JP2014140087A - Multiplexed optical transmission device, transmitter, receiver, and multiplexed optical transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は多重光伝送装置、送信機、受信機及び多重光伝送方法に係わり、特に波長多重により信号を多重して光伝送を行う多重光伝送装置、送信機、受信機及び多重光伝送方法に関する。 The present invention relates to a multiplexed optical transmission apparatus, a transmitter, a receiver, and a multiplexed optical transmission method, and more particularly to a multiplexed optical transmission apparatus, a transmitter, a receiver, and a multiplexed optical transmission method that perform optical transmission by multiplexing signals by wavelength multiplexing. .
図1は背景技術となる多重光伝送装置の構成例を示すブロック図である。図1において、長距離光伝送送信機101は光伝送装置送信機1からの信号を、長距離光通信用に所要の波長(第1の波長)と光出力の光信号に変換し、信号多重部103へ出力する。同様に、長距離光伝送送信機102は光伝送装置送信機2からの信号を、長距離光通信用に所要の波長(第2の波長)と光出力の光信号に変換し、信号多重部103へ出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a multiplex optical transmission apparatus as a background art. In FIG. 1, a long-distance
信号多重部103から出力された光信号は、光伝送路104を通り、信号分離部105で各波長に分離される。第1の波長の信号は長距離光伝送受信器106で受信され、光伝送装置受信器3へ送信される。同様に、第2の波長の信号は長距離光伝送受信器107で受信され、光伝送装置受信器4へ送信される。
The optical signal output from the
こうして、光伝送装置送信機1と光伝送装置受信機3、および、光伝送装置送信機2と光伝送装置受信機4の間に、長距離光通信装置を入れることで、長距離離れた区間での通信が可能となることは一般的に知られている。
Thus, the long-distance optical communication device is inserted between the optical
多重光伝送装置に関連する技術としては、特許文献1に同一偏波の第1の側波帯及び第1の光搬送波、並びに第2の側波帯及び第2の光搬送波を含む光信号を生成する光送信装置と、光信号を受信して第1又は第2の光搬送波を除去後に電気信号に変換する光受信装置とを含む光通信システムが記載されている。また、特許文献2には、光伝送路から入力する受信信号の弁別閾値を決定する方法が記載されている。
As a technique related to the multiplexed optical transmission apparatus,
上記の多重光伝送装置では、波長多重により信号を多重していたが、多重できる信号は、スペクトラムの幅で決まっているため、決まった波長数以上は多重できなかった。 In the above multiplexed optical transmission apparatus, signals are multiplexed by wavelength multiplexing. However, since the signals that can be multiplexed are determined by the width of the spectrum, it is impossible to multiplex more than a predetermined number of wavelengths.
本発明に係わる典型的な多重光伝送装置は、それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機と、
前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機と、
を有する多重光伝送装置である。
A typical multiple optical transmission apparatus according to the present invention is provided corresponding to a plurality of light sources that emit light having different wavelengths, and the light from the plurality of light sources is transmitted in at least two directions. A plurality of polarization elements having a polarization direction of light, a plurality of optical signal modulators provided corresponding to the plurality of polarization elements, and respectively receiving light from each polarization element and an information signal, and the plurality An optical transmitter comprising: a signal multiplexing unit that multiplexes the optical signal from the optical signal modulator;
A signal separation unit that separates an optical signal received from the optical transmitter for each wavelength; and a light in one polarization direction among the light in the polarization directions in at least two directions among the optical signals that have been separated. An optical receiver comprising a plurality of polarization controllers that pass;
Is a multiplex optical transmission device.
本発明に係わる典型的な光送信機は、それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光信号と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機である。 A typical optical transmitter according to the present invention is provided corresponding to a plurality of light sources that emit light having different wavelengths, and the light from the plurality of light sources in at least two directions. A plurality of polarizing elements for making light in the polarization direction, a plurality of optical signal modulators provided corresponding to the plurality of polarizing elements, to which an optical signal and an information signal from each polarizing element are respectively input, and the plurality And a signal multiplexing unit that multiplexes optical signals from the optical signal modulator.
本発明に係わる典型的な光受信機は、少なくとも二方向の偏光方向に偏光され、複数の波長に多重化された光信号を受信し、該光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機である。 A typical optical receiver according to the present invention includes a signal separation unit that receives an optical signal polarized in at least two polarization directions and multiplexed into a plurality of wavelengths, and separates the optical signal for each wavelength. And a plurality of polarization controllers that respectively pass light of one of the at least two polarization directions of the separated optical signal.
本発明に係わる典型的な多重光伝送方法は、光送信機において、複数の光源から、それぞれ波長の異なる光を放出し、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とし、偏光された光と情報信号とを用いて信号変調を行い、それぞれ信号変調された複数の光信号を多重化して送信し、
光受信機において、前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離し、信号分離された光信号を前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光とする、多重光伝送方法である。
In a typical multiplexed optical transmission method according to the present invention, in an optical transmitter, light having different wavelengths is emitted from a plurality of light sources, and the light from the plurality of light sources is light having at least two polarization directions. And performing signal modulation using polarized light and an information signal, and multiplexing and transmitting a plurality of signal-modulated optical signals,
In the optical receiver, the optical signal received from the optical transmitter is subjected to signal separation for each wavelength, and the optical signal thus separated is set as light having one polarization direction among the light having at least two polarization directions. Multiplex optical transmission method.
本発明によれば、以下に記載するような典型的な効果を奏する。
第1の効果は光の偏光特性を利用することで多重密度を増やすことができることである。
第2の効果は偏光の制御を行うことで、多重数に応じて偏光軸数を変えることができることである。
According to the present invention, there are typical effects as described below.
The first effect is that the multiplexing density can be increased by utilizing the polarization characteristics of light.
The second effect is that the number of polarization axes can be changed according to the number of multiplexing by controlling the polarization.
以下、本発明の典型的な一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係わる多重光伝送装置は、図2に示す受信機と図3に示す送信機とを光ファイバ等の光伝送路で接続して構成することができる。図5は本発明に係わる多重光伝送装置による多重光伝送方法を示すフローチャートである。 The multiplexed optical transmission apparatus according to the present invention can be configured by connecting the receiver shown in FIG. 2 and the transmitter shown in FIG. 3 through an optical transmission line such as an optical fiber. FIG. 5 is a flowchart showing a multiplexed optical transmission method by the multiplexed optical transmission apparatus according to the present invention.
図2は、本発明に係わる送信機の一実施形態を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a transmitter according to the present invention.
図2に示すように、レーザーダイオード(LD)11の特定波長λ1の光信号(CW光)を偏光フィルタ(偏光素子となる)12へ入力し(ステップS211)、y方向の偏光特性(y偏光)をもった光信号(CW光)に変換し、光信号変調器13へ入力する(ステップS212)。送信機へ入力された光信号は、光/電気信号変換回路14にて、電気信号に変換される。この電気信号を光信号変調器13へ入力し(ステップS212)、y偏光特性をもった光変調信号を信号多重部(マルチプレクサ)15へ出力する(ステップS213)。
As shown in FIG. 2, an optical signal (CW light) having a specific wavelength λ1 of a laser diode (LD) 11 is input to a polarizing filter (which becomes a polarizing element) 12 (step S211), and polarization characteristics in the y direction (y-polarized light). ) And is input to the optical signal modulator 13 (step S212). The optical signal input to the transmitter is converted into an electrical signal by the optical / electrical
また、レーザーダイオード(LD)111の特定波長λ2の光信号(CW光)を偏光フィルタ(偏光素子となる)112へ入力し(ステップS211)、x方向の偏光特性(X偏光)をもった光信号(CW光)に変換し、光信号変調器113へ入力する(ステップS212)。送信機へ入力された他の光信号は、光/電気信号変換回路114にて、電気信号に変換される。この電気信号を光信号変調器113へ入力し(ステップS212)、X偏光特性をもった光変調信号を信号多重部(マルチプレクサ)15へ出力する(ステップS213)。
Further, an optical signal (CW light) having a specific wavelength λ2 of the laser diode (LD) 111 is input to a polarizing filter (which becomes a polarizing element) 112 (step S211), and light having polarization characteristics in the x direction (X-polarized light). A signal (CW light) is converted and input to the optical signal modulator 113 (step S212). Another optical signal input to the transmitter is converted into an electrical signal by the optical / electrical
図3は、本発明に係わる受信機の一実施形態を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a receiver according to the present invention.
図2に示した送信機から送信され、信号分離部50で波長毎に分離された信号は(ステップS214)、偏光コントローラ61に入力され、所望の偏光(y偏光)の信号のみを通過させる(ステップS215)。その後、所望の偏光(y偏光)の信号がカプラ64へ入力する(ステップS216)。一方、レーザーダイオード(LD)62の特定波長λ1のローカルCW光も、偏光フィルタ63に入力され、所望の偏光(y偏光)の信号のみが通過し、カプラ64へ入力される(ステップS216)。カプラ64で信号光とローカル光を重畳することで、光受信器65でコヒーレント受信する(ステップS217)。この信号をフレーム検出器66へ入力し、後段の光/電気変換器69で光信号に変換し光信号として出力する。
The signal transmitted from the transmitter shown in FIG. 2 and separated for each wavelength by the signal separation unit 50 (step S214) is input to the
また一方、フレーム検出器66からエラー検出器67へ渡し、エラー検出器67にて、エラーを検出し、エラーが最小となるように偏光制御回路68では、偏光コントローラ61の偏光を制御する。
On the other hand, the error is detected from the
同様に、信号分離部50で別の波長で分離された信号は(ステップS214)、偏光コントローラ161に入力され、所望の偏光(x偏光)の信号のみを通過させる(ステップS215)。その後、所望の偏光(x偏光)の信号がカプラ164へ入力する(ステップS216)。一方、レーザーダイオード(LD)162の特定波長λ2のローカルCW光も、偏光フィルタ163に入力され所望の偏光(x偏光)の信号のみが通過し、カプラ164へ入力され(ステップS216)。カプラ164で信号光とローカル光を重畳することで、光受信器165でコヒーレント受信する(ステップS217)。この信号をフレーム検出器166へ入力し、後段の光/電気変換器169で光信号に変換し光信号として出力する。
Similarly, the signal separated at another wavelength by the signal separation unit 50 (step S214) is input to the
また一方、フレーム検出器166からエラー検出器167へ渡し、エラー検出器167にて、エラーを検出し、エラーが最小となるように偏光制御回路168では、偏光コントローラ161の偏光を制御する。
On the other hand, the error is transferred from the
この様にして、波長と、偏光に依存した信号光のみを送信機で受信することができる。 In this way, only signal light depending on the wavelength and polarization can be received by the transmitter.
なお、上記実施形態では、x偏光、y偏光のみとしているが、偏光を細かく用いて多重数を増やしても良い。また、簡易化のため、波長はλ1、λ2の光信号を多重化した例について説明したが、それ以上の数の波長の光信号を多重化する送信機、それらを分離する受信機を構成してもよいことは勿論である。例えば図4に示すように送信機で波長がλ1〜λ6の光信号を多重化し、受信機で多重化された信号を分離してもよい。また、λ1〜λ6以上の波長の光信号を多重化し、受信機で多重化された信号を分離してもよい。 In the above embodiment, only x-polarized light and y-polarized light are used. However, the number of multiplexing may be increased by using polarized light finely. For simplicity, an example in which optical signals with wavelengths λ1 and λ2 are multiplexed has been described. However, a transmitter that multiplexes optical signals with a larger number of wavelengths and a receiver that separates them are configured. Of course, it may be. For example, as shown in FIG. 4, an optical signal having a wavelength of λ1 to λ6 may be multiplexed by a transmitter, and the multiplexed signal may be separated by a receiver. Further, optical signals having wavelengths of λ1 to λ6 or more may be multiplexed and the multiplexed signal may be separated by the receiver.
次に波長と、偏光の配置の一配置例を、図4を使用して説明する。 Next, an example of arrangement of wavelength and polarization will be described with reference to FIG.
図4において、送信機が送出する信号は、(波長:偏光)=(λ1、y偏光)、(λ3、y偏光)、(λ5、y偏光)、(λ2、x偏光)、(λ4、x偏光)、(λ6、x偏光)と、並んでいる。 In FIG. 4, the signals transmitted by the transmitter are (wavelength: polarized light) = (λ1, y polarized light), (λ3, y polarized light), (λ5, y polarized light), (λ2, x polarized light), (λ4, x (Polarized light) and (λ6, x-polarized light).
λ1、λ3、λ5は波長間隔が50GHzのy偏光、λ2、λ4、λ6は波長間隔は50GHzのx偏光である。 λ1, λ3, and λ5 are y-polarized light having a wavelength interval of 50 GHz, and λ2, λ4, and λ6 are x-polarized light having a wavelength interval of 50 GHz.
そして、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6は25GHzの波長間隔で配置できる。 Λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, and λ6 can be arranged at a wavelength interval of 25 GHz.
図1に示したような背景技術であれば、波長間隔は50GHzの信号密度しかとれない場合でも、偏光を利用することで、密度を2倍にすることができる。 In the case of the background art as shown in FIG. 1, even if the wavelength interval can only be 50 GHz, the density can be doubled by using polarized light.
本実施形態では、長距離光伝送装置において波長多重と共に、光の偏光を利用した多重を行うことにより、多重できる信号密度を増加できる。 In the present embodiment, the signal density that can be multiplexed can be increased by performing multiplexing using wavelength polarization and polarization of light in the long-distance optical transmission apparatus.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の構成には限られない。 A part or all of the above embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited to the following configuration.
(付記1)
それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機と、
前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機と、
を有する多重光伝送装置。
(Appendix 1)
A plurality of light sources that emit light having different wavelengths, a plurality of polarizing elements that are provided corresponding to the plurality of light sources, and that use the light from the plurality of light sources as light in at least two polarization directions; A plurality of optical signal modulators provided corresponding to the plurality of polarizing elements, to which light and information signals from the respective polarizing elements are respectively input, and optical signals from the plurality of optical signal modulators are multiplexed. An optical transmitter comprising: a signal multiplexing unit;
A signal separation unit that separates an optical signal received from the optical transmitter for each wavelength; and a light in one polarization direction among the light in the polarization directions in at least two directions among the optical signals that have been separated. An optical receiver comprising a plurality of polarization controllers that pass;
Multiplexed optical transmission apparatus having
(付記2)
付記1の多重光伝送装置において、前記複数の偏光コントローラの光信号から復調された情報信号のエラーを検出するエラー検出器と、該エラーを抑制するように前記偏光コントローラの偏光を制御する偏光制御部とを有する多重光伝送装置。
(Appendix 2)
In the multiplexed optical transmission apparatus according to
(付記3)
それぞれ波長の異なる光を放出する複数の光源と、該複数の光源に対応して設けられ、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とする複数の偏光素子と、前記複数の偏光素子に対応して設けられ、各偏光素子からの光信号と情報信号とがそれぞれ入力される複数の光信号変調器と、前記複数の光信号変調器からの光信号を多重化する信号多重部と、を備えた光送信機。
(Appendix 3)
A plurality of light sources that emit light having different wavelengths, a plurality of polarizing elements that are provided corresponding to the plurality of light sources, and that use the light from the plurality of light sources as light in at least two polarization directions; A plurality of optical signal modulators provided corresponding to the plurality of polarizing elements, to which optical signals and information signals from the respective polarizing elements are respectively input, and optical signals from the plurality of optical signal modulators are multiplexed. An optical transmitter comprising: a signal multiplexing unit;
(付記4)
少なくとも二方向の偏光方向に偏光され、複数の波長に多重化された光信号を受信し、該光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機。
(Appendix 4)
Receiving an optical signal polarized in at least two polarization directions and multiplexed into a plurality of wavelengths, and separating the optical signal for each wavelength; and at least the optical signal among the separated optical signals An optical receiver comprising: a plurality of polarization controllers that respectively pass light in one polarization direction out of light in two polarization directions.
(付記5)
付記4の光受信機において、前記複数の偏光コントローラの光信号から復調された情報信号のエラーを検出するエラー検出器と、該エラーを抑制するように前記偏光コントローラの偏光を制御する偏光制御部とを有する光受信機。
(Appendix 5)
In the optical receiver according to appendix 4, an error detector that detects an error of an information signal demodulated from the optical signals of the plurality of polarization controllers, and a polarization controller that controls the polarization of the polarization controller so as to suppress the errors And an optical receiver.
(付記6)
光送信機において、複数の光源から、それぞれ波長の異なる光を放出し、該複数の光源からの複数の光を少なくとも二方向の偏光方向の光とし、偏光された光と情報信号とを用いて信号変調を行い、それぞれ信号変調された複数の光信号を多重化して送信し、
光受信機において、前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離し、信号分離された光信号を前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光とする、多重光伝送方法。
(Appendix 6)
In an optical transmitter, light having different wavelengths is emitted from a plurality of light sources, the plurality of lights from the plurality of light sources are set as light in at least two polarization directions, and the polarized light and the information signal are used. Performs signal modulation, multiplexes and transmits a plurality of optical signals each modulated,
In the optical receiver, the optical signal received from the optical transmitter is subjected to signal separation for each wavelength, and the optical signal thus separated is set as light having one polarization direction among the light having at least two polarization directions. Multiplex optical transmission method.
本発明は、信号を多重化して送信し、受信した多重化信号を分離して光通信を行う多重光伝送装置、送信機、受信機及び多重光伝送方法に用いられるものである。 The present invention is used for a multiplexed optical transmission apparatus, a transmitter, a receiver, and a multiplexed optical transmission method for multiplexing and transmitting signals and separating received multiplexed signals for optical communication.
11、111 レーザーダイオード(LD)
12、112 偏光フィルタ
13、113 光信号変調器
14、114 光/電気信号変換回路
15 信号多重部
50 信号分離部
61、161 偏光コントローラ
62、161 レーザーダイオード(LD)
63、163 偏光フィルタ
64、164 カプラ
65、165 光受信器
66、166 フレーム検出器
67、167 エラー検出器
68、168 偏光制御回路
69、169 光/電気変換器
11, 111 Laser diode (LD)
DESCRIPTION OF
63, 163
Claims (6)
前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離する信号分離部と、信号分離された光信号のうち、前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光をそれぞれ通過させる複数の偏光コントローラと、を備えた光受信機と、
を有する多重光伝送装置。 A plurality of light sources that emit light having different wavelengths, a plurality of polarizing elements that are provided corresponding to the plurality of light sources, and that use the light from the plurality of light sources as light in at least two polarization directions; A plurality of optical signal modulators provided corresponding to the plurality of polarizing elements, to which light and information signals from the respective polarizing elements are respectively input, and optical signals from the plurality of optical signal modulators are multiplexed. An optical transmitter comprising: a signal multiplexing unit;
A signal separation unit that separates an optical signal received from the optical transmitter for each wavelength; and a light in one polarization direction among the light in the polarization directions in at least two directions among the optical signals that have been separated. An optical receiver comprising a plurality of polarization controllers that pass;
Multiplexed optical transmission apparatus having
光受信機において、前記光送信機から受信した光信号を波長ごとに信号分離し、信号分離された光信号を前記少なくとも二方向の偏光方向の光のうちの一つの偏光方向の光とする、多重光伝送方法。 In an optical transmitter, light having different wavelengths is emitted from a plurality of light sources, the plurality of lights from the plurality of light sources are set as light in at least two polarization directions, and the polarized light and the information signal are used. Performs signal modulation, multiplexes and transmits a plurality of optical signals each modulated,
In the optical receiver, the optical signal received from the optical transmitter is subjected to signal separation for each wavelength, and the optical signal thus separated is set as light having one polarization direction among the light having at least two polarization directions. Multiplex optical transmission method.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140805 |