JP2012169857A - 光通信システム、光送信機、光受信機、及び光通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る光通信システム及び光通信方法は、マルチモード伝送路に存在する複数の伝搬モードそれぞれをキャリアとして利用する。このため、1の波長であっても複数のキャリアを形成することができる。従って、周波数利用効率を向上させ、既設の伝送路及び従来の伝送方式で伝送容量を拡大することができる光通信システム及び光通信方法を提供することができる。
【選択図】図1
Description
前記光送信機は、前記マルチモード伝送路で伝搬可能な前記所定波長のうちの1波長の光を、前記マルチモード伝送路における基本モードで生成する光源と、前記光源からの光を複数に分岐する光分波器と、前記光分波器で分岐された光のそれぞれを変調して光信号として出力する光変調器と、前記光変調器が出力する前記光信号を互いにモードが異なるようにモード変換するモード変換器と、前記モード変換器又は前記光変調器が出力する前記光信号を合波するモード合波器と、をモード多重ユニットとして有し、前記モード合波器が合波した前記光信号を前記光通信信号としており、
前記光受信機は、受信した前記光通信信号をモード毎の前記光信号に分波するモード分波器と、前記モード分波器が出力する前記光信号を受光する受光回路と、をモード分割ユニットとして有することを特徴とする。
前記光受信機で、受信した前記光通信信号をモード毎の前記光信号に分波するモード分波手順と、前記モード分波手順で出力された前記光信号を受光する受光手順と、をモード分割ステップとして実行することを特徴とする。
前記光受信機は、複数の前記モード分割ユニットを有し、受信した前記光通信信号を波長毎に分波し、それぞれを前記モード分割ユニットの前記モード分波器へ結合する伝搬モード保持波長分波器をさらに有することを特徴とする。
前記光受信機で、受信した前記光通信信号を波長毎に分波する伝搬モード保持波長分波手順を行い、前記伝搬モード保持波長分波手順で分波された前記光通信信号をそれぞれ複数の前記モード分割ステップで処理することを特徴とする。
前記光送信機は、前記モード多重ユニットが出力する偏波の異なる前記光通信信号を前記偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持偏波合波器をさらに有し、
前記光受信機の前記モード分割ユニットは、前記モード分波器を2つ持ち、
前記光受信機は、受信した前記光通信信号を前記偏波毎に分離してそれぞれを前記モード分割ユニットの前記モード分波器に結合する伝搬モード保持偏波分波器をさらに有することを特徴とする。
前記モード多重ステップの後に、前記モード多重ステップで出力される偏波の異なる前記光通信信号を前記偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持偏波合波手順をさらに行い、
前記光受信機で、受信した前記光通信信号を前記偏波毎に分離する伝搬モード保持偏波分波手順を行い、前記伝搬モード保持偏波分波手順で分離した前記光通信信号を前記モード分割ステップで処理することを特徴とする。
前記光送信機は、前記光源の波長が互いに異なる複数の前記モード多重ユニットを有し、それぞれの前記モード多重ユニットが出力する波長と偏波の異なる前記光通信信号を偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持波長合波器をさらに有し、
前記光受信機の前記モード分割ユニットは、前記モード分波器を2つ持ち、
前記光受信機は、複数の前記モード分割ユニットを有し、受信した前記光通信信号を波長毎に分波する伝搬モード保持波長分波器と、前記伝搬モード保持波長分波器で分波された前記光通信信号を前記偏波毎に分離してそれぞれを前記モード分割ユニットの前記モード分波器に結合する伝搬モード保持偏波分波器と、をさらに有することを特徴とする。
前記モード多重ステップにおいて、前記モード合波手順前に前記光信号を直交する偏波に調整する偏波コントロール手順を行い、前記モード合波手順で前記偏波毎に前記光信号を合波して前記光通信信号とし、前記モード多重ステップの後に、それぞれの前記モード多重ステップで出力される波長と偏波の異なる前記光通信信号を偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持波長合波手順をさらに行い、
前記光受信機で、受信した前記光通信信号を波長毎に分波する伝搬モード保持波長分波手順を行い、前記伝搬モード保持波長分波手順で分波された前記光通信信号をそれぞれ前記偏波毎に分離する伝搬モード保持偏波分波手順を行い、前記伝搬モード保持偏波分波手順で分離した前記光通信信号を前記モード分割ステップで処理することを特徴とする。
図1は、本実施形態の光通信システム100を説明する図である。光通信システム100は、光通信信号を送信する光送信機111と、光通信信号を受信する光受信機118と、光送信機111と前記光受信機118との間を接続し、所定波長の光を複数のモードで伝搬するマルチモード伝送路117と、を備える。光送信機111は、マルチモード伝送路117で伝搬可能な所定波長のうちの1波長の光を、マルチモード伝送路117における基本モードで生成する光源112と、光源112からの光を複数に分岐する光分波器113と、光分波器113で分岐された光のそれぞれを変調して光信号として出力する光変調器114と、光変調器114が出力する光信号を互いにモードが異なるようにモード変換するモード変換器115と、モード変換器115又は光変調器114が出力する光信号を合波するモード合波器116と、をモード多重ユニット151として有し、モード合波器116が合波した光信号を光通信信号としている。光受信機118は、受信した光通信信号をモード毎の光信号に分波するモード分波器119と、モード分波器119が出力する光信号を受光する受光回路120と、をモード分割ユニット161として有する。
図5は、本実施形態の光通信システム200を説明する図である。光通信システム200は、図1の光通信システム100とWDMとを組み合わせている。光通信システム200は、光送信機211が、光源112の波長が互いに異なる複数のモード多重ユニット151を有し、それぞれのモード多重ユニット151が出力する波長の異なる光通信信号を合波して出力する伝搬モード保持波長合波器217をさらに有していること、及び光受信機219が、複数のモード分割ユニット161を有し、受信した光通信信号を波長毎に分波し、それぞれをモード分割ユニット161のモード分波器119へ結合する伝搬モード保持波長分波器220をさらに有すること、が光通信システム100と異なる点である。
図6は、本実施形態の光通信システム300を説明する図である。光通信システム300は、図1の光通信システム100とPDMとを組み合わせている。光通信システム300は、モード多重ユニット152が、モード合波器116を2つ持ち、光信号を直交する偏波に調整し、偏波毎にモード合波器116に結合する偏波コントローラ317をさらに持つこと、光送信機が、モード多重ユニット152が出力する偏波の異なる光通信信号を偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持偏波合波器319をさらに有すること、モード分割ユニット162が、モード分波器119を2つ持つこと、及び前記光受信機が、受信した光通信信号を偏波毎に分離してそれぞれをモード分割ユニット162のモード分波器119に結合する伝搬モード保持偏波分波器322をさらに有すること、が光通信システム100と異なる点である。
図7は、本実施形態の光通信システム400を説明する図である。光通信システム400は、図1の光通信システム100とWDMとPDMとを組み合わせている。光通信システム400は、モード多重ユニット152が、モード合波器116を2つ持ち、光信号を直交する偏波に調整し、偏波毎にモード合波器116に結合する偏波コントローラ317をさらに持つこと、光送信機411が、光源112の波長が互いに異なる複数のモード多重ユニット152を有し、それぞれのモード多重ユニット152が出力する波長と偏波の異なる光通信信号を偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持波長合波器419をさらに有すること、モード分割ユニット161が、モード分波器119を2つ持つこと、及び光受信機421が、複数のモード分割ユニット161を有し、受信した光通信信号を波長毎に分波する伝搬モード保持波長分波器422と、伝搬モード保持波長分波器422で分波された光通信信号を偏波毎に分離してそれぞれをモード分割ユニット161のモード分波器119に結合する伝搬モード保持偏波分波器322と、をさらに有すること、が光通信システム100と異なる点である。
111、211、311、411:光送信機
118、219、321、421:光受信機
112:光源
113:光分波器
114:光変調器
115:モード変換器
116:モード合波器
117:マルチモード伝送路
119:モード分波器
120:受光回路
151、152:モード多重ユニット
161、162:モード分割ユニット
217:伝搬モード保持波長合波器
220:伝搬モード保持波長分波器
313:光分波器
317:偏波コントローラ
319:伝搬モード保持偏波合波器
322:伝搬モード保持偏波分波器
419:伝搬モード保持偏波合波器
422:伝搬モード保持波長分波器
Claims (10)
- 光通信信号を送信する光送信機と、
前記光通信信号を受信する光受信機と、
前記光送信機と前記光受信機との間を接続し、所定波長の光を複数のモードで伝搬するマルチモード伝送路と、
を備える光通信システムであって、
前記光送信機は、
前記マルチモード伝送路で伝搬可能な前記所定波長のうちの1波長の光を、前記マルチモード伝送路における基本モードで生成する光源と、
前記光源からの光を複数に分岐する光分波器と、
前記光分波器で分岐された光のそれぞれを変調して光信号として出力する光変調器と、
前記光変調器が出力する前記光信号を互いにモードが異なるようにモード変換するモード変換器と、
前記モード変換器又は前記光変調器が出力する前記光信号を合波するモード合波器と、
をモード多重ユニットとして有し、前記モード合波器が合波した前記光信号を前記光通信信号としており、
前記光受信機は、
受信した前記光通信信号をモード毎の前記光信号に分波するモード分波器と、
前記モード分波器が出力する前記光信号を受光する受光回路と、
をモード分割ユニットとして有すること
を特徴とする光通信システム。 - 前記光送信機は、
前記光源の波長が互いに異なる複数の前記モード多重ユニットを有し、
それぞれの前記モード多重ユニットが出力する波長の異なる前記光通信信号を合波して出力する伝搬モード保持波長合波器をさらに有し、
前記光受信機は、
複数の前記モード分割ユニットを有し、
受信した前記光通信信号を波長毎に分波し、それぞれを前記モード分割ユニットの前記モード分波器へ結合する伝搬モード保持波長分波器をさらに有すること
を特徴とする請求項1に記載の光通信システム。 - 前記光送信機の前記モード多重ユニットは、
前記モード合波器を2つ持ち、
前記光信号を直交する偏波に調整し、前記偏波毎に前記モード合波器に結合する偏波コントローラをさらに持ち、
前記光送信機は、
前記モード多重ユニットが出力する偏波の異なる前記光通信信号を前記偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持偏波合波器をさらに有し、
前記光受信機の前記モード分割ユニットは、
前記モード分波器を2つ持ち、
前記光受信機は、
受信した前記光通信信号を前記偏波毎に分離してそれぞれを前記モード分割ユニットの前記モード分波器に結合する伝搬モード保持偏波分波器をさらに有すること
を特徴とする請求項1に記載の光通信システム。 - 前記光送信機の前記モード多重ユニットは、
前記モード合波器を2つ持ち、
前記光信号を直交する偏波に調整し、前記偏波毎に前記モード合波器に結合する偏波コントローラをさらに持ち、
前記光送信機は、
前記光源の波長が互いに異なる複数の前記モード多重ユニットを有し、
それぞれの前記モード多重ユニットが出力する波長と偏波の異なる前記光通信信号を偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持波長合波器をさらに有し、
前記光受信機の前記モード分割ユニットは、
前記モード分波器を2つ持ち、
前記光受信機は、
複数の前記モード分割ユニットを有し、
受信した前記光通信信号を波長毎に分波する伝搬モード保持波長分波器と、
前記伝搬モード保持波長分波器で分波された前記光通信信号を前記偏波毎に分離してそれぞれを前記モード分割ユニットの前記モード分波器に結合する伝搬モード保持偏波分波器と、
をさらに有すること
を特徴とする請求項1に記載の光通信システム。 - 請求項1から4のいずれかに記載する光通信システムが備える光送信機。
- 請求項1から4のいずれかに記載する光通信システムが備える光受信機。
- 光通信信号を送信する光送信機と、
前記光通信信号を受信する光受信機と、
前記光送信器と前記光受信器との間を接続し、所定波長の光を複数のモードで伝搬するマルチモード伝送路と、
を備える光通信システムの光通信方法であって、
前記光送信機で、
前記マルチモード伝送路で伝搬可能な前記所定波長のうちの1波長の光を、前記マルチモード伝送路における基本モードで生成する光生成手順と、
前記光生成手順で生成された光を複数に分岐する光分波手順と、
前記光分波手順で分岐された光のそれぞれを変調して光信号として出力する光変調手順と、
前記光変調手順で出力された前記光信号を互いにモードが異なるようにモード変換するモード変換手順と、
前記モード変換手順又は前記光変調手順で出力された前記光信号を合波するモード合波手順と、
をモード多重ステップとして実行し、前記モード合波手順で合波した前記光信号を前記光通信信号としており、
前記光受信機で、
受信した前記光通信信号をモード毎の前記光信号に分波するモード分波手順と、
前記モード分波手順で出力された前記光信号を受光する受光手順と、
をモード分割ステップとして実行すること
を特徴とする光通信方法。 - 前記光送信機で、
前記光源の波長が互いに異なる複数の前記モード多重ステップを行い、
それぞれの前記モード多重ステップで出力される波長の異なる前記光通信信号を合波して出力する伝搬モード保持波長合波手順をさらに行い、
前記光受信機で、
受信した前記光通信信号を波長毎に分波する伝搬モード保持波長分波手順を行い、
前記伝搬モード保持波長分波手順で分波された前記光通信信号をそれぞれ複数の前記モード分割ステップで処理すること
を特徴とする請求項7に記載の光通信方法。 - 前記光送信機で、
前記モード多重ステップにおいて、
前記モード合波手順前に前記光信号を直交する偏波に調整する偏波コントロール手順を行い、
前記モード合波手順で前記偏波毎に前記光信号を合波して前記光通信信号とし、
前記モード多重ステップの後に、
前記モード多重ステップで出力される偏波の異なる前記光通信信号を前記偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持偏波合波手順をさらに行い、
前記光受信機で、
受信した前記光通信信号を前記偏波毎に分離する伝搬モード保持偏波分波手順を行い、
前記伝搬モード保持偏波分波手順で分離した前記光通信信号を前記モード分割ステップで処理すること
を特徴とする請求項7に記載の光通信方法。 - 前記光送信機で、
前記光源の波長が互いに異なる複数の前記モード多重ステップを行い、
前記モード多重ステップにおいて、
前記モード合波手順前に前記光信号を直交する偏波に調整する偏波コントロール手順を行い、
前記モード合波手順で前記偏波毎に前記光信号を合波して前記光通信信号とし、
前記モード多重ステップの後に、
それぞれの前記モード多重ステップで出力される波長と偏波の異なる前記光通信信号を偏波を保持した状態で合波して出力する伝搬モード保持波長合波手順をさらに行い、
前記光受信機で、
受信した前記光通信信号を波長毎に分波する伝搬モード保持波長分波手順を行い、
前記伝搬モード保持波長分波手順で分波された前記光通信信号をそれぞれ前記偏波毎に分離する伝搬モード保持偏波分波手順を行い、
前記伝搬モード保持偏波分波手順で分離した前記光通信信号を前記モード分割ステップで処理すること
を特徴とする請求項7に記載の光通信方法。
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