JP2008263375A - Optical transmitter, optical receiver, and optical communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を出力する光送信装置、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を受信してローカル光を用いたコヒーレント検波により前記ベースバンド信号を復調する光受信装置、および、これらの光送信装置と光受信装置で構成される光通信システムに関するものである。 The present invention provides an optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal, and receives the modulated optical signal having a plurality of wavelengths that is modulated by a baseband signal and performs coherent detection using local light. The present invention relates to an optical receiver that demodulates a baseband signal, and an optical communication system that includes these optical transmitter and optical receiver.
複数波長の変調光信号を伝送する光通信システムにおいて、光受信装置で変調光信号を受信する際に、ローカル光信号を用いたコヒーレント検波により、光フィルタを用いずに高い波長選択性を実現する方法が提案されている(非特許文献1参照)。 In an optical communication system that transmits modulated optical signals of multiple wavelengths, high wavelength selectivity is achieved without using an optical filter by coherent detection using a local optical signal when the optical receiver receives the modulated optical signal. A method has been proposed (see Non-Patent Document 1).
一例として、図20、図21に、コヒーレント検波により複数波長の光信号から所望の波長チャネルの信号を抽出する従来の光通信システムを示す。図20は、従来の光通信システムの光送信装置の構成例と、構成例の9a,9bにおける信号を示している。光送信装置41は、多波長光源43で、所定の波長間隔の多波長光信号(9a)を生成し、波長分波器44で分波した後、光変調器45で各波長チャネルに対応した送信データ信号により変調し、波長合波器46で合波して多波長変調信号(9b)を光受信装置に送信する。
As an example, FIGS. 20 and 21 show conventional optical communication systems that extract signals of desired wavelength channels from optical signals of a plurality of wavelengths by coherent detection. FIG. 20 shows a configuration example of an optical transmission device of a conventional optical communication system and signals in the configuration examples 9a and 9b. The
図21は、従来の光通信システムの光受信装置の構成例と、構成例の9b,9c,9d,9eにおける信号を示している。図21を用いて、光受信装置42における、複数波長の変調光信号からの所望の波長チャネルのデータ信号の抽出について説明する。光受信装置42は、受信した光信号(9b)を、光合波器48において、単一スペクトル光源47の光信号であるローカル光と合波し、合波した信号(9c)を受光素子49で受光することでコヒーレント検波を行って出力電気信号(9d)を生成する。ここで、ローカル光の波長を、受信した光信号のうち所望の波長チャネルに近接するように設定することで、受光素子49の後段におけるフィルタ50で、所望の波長チャネルに含まれるデータ信号を有する電気信号だけを抽出することができ、このフィルタ50の出力電気信号を復調器51で復調することで所望の波長チャネルのデータ信号(9e)を再生することができる。
FIG. 21 shows a configuration example of an optical receiver of a conventional optical communication system and signals in the configuration examples 9b, 9c, 9d, and 9e. The extraction of a data signal of a desired wavelength channel from a modulated optical signal having a plurality of wavelengths in the
さらに、ローカル光を出力する光源として波長可変光源を用いれば、抽出する波長チャネルを選択的に変えられるので、光送信装置から送信する光信号を、波長多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)伝送によりユーザ多重/サービス多重し、光受信装置においては、通過特性等が固定された波長フィルタを用いることなく、WDM信号から必要に応じて所望の信号を抽出する柔軟な光通信システムを実現することができる。 Furthermore, if a wavelength tunable light source is used as a light source for outputting local light, the wavelength channel to be extracted can be selectively changed, so that an optical signal transmitted from the optical transmission device can be transmitted to the user by wavelength division multiplexing (WDM) transmission. Multiplexing / service multiplexing and an optical receiving apparatus can realize a flexible optical communication system that extracts a desired signal from a WDM signal as necessary without using a wavelength filter with fixed pass characteristics and the like. .
また、ローカル光は必ずしも無変調の単一スペクトルの状態である必要はなく、非特許文献1に示されるように、ローカル光の波長が高速に変化していても、受信する変調光信号の変調成分(例えば振幅成分)に干渉しなければ、所望のデータを受信することが可能である。これにより、ローカル光を出力する光源を、光受信装置から光送信装置への上り方向のデータ送信の光源として共用することも可能である。
Further, the local light does not necessarily have to be in a non-modulated single spectrum state, and as shown in Non-Patent
このように、光送信装置から複数波長の光信号を送信する光通信システムにおいて、光受信装置で、出力光信号の波長を任意に設定できる波長可変光源をローカル光として用いることで、光フィルタを用いることなく高い波長選択性を実現することが可能である。
上述した従来の光通信システムの場合は、単一スペクトルの光搬送波信号をローカル光に用いてコヒーレント検波することで、数多くの波長の光信号から所望の光信号だけを抽出する光チューナ機能を実現しているが、光送信装置側においては、チャネル数に応じた複数波長の光信号を発生させるため、数多くの光源、光変調器を設置する必要があり、構成が複雑で、波長チャネル数を増大してシステムを大容量化する際の拡張性に乏しい。 In the case of the conventional optical communication system described above, an optical tuner function that extracts only a desired optical signal from optical signals of many wavelengths is realized by performing coherent detection using a single-spectrum optical carrier signal as local light. However, on the optical transmitter side, in order to generate optical signals with multiple wavelengths according to the number of channels, it is necessary to install a large number of light sources and optical modulators. Scalability is poor when the capacity is increased to increase the capacity of the system.
また、それぞれの光受信装置で受信できる信号の受信レートが、上述した複数波長の光信号の各波長チャネルあたりの伝送レートに限定されてしまうという課題を有している。この課題を解消し、受信レートを可変にする手段としては、第1に、それぞれの光受信装置において複数波長のローカル光を用いて、複数の波長チャネルの信号を同時に受信することが考えられるが、受信する波長チャネルの数に応じたローカル光源、復調回路が必要であり、光受信装置の構成が複雑になる。また第2に、光送信装置において、必要に応じて各波長チャネルの伝送レートを変化させる手段も考えられるが、この場合、それぞれの波長に対応して変調帯域が可変の送信回路を設置する必要があり、構成が複雑になる。 In addition, there is a problem that the reception rate of the signal that can be received by each optical receiving device is limited to the transmission rate per wavelength channel of the above-described optical signals having a plurality of wavelengths. As a means for solving this problem and making the reception rate variable, first, it is conceivable to simultaneously receive signals of a plurality of wavelength channels using a plurality of wavelengths of local light in each optical receiver. In addition, a local light source and a demodulation circuit corresponding to the number of wavelength channels to be received are required, and the configuration of the optical receiver becomes complicated. Secondly, in the optical transmission apparatus, means for changing the transmission rate of each wavelength channel as necessary is conceivable. In this case, it is necessary to install a transmission circuit having a variable modulation band corresponding to each wavelength. And the configuration becomes complicated.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、光送信装置が、単一の光源と単一の光変調器を用いた簡易な構成で複数チャネルの光信号を一括して発生させ、また、光受信装置が、単一のローカル光源を用いた簡易な構成で複数のチャネルの光信号を一括して復調することで、拡張性に優れる光通信システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an optical transmission apparatus having a simple configuration using a single light source and a single optical modulator, and having a plurality of channels. Optical communication system with excellent expandability by generating optical signals all at once and demodulating optical signals of multiple channels at once with a simple configuration using a single local light source. Is to provide.
上述の目的を達成するため、第1の発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を出力する光送信装置であって、出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数で掃引する波長掃引型光源と、前記波長掃引型光源の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器と、前記光変調器の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is an optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal, and sweeps the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition rate. A wavelength-swept light source, an optical modulator that modulates an output optical signal of the wavelength-swept light source with a baseband signal, and a dispersion medium that gives different delay times to the output optical signal of the optical modulator depending on the wavelength It is characterized by providing.
第1の発明によれば、光送信装置は、単一の光源(波長掃引型光源)と光変調器で複数チャネルの光信号を一括して発生させることができるため、光部品点数が少なく、波長チャネル数を増大して光通信システムを大容量化する際のスケーラビリティに優れる。 According to the first aspect of the invention, the optical transmission device can generate optical signals of a plurality of channels at a time with a single light source (wavelength sweep type light source) and an optical modulator. Excellent scalability when increasing the capacity of an optical communication system by increasing the number of wavelength channels.
第2の発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を出力する光送信装置であって、一定の繰り返し周波数でパルス光信号を出力するパルス光源と、前記パルス光源のパルス光信号に対し、所定の繰り返し周波数で波長をチャープさせる変調を施す光チャープ変調器と、前記光チャープ変調器の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器と、前記光変調器の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質とを備えることを特徴とする。 A second invention is an optical transmitter that outputs modulated optical signals of a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal, a pulsed light source that outputs a pulsed optical signal at a constant repetition frequency, and a pulsed light of the pulsed light source An optical chirp modulator that modulates a signal to chirp a wavelength at a predetermined repetition frequency, an optical modulator that modulates an output optical signal of the optical chirp modulator with a baseband signal, and an output light of the optical modulator And a dispersion medium that gives different delay times depending on wavelengths to the signal.
第3の発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を出力する光送信装置であって、入力するベースバンド信号のパルスに応じて出力光の電力を制御すると同時に、所定の繰り返し周波数で出力光信号の波長を掃引することが可能な高速周波数変調光源と、前記高速周波数変調光源の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質とを備えることを特徴とする。 A third invention is an optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal, and controls the power of the output light in accordance with a pulse of the input baseband signal, and at the same time, A high-speed frequency modulation light source capable of sweeping the wavelength of an output optical signal at a repetition frequency, and a dispersion medium that gives different delay times depending on the wavelength with respect to the output optical signal of the high-speed frequency modulation light source And
第4の発明は、第1の発明〜第3の発明のいずれかの光送信装置であって、前記分散媒質の出力光信号に対して、所定の繰り返し周波数で波長をチャープさせる変調を施す光チャープ変調器を備えることを特徴とする。 A fourth invention is the optical transmission device according to any one of the first to third inventions, wherein the output optical signal of the dispersion medium is modulated to chirp the wavelength at a predetermined repetition frequency. A chirp modulator is provided.
第2〜4の発明によれば、第1の発明と同様に、光送信装置の光部品点数が少なく、波長チャネル数を増大して光通信システムを大容量化する際のスケーラビリティに優れる。 According to the second to fourth inventions, similarly to the first invention, the number of optical components of the optical transmission device is small, and the scalability when increasing the capacity of the optical communication system by increasing the number of wavelength channels is excellent.
第5の発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を受信して前記ベースバンド信号を復調する光受信装置であって、出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数で掃引する波長掃引型光源と、前記複数波長の変調光信号と前記波長掃引型光源の出力光信号を合波する光合波器と、前記光合波器の出力光信号を受光することによりコヒーレント検波を行う受光素子と、前記受光素子の出力電気信号のうち、所定の周波数帯域だけを選択的に通過させるフィルタと、前記フィルタの出力を復調して、前記ベースバンド信号を再生する復調器と、
を備えることを特徴とする。
A fifth invention is an optical receiver that receives a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal and demodulates the baseband signal, and sweeps the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition rate. A coherent detection by receiving the output optical signal of the optical combiner, the optical combiner combining the modulated optical signal of the plurality of wavelengths and the output optical signal of the wavelength sweep optical source, A light receiving element, a filter that selectively passes only a predetermined frequency band of the output electric signal of the light receiving element, a demodulator that demodulates the output of the filter and reproduces the baseband signal,
It is characterized by providing.
第5の発明によれば、光受信装置で単一の光源だけを用いて、受信する多波長の光信号のうち複数の波長チャネルの光信号を一括して受信することができる。また、前記の波長掃引型光源の波長掃引特性を調整することで、前記一括受信する波長チャネル数を変化させ、受信レートを可変にできる。 According to the fifth invention, it is possible to collectively receive optical signals of a plurality of wavelength channels among multi-wavelength optical signals to be received using only a single light source in the optical receiver. Further, by adjusting the wavelength sweep characteristic of the wavelength sweep type light source, the number of wavelength channels to be collectively received can be changed and the reception rate can be made variable.
第6の発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を出力する光送信装置であって、出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数で掃引する波長掃引型光源と、前記波長掃引型光源の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器とを備えることを特徴とする。 A sixth invention is an optical transmission device that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal, the wavelength sweeping type light source that sweeps the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition frequency, and And an optical modulator that modulates an output optical signal of the wavelength-swept light source with a baseband signal.
第6の発明によれば、光送信装置は、単一の光源(波長掃引型光源)と光変調器で複数チャネルの光信号を一括して発生させることができるため、光部品点数が少なく、波長チャネル数を増大して光通信システムを大容量化する際のスケーラビリティに優れる。 According to the sixth aspect of the invention, the optical transmission device can collectively generate optical signals of a plurality of channels with a single light source (wavelength sweep type light source) and an optical modulator, and thus the number of optical components is small, Excellent scalability when increasing the capacity of an optical communication system by increasing the number of wavelength channels.
第7の発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を出力する光送信装置であって、一定の繰り返し周波数でパルス光信号を出力するパルス光源と、前記パルス光源のパルス光信号に対し、所定の繰り返し周波数で波長をチャープさせる変調を施す光チャープ変調器と、前記光チャープ変調器の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器とを備えることを特徴とする。 A seventh invention is an optical transmission device that outputs modulated optical signals of a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal, a pulsed light source that outputs a pulsed optical signal at a constant repetition frequency, and a pulsed light of the pulsed light source An optical chirp modulator that modulates a signal to chirp a wavelength at a predetermined repetition frequency, and an optical modulator that modulates an output optical signal of the optical chirp modulator with a baseband signal.
第8の発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を出力する光送信装置であって、入力するベースバンド信号のパルスに応じて出力光の電力を制御すると同時に、所定の繰り返し周波数で出力光信号の波長を掃引することが可能な高速周波数変調光源を備えることを特徴とする。 An eighth invention is an optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal, and controls the power of the output light in accordance with a pulse of the input baseband signal, and at the same time, A high-speed frequency modulation light source capable of sweeping the wavelength of the output optical signal at a repetition frequency is provided.
第7および第8の発明によれば、同様に、光送信装置の光部品点数が少なく、波長チャネル数を増大して光通信システムを大容量化する際のスケーラビリティに優れる。 According to the seventh and eighth inventions, similarly, the number of optical components of the optical transmission device is small, and the scalability when the capacity of the optical communication system is increased by increasing the number of wavelength channels is excellent.
第9の発明は、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を受信して前記ベースバンド信号を復調する光受信装置であって、出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数で掃引する波長掃引型光源と、前記複数波長の変調光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質と、前記分散媒質の出力光信号と前記波長掃引型光源の出力光信号を合波する光合波器と、前記光合波器の出力光信号を受光することによりコヒーレント検波を行う受光素子と、前記受光素子の出力電気信号のうち、所定の周波数帯域だけを選択的に通過させるフィルタと、前記フィルタの出力を復調して、前記ベースバンド信号を再生する復調器とを備えることを特徴とする。 A ninth aspect of the invention is an optical receiver that receives a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal and demodulates the baseband signal, and sweeps the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition rate. A wavelength-swept light source, a dispersion medium that gives different delay times to the modulated optical signals of the plurality of wavelengths, an output optical signal of the dispersion medium, and an output optical signal of the wavelength-swept light source An optical multiplexer, a light receiving element that performs coherent detection by receiving an optical signal output from the optical multiplexer, and a filter that selectively passes only a predetermined frequency band of the output electric signal of the light receiving element. And a demodulator that demodulates the output of the filter and regenerates the baseband signal.
第9の発明によれば、光受信装置で単一の光源だけを用いて、受信する多波長の光信号のうち複数の波長チャネルの光信号を一括して受信することができる。また、前記の波長掃引型光源の波長掃引特性を調整することで、前記一括受信する波長チャネル数を変化させ、受信レートを可変にできる。 According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to collectively receive optical signals of a plurality of wavelength channels among multi-wavelength optical signals to be received by using only a single light source in the optical receiver. Further, by adjusting the wavelength sweep characteristic of the wavelength sweep type light source, the number of wavelength channels to be collectively received can be changed and the reception rate can be made variable.
第10の発明は、光送信装置から、ベースバンド信号で変調された複数波長の変調光信号を出力し、光伝送路を介して光受信装置に送信し、光受信装置において前記変調光信号を受信して前記ベースバンド信号を復調する光通信システムにおいて、前記光送信装置が、第1〜4の発明のいずれかの光送信装置であって、前記光受信装置が、第5の発明の光受信装置であり、または、前記光送信装置が、第6〜8の発明のいずれかの光送信装置であって、前記光受信装置が、第9の光受信装置であることを特徴とする。 In a tenth aspect of the invention, a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated with a baseband signal is output from an optical transmission device, and transmitted to the optical reception device via an optical transmission line. The optical reception device transmits the modulated optical signal. In the optical communication system that receives and demodulates the baseband signal, the optical transmitter is any one of the first to fourth aspects of the invention, and the optical receiver is the light of the fifth aspect. It is a receiving apparatus, or the optical transmitting apparatus is any one of the sixth to eighth inventions, wherein the optical receiving apparatus is a ninth optical receiving apparatus.
第10の発明によれば、光送信装置は、単一の光源(波長掃引型光源)と光変調器で複数チャネルの光信号を発生できるため、光部品点数が少なく、また、光受信装置において、単一の光源だけを用いて、受信する多波長の光信号のうち複数の波長チャネルの光信号を一括して受信することができるため、波長チャネル数を増大して光通信システムを大容量化する際のスケーラビリティに優れる。また、光受信装置の波長掃引型光源の波長掃引特性を調整することで、前記一括受信する波長チャネル数を変化させ、受信レートを可変にできる。 According to the tenth invention, since the optical transmission device can generate optical signals of a plurality of channels with a single light source (wavelength sweep type light source) and an optical modulator, the number of optical components is small, and in the optical reception device Because a single light source can be used to receive optical signals of multiple wavelength channels out of the received multi-wavelength optical signals, the number of wavelength channels can be increased to increase the capacity of the optical communication system. Excellent scalability when converting to Further, by adjusting the wavelength sweep characteristic of the wavelength sweep type light source of the optical receiver, the number of wavelength channels to be collectively received can be changed and the reception rate can be made variable.
以上説明したように、本発明の光送信装置は、単一の光源の出力光信号を基に波長が掃引した光信号を発生させ、単一の光変調器を用いてベースバンド信号で変調することで、時間軸、波長軸に拡がりを有する複数チャネルの光信号を一括して発生させることができる。
また、本発明の光受信装置は、所定の繰り返し時間で任意の範囲で波長掃引されたローカル光を用いて、受信した複数波長の光信号をコヒーレント検波することで、単一の波長チャネルに限定せず、複数の波長チャネルの信号を一括して受信することが可能で、さらに、前記の波長掃引特性を調整することで、受信信号のレートを可変にできる。
以上の効果により、これらの光送信装置、光受信装置を用いることで、従来の技術に比べて拡張性に優れた光通信システムを提供することが可能である。
As described above, the optical transmission apparatus of the present invention generates an optical signal whose wavelength is swept based on the output optical signal of a single light source, and modulates it with a baseband signal using a single optical modulator. Thus, optical signals of a plurality of channels having a spread on the time axis and the wavelength axis can be generated at a time.
The optical receiver of the present invention is limited to a single wavelength channel by coherently detecting received optical signals of a plurality of wavelengths using local light that has been swept in an arbitrary range at a predetermined repetition time. Without being able to receive signals of a plurality of wavelength channels at the same time, and by adjusting the wavelength sweep characteristic, the rate of the received signal can be made variable.
Due to the above effects, it is possible to provide an optical communication system that is more expandable than conventional techniques by using these optical transmitters and optical receivers.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光通信システムの光送信装置の構成例と、構成例の1a,1b,1dにおける信号と、分散媒質の分散特性を示している。光送信装置1は、出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数(周期)でスイープ(掃引)するスイープ光源(波長掃引型光源)11と、スイープ光源11の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器12と、光変調器12の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質13とを備える。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration example of an optical transmission device of an optical communication system according to the first embodiment of the present invention, signals in 1a, 1b, and 1d of the configuration example, and dispersion characteristics of a dispersion medium. The
第1の実施形態では、光送信装置1において、スイープ光源11から出力された周期Tの波長スイープ光信号(1a)を、各波長チャネルの送信データを時間軸上で多重したデータ信号により光変調器12で変調する。変調光信号(1b)は、1aのようなスペクトラムを有する波長スイープ信号光が光変調器12によって短いパルス光に変調されることにより、信号光のスペクトラムが拡がることを表している。さらに、1cに示す分散特性を有する分散媒質13を通過させることで、1dに示すように、データが時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)された光信号(OTDM信号:1b)を、チャープ(シンボル長:T)した多波長変調信号(1d)に変換した後、光受信装置に送信する。
In the first embodiment, in the
周期Tの波長スイープ光信号(1a)は、例えば、図3に示すように、レーザの注入電流を変化させることで出力波長を制御する直接変調レーザ19に、周期Tのランプ波形の注入電流を印加することで容易に生成でき、また、図4に示すように、レーザ(単一スペクトル光源)20の出力を位相変調器21に接続し、この位相変調器21に周期Tのパラボラ型波形の電圧を入力することでも生成できる。さらに、図5に示すように、レーザ23の一方の反射端に外部共振器22を接続し、この外部共振器22に制御信号を入力して外部共振器内の光導波路の屈折率を変化させる、もしくは、機械的回転により外部共振器と光路との間の角度を変化させることで、出力光信号の波長をスイープ(掃引)することも可能である。
For example, as shown in FIG. 3, the wavelength sweep optical signal (1a) having a period T is applied to the
図2は、本発明の第1の実施形態に係る光通信システムの光受信装置の構成例と、構成例の1d,1e,1f,1gにおける信号を示している。光受信装置2は、出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数でスイープ(掃引)するスイープ光源(波長掃引型光源)14と、光送信装置1から送信された複数波長の変調光信号と、スイープ光源14の出力光信号を合波する光合波器15と、光合波器15の出力光信号を受光する受光素子16と、受光素子16の出力電気信号のうち、所定の周波数帯域だけを選択的に通過させるフィルタ17と、フィルタ17の出力を復調して、ベースバンド信号を再生する復調器18とを備える。
FIG. 2 shows a configuration example of the optical receiver of the optical communication system according to the first embodiment of the present invention and signals in 1d, 1e, 1f, and 1g of the configuration example. The
上述の光送信装置1から送信された複数波長の変調光信号(1d)は、図2に示す光受信装置2で受信される。光受信装置2は、一定の繰り返し周波数で、出力光信号の波長をスイープさせるスイープ光源14を備え、このスイープ光源14の出力光をローカル光として用いる。すなわち、受信した複数波長の変調光信号(1d)を、光合波器15において、スイープ光源14の出力光信号と合波し、1eに示す合波信号を、受光素子16で受光することでコヒーレント検波を行う。受光素子16の出力電気信号(1f)を、所望の周波数帯域をフィルタ17で選択的に抽出した後、復調器18において、1gに示すように復調し、光送信装置1から送信されたデータの一部を再生する。
The modulated optical signals (1d) having a plurality of wavelengths transmitted from the
ここで、上述のスイープ光源のスイープ特性を調節することで、受信レートを可変できることを説明する。まず、タイムスロット1のようなスイープ光を出力する場合は、受信する光信号のうち隣接する波長チャネルのデータだけが、フィルタで抽出されるため、光受信装置の受信レートは、従来の技術と同様に、それぞれの波長チャネルの伝送レートに等しくなる。一方、タイムスロット2、3のようにスイープ光源の出力光信号の波長をスイープさせると、図のように、1つのタイムスロット内で複数の波長チャネルの信号を一括してフィルタで抽出できるため、光受信装置の受信レートは、それぞれの波長チャネルの伝送レートの逓倍にすることができる。このように、光受信装置において、光送信装置から送信される光信号の複数のチャネルに、その波長が横断するような波長スイープ光を用いることで、いわば波長多重(WDM)された信号を一括して時間多重(TDM)信号に変換することができ、また、スイープ光源のスイープ特性を調整することで、受信レートが可変になることが分かる。
Here, it will be described that the reception rate can be varied by adjusting the sweep characteristic of the above-described sweep light source. First, when outputting the sweep light as in the
このように、従来の技術では、各波長チャネルに対応してそれぞれ光送信回路、光受信回路が必要であるため、波長チャネル数が増加するに従って光送信回路、光受信回路の個数も増加し、光送信装置、光受信装置の構成が複雑かつ高価になるのに対し、本発明では、波長チャネル数の増加により、光送信装置、光受信装置のスイープ光源の波長スイープ範囲と、光送信装置の光変調器の広帯域化が必要ではあるが、部品点数は変わらない。このため、波長チャネルを増加することより総伝送レートを大容量化する際の光送信装置の構成の複雑化が、従来の技術に比べて緩やかで、スケーラビリティに優れると言える。 As described above, in the conventional technique, since an optical transmission circuit and an optical reception circuit are required for each wavelength channel, the number of optical transmission circuits and optical reception circuits increases as the number of wavelength channels increases. While the configuration of the optical transmitter and the optical receiver is complicated and expensive, in the present invention, by increasing the number of wavelength channels, the wavelength sweep range of the sweep light source of the optical transmitter and the optical receiver, and the optical transmitter Although it is necessary to increase the bandwidth of the optical modulator, the number of parts does not change. For this reason, it can be said that the complexity of the configuration of the optical transmission apparatus when the total transmission rate is increased by increasing the number of wavelength channels is more gradual and excellent in scalability than the conventional technology.
以上、図6に示すような、光送信装置1と光受信装置2とが1:1で接続されたシステムについて説明したが、図7に示すような、1つの光送信装置1が、光パワースプリッタ24を介して複数の光受信装置2に接続された、いわゆるPON(Passive Optical Network)型のシステムや、図8に示すような、1つの光送信装置1の出力光信号が、波長スプリッタ25により、それぞれの波長に応じて複数の異なる光受信装置2に送信される、いわゆるWDM(Wavelength Division Multiplexing)−PON型のシステムへの適用も可能である。
As described above, the system in which the
また、図1では、光送信装置に設置された分散媒質により、データが時分割多重(TDM)された光信号(OTDM信号:1b)を、チャープした多波長変調信号(1d)に変換した後、光受信装置に送信しているが、この分散媒質は、光送信装置に設置せず、光受信装置の光合波器の前段に設置しても良い。 Also, in FIG. 1, an optical signal (OTDM signal: 1b) obtained by time-division multiplexing (TDM) of data is converted into a chirped multi-wavelength modulation signal (1d) by a dispersion medium installed in the optical transmission device. However, this dispersion medium may not be installed in the optical transmission device but may be installed before the optical multiplexer of the optical reception device.
この場合、光受信装置において、光送信装置から送信されたOTDM信号(1b)に対して上述の変換を行い、波長スイープ光を用いたコヒーレント検波を行うことで、前記OTDM信号のうち所望の単一もしくは複数のOTDM時間スロットのデータだけを抽出(いわゆるDEMUX)して受信することができる。この光通信システムについて、図9を用いて説明する。 In this case, the optical receiver performs the above-described conversion on the OTDM signal (1b) transmitted from the optical transmitter, and performs coherent detection using the wavelength sweep light, thereby obtaining a desired single OTDM signal. Only data in one or more OTDM time slots can be extracted (so-called DEMUX) and received. This optical communication system will be described with reference to FIG.
図9は、分散媒質を光送信装置ではなく光受信装置に設置したときの光送信装置と光受信装置の構成例と、構成例の8a,8b,8c,8d,8eにおける信号を示している。光送信装置1は、出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数でスイープ(掃引)するスイープ光源(波長掃引型光源)11と、スイープ光源11の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器12とを備え、光受信装置2は、出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数でスイープ(掃引)するスイープ光源(波長掃引型光源)14と、光送信装置1から送信された複数波長の変調光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質13と、分散媒質13の出力光信号と、スイープ光源14の出力光信号を合波する光合波器15と、光合波器15の出力光信号を受光することによりコヒーレント検波を行う受光素子16と、受光素子16の出力電気信号のうち、所定の周波数帯域だけを選択的に通過させるフィルタ17と、フィルタ17の出力を復調して、ベースバンド信号を再生する復調器18とを備える。
FIG. 9 shows a configuration example of the optical transmission device and the optical reception device when the dispersion medium is installed in the optical reception device instead of the optical transmission device, and signals in the configuration examples 8a, 8b, 8c, 8d, and 8e. . The
光送信装置1からは、周期Tの波長スイープ光信号を基にデータが時分割多重変調されたOTDM信号(8a:図1の1bに相当)が送信される。ここで、図9の8aに示すように、各時間チャネルのデータについて、それぞれOTDM時間スロットn(n=1,2,3・・・)と表すこととする。光受信装置2では、受信した光信号(8a)を図1の1cと同等の分散特性を有する分散媒質13に入力し、周期Tでそれぞれ波長がチャープした多波長変調信号8b(図1の1dに相当)に変換する。図示のとおり、この過程で、前述の各OTDM時間スロットn(n=1,2,3・・・)は、それぞれ異なる波長の光信号に変換される。
The
この分散媒質13の出力光信号8bについては、光合波器15において、スイープ光源14の出力光信号であるローカル光と合波し、8cに示す合波信号を、受光素子16で受光することでコヒーレント検波を行う。受光素子16の出力電気信号(8d)を、所望の周波数帯域をフィルタ17で選択的に抽出した後、復調器18において、8eに示すように復調して、データを再生する。
The output
ここで、まず、第1の周期(図において左の周期)に注目すると、受信する光信号(8a)のうちOTDM時間スロット1のデータだけが、フィルタで抽出されるため、上述の「所望の単一のOTDM時間スロットのDEMUX受信」が実現できることが分かる。一方、第2および第3の周期のようにスイープ光源の出力光信号の波長をスイープさせると、図示するように、受信する光信号8aのうち、第2の周期ではOTDM時間スロット1,2のデータ、また、第2の周期ではOTDM時間スロット1,2,3のデータを一括してフィルタで抽出できるため、上述の「所望の複数のOTDM時間スロットのDEMUX受信」を実現できることが分かる。
Here, when focusing on the first cycle (the left cycle in the figure), only the data of the
また、光送信装置−光受信装置間の光伝送路が上述の分散媒質と同等の分散特性を有する場合は、光送信装置ならびに光受信装置において分散媒質を用いることなく、光伝送路において上述の変換が行われるため、同様に、光送信装置から送信するOTDM信号(8a)を、光受信装置においてDEMUX受信することが可能である。 In addition, when the optical transmission path between the optical transmission device and the optical reception device has a dispersion characteristic equivalent to that of the above-described dispersion medium, the above-described optical transmission path is not used in the optical transmission device and the optical reception device. Since the conversion is performed, similarly, the OTDM signal (8a) transmitted from the optical transmission device can be DEMUX-received by the optical reception device.
(第2の実施形態)
図10は、本発明の第2の実施形態に係る光通信システムの光送信装置の構成例と、構成例の2a,2c,2d,2fにおける信号と、光チャープ変調器のチャープ特性と、分散媒質の分散特性を示している。光送信装置1は、一定の繰り返し周波数でパルス光信号を出力するパルス光源26と、パルス光源26のパルス光信号に対し、所定の繰り返し周波数で波長をチャープさせる変調を施す光チャープ変調器27と、光チャープ変調器27の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器28と、光変調器28の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質29とを備える。また、第2の実施形態に係る光通信システムの光受信装置の構成は、図2に示す第1の実施形態に係る光通信システムの光受信装置と同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 10 shows a configuration example of an optical transmission apparatus of an optical communication system according to the second embodiment of the present invention, signals in the configuration examples 2a, 2c, 2d, and 2f, chirp characteristics of an optical chirp modulator, and dispersion. The dispersion characteristics of the medium are shown. The
第2の実施形態では、光送信装置1において、パルス光源26から出力された、一定の繰り返し周波数のパルス光信号(2a)を、2bに示すチャープ特性を有する光チャープ変調器27により一定の繰り返し周波数で波長をチャープさせる。この変調過程で得られた光信号(2c)を、光変調器28において、各波長チャネルの送信データを時間軸上で多重したデータ信号により変調して変調光信号(2d)を生成し、さらに、2eに示す分散特性を有する分散媒質29を通過させることで、2fに示すように、一定の繰り返し周波数で波長がチャープした多波長の変調光信号を生成し、光受信装置に送信する。
In the second embodiment, in the
ここで、上述の光チャープ変調器27は、例えば、図11に示すように、位相変調器30にパラボラ型波形の電圧を印加することで実現することができる。
Here, the above-described
図10から分かるように、第2の実施形態の光送信装置で得られる送信光信号(2f)は、第1の実施形態における送信光信号(1d)と同様であるため、第1の実施形態と同様に、波長チャネルの増加による総伝送レートの大容量化の際には、光送信装置のパルス光の光スペクトルと、光チャープ変調器ならびに送信データを変調する光変調器と、光受信装置のスイープ光源の波長スイープ範囲の広帯域化は必要であるが、部品点数は変わらないため、従来の技術に比べてスケーラビリティに優れている。
なお、分散媒質29は、図9に示す光通信システムと同様に、光送信装置1に設置せず、光受信装置2の光合波器の前段に設置しても良い。
As can be seen from FIG. 10, the transmission optical signal (2f) obtained by the optical transmission apparatus of the second embodiment is the same as the transmission optical signal (1d) in the first embodiment. In the same manner as in the case of increasing the total transmission rate by increasing the number of wavelength channels, the optical spectrum of the pulsed light of the optical transmission device, the optical chirp modulator, the optical modulator that modulates transmission data, and the optical reception device Although it is necessary to widen the wavelength sweep range of the sweep light source, the number of parts does not change, and therefore, the scalability is superior to the conventional technology.
Note that the
(第3の実施形態)
図12は、本発明の第3の実施形態に係る光通信システムの光送信装置の構成例と、構成例の3a,3cにおける信号と、分散媒質の分散特性を示している。光送信装置1は、入力するベースバンド信号のパルスに応じて出力光の電力を制御すると同時に、所定の繰り返し周波数で出力光信号の波長を掃引することが可能な高速周波数変調光源31と、高速周波数変調光源31の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質32とを備える。また、第3の実施形態に係る光通信システムの光受信装置の構成は、図2に示す第1の実施形態に係る光通信システムの光受信装置と同様である。
(Third embodiment)
FIG. 12 shows a configuration example of an optical transmission apparatus of an optical communication system according to the third embodiment of the present invention, signals in the configuration examples 3a and 3c, and dispersion characteristics of a dispersion medium. The
第3の実施形態では、光送信装置1において、高速周波数変調光源31を用いて、各波長チャネルの送信データを時間軸上で多重したデータ信号により、出力光信号の電力と波長を制御することで、3aに示すような多波長変調信号(第1の実施形態における1bおよび第2の実施形態における2dと同様の光信号)を生成し、さらに、3bに示す分散特性を有する分散媒質32を通過させることで、3cに示すように、一定の繰り返し周波数で波長がチャープした多波長の変調光信号を生成し、光受信装置に送信する。
In the third embodiment, in the
このような高速周波数変調光源31は、例えば、DBR(Distributed Bragg Reflector)型のレーザを用いて波長制御信号を高速に制御することで実現することができる。
Such a high-speed frequency
図12に示すように、第3の実施形態の光送信装置で得られる送信光信号3cは、第1の実施形態における送信光信号(1d)および第2の実施形態における送信光信号(2f)と同様であるため、第1および第2の実施形態と同じく、波長チャネルの増加による総伝送レートの大容量化の際には、光送信装置のパルス光の光スペクトルと、光チャープ変調器ならびに送信データを変調する光変調器と、光受信装置のスイープ光源の波長スイープ範囲の広帯域化は必要であるが、部品点数は変わらないため、従来の技術に比べてスケーラビリティに優れている。
なお、分散媒質32は、図9に示す光通信システムと同様に、光送信装置1に設置せず、光受信装置2の光合波器の前段に設置しても良い。
As shown in FIG. 12, the transmission optical signal 3c obtained by the optical transmission apparatus of the third embodiment includes the transmission optical signal (1d) in the first embodiment and the transmission optical signal (2f) in the second embodiment. Therefore, as in the first and second embodiments, when the capacity of the total transmission rate is increased by increasing the wavelength channel, the optical spectrum of the pulse light of the optical transmission device, the optical chirp modulator, Although it is necessary to widen the wavelength sweep range of the optical modulator that modulates the transmission data and the sweep light source of the optical receiver, the number of parts does not change, and the scalability is superior to that of the conventional technology.
Note that the
(第4の実施形態)
図13は、本発明の第4の実施形態に係る光通信システムの光送信装置の構成例と、構成例の4a,4cにおける信号と、チャープ変調器特性を示している。第1ないし第3の実施形態においては、それぞれ一定の繰り返し周波数で波長がチャープした複数波長の変調光信号(1d,2f,3c)を送信しているが、図13に示すように、第1ないし第3の実施形態における光送信装置33の分散媒質から出力された光信号(4a=1d,2f,3c)に対し、4bに示すチャープ変調器特性を有する光チャープ変調器34により一定の繰り返し周波数で波長をチャープさせることで、従来の技術における送信光信号(9b)と同様、各波長チャネルの信号の波長がチャープしていない複数波長の変調光信号(4c)を生成することも可能である。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 shows a configuration example of an optical transmission device of an optical communication system according to the fourth embodiment of the present invention, signals in 4a and 4c of the configuration example, and chirp modulator characteristics. In the first to third embodiments, modulated optical signals (1d, 2f, 3c) having a plurality of wavelengths each chirped at a constant repetition frequency are transmitted. As shown in FIG. The optical signal (4a = 1d, 2f, 3c) output from the dispersion medium of the
(第5の実施形態)
また、図2に示す光受信装置は、図20に示す従来の光送信装置と組み合わせてシステムを構成することも可能である。この際、光送信装置においてはチャネル数だけ光送信回路を設置する必要があるが、光受信装置においては、第1ないし第4の実施形態と同様に単一のローカル光源(スイープ光源)だけを用いて、受信した複数チャネルの光信号のうち所望の複数チャネルを一括して受信することが可能であり、また、スイープ光源のスイープ特性を調整することで、受信レートが可変になる。
(Fifth embodiment)
Also, the optical receiver shown in FIG. 2 can be combined with the conventional optical transmitter shown in FIG. 20 to form a system. At this time, it is necessary to install as many optical transmission circuits as the number of channels in the optical transmission device. However, in the optical reception device, only a single local light source (sweep light source) is used as in the first to fourth embodiments. It is possible to collectively receive a desired plurality of channels among the received optical signals of the plurality of channels, and the reception rate can be varied by adjusting the sweep characteristics of the sweep light source.
ここで、図20に示す多波長光源は、例えば、図14に示すように、それぞれ異なる波長の光搬送波信号を出力する複数の単一スペクトル光源の出力を合波することで生成することができ、また、図15、図16に示すように、電気搬送波信号を入力し、この電気搬送波信号の周波数に等しい波長間隔を有する多波長光搬送波信号を出力するスーパーコンティニウム光源や、モード同期光源を用いて生成することもできる。 Here, for example, as shown in FIG. 14, the multi-wavelength light source shown in FIG. 20 can be generated by combining outputs of a plurality of single spectrum light sources that output optical carrier signals having different wavelengths. Further, as shown in FIGS. 15 and 16, a supercontinuum light source that inputs an electric carrier signal and outputs a multi-wavelength optical carrier signal having a wavelength interval equal to the frequency of the electric carrier signal, or a mode-locked light source Can also be generated.
ここで、第1ないし第3の実施形態のように、光送信装置から一定の繰り返し周波数で波長がチャープした複数波長の変調光信号(1d、2f、3c)を送信する場合と、第4および第5実施形態のように、各波長チャネルの信号の波長がチャープしていない複数波長の変調光信号(4c,9b)を送信する場合の、一括受信可能なチャネル数の違いについて、図17を用いて説明する。図17には、それぞれの波長チャネルの信号の波長がチャープしない場合と、一定の繰り返し周波数で波長がチャープする場合の、光受信装置での波長スイープ光を用いたコヒーレント検波による複数チャネル一括受信の様子を比較して示している。図から明らかなように、光受信装置でローカル光として用いる波長スイープ光のスイープ波長範囲が等しい場合でも、第1ないし第3の実施形態において、受信する光信号の波長チャープ特性と、ローカル光として用いる波長スイープ光の波長スイープ特性が逆極性の際に、より多くの波長チャネルの信号を受信することができるため、第4および第5の実施形態に比べて、一括受信可能なチャネル数を大きくできることが分かる。 Here, as in the first to third embodiments, a case where a modulated optical signal (1d, 2f, 3c) having a plurality of wavelengths chirped at a constant repetition frequency is transmitted from the optical transmitter, FIG. 17 shows the difference in the number of channels that can be collectively received when transmitting modulated optical signals (4c, 9b) having a plurality of wavelengths in which the wavelength of each wavelength channel signal is not chirped as in the fifth embodiment. It explains using. FIG. 17 shows the simultaneous reception of a plurality of channels by coherent detection using wavelength sweep light in the optical receiver when the wavelength of each wavelength channel signal is not chirped and when the wavelength is chirped at a constant repetition frequency. The situation is shown in comparison. As is apparent from the figure, even when the sweep wavelength range of the wavelength sweep light used as the local light in the optical receiver is equal, in the first to third embodiments, the wavelength chirp characteristics of the received optical signal and the local light When the wavelength sweep characteristic of the wavelength sweep light to be used has a reverse polarity, signals of more wavelength channels can be received. Therefore, the number of channels that can be collectively received is larger than in the fourth and fifth embodiments. I understand that I can do it.
(第6の実施形態)
第1ないし第5の実施形態においては、光受信装置における受光素子、フィルタ、復調器が、可変する受信レート範囲に対応する十分な帯域特性を有していることが前提とされているが、これらの光部品、電子部品が十分な帯域を有していない場合でも、受信レート可変の効果があることを図18を用いて説明する。
(Sixth embodiment)
In the first to fifth embodiments, it is assumed that the light receiving element, the filter, and the demodulator in the optical receiver have sufficient band characteristics corresponding to the variable reception rate range. Even when these optical components and electronic components do not have a sufficient band, the effect of varying the reception rate will be described with reference to FIG.
図18は、第1から第3の実施形態における光送信装置を想定しており、光受信装置は図2に示す構成と同じである。ここで、受光素子16、フィルタ17、復調器18は、図に示すタイムスロットの繰り返し周波数に対応する帯域特性しか有していないと考える。光受信装置2は、光送信装置から送信された光信号(6a)を、光合波器15において、波長スイープ光であるローカル光と合波し、合波した信号(6b)を受光素子16で受光することでコヒーレント検波を行う。各タイムスロットにおける信号の状態に応じて、受光素子16から、それぞれ6cに示す電気信号を出力し、フィルタ17で所望の周波数帯域を選択的に抽出した後、復調器18において復調して6dに示す信号を出力する。
FIG. 18 assumes the optical transmission apparatus in the first to third embodiments, and the optical reception apparatus has the same configuration as that shown in FIG. Here, it is assumed that the
第1ないし第5の実施形態で想定していたように、光受信装置の光部品、電子部品が十分な帯域特性を有している場合、6dにおいて点線で示すように、複数波長チャネルに含まれていたデータが時間軸上に多重されて出力されるが、上述のようにタイムスロットの繰り返し周波数に対応した帯域特性しか有していない場合には、6dで実線で示すように、点線で示す波形が積分された波形が出力される。なお、実際には、積分された波形は立ち上がりと立ち下がりが鈍った波形になるが、ここでは簡略的に、この波形の鈍りを無視して示している。図から明らかなように、この場合の出力波形は、複数チャネルのデータ信号状態に応じて多値振幅信号になることが分かる。すなわち、光送信装置から、複数波長チャネル間の送信データを、多値振幅変調フォーマットで送信することで、光受信装置では、波長多重(WDM)されたデータ信号を振幅軸に展開し、多値データ信号として再生できることを意味する。 As assumed in the first to fifth embodiments, when the optical component and electronic component of the optical receiver have sufficient band characteristics, they are included in the multiple wavelength channels as indicated by the dotted line in 6d. However, if it has only band characteristics corresponding to the repetition frequency of the time slot as described above, it is indicated by a dotted line as shown by a solid line in 6d. A waveform obtained by integrating the indicated waveform is output. In practice, the integrated waveform is a waveform with a dull rise and fall, but here, the dullness of this waveform is simply ignored. As is apparent from the figure, the output waveform in this case becomes a multi-value amplitude signal in accordance with the data signal states of a plurality of channels. That is, by transmitting transmission data between a plurality of wavelength channels from an optical transmission device in a multi-value amplitude modulation format, the optical reception device develops a wavelength-multiplexed (WDM) data signal on the amplitude axis and multi-values. It means that it can be reproduced as a data signal.
このように、光受信装置の光部品、電子部品の帯域特性が十分でない場合でも、本発明の光通信システムにより、可変受信レートを実現できることが分かる。 As described above, it is understood that the variable reception rate can be realized by the optical communication system of the present invention even when the band characteristics of the optical component and the electronic component of the optical receiver are not sufficient.
(第7の実施形態)
以上の実施形態はいずれも、図6ないし図8に示すように、単一の光送信装置から単一もしくは複数の光受信装置に送信するシステムについて説明したが、図2に示す光受信装置は、図19に示すように、複数の光送信装置からの光信号が波長多重(WDM)されて単一の光受信装置に伝送されるシステムにも適用が可能である。この場合、光受信装置では7aに示すように、受信したWDM信号(λ1,・・・,λN)に対して、波長がスイープしたローカル光を用いてコヒーレント検波することで、第4および第5の実施形態と同様に、受信した複数チャネルの光信号を一括して受信することが可能である。
(Seventh embodiment)
In any of the above embodiments, as shown in FIGS. 6 to 8, a system for transmitting from a single optical transmission device to a single or a plurality of optical reception devices has been described. However, the optical reception device shown in FIG. As shown in FIG. 19, the present invention can also be applied to a system in which optical signals from a plurality of optical transmission devices are wavelength-multiplexed (WDM) and transmitted to a single optical reception device. In this case, as shown in 7a, the optical receiving apparatus performs coherent detection on the received WDM signal (λ1,..., ΛN) using the local light having a swept wavelength, so that the fourth and fifth Similarly to the embodiment, it is possible to collectively receive the received optical signals of a plurality of channels.
1,41 光送信装置
2,42 光受信装置
11,14 スイープ光源
12,28,45 光変調器
13,29,32 分散媒質
15,48 光合波器
16,49 受光素子
17,50 フィルタ
18,51 復調器
19 直接変調レーザ
20,23 レーザ
21,30 位相変調器
22 外部共振器
24 パワースプリッタ
25 波長スプリッタ
26 パルス光源
27,34 光チャープ変調器
31 高速周波数変調光源
43 多波長光源
44 波長分波器
46 波長合波器
47 単一スペクトル光源
DESCRIPTION OF
Claims (10)
出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数で掃引する波長掃引型光源と、
前記波長掃引型光源の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器と、
前記光変調器の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質と、
を備えることを特徴とする光送信装置。 An optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal,
A wavelength-swept light source that sweeps the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition rate;
An optical modulator that modulates an output optical signal of the wavelength-swept light source with a baseband signal;
A dispersion medium that gives different delay times depending on the wavelength to the output optical signal of the optical modulator;
An optical transmission device comprising:
一定の繰り返し周波数でパルス光信号を出力するパルス光源と、
前記パルス光源のパルス光信号に対し、所定の繰り返し周波数で波長をチャープさせる変調を施す光チャープ変調器と、
前記光チャープ変調器の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器と、
前記光変調器の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質と、
を備えることを特徴とする光送信装置。 An optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal,
A pulsed light source that outputs a pulsed light signal at a constant repetition frequency;
An optical chirp modulator that modulates the pulsed light signal of the pulsed light source to chirp the wavelength at a predetermined repetition rate;
An optical modulator that modulates an output optical signal of the optical chirp modulator with a baseband signal;
A dispersion medium that gives different delay times depending on the wavelength to the output optical signal of the optical modulator;
An optical transmission device comprising:
入力するベースバンド信号のパルスに応じて出力光の電力を制御すると同時に、所定の繰り返し周波数で出力光信号の波長を掃引することが可能な高速周波数変調光源と、
前記高速周波数変調光源の出力光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質と、
を備えることを特徴とする光送信装置。 An optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal,
A high-speed frequency modulation light source capable of controlling the power of the output light according to the pulse of the input baseband signal and simultaneously sweeping the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition frequency;
A dispersion medium that gives different delay times depending on wavelengths to the output optical signal of the high-speed frequency modulation light source;
An optical transmission device comprising:
前記分散媒質の出力光信号に対して、所定の繰り返し周波数で波長をチャープさせる変調を施す光チャープ変調器を備えることを特徴とする光送信装置。 The optical transmission device according to claim 1,
An optical transmission device comprising: an optical chirp modulator that modulates an output optical signal of the dispersion medium to chirp a wavelength at a predetermined repetition frequency.
出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数で掃引する波長掃引型光源と、
前記複数波長の変調光信号と前記波長掃引型光源の出力光信号を合波する光合波器と、
前記光合波器の出力光信号を受光することによりコヒーレント検波を行う受光素子と、
前記受光素子の出力電気信号のうち、所定の周波数帯域だけを選択的に通過させるフィルタと、
前記フィルタの出力を復調して、前記ベースバンド信号を再生する復調器と、
を備えることを特徴とする光受信装置。 An optical receiver that receives a modulated optical signal of a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal and demodulates the baseband signal,
A wavelength-swept light source that sweeps the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition rate;
An optical multiplexer that combines the modulated optical signals of the plurality of wavelengths and the output optical signal of the wavelength-swept light source;
A light receiving element that performs coherent detection by receiving an output optical signal of the optical multiplexer; and
Of the output electric signal of the light receiving element, a filter that selectively passes only a predetermined frequency band,
A demodulator that demodulates the output of the filter and regenerates the baseband signal;
An optical receiving device comprising:
出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数で掃引する波長掃引型光源と、
前記波長掃引型光源の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器と、
を備えることを特徴とする光送信装置。 An optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal,
A wavelength-swept light source that sweeps the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition rate;
An optical modulator that modulates an output optical signal of the wavelength-swept light source with a baseband signal;
An optical transmission device comprising:
一定の繰り返し周波数でパルス光信号を出力するパルス光源と、
前記パルス光源のパルス光信号に対し、所定の繰り返し周波数で波長をチャープさせる変調を施す光チャープ変調器と、
前記光チャープ変調器の出力光信号をベースバンド信号で変調する光変調器と、
を備えることを特徴とする光送信装置。 An optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal,
A pulsed light source that outputs a pulsed light signal at a constant repetition frequency;
An optical chirp modulator that modulates the pulsed light signal of the pulsed light source to chirp the wavelength at a predetermined repetition rate;
An optical modulator that modulates an output optical signal of the optical chirp modulator with a baseband signal;
An optical transmission device comprising:
入力するベースバンド信号のパルスに応じて出力光の電力を制御すると同時に、所定の繰り返し周波数で出力光信号の波長を掃引することが可能な高速周波数変調光源を備えることを特徴とする光送信装置。 An optical transmitter that outputs a modulated optical signal having a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal,
An optical transmission device comprising: a high-speed frequency modulation light source capable of controlling the power of output light in accordance with a pulse of an input baseband signal and simultaneously sweeping the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition frequency .
出力光信号の波長を、所定の繰り返し周波数で掃引する波長掃引型光源と、
前記複数波長の変調光信号に対し、波長に応じて異なる遅延時間を与える分散媒質と、
前記分散媒質の出力光信号と前記波長掃引型光源の出力光信号を合波する光合波器と、
前記光合波器の出力光信号を受光することによりコヒーレント検波を行う受光素子と、
前記受光素子の出力電気信号のうち、所定の周波数帯域だけを選択的に通過させるフィルタと、
前記フィルタの出力を復調して、前記ベースバンド信号を再生する復調器と、
を備えることを特徴とする光受信装置。 An optical receiver that receives a modulated optical signal of a plurality of wavelengths modulated by a baseband signal and demodulates the baseband signal,
A wavelength-swept light source that sweeps the wavelength of the output optical signal at a predetermined repetition rate;
A dispersion medium that gives different delay times according to the wavelengths for the modulated optical signals of the plurality of wavelengths;
An optical multiplexer that combines the output optical signal of the dispersion medium and the output optical signal of the wavelength-swept light source;
A light receiving element that performs coherent detection by receiving an output optical signal of the optical multiplexer; and
Of the output electric signal of the light receiving element, a filter that selectively passes only a predetermined frequency band,
A demodulator that demodulates the output of the filter and regenerates the baseband signal;
An optical receiving device comprising:
前記光送信装置は、請求項1〜4に記載のいずれかの光送信装置であって、前記光受信装置は、請求項5に記載の光受信装置であり、または、前記光送信装置は、請求項6〜8に記載のいずれかの光送信装置であって、前記光受信装置は、請求項9に記載の光受信装置であることを特徴とする光通信システム。 A modulated optical signal of a plurality of wavelengths modulated with a baseband signal is output from the optical transmitter, transmitted to the optical receiver via an optical transmission line, and the modulated optical signal is received by the optical receiver to receive the baseband In an optical communication system that demodulates a signal,
The optical transmission device is any one of the optical transmission devices according to claims 1 to 4, wherein the optical reception device is the optical reception device according to claim 5, or the optical transmission device is 9. The optical communication apparatus according to claim 6, wherein the optical reception apparatus is the optical reception apparatus according to claim 9.
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