなる非線形群遅延光学素子の構成例を示す。直線状の入出力導波路80に沿って3つのリング共振器82,84,86が配置される。各リング共振器82,84,86のリング導波路82b,84b,86bが、マッハツェンダ干渉計52と同様の構成のマッハツェンダ干渉計型光結合器82a,84a,86aを介して入出力導波路80に光結合する。   More complex group delay characteristics can be obtained by serially connecting a plurality of ring resonators configured as shown in FIG. FIG. 4 shows a configuration example of a nonlinear group delay optical element including three serially connected ring resonators. Three ring resonators 82, 84, and 86 are arranged along the linear input / output waveguide 80. The ring waveguides 82b, 84b, 86b of the ring resonators 82, 84, 86 are connected to the input / output waveguide 80 via Mach-Zehnder interferometer type optical couplers 82a, 84a, 86a having the same configuration as the Mach-Zehnder interferometer 52. Photocouple.

リング導波路82b,84b,86b上には、光位相シフタ82c,84c,86cが配置される。光位相シフタ82c,84c,86cの光位相シフト量φ1,φ2,φ3をお互いに異なる値とすることで、リング共振器82,84,86の共振周波数をずらすことができる。光結合器82a,84a,86aの結合係数を調節することで、各リング共振器82,84,86における群遅延量を調節できる。   Optical phase shifters 82c, 84c, 86c are arranged on the ring waveguides 82b, 84b, 86b. By setting the optical phase shift amounts φ1, φ2, and φ3 of the optical phase shifters 82c, 84c, and 86c to different values, the resonance frequencies of the ring resonators 82, 84, and 86 can be shifted. By adjusting the coupling coefficient of the optical couplers 82a, 84a, 86a, the group delay amount in each of the ring resonators 82, 84, 86 can be adjusted.

入出力導波路80の信号光入力側が入力導波路80aとなり、信号光出力側が出力導波路80bとなる。   The signal light input side of the input / output waveguide 80 becomes the input waveguide 80a, and the signal light output side becomes the output waveguide 80b.

図4に示す非線形群遅延光学素子のトータルの群遅延特性は、個々のリング共振器の群遅延特性の和に等しい。個々のリング共振器の共振周波数をずらすことで、高次の群遅延特性を得ることができる。   The total group delay characteristic of the nonlinear group delay optical element shown in FIG. 4 is equal to the sum of the group delay characteristics of the individual ring resonators. By shifting the resonance frequency of each ring resonator, a high-order group delay characteristic can be obtained.

図5は、光強度変調器16a,16bから出力されるパルス信号光のパワースペクトルと、図4に示す構成の非線形群遅延エンコーダ18a,18bの群遅延特性を示す。横軸は、波長(nm)を示し、縦軸は、光強度変調器16a,16bから出力されるパルス信号光の光強度と、非線形群遅延エンコーダ18a,18bの相対群遅延を示す。上段に、非線形群遅延エンコーダ18a,18bのトータルの群遅延特性を示し、中段には、非線形群遅延エンコーダ18a,18bを構成する個々のリング共振気82,84,86の群遅延特性を示し、下段に信号光のパワースペクトルを示す。   FIG. 5 shows the power spectrum of the pulse signal light output from the light intensity modulators 16a and 16b and the group delay characteristics of the nonlinear group delay encoders 18a and 18b configured as shown in FIG. The horizontal axis indicates the wavelength (nm), and the vertical axis indicates the light intensity of the pulse signal light output from the light intensity modulators 16a and 16b and the relative group delay of the nonlinear group delay encoders 18a and 18b. The upper part shows the total group delay characteristics of the nonlinear group delay encoders 18a, 18b, and the middle part shows the group delay characteristics of the individual ring resonances 82, 84, 86 constituting the nonlinear group delay encoders 18a, 18b. The power spectrum of the signal light is shown in the lower part.

ここで、信号光は、中心波長が1550nm、ビットレートが10Gbit/s、パルス幅が30psのRZ変調光である。非線形群遅延エンコーダ18a,18bを構成する3つのリング共振器82,84,86の位相シフト量は、それぞれ、0,π/2(rad)及びπ(rad)とし、光結合器82a,84a,86aの光結合率は何れも0.85であるとした。リング共振器82,84,86のFSRは互いに等しいが、その共振周波数は僅かにずらしてある。   Here, the signal light is RZ modulated light having a center wavelength of 1550 nm, a bit rate of 10 Gbit / s, and a pulse width of 30 ps. The phase shift amounts of the three ring resonators 82, 84, 86 constituting the nonlinear group delay encoders 18a, 18b are 0, π / 2 (rad) and π (rad), respectively, and the optical couplers 82a, 84a, The optical coupling ratio of 86a is 0.85. The ring resonators 82, 84 and 86 have the same FSR, but their resonant frequencies are slightly shifted.

図5に示す計算例では、非線形群遅延エンコーダ18a,18bのFSRは8GHzであり、信号光のビットレート10Gbit/sの4/5倍になっている。得られる群遅延は、ピークツーピークで約250psである。A(Gbit/s)の光信号の帯域を4×A(GHz)と定義すると、10Gbit/sの信号光の帯域は40GHzである。従って、信号帯域内に、非線形群遅延エンコーダ18a,18bの群遅延特性の正の傾斜部分と負の傾斜部分、より具体的には複数の周期が入っている。   In the calculation example shown in FIG. 5, the FSR of the nonlinear group delay encoders 18a and 18b is 8 GHz, which is 4/5 times the signal light bit rate of 10 Gbit / s. The resulting group delay is about 250 ps peak-to-peak. If the band of the optical signal of A (Gbit / s) is defined as 4 × A (GHz), the band of the signal light of 10 Gbit / s is 40 GHz. Therefore, the signal band includes a positive slope portion and a negative slope portion of the group delay characteristics of the nonlinear group delay encoders 18a and 18b, more specifically, a plurality of periods.

データD1,D2間のクロストークを低減するには、エンコーダ16a,16bで信号光S1,S2に与える群遅延特性をより複雑な形状にするのが好ましい。   In order to reduce the crosstalk between the data D1 and D2, it is preferable that the group delay characteristics given to the signal lights S1 and S2 by the encoders 16a and 16b have a more complicated shape.

本実施例では、信号帯域内で変動する複雑な形状の非線形群遅延を与えることができる。受信側では、送信側で付与された非線形群遅延を平坦化するような非線形群遅延を与えない限り、信号を受信するのは不可能又は困難になる。   In this embodiment, it is possible to provide a nonlinear group delay having a complicated shape that varies within the signal band. On the receiving side, it is impossible or difficult to receive a signal unless a nonlinear group delay that flattens the nonlinear group delay applied on the transmitting side is given.

現実的には、デコーダ44a,44bは、エンコーダ16a,16bにより与えられる非線形群遅延の変動幅を小さくする程度でよい。例えば、エンコーダ16a,16bが、3つのリング共振器82,84,86からなり、図5の上段に示すような非線形群遅延特性を示す場合、対応するデコーダ44a,44bは、図5の上段に示す非線形群遅延特性の山で谷となり、谷で山となる同じ周期の非線形群遅延特性を示すもの、例えば、単一のリング共振器からなるものであればよい。この組み合わせでは、デコーダ後の群遅延特性が平坦に近づく。光信号波形の劣化は、群遅延の波長微分の大きさに依存するので、デコーダ後の群遅延特性が平坦に近づけば、光信号の劣化も少ない。   Actually, the decoders 44a and 44b need only reduce the fluctuation range of the nonlinear group delay provided by the encoders 16a and 16b. For example, when the encoders 16a and 16b are composed of three ring resonators 82, 84 and 86 and exhibit nonlinear group delay characteristics as shown in the upper part of FIG. 5, the corresponding decoders 44a and 44b are arranged in the upper part of FIG. What is shown is a non-linear group delay characteristic having the same period that is a valley at the peak of the non-linear group delay characteristic shown, and a peak at the valley, for example, a single ring resonator. In this combination, the group delay characteristic after the decoder approaches flat. Since the degradation of the optical signal waveform depends on the magnitude of the wavelength differential of the group delay, the degradation of the optical signal is less if the group delay characteristic after the decoder is made flat.

図6は、エンコーダが図5の上段に示す非線形群遅延特性を具備し、且つ、デコーダが単一のリング共振器からなる場合で、エンコーダの群遅延特性の谷とデコーダの群遅延特性の山が一致するときの、エンコーダ及びデコーダの群遅延特性と、これらの合成の群遅延特性を示す。同時に、最下段に信号光のパワースペクトルを図示してある。横軸は波長を示し、縦軸は、相対群遅延及び光強度を示す。最上段が、エンコーダとデコーダの合成の群遅延特性を示し、2段目がエンコーダの群遅延特性を示し、3段目がデコーダの群遅延特性を示す。エンコーダとデコーダの合成群遅延特性の変動幅が、図6に示す程度に小さくなると、受信装置が、信号を受信できる。   FIG. 6 shows a case where the encoder has the nonlinear group delay characteristic shown in the upper part of FIG. 5 and the decoder is composed of a single ring resonator, and the valley of the group delay characteristic of the encoder and the peak of the group delay characteristic of the decoder. Shows the group delay characteristics of the encoder and decoder and the group delay characteristics of their combination. At the same time, the power spectrum of the signal light is shown at the bottom. The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents relative group delay and light intensity. The top stage shows the group delay characteristic of the combination of the encoder and decoder, the second stage shows the group delay characteristic of the encoder, and the third stage shows the group delay characteristic of the decoder. When the fluctuation range of the combined group delay characteristics of the encoder and decoder becomes small as shown in FIG. 6, the receiving apparatus can receive the signal.

図7は、エンコーダが図5の上段に示す非線形群遅延特性を具備し、且つ、デコーダが単一のリング共振器からなる場合で、エンコーダの群遅延特性の山とデコーダの群遅延特性の山が少しずれているときの、エンコーダ及びデコーダの群遅延特性と、これらの合成の群遅延特性を示す。横軸は波長を示し、縦軸は、相対群遅延を示す。最上段が、エンコーダとデコーダの合成の群遅延特性を示し、2段目がエンコーダの群遅延特性を示し、3段目がデコーダの群遅延特性を示す。エンコーダとデコーダの合成の群遅延特性の変動幅が、図6の場合に比べて大きく、且つまた、エンコーダの群遅延特性に比べても大きくなっている。このケースでは、デコード後でも、波形劣化が大きく、信号を受信できない。   FIG. 7 shows a case where the encoder has the nonlinear group delay characteristic shown in the upper part of FIG. 5 and the decoder is composed of a single ring resonator, and the peak of the group delay characteristic of the encoder and the peak of the group delay characteristic of the decoder. The group delay characteristics of the encoder and the decoder and the group delay characteristics of their combination are shown when. The horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the relative group delay. The top stage shows the group delay characteristic of the combination of the encoder and decoder, the second stage shows the group delay characteristic of the encoder, and the third stage shows the group delay characteristic of the decoder. The fluctuation range of the combined group delay characteristic of the encoder and decoder is larger than that in the case of FIG. 6 and also larger than the group delay characteristic of the encoder. In this case, even after decoding, the waveform is greatly degraded and signals cannot be received.

本実施例では、群遅延量以外に、共振周波数及び周期(又はFSR)がパラメータとして加わるので、群遅延量のみを異ならせる従来例に比べ、解読が困難になり、クロストークを低減でき、収容ユーザ数を増やしやすくなる。   In the present embodiment, since the resonance frequency and period (or FSR) are added as parameters in addition to the group delay amount, it is difficult to decode compared to the conventional example in which only the group delay amount is different, and crosstalk can be reduced. It becomes easy to increase the number of users.

図2及び図4に示す非線形群遅延光学素子では、リング導波路上の位相シフタ72,82c,84c,86cを調節することで、共振周波数を調整できる。即ち、送信前に信号光に付与する非線形群遅延特性をチューニングできる。この非線形群遅延特性を容易に変更できる機能を使うことで、送信装置では、容易に信号光の宛先を変更することができ、受信装置では、受信する信号光を容易に変更できる。即ち、ネットワーク構成の変化に柔軟に対応できるようになる。   In the nonlinear group delay optical element shown in FIGS. 2 and 4, the resonance frequency can be adjusted by adjusting the phase shifters 72, 82c, 84c, 86c on the ring waveguide. That is, it is possible to tune the non-linear group delay characteristic imparted to the signal light before transmission. By using the function that can easily change the nonlinear group delay characteristic, the transmission device can easily change the destination of the signal light, and the reception device can easily change the received signal light. That is, it becomes possible to flexibly cope with changes in the network configuration.

非線形群遅延エンコーダを構成するリング共振器の数と、非線形群遅延デコーダを構成するリング共振器の数は、同じでも異なっても良い。リング共振器数は4以上であってもよい。また、リング共振器の可変光結合器の結合率は、意図しないチャンネルの光信号をノイズと見なせるほどの群遅延の傾斜を与えられる結合効率であればよく、0より大きく1より小さい範囲の任意の値をとることができる。また、複数のリング共振器をシリアルに接続する構成で、異なるFSRを具備するリング共振器を使用しても良いし、同じFSRを有する場合でも、共振周波数を等間隔に配置する必要もない。   The number of ring resonators constituting the nonlinear group delay encoder and the number of ring resonators constituting the nonlinear group delay decoder may be the same or different. The number of ring resonators may be four or more. Further, the coupling rate of the variable optical coupler of the ring resonator may be any coupling efficiency that can provide a group delay gradient enough to consider an optical signal of an unintended channel as noise. The value of can be taken. In addition, in a configuration in which a plurality of ring resonators are serially connected, ring resonators having different FSRs may be used, and even when the same FSR is provided, it is not necessary to arrange resonance frequencies at equal intervals.

本実施例は、RZ光伝送とNRZ光伝送の何れにも適用可能である。図8は、NRZ光伝送の場合の特性図を示す。光信号は、中心波長1549.841nm、ビットレート10Gbit/sのNRZ変調信号光である。非線形群遅延エンコーダを3リング共振器、非線形群遅延デコーダを1リング共振器とし、リング共振器のFSRを25GHzとした。エンコーダ及びデコーダの群遅延のピーク・ツ−・ピークの値は約80psとした。最上段にエンコーダとデコーダの合成群遅延特性を示し、中段にエンコーダ及びデコーダの群遅延特性を示し、最下段に信号光の光パワースペクトルを示す。横軸は波長を示し、縦軸は、エンコーダ及びデコーダの相対群遅延と、光スペクトルの光強度を示す。この例では、信号帯域は10(GHz)×4=40GHzである。エンコーダ及びデコーダのFSRは信号帯域より小さく、信号帯域内で、エンコーダの群遅延が変動している。   This embodiment is applicable to both RZ optical transmission and NRZ optical transmission. FIG. 8 shows a characteristic diagram in the case of NRZ optical transmission. The optical signal is NRZ modulated signal light having a center wavelength of 1549.841 nm and a bit rate of 10 Gbit / s. The nonlinear group delay encoder was a three-ring resonator, the nonlinear group delay decoder was a one-ring resonator, and the FSR of the ring resonator was 25 GHz. The peak-to-peak value of the group delay of the encoder and decoder was about 80 ps. The combined group delay characteristics of the encoder and decoder are shown at the top, the group delay characteristics of the encoder and decoder are shown at the middle, and the optical power spectrum of the signal light is shown at the bottom. The horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the relative group delay of the encoder and decoder and the light intensity of the optical spectrum. In this example, the signal band is 10 (GHz) × 4 = 40 GHz. The FSR of the encoder and decoder is smaller than the signal band, and the group delay of the encoder varies within the signal band.

図8に示す群遅延特性のエンコーダ及びデコーダの組み合わせでは、エンコーダの群遅延特性の谷に、デコーダの群遅延特性の山が合っており、トータルの群遅延特性のピーク・ツー・ピーク値が十分に小さく、波長微分も小さい。デコード後の信号光の劣化は許容値以内であり、信号を受信可能であった。   In the combination of the encoder and decoder of the group delay characteristic shown in FIG. 8, the peak of the group delay characteristic of the decoder matches the valley of the group delay characteristic of the encoder, and the peak-to-peak value of the total group delay characteristic is sufficient. The wavelength differentiation is also small. Degradation of the signal light after decoding was within an allowable value, and the signal could be received.

図9は、図8と同じ信号光、同じ群遅延特性のエンコーダ及びデコーダを使用しつつ、エンコーダの群遅延特性の山のそばにデコーダの群遅延特性の山が位置する場合の特性図を示す。最上段にエンコーダとデコーダの合成群遅延特性を示し、中段にエンコーダ及びデコーダの群遅延特性を示し、最下段に信号光の光パワースペクトルを示す。横軸は波長を示し、縦軸は、エンコーダ及びデコーダの相対群遅延と、光スペクトルの光強度を示す。   FIG. 9 is a characteristic diagram in the case where the peak of the group delay characteristic of the decoder is located near the peak of the group delay characteristic of the encoder while using the encoder and the decoder having the same signal light and the same group delay characteristic as in FIG. . The combined group delay characteristics of the encoder and decoder are shown at the top, the group delay characteristics of the encoder and decoder are shown at the middle, and the optical power spectrum of the signal light is shown at the bottom. The horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the relative group delay of the encoder and decoder and the light intensity of the optical spectrum.

図9に示す群遅延特性のエンコーダ及びデコーダの組み合わせでは、エンコーダの群遅延特性の山にデコーダの群遅延特性の山がほぼ合っているので、トータルの群遅延特性の変動が大きくなり、ピーク・ツー・ピーク値は約100psである。デコード後の信号光の劣化が許容範囲を超えることとなり、信号を受信できない。   In the combination of the encoder and decoder of the group delay characteristic shown in FIG. 9, since the peak of the group delay characteristic of the decoder substantially matches the peak of the group delay characteristic of the encoder, the fluctuation of the total group delay characteristic becomes large. The two peak value is about 100 ps. Degradation of the signal light after decoding exceeds the allowable range, and the signal cannot be received.

例えば、非線形群遅延エンコーダ18aに対して、非線形群遅延デコーダ44aの群遅延特性を図8に示す特性とし、非線形群遅延デコーダ44bの群遅延特性を図9に示す特性とすることで、データ復調器48aは、データD1を復調でき、データ48bは、データD1を復調できない。データ復調器48bにとって、デコーダ44bから出力される信号光S1の成分は、ノイズ光となる。   For example, with respect to the nonlinear group delay encoder 18a, the group delay characteristic of the nonlinear group delay decoder 44a is changed to the characteristic shown in FIG. 8, and the group delay characteristic of the nonlinear group delay decoder 44b is changed to the characteristic shown in FIG. The device 48a can demodulate the data D1, and the data 48b cannot demodulate the data D1. For the data demodulator 48b, the component of the signal light S1 output from the decoder 44b becomes noise light.

図10は、図8及び図9の場合の、受信光強度とビットエラーレート(BER)との関係を示す。横軸は、受信光強度を示し、例えば、BERの対数値を示す。エンコード前の特性は、いわば、光強度変調器16aの出力信号光のBER値を示す。エンコード後の特性は、エンコーダ18aの出力信号光のBER値を示す。対応するデコード後の特性は、図8に示すエンコーダとデコーダの組み合わせに対するデコード後の信号光のBER値を示す。対応しないデコード後の特性は、図9に示すエンコーダとデコーダの組み合わせに対するデコード後の信号光のBER値を示す。図10から、エンコーダとデコーダの周期的な群遅延特性を適切に組み合わせることで、波長分散多重伝送される信号光を分離できることが分かる。   FIG. 10 shows the relationship between the received light intensity and the bit error rate (BER) in the case of FIGS. The horizontal axis represents the received light intensity, for example, the logarithmic value of BER. The characteristic before encoding indicates the BER value of the output signal light of the light intensity modulator 16a. The characteristic after encoding indicates the BER value of the output signal light of the encoder 18a. The corresponding characteristic after decoding indicates the BER value of the signal light after decoding for the combination of the encoder and decoder shown in FIG. The characteristic after decoding that does not correspond indicates the BER value of the signal light after decoding for the combination of the encoder and the decoder shown in FIG. From FIG. 10, it can be seen that the signal light transmitted by wavelength dispersion multiplexing transmission can be separated by appropriately combining the periodic group delay characteristics of the encoder and the decoder.

エンコード前の信号光は、受信光強度の増加に対し、図面内で線形にBERが低下する「エラーフリー動作」を示すのに対し、エンコード後の信号光は、同じ受信光強度ではBERが著しく悪化しており、また受信光強度の増加に対してBERの良化が鈍い。エンコーダに対応するデコーダを使用する場合、パワーペナルティが約3dBあるものの、BERは、エラーフリー動作を示すので、波形が回復していることが分かる。群遅延の波長微分の値が大きくなるような、エンコーダに対応しないデコーダを使用する場合には、デコード後であっても、信号が大幅に劣化していることが分かる。これにより、所望のデコーダを有する光受信装置にデータを伝達することが可能となる。   The signal light before encoding exhibits an “error-free operation” in which the BER linearly decreases in the drawing with respect to the increase in received light intensity, whereas the signal light after encoding has a marked BER at the same received light intensity. It is getting worse, and the improvement of BER is slow as the received light intensity increases. When the decoder corresponding to the encoder is used, although the power penalty is about 3 dB, the BER shows an error-free operation, so that it can be seen that the waveform is recovered. It can be seen that when a decoder that does not correspond to an encoder with a large group delay wavelength differential value is used, the signal is greatly degraded even after decoding. As a result, data can be transmitted to an optical receiver having a desired decoder.

図10は、動作の一例を示すものであり、素子や動作条件の最適化により、受信ペナルティをゼロ(もとの送信信号と同じ品質)に戻すことも可能である。   FIG. 10 shows an example of the operation, and it is possible to return the reception penalty to zero (the same quality as the original transmission signal) by optimizing the elements and the operating conditions.

図11は、本発明の第2実施例の概略構成ブロック図を示す。この実施例では、1つの光送信装置から複数の光受信装置に、波長分割多重を利用して、互いに異なる信号を伝送できる。   FIG. 11 shows a schematic block diagram of the second embodiment of the present invention. In this embodiment, different signals can be transmitted from one optical transmitter to a plurality of optical receivers using wavelength division multiplexing.

光送信装置110は、光源であるレーザダイオード112を具備する。光分波器114は、レーザダイオード112の出力レーザ光を4分割し、各分割光を光強度変調器116a〜116dに供給する。各光強度変調器116a〜116dは、光分波器114からのレーザ光の強度をデータD1〜D4に従って変調し、データD1〜D4を搬送する光パルス信号S1〜S4を非線形群遅延エンコーダ118a〜118dに出力する。   The optical transmission device 110 includes a laser diode 112 that is a light source. The optical demultiplexer 114 divides the output laser light of the laser diode 112 into four parts, and supplies the divided lights to the light intensity modulators 116a to 116d. Each of the light intensity modulators 116a to 116d modulates the intensity of the laser beam from the optical demultiplexer 114 according to the data D1 to D4, and the optical pulse signals S1 to S4 carrying the data D1 to D4 are nonlinear group delay encoders 118a to 118a. To 118d.

非線形群遅延エンコーダ118a〜118dは非線形群遅延エンコーダ18a,18bと同様の非線形群遅延光素子からなり、光パルス信号S1〜S4のバンド内で周期的に変動する互いに異なる非線形群遅延を光パルス信号S1〜S4に与える。   The non-linear group delay encoders 118a to 118d are composed of non-linear group delay optical elements similar to the non-linear group delay encoders 18a and 18b. The non-linear group delay encoders 118a to 118d perform different non-linear group delays periodically varying within the band of the optical pulse signals S1 to S4. Give to S1-S4.

光合波器120は、非線形群遅延エンコーダ118a〜118dの出力光を合波する。光合波器120による合波光は、光送信装置110の出力光であり、光ファイバ伝送路130に印加される。   The optical multiplexer 120 multiplexes the output lights of the nonlinear group delay encoders 118a to 118d. The multiplexed light by the optical multiplexer 120 is output light from the optical transmission device 110 and is applied to the optical fiber transmission line 130.

光分波器140は、光ファイバ伝送路30を伝搬した信号光を4つに分割し、各分割光を光受信装置142a〜142dに供給する。   The optical demultiplexer 140 divides the signal light propagated through the optical fiber transmission line 30 into four parts and supplies the divided lights to the optical receivers 142a to 142d.

各光受信装置142a〜142dは、非線形群遅延デコーダ144a〜144b、フォトダイオード146a〜146d及びデータ復調器148a〜148dからなる。非線形群遅延デコーダ144a〜144bは、それぞれ非線形群遅延エンコーダ118a〜118dにより信号光に与えられる群遅延を相殺又は減少するような非線形群遅延特性を具備する。例えば、非線形群遅延デコーダ144aは、非線形群遅延エンコーダ118aにより光パルス信号S1に与えられた非線形群遅延を相殺する非線形群遅延特性を具備し、非線形群遅延デコーダ144bは、非線形群遅延エンコーダ118bにより光パルス信号S2に与えられた非線形群遅延を相殺する非線形群遅延特性を具備する。   Each of the optical receivers 142a to 142d includes a non-linear group delay decoder 144a to 144b, a photodiode 146a to 146d, and a data demodulator 148a to 148d. The nonlinear group delay decoders 144a to 144b have nonlinear group delay characteristics that cancel or reduce the group delay applied to the signal light by the nonlinear group delay encoders 118a to 118d, respectively. For example, the nonlinear group delay decoder 144a has a nonlinear group delay characteristic that cancels the nonlinear group delay applied to the optical pulse signal S1 by the nonlinear group delay encoder 118a, and the nonlinear group delay decoder 144b includes the nonlinear group delay encoder 118b. It has a nonlinear group delay characteristic that cancels the nonlinear group delay applied to the optical pulse signal S2.

フォトダイオード146a〜146dは、非線形群遅延デコーダ144a〜144dの出力光を電気信号に変換し、データ復調器148a〜148dは、フォトダイオード146a〜146dの出力電気信号からデータD1〜D4を復調する。   The photodiodes 146a to 146d convert the output light of the nonlinear group delay decoders 144a to 144d into electric signals, and the data demodulators 148a to 148d demodulate the data D1 to D4 from the output electric signals of the photodiodes 146a to 146d.

このようにして、図11に示す実施例では、光送信装置110は、異なる場所に位置する光受信装置142a〜142dにそれぞれデータD1〜D4を送信することができる。非線形群遅延エンコーダと非線形群遅延デコーダの群遅延特性が互いに対応する場合にのみ、データを受信できるので、非線形群遅延エンコーダ118a〜118dと非線形群遅延デコーダ144a〜144dの群遅延特性を適切に選択することで、光受信装置142a〜142dが、それぞれデータD1〜D4のみを選択的に受信できる状況を設定できる。   In this manner, in the embodiment shown in FIG. 11, the optical transmitter 110 can transmit the data D1 to D4 to the optical receivers 142a to 142d located at different locations, respectively. Since data can be received only when the group delay characteristics of the nonlinear group delay encoder and the nonlinear group delay decoder correspond to each other, the group delay characteristics of the nonlinear group delay encoders 118a to 118d and the nonlinear group delay decoders 144a to 144d are appropriately selected. Thus, it is possible to set a state in which the optical receiving devices 142a to 142d can selectively receive only the data D1 to D4, respectively.

図12は、本発明の第3実施例の概略構成ブロック図を示す。この実施例では、複数の光送信装置と複数の光受信装置間に、波長分割多重を利用して複数のチャネルを設定できる。   FIG. 12 shows a schematic block diagram of the third embodiment of the present invention. In this embodiment, a plurality of channels can be set between a plurality of optical transmitters and a plurality of optical receivers using wavelength division multiplexing.

各光送信装置210a〜210dは、レーザダイオード212a〜212d、光強度変調器216a〜216d、及び非線形群遅延エンコーダ218a〜218dを具備する。光強度変調器216a〜216dはそれぞれ、レーザダイオード212a〜212dからのレーザ光の強度をデータD1〜D4に従って変調し、データD1〜D4を搬送する光パルス信号S1〜S4を非線形群遅延エンコーダ218a〜218dに出力する。   Each of the optical transmitters 210a to 210d includes laser diodes 212a to 212d, optical intensity modulators 216a to 216d, and nonlinear group delay encoders 218a to 218d. The light intensity modulators 216a to 216d respectively modulate the intensity of the laser light from the laser diodes 212a to 212d according to the data D1 to D4, and the optical pulse signals S1 to S4 carrying the data D1 to D4 are nonlinear group delay encoders 218a to 218a. Output to 218d.

非線形群遅延エンコーダ218a〜218dは、非線形群遅延エンコーダ118a〜118dと同様に、光パルス信号S1〜S4のバンド内で周期的に変動する互いに異なる非線形群遅延を光パルス信号S1〜S4に与える。非線形群遅延エンコーダ218a〜218dの出力光が、光送信装置210a〜210dの出力信号光となり、光合波器220に供給される。   Similarly to the nonlinear group delay encoders 118a to 118d, the nonlinear group delay encoders 218a to 218d give the optical pulse signals S1 to S4 different nonlinear group delays that periodically vary within the band of the optical pulse signals S1 to S4. The output lights of the nonlinear group delay encoders 218 a to 218 d become the output signal lights of the optical transmitters 210 a to 210 d and are supplied to the optical multiplexer 220.

光合波器220は、光送信装置210a〜210dの出力信号光を合波する。光合波器220による合波光は、光ファイバ伝送路230を伝搬し、光分波器240で4つに分割される。光分波器240による各分割光は、光受信装置242a〜242dに入射する。   The optical multiplexer 220 multiplexes the output signal lights of the optical transmission devices 210a to 210d. The multiplexed light from the optical multiplexer 220 propagates through the optical fiber transmission line 230 and is divided into four by the optical demultiplexer 240. Each split light by the optical demultiplexer 240 enters the optical receivers 242a to 242d.

光受信装置242a〜242dの構成と機能は、図11に示す実施例の光受信装置142a〜142dの構成と機能と同じである。各光受信装置242a〜242dは、非線形群遅延デコーダ244a〜244b、フォトダイオード246a〜246d及びデータ復調器248a〜248dからなる。非線形群遅延デコーダ244a〜244bは、それぞれ非線形群遅延エンコーダ218a〜218dにより信号光に与えられる群遅延を相殺又は減少するような非線形群遅延特性を具備する。   The configurations and functions of the optical receivers 242a to 242d are the same as the configurations and functions of the optical receivers 142a to 142d of the embodiment shown in FIG. Each of the optical receivers 242a to 242d includes a non-linear group delay decoder 244a to 244b, a photodiode 246a to 246d, and a data demodulator 248a to 248d. The nonlinear group delay decoders 244a to 244b have nonlinear group delay characteristics that cancel or reduce the group delay given to the signal light by the nonlinear group delay encoders 218a to 218d, respectively.

フォトダイオード246a〜246dは、非線形群遅延デコーダ244a〜244dの出力光を電気信号に変換し、データ復調器248a〜248dは、フォトダイオード246a〜246dの出力電気信号からデータD1〜D4を復調する。   The photodiodes 246a to 246d convert the output light of the nonlinear group delay decoders 244a to 244d into electric signals, and the data demodulators 248a to 248d demodulate the data D1 to D4 from the output electric signals of the photodiodes 246a to 246d.

非線形群遅延エンコーダ218a〜218dとして、その非線形群遅延特性を容易に変更できる光素子、例えば、上述した1又は複数のリング共振器からなる光素子を採用することで、光送信装置210a〜210dは、光信号の宛先を容易に変更することができる。また、逆に、非線形群遅延デコーダ244a〜244dとして、その非線形群遅延特性を容易に変更できる光素子、例えば、上述した1又は複数のリング共振器からなる光素子を採用することで、光受信装置242a〜242dは、受信する光信号を容易に変更できる。本実施例では、このような特徴により、ネットワーク構成の変更に柔軟に対応できる。   As the nonlinear group delay encoders 218a to 218d, by adopting optical elements that can easily change their nonlinear group delay characteristics, for example, optical elements composed of one or more ring resonators as described above, the optical transmission apparatuses 210a to 210d The destination of the optical signal can be easily changed. Conversely, as the non-linear group delay decoders 244a to 244d, optical elements that can easily change their non-linear group delay characteristics, for example, optical elements composed of one or more ring resonators as described above can be used to receive optical signals. The devices 242a to 242d can easily change the received optical signal. In this embodiment, such a feature can flexibly cope with a change in the network configuration.

非線形群遅延光素子として使用するリング共振器の可変光結合器の結合率は、意図しないチャンネルの光信号をノイズと見なせるほどの群遅延の傾斜を与えられる結合効率であればよく、0より大きく1より小さい範囲の任意の値をとることができる。また、複数のリング共振器をシリアルに接続する構成で、異なるFSRを具備するリング共振器を使用しても良いし、同じFSRを有する場合でも、共振周波数を等間隔に配置する必要もない。
(その他の非線形群遅延光素子)
The coupling rate of the variable optical coupler of the ring resonator used as the nonlinear group delay optical element may be any coupling efficiency that can provide an inclination of the group delay so that an optical signal of an unintended channel can be regarded as noise. Any value in the range of less than 1 can be taken. In addition, in a configuration in which a plurality of ring resonators are serially connected, ring resonators having different FSRs may be used, and even when the same FSR is provided, it is not necessary to arrange resonance frequencies at equal intervals.
(Other nonlinear group delay optical devices)

リング共振器の代わりに、ファブリペロー型光共振器を用いても良い。図13は、ファブリペロー型光共振器の概略構成図を示す。定板310上に、x%反射器312を固定し、反射器312に平行な100%反射器314を微動台316を介して定板310に置く。xは0より大きく、100より小さい。微動台316により、反射器312,314間の距離Lを調節する。この構成は、共振器長が2Lのファブリペロー共振器となる。リング共振器のリング導波路の光路長が2Lに対応し、リング共振器の位相シフタが、反射鏡312,314の間隔を調節する微動台316に対応し、可変光結合器の結合率が、x%反射鏡312の透過率(100−x)(%)に対応する。図13に図示したファブリペロー共振器の入出力特性は、図2に図示したリング共振器のそれと等価である。従って、図13に示す構成のファブリペロー型光共振器も、バンド内で変動する非線形群遅延特性を実現できる。   Instead of a ring resonator, a Fabry-Perot optical resonator may be used. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a Fabry-Perot optical resonator. An x% reflector 312 is fixed on the fixed plate 310, and a 100% reflector 314 parallel to the reflector 312 is placed on the fixed plate 310 via a fine movement table 316. x is greater than 0 and less than 100. The distance L between the reflectors 312 and 314 is adjusted by the fine movement table 316. This configuration is a Fabry-Perot resonator having a resonator length of 2L. The optical path length of the ring waveguide of the ring resonator corresponds to 2L, the phase shifter of the ring resonator corresponds to the fine movement table 316 that adjusts the distance between the reflecting mirrors 312 and 314, and the coupling rate of the variable optical coupler is This corresponds to the transmittance (100−x) (%) of the x% reflecting mirror 312. The input / output characteristics of the Fabry-Perot resonator shown in FIG. 13 are equivalent to those of the ring resonator shown in FIG. Therefore, the Fabry-Perot optical resonator having the configuration shown in FIG. 13 can also realize nonlinear group delay characteristics that vary within the band.

また、光波を2つに分岐し、再度干渉させる方式であるマッハツェンダ干渉計(MZI)を使っても、同様な非線形群遅延特性を実現できる。図14は、2つの非対称MZIを使う非線形群遅延光学素子の概略構成ブロック図を示す。例えば、アーム間に光路長差ΔLを有する非対称MZI410と、アーム間に光路長差−ΔLを有する非対称MZI412との間に、光路長の異なる2つの光路414a,414bを有する非対称光遅延器414を配置する。非対称MZI410の光路長差ΔLにより生ずる位相差Δφは、
Δφ=2πnΔL/λ
である。但し、nは実効屈折率、λは光波の波長である。これにより、Δφが0又はπとなる波長λが交互に存在する。従って、波長により、非対称光遅延器414の光路414a,414bを伝搬する光波の割合が変化する。非対称MZI412は、非対称MZI410と反対の構造になっているので、光路414a,414bからの光を合波して、出力ポートから出力する。これにより、波長に対して周期的に群遅延が増減する群遅延特性を得ることができる。
A similar non-linear group delay characteristic can also be realized by using a Mach-Zehnder interferometer (MZI), which is a method of branching light waves into two and causing interference again. FIG. 14 shows a schematic block diagram of a nonlinear group delay optical element using two asymmetric MZIs. For example, an asymmetric optical delay 414 having two optical paths 414a and 414b having different optical path lengths between an asymmetric MZI 410 having an optical path length difference ΔL between arms and an asymmetric MZI 412 having an optical path length difference −ΔL between arms. Deploy. The phase difference Δφ caused by the optical path length difference ΔL of the asymmetric MZI 410 is
Δφ = 2πnΔL / λ
It is. Where n is the effective refractive index and λ is the wavelength of the light wave. As a result, there are alternately wavelengths λ at which Δφ is 0 or π. Therefore, the ratio of the light wave propagating through the optical paths 414a and 414b of the asymmetric optical delay device 414 varies depending on the wavelength. Since the asymmetric MZI 412 has a structure opposite to that of the asymmetric MZI 410, the lights from the optical paths 414a and 414b are combined and output from the output port. Thereby, it is possible to obtain a group delay characteristic in which the group delay increases or decreases periodically with respect to the wavelength.

共振周波数において群遅延が極大となる(上に凸)非線形群遅延特性を説明したが、共振周波数において群遅延が極小(下に凸)となる非線形群遅延特性を利用することも可能である。従ってまた、エンコーダとして上に凸の群遅延特性を用い、デコーダとして下に凸の群遅延特性を用いても、またその逆の関係を用いても良い。   The nonlinear group delay characteristic in which the group delay is maximized (convex upward) at the resonance frequency has been described. However, it is also possible to use a nonlinear group delay characteristic in which the group delay is minimal (convex downward) at the resonance frequency. Therefore, an upward convex group delay characteristic may be used as an encoder, and a downward convex group delay characteristic may be used as a decoder, or vice versa.

特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。   Although the invention has been described with reference to specific illustrative embodiments, various modifications and alterations may be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the invention as defined in the claims. This is obvious to an engineer in the field to which the present invention belongs, and such changes and modifications are also included in the technical scope of the present invention.

本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。1 shows a schematic block diagram of an embodiment of the present invention. 非線形群遅延光学素子の一例の平面図を示す。The top view of an example of a nonlinear group delay optical element is shown. 図2のA−A線から見た断面図を示す。Sectional drawing seen from the AA line of FIG. 2 is shown. はシリアル接続された3つのリング共振器からなる非線形群遅延光学素子の構成例を示す。Shows a configuration example of a nonlinear group delay optical element composed of three serially connected ring resonators. は光強度変調器16a,16bから出力されるパルス信号光のパワースペクトルと、非線形群遅延エンコーダ18a,18bの群遅延特性を示す。Indicates the power spectrum of the pulse signal light output from the light intensity modulators 16a and 16b and the group delay characteristics of the nonlinear group delay encoders 18a and 18b. エンコーダの群遅延特性の山とデコーダの群遅延特性の谷が合うときの、エンコーダ及びデコーダの群遅延特性と、これらの合成の群遅延特性を示す。The group delay characteristics of the encoder and the decoder when the peak of the group delay characteristic of the encoder matches the valley of the group delay characteristic of the decoder, and the group delay characteristics of their combination are shown. エンコーダの群遅延特性の山とデコーダの群遅延特性の山が少しずれているときの、エンコーダ及びデコーダの群遅延特性と、これらの合成の群遅延特性を示す。The group delay characteristics of the encoder and the decoder when the peak of the group delay characteristic of the encoder and the peak of the group delay characteristic of the decoder are slightly shifted, and the group delay characteristics of their synthesis are shown. NRZ光伝送の場合の特性図を示す。The characteristic figure in the case of NRZ optical transmission is shown. エンコーダの群遅延特性の山のそばにデコーダの群遅延特性の山が位置する場合の特性図を示す。The characteristic diagram in the case where the peak of the group delay characteristic of the decoder is located near the peak of the group delay characteristic of the encoder is shown. 図8及び図9の場合の、受信光強度とビットエラーレート(BER)との関係を示す。The relationship between the received light intensity and the bit error rate (BER) in the case of FIGS. 本発明の第2実施例の概略構成ブロック図を示す。The schematic block diagram of 2nd Example of this invention is shown. 本発明の第3実施例の概略構成ブロック図を示す。The schematic block diagram of 3rd Example of this invention is shown. ファブリペロー型光共振器からなる非線形群遅延光学素子の概略構成図を示す。1 is a schematic configuration diagram of a nonlinear group delay optical element including a Fabry-Perot optical resonator. 2つの非対称MZIを使う非線形群遅延光学素子の概略構成ブロック図を示す。FIG. 2 shows a schematic block diagram of a nonlinear group delay optical element using two asymmetric MZIs.

符号の説明Explanation of symbols

10:光送信装置
12:レーザダイオード
14:光分波器
16a,16b:光強度変調器
18a,18b:非線形群遅延エンコーダ
20:光合波器
30:光ファイバ伝送路
40:光受信装置
42:光分波器
44a,44b:非線形群遅延デコーダ
46a,46b:フォトダイオード
48a,48b:データ復調器
50:基板
52:マッハツェンダ干渉計
54,56:光合分波器
58,60:アーム
62:入力導波路
64:出力導波路
66:導波路
68:薄膜ヒータ
70:電圧制御器
72:薄膜ヒータ
74:電圧制御器
80:入出力導波路
82,84,86:リング共振器
82a,84a,86a:マッハツェンダ干渉計型光結合器
82b,84b,86b:リング導波路
82c,84c,86c:位相シフタ
110:光送信装置
112:レーザダイオード
114:光分波器
116a〜116d:光強度変調器
118a〜118d:非線形群遅延エンコーダ
120:光合波器
130:光ファイバ伝送路
140:光分波器
142a〜142d:光受信装置
144a〜144d:非線形群遅延デコーダ
146a〜146b:フォトダイオード
148a〜148d:データ復調器
210a〜210d:光送信装置
212a〜212d:レーザダイオード
216a〜216d:光強度変調器
218a〜218d:非線形群遅延エンコーダ
220:光合波器
230:光ファイバ伝送路
240:光分波器
242a〜242d:光受信装置
244a〜244d:非線形群遅延デコーダ
246a〜246b:フォトダイオード
248a〜248d:データ復調器
310:定板
312:x%反射器
314:100%反射器
316:微動台
410,412:非対称MZI
414:非対称光遅延器
414a,414b:光路長の異なる光路
10: Optical transmitter 12: Laser diode 14: Optical demultiplexers 16a, 16b: Optical intensity modulators 18a, 18b: Non-linear group delay encoder 20: Optical multiplexer 30: Optical fiber transmission line 40: Optical receiver 42: Light Demultiplexers 44a and 44b: Non-linear group delay decoders 46a and 46b: Photodiodes 48a and 48b: Data demodulator 50: Substrate 52: Mach-Zehnder interferometer 54, 56: Optical multiplexer / demultiplexer 58, 60: Arm 62: Input waveguide 64: output waveguide 66: waveguide 68: thin film heater 70: voltage controller 72: thin film heater 74: voltage controller 80: input / output waveguides 82, 84, 86: ring resonators 82a, 84a, 86a: Mach-Zehnder interference Meter type optical couplers 82b, 84b, 86b: Ring waveguides 82c, 84c, 86c: Phase shifter 110: Optical transmitter 112: Ray Diode 114: Optical demultiplexers 116a to 116d: Optical intensity modulators 118a to 118d: Nonlinear group delay encoder 120: Optical multiplexer 130: Optical fiber transmission line 140: Optical demultiplexers 142a to 142d: Optical receivers 144a to 144d : Nonlinear group delay decoders 146a to 146b: photodiodes 148a to 148d: data demodulators 210a to 210d: optical transmitters 212a to 212d: laser diodes 216a to 216d: optical intensity modulators 218a to 218d: nonlinear group delay encoder 220: optical coupling Demultiplexer 230: Optical fiber transmission line 240: Demultiplexers 242a to 242d: Optical receivers 244a to 244d: Non-linear group delay decoders 246a to 246b: Photodiodes 248a to 248d: Data demodulator 310: Surface plate 312: x% Reflector 314 100% reflector 316: fine movement table 410, 412: asymmetric MZI
414: Asymmetric optical delay devices 414a, 414b: optical paths having different optical path lengths

Claims (19)

光送信装置において、信号帯域内で変動する非線形群遅延特性の群遅延を信号光に与え、
光受信装置において、受信信号光に当該非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与える
ことを特徴とする光伝送方法。
In an optical transmission device, a group delay of a nonlinear group delay characteristic that fluctuates within a signal band is given to signal light,
An optical transmission method characterized in that in an optical receiver, chromatic dispersion is applied to received signal light to reduce group delay of the nonlinear group delay characteristic.
当該非線形群遅延特性の変動周波数が、当該信号帯域の帯域幅よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。   2. The optical transmission method according to claim 1, wherein the fluctuation frequency of the nonlinear group delay characteristic is smaller than the bandwidth of the signal band. 第1のデータを搬送する第1の信号光を生成し、
第2のデータを搬送する第2の信号光を生成し、
当該第1の信号光にその信号帯域内で変動する第1の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第1の歪み信号光を生成し、
当該第2の信号光にその信号帯域内で変動する非線形群遅延特性であって、当該第1の非線形群遅延特性とは第2の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第2の歪み信号光を生成し、
当該第1及び第2の歪み信号光を合波して合波光を光伝送路に出力し、
当該光伝送路からの光を第1及び第2の成分光に分割し、
当該第1の成分光に当該第1の非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えて第1の歪み低減信号光を生成し、
当該第1の歪み低減信号光を第1の電気信号に変換し、
当該第1の電気信号から第1のデータを復調し、
当該第2の成分光に当該第2の非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えて第2の歪み低減信号光を生成し、
当該第2の歪み低減信号光を第2の電気信号に変換し、
当該第2の電気信号から第2のデータを復調する
ことを特徴とする光伝送方法。
Generating a first signal light carrying the first data;
Generating second signal light carrying second data;
A first distorted signal light is generated by giving the first signal light a group delay of a first nonlinear group delay characteristic that fluctuates within the signal band;
Nonlinear group delay characteristics that fluctuate within the signal band of the second signal light, and the first nonlinear group delay characteristic is a second distortion signal obtained by giving a group delay of the second nonlinear group delay characteristic. Produce light,
Combining the first and second distortion signal lights and outputting the combined light to an optical transmission line;
Splitting light from the optical transmission path into first and second component lights;
Providing the first component light with chromatic dispersion that reduces the group delay of the first nonlinear group delay characteristic to generate a first distortion-reduced signal light;
Converting the first distortion-reducing signal light into a first electric signal;
Demodulating the first data from the first electrical signal;
Providing the second component light with chromatic dispersion that reduces the group delay of the second nonlinear group delay characteristic to generate a second distortion-reduced signal light;
Converting the second distortion-reducing signal light into a second electrical signal;
2. An optical transmission method comprising demodulating second data from the second electric signal.
当該第1及び第2の非線形群遅延特性の変動周波数が、当該信号帯域の帯域幅よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載の光伝送方法。   4. The optical transmission method according to claim 3, wherein the fluctuation frequency of the first and second nonlinear group delay characteristics is smaller than the bandwidth of the signal band. 第1のデータを搬送する第1の信号光を生成する第1の信号光発生装置と、
第2のデータを搬送する第2の信号光を生成する第2の信号光発生装置と、
当該第1の信号光にその信号帯域内で変動する第1の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第1の歪み信号光を生成する第1の非線形群遅延エンコーダと、
当該第2の信号光にその信号帯域内で変動する第2の非線形群遅延特性であって、当該第1の非線形群遅延特性とは異なる第2の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第2の歪み信号光を生成する第2の非線形群遅延エンコーダと、
当該第1及び第2の歪み信号光を合波して合波光を光伝送路に出力する光合波器と、
当該光伝送路からの光を第1及び第2の成分光に分割する光分波器と、
当該第1の成分光に当該第1の非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えて第1の歪み低減信号光を生成する第1の非線形群遅延デコーダと、
当該第1の歪み低減信号光を第1の電気信号に変換する第1の光電変換器と、
当該第1の電気信号から第1のデータを復調する第1のデータ復調器と、
当該第2の成分光に当該第2の非線形群遅延特性の群遅延を低減する波長分散を与えて第2の歪み低減信号光を生成する第2の非線形群遅延デコーダと、
当該第2の歪み低減信号光を第2の電気信号に変換する第2の光電変換器と、
当該第2の電気信号から第2のデータを復調する第2のデータ復調器
とを具備することを特徴とする光伝送システム。
A first signal light generator for generating a first signal light carrying first data;
A second signal light generator for generating a second signal light for carrying second data;
A first nonlinear group delay encoder that generates a first distorted signal light by giving a group delay of a first nonlinear group delay characteristic that fluctuates within the signal band to the first signal light;
A second non-linear group delay characteristic that fluctuates within the signal band of the second signal light, which is different from the first non-linear group delay characteristic, is given a group delay of a second non-linear group delay characteristic. A second nonlinear group delay encoder that generates two distortion signal lights;
An optical multiplexer that combines the first and second distortion signal lights and outputs the combined light to an optical transmission line;
An optical demultiplexer that divides light from the optical transmission path into first and second component lights;
A first nonlinear group delay decoder that generates a first distortion-reduced signal light by giving chromatic dispersion to the first component light to reduce group delay of the first nonlinear group delay characteristic;
A first photoelectric converter that converts the first distortion-reducing signal light into a first electrical signal;
A first data demodulator that demodulates first data from the first electrical signal;
A second nonlinear group delay decoder that generates a second distortion-reduced signal light by applying chromatic dispersion that reduces the group delay of the second nonlinear group delay characteristic to the second component light;
A second photoelectric converter that converts the second distortion reduction signal light into a second electrical signal;
An optical transmission system comprising: a second data demodulator that demodulates second data from the second electrical signal.
当該第1及び第2の非線形群遅延特性の変動周波数が、当該信号帯域の帯域幅よりも小さいことを特徴とする請求項5に記載の光伝送システム。   6. The optical transmission system according to claim 5, wherein a fluctuation frequency of the first and second nonlinear group delay characteristics is smaller than a bandwidth of the signal band. 当該第1の非線形群遅延エンコーダが、非線形群遅延特性を変更可能な非線形群遅延光素子からなることを特徴とする請求項5に記載の光伝送システム。   6. The optical transmission system according to claim 5, wherein the first nonlinear group delay encoder includes a nonlinear group delay optical element capable of changing a nonlinear group delay characteristic. 当該第1の非線形群遅延デコーダが、非線形群遅延特性を変更可能な非線形群遅延光素子からなることを特徴とする請求項7に記載の光伝送システム。   8. The optical transmission system according to claim 7, wherein the first nonlinear group delay decoder comprises a nonlinear group delay optical element capable of changing a nonlinear group delay characteristic. 当該第1及び第2の非線形群遅延エンコーダのそれぞれが、非線形群遅延特性を変更可能な非線形群遅延光素子からなることを特徴とする請求項5に記載の光伝送システム。   6. The optical transmission system according to claim 5, wherein each of the first and second nonlinear group delay encoders comprises a nonlinear group delay optical element capable of changing a nonlinear group delay characteristic. 当該第1及び第2の非線形群遅延デコーダのそれぞれが、非線形群遅延特性を変更可能な非線形群遅延光素子からなることを特徴とする請求項9に記載の光伝送システム。   10. The optical transmission system according to claim 9, wherein each of the first and second nonlinear group delay decoders includes a nonlinear group delay optical element capable of changing a nonlinear group delay characteristic. 第1のデータを搬送する第1の信号光を生成する第1の信号光発生装置と、
当該第1の信号光にその信号帯域内で変動する第1の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第1の歪み信号光を生成する第1の非線形群遅延エンコーダ
とを具備することを特徴とする光送信装置。
A first signal light generator for generating a first signal light carrying first data;
And a first nonlinear group delay encoder that generates a first distorted signal light by giving the first signal light a group delay having a first nonlinear group delay characteristic that fluctuates within the signal band. An optical transmitter.
当該第1の非線形群遅延特性の変動周波数が、当該信号帯域の帯域幅よりも小さいことを特徴とする請求項11に記載の光送信装置。   The optical transmission apparatus according to claim 11, wherein a fluctuation frequency of the first nonlinear group delay characteristic is smaller than a bandwidth of the signal band. 当該第1の非線形群遅延エンコーダが、非線形群遅延特性を変更可能な非線形群遅延光素子からなることを特徴とする請求項11又は12に記載の光送信装置。   13. The optical transmission device according to claim 11, wherein the first nonlinear group delay encoder includes a nonlinear group delay optical element capable of changing a nonlinear group delay characteristic. 更に、
第2のデータを搬送する第2の信号光を生成する第2の信号光発生装置と、
当該第2の信号光にその信号帯域内で変動する第2の非線形群遅延特性であって、当該第1の非線形群遅延特性とは第2の非線形群遅延特性の群遅延を与えて第2の歪み信号光を生成する第2の非線形群遅延エンコーダと、
当該第1及び第2の歪み信号光を合波する光合波器
とを具備することを特徴とする請求項11に記載の光送信装置。
Furthermore,
A second signal light generator for generating a second signal light for carrying second data;
A second nonlinear group delay characteristic that fluctuates within the signal band of the second signal light, and the first nonlinear group delay characteristic is a second nonlinear group delay characteristic that gives a group delay of the second nonlinear group delay characteristic. A second non-linear group delay encoder that generates a distorted signal light of
The optical transmission device according to claim 11, further comprising: an optical multiplexer that combines the first and second distortion signal lights.
当該第1及び第2の非線形群遅延特性の変動周波数が、当該信号帯域の帯域幅よりも小さいことを特徴とする請求項14に記載の光送信装置。   15. The optical transmission device according to claim 14, wherein a fluctuation frequency of the first and second nonlinear group delay characteristics is smaller than a bandwidth of the signal band. 当該第1及び第2の非線形群遅延エンコーダのそれぞれが、非線形群遅延特性を変更可能な非線形群遅延光素子からなることを特徴とする請求項14に記載の光送信装置。   15. The optical transmission apparatus according to claim 14, wherein each of the first and second nonlinear group delay encoders includes a nonlinear group delay optical element capable of changing a nonlinear group delay characteristic. 波長分散分割多重で信号を伝送する光伝送システムにおける光受信装置であって、
当該光伝送路からの信号光に信号帯域内で変動する非線形群遅延特性の群遅延を与えることにより当該信号光の歪みを低減する非線形群遅延デコーダと、
当該非線形群遅延デコーダの出力信号光を電気信号に変換する光電変換器と、
当該電気信号からデータを復調するデータ復調器
とを具備することを特徴とする光受信装置。
An optical receiver in an optical transmission system for transmitting a signal by wavelength dispersion division multiplexing,
A nonlinear group delay decoder that reduces the distortion of the signal light by giving the signal light from the optical transmission line a group delay of a nonlinear group delay characteristic that varies within the signal band;
A photoelectric converter that converts the output signal light of the nonlinear group delay decoder into an electrical signal;
An optical receiver comprising a data demodulator that demodulates data from the electrical signal.
当該非線形群遅延特性の変動周波数が、当該信号帯域の帯域幅よりも小さいことを特徴とする請求項17に記載の光受信装置。   The optical receiver according to claim 17, wherein the fluctuation frequency of the nonlinear group delay characteristic is smaller than the bandwidth of the signal band. 当該非線形群遅延デコーダが、非線形群遅延特性を変更可能な非線形群遅延光素子からなることを特徴とする請求項17に記載の光受信装置。   18. The optical receiver according to claim 17, wherein the nonlinear group delay decoder comprises a nonlinear group delay optical element capable of changing a nonlinear group delay characteristic.
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