JP2013046230A - ダイバーシティ光伝送装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光送信手段と光受信手段との間で、複数N以上のコアから構成されるマルチコア光ファイバを伝送媒体として信号光をダイバーシティ伝送するダイバーシティ光伝送装置において、光送信手段から送信される信号光の強度をN個に分割してマルチコア光ファイバのN個のコアへ入力する光分割手段と、マルチコア光ファイバのN個のコアから出力される各信号光に対して、各コアの特性に応じた重み付けを行ってそれぞれの振幅と位相を揃える光重み付け手段と、光重み付け手段から出力される各コアに対応の信号光を合成して光受信手段に出力する光合成手段とを備える。
【選択図】 図1
Description
図1において、半導体レーザ(LD)のようなCW光源11からの光を光変調器12で変調し、出力される信号光を光カプラのような光分岐器13で複数に分割する。分割数をNとする。N分割された信号光は、マルチコア光ファイバ14のそれぞれのコアへ結合させる。各コアを伝搬した信号光は、それぞれ光重み付け回路15−1,15−2を介して振幅と位相が調整され、振幅と位相が揃った状態で光合成器16に入力して合成され、光受信器17で電気信号に変換される。ここで、マルチコア光ファイバ14では、各コアを伝搬した信号光間の位相揺らぎが均一であるので、相互位相を揃えることが可能である。以下、詳しく説明する。
と表される。ωc は光キャリア周波数、bi(t)は位相変調情報、φn は位相雑音である。
Re{si(t)}=(P(i) in ai(t))1/2 cosjθsigi
において、ai(t)=1、bi(t=mT)=1 or -1である。4値QPSKでは、
si(t)=(P(i) in ai(t))1/2{cos(ωct+bci(t)π+φn)
+jsin(ωct+bsi(t)π+φn)}
において、ai(t)=1、bci(t=mT)=1 or -1、bsi(t=mT)=1 or -1である。M値QAMでは、さらにai(t)がMの値に応じて多値をとる。
ここで、|d|=1/|hi |と選ぶと、
図3において、各コアを伝搬した信号光を入力する光重み付け回路15−1,15−2は、それぞれ振幅調整器と位相調整器により構成される。振幅調整器は、光増幅器を用いて|d|=1/|hi |を実現できる。位相調整器は、例えばLN位相変調器やPLC熱光学効果型遅延調整器を用い、式(4) に相当する遅延量制御を行う。位相調整器は、信号光の包絡線の位置を一致させるシンボル速度の逆数に相当する時間調整部と、波長(1.5μm) 相当量の遅延調整部の2種類から構成される。異種コアファイバにおけるコアの伝搬定数差にもよるが、伝搬定数差が小さい場合には、包絡線用遅延調整器は不要となる。
γ=10, 20dBのとき、単一コア伝送では、3.5, 6.7 bit/sec/Hz 、5コア並列伝送すると、それぞれ7.9, 21.6 bit/sec/Hzである。γ=10dBでは2倍、γ=20dBでは3倍以上の容量拡大が期待できるのが分かる。非線形効果のためにこれまでは光ファイバ入力光強度Pinがある一定値以下に抑圧されていたが、等価的にPinをN倍に高めることができるので、γを10log10N(dB) 高めることが可能となる。したがって、より大きな拡大効果が期待できる。
12 光変調器
13 光分岐器
14 マルチコア光ファイバ
15−1,15−2 光重み付け回路
16 光合成器
17 光受信器
Claims (4)
- 光送信手段と光受信手段との間で、複数N以上のコアから構成されるマルチコア光ファイバを伝送媒体として信号光をダイバーシティ伝送するダイバーシティ光伝送装置において、
前記光送信手段から送信される信号光の強度をN個に分割して前記マルチコア光ファイバのN個のコアへ入力する光分割手段と、
前記マルチコア光ファイバのN個のコアから出力される各信号光に対して、各コアの特性に応じた重み付けを行ってそれぞれの振幅と位相を揃える光重み付け手段と、
前記光重み付け手段から出力される前記各コアに対応の信号光を合成して前記光受信手段に出力する光合成手段と
を備えたことを特徴とするダイバーシティ光伝送装置。 - 請求項1に記載のダイバーシティ光伝送装置において、
前記光重み付け手段は、前記信号光を増幅する光増幅器を用いた振幅調整器と、前記コアの特性に応じて生じる位相遅延の調整、群速度遅延およびその分散に対する補償を行う遅延調整器とを備えた
ことを特徴とするダイバーシティ光伝送装置。 - 光送信手段と光受信手段との間で、複数N以上のコアから構成されるマルチコア光ファイバを伝送媒体として信号光をダイバーシティ伝送するダイバーシティ光伝送方法において、
前記光送信手段から送信される信号光の強度を光分割手段でN個に分割して前記マルチコア光ファイバのN個のコアへ入力し、
前記マルチコア光ファイバのN個のコアから出力される各信号光を光重み付け手段に入力して各コアの特性に応じた重み付けを行ってそれぞれの振幅と位相が揃え、
前記光重み付け手段から出力される前記各コアに対応の信号光を光合成手段で合成して前記光受信手段に出力する
ことを特徴とするダイバーシティ光伝送方法。 - 請求項3に記載のダイバーシティ光伝送方法において、
前記光重み付け手段は、前記信号光を増幅する光増幅器を用いた振幅調整を行い、前記コアの特性に応じて生じる位相遅延の調整、群速度遅延およびその分散に対する補償を行う
ことを特徴とするダイバーシティ光伝送方法。
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