JP2570204B2 - 全光中継器 - Google Patents
全光中継器Info
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- JP2570204B2 JP2570204B2 JP6299312A JP29931294A JP2570204B2 JP 2570204 B2 JP2570204 B2 JP 2570204B2 JP 6299312 A JP6299312 A JP 6299312A JP 29931294 A JP29931294 A JP 29931294A JP 2570204 B2 JP2570204 B2 JP 2570204B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全光中継器に係わり、
たとえば、光通信システムで用いられる全光中継器に関
する。
たとえば、光通信システムで用いられる全光中継器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを情報伝送路として用いる光
通信システムでは、光ファイバを伝播することによって
生ずる、信号光のレベル低下や波形歪みを、端局間で何
度か補償してやる必要がある。このような補償を行うた
めに、現在、実用化されている光通信システムでは、信
号光を光・電気変換素子によって、一旦、電気信号に変
換し、その電気信号を用いて、等化増幅(reshaping) 、
識別再生(regenarating)、リタイミング(retiming)を行
い、電気・光変換素子を用いて再び信号光に変換して出
力する３Ｒ光中継器が用いられている。
通信システムでは、光ファイバを伝播することによって
生ずる、信号光のレベル低下や波形歪みを、端局間で何
度か補償してやる必要がある。このような補償を行うた
めに、現在、実用化されている光通信システムでは、信
号光を光・電気変換素子によって、一旦、電気信号に変
換し、その電気信号を用いて、等化増幅(reshaping) 、
識別再生(regenarating)、リタイミング(retiming)を行
い、電気・光変換素子を用いて再び信号光に変換して出
力する３Ｒ光中継器が用いられている。
【０００３】しかし、３Ｒ光中継器によって中継できる
信号速度には、限界があり、更に大容量の情報伝送を実
現するために、電気信号に変換することなく、信号光の
中継を行う技術の開発が進められている。
信号速度には、限界があり、更に大容量の情報伝送を実
現するために、電気信号に変換することなく、信号光の
中継を行う技術の開発が進められている。
【０００４】たとえば、特開平２−５２５３５号公報に
は、光双安定レーザを用いた光中継器が開示されてい
る。この光中継器では、光双安定レーザが発生する光の
レベルが、入力される光のレベルと光双安定レーザの光
しきい値との大小関係に応じて、大きく変化することを
利用して、信号光の等化増幅および識別再生を行ってい
る。また、クロックの抽出も、２つのハーフミラー間に
光双安定レーザを設けた光クロック抽出器に信号光を導
入することにより行われており、ハーフミラーと光双安
定レーザ間の光の伝播時間を信号光の１タイムスロット
に設定することにより、信号光からのクロック抽出が行
われている。識別再生が行われた信号光は、このクロッ
ク抽出器で抽出されたクロック光と位相が合うように、
光遅延素子で遅延された後に、外部に対して出力されて
いる。
は、光双安定レーザを用いた光中継器が開示されてい
る。この光中継器では、光双安定レーザが発生する光の
レベルが、入力される光のレベルと光双安定レーザの光
しきい値との大小関係に応じて、大きく変化することを
利用して、信号光の等化増幅および識別再生を行ってい
る。また、クロックの抽出も、２つのハーフミラー間に
光双安定レーザを設けた光クロック抽出器に信号光を導
入することにより行われており、ハーフミラーと光双安
定レーザ間の光の伝播時間を信号光の１タイムスロット
に設定することにより、信号光からのクロック抽出が行
われている。識別再生が行われた信号光は、このクロッ
ク抽出器で抽出されたクロック光と位相が合うように、
光遅延素子で遅延された後に、外部に対して出力されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
特開昭２−５３５３５号公報記載の光中継器は、信号光
を電気信号に変換することなく中継が行われる構成とな
っているので、３Ｒ光中継器よりは、高い信号速度の信
号光の中継が行える。しかし、信号光の識別再生に、光
双安定レーザを用いているため、この光中継器から出力
される信号光は、消光比が悪いものとなり、情報伝送時
にエラーが発生する確率が高くなってしまう。また、光
双安定レーザで処理できる信号速度は、高々１０Ｇｂ／
ｓであるので、中継できる信号速度も十分なものとはな
っていない。
特開昭２−５３５３５号公報記載の光中継器は、信号光
を電気信号に変換することなく中継が行われる構成とな
っているので、３Ｒ光中継器よりは、高い信号速度の信
号光の中継が行える。しかし、信号光の識別再生に、光
双安定レーザを用いているため、この光中継器から出力
される信号光は、消光比が悪いものとなり、情報伝送時
にエラーが発生する確率が高くなってしまう。また、光
双安定レーザで処理できる信号速度は、高々１０Ｇｂ／
ｓであるので、中継できる信号速度も十分なものとはな
っていない。
【０００６】さらに、この光中継器で用いられているク
ロック抽出器では、共振器の調整を高精度に行わなけれ
ばならないという問題もあった。
ロック抽出器では、共振器の調整を高精度に行わなけれ
ばならないという問題もあった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、さらに高速動作
が可能で、しかも、消光比が高い信号光を出力できる全
光中継器を提供することにある。
が可能で、しかも、消光比が高い信号光を出力できる全
光中継器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
（イ）中継すべきパルス符号化された信号光を第１信号
光と第２信号光に分岐する信号光分岐手段と、（ロ）こ
の信号光分岐手段によって分岐された第１信号光を基
に、前記信号光のクロック周波数と等しい周波数の所定
パルス幅の光パルス列をクロック光として出力するクロ
ック光出力手段と、（ハ）このクロック光出力手段が出
力するクロック光を第１クロック光と第２クロック光に
分岐するクロック光分岐手段と、（ニ）このクロック光
分岐手段で分岐された第１クロック光と前記第２信号光
とが同一方向に伝播され、第１クロック光に含まれる、
第２信号光内の光パルスと重なる光パルスに光周波数領
域における所定量の位相シフトを与える光非線形媒質
と、（ホ）この光非線形媒質から出力される第１クロッ
ク光と前記第２クロック光を、位相シフトが与えられて
いない第１クロック光内の光パルスと第２クロック光内
の光パルスの位相が一致し、各クロック光の偏波面を一
致あるいは平行にさせる形で合波する合波手段とを具備
する。
（イ）中継すべきパルス符号化された信号光を第１信号
光と第２信号光に分岐する信号光分岐手段と、（ロ）こ
の信号光分岐手段によって分岐された第１信号光を基
に、前記信号光のクロック周波数と等しい周波数の所定
パルス幅の光パルス列をクロック光として出力するクロ
ック光出力手段と、（ハ）このクロック光出力手段が出
力するクロック光を第１クロック光と第２クロック光に
分岐するクロック光分岐手段と、（ニ）このクロック光
分岐手段で分岐された第１クロック光と前記第２信号光
とが同一方向に伝播され、第１クロック光に含まれる、
第２信号光内の光パルスと重なる光パルスに光周波数領
域における所定量の位相シフトを与える光非線形媒質
と、（ホ）この光非線形媒質から出力される第１クロッ
ク光と前記第２クロック光を、位相シフトが与えられて
いない第１クロック光内の光パルスと第２クロック光内
の光パルスの位相が一致し、各クロック光の偏波面を一
致あるいは平行にさせる形で合波する合波手段とを具備
する。
【０００９】すなわち、請求項１記載の発明では、全光
中継器内に、中継すべきパルス符号化された信号光を基
に、そのクロック周波数と等しい周波数の所定パルス幅
の光パルス列をクロック光として出力するクロック光出
力手段を設け、そのクロック光を分岐した第１クロック
光と、信号光を分岐した第２信号光とを、非線形媒質中
を同方向に伝播させることによって、第１クロック光内
の光パルスのうち、信号光内の光パルスと重なる光パル
スだけに光周波数領域における所定量の位相シフト（た
とえば、π）を与える。そして、第１クロック光内の、
位相シフトが与えられていない光パルスと第２クロック
光内の光パルスの位相が一致し、各クロック光の偏波面
を一致あるいは平行にさせる形で、それらの光を合波
し、合波した光を、他装置に出力する信号光とする。
中継器内に、中継すべきパルス符号化された信号光を基
に、そのクロック周波数と等しい周波数の所定パルス幅
の光パルス列をクロック光として出力するクロック光出
力手段を設け、そのクロック光を分岐した第１クロック
光と、信号光を分岐した第２信号光とを、非線形媒質中
を同方向に伝播させることによって、第１クロック光内
の光パルスのうち、信号光内の光パルスと重なる光パル
スだけに光周波数領域における所定量の位相シフト（た
とえば、π）を与える。そして、第１クロック光内の、
位相シフトが与えられていない光パルスと第２クロック
光内の光パルスの位相が一致し、各クロック光の偏波面
を一致あるいは平行にさせる形で、それらの光を合波
し、合波した光を、他装置に出力する信号光とする。
【００１０】なお、第１クロック光と第２クロック光を
位相を一致させて合波させる際には、クロック光分岐手
段が分岐した第２クロック光を、第１クロック光が伝播
する方向とは逆方向に非線形媒質内を伝播させてから合
波させるといった手段を用いることができる。
位相を一致させて合波させる際には、クロック光分岐手
段が分岐した第２クロック光を、第１クロック光が伝播
する方向とは逆方向に非線形媒質内を伝播させてから合
波させるといった手段を用いることができる。
【００１１】請求項２記載の発明は、（イ）中継すべき
パルス符号化された信号光を第１信号光と第２信号光に
分岐する第１信号光分岐手段と、（ロ）この第１信号光
分岐手段によって分岐された第１信号光を基に、信号光
のクロック周波数と等しい周波数の所定パルス幅の光パ
ルス列をクロック光として出力するクロック光出力手段
と、（ハ）第１信号光分岐手段が出力する第２信号光を
第３信号光と第４信号光に２分岐する第２信号光分岐手
段と、（ニ）この第２信号光分岐手段で分岐された第３
信号光とクロック光出力手段が出力するクロック光とが
同一方向に伝播され、第３信号光に含まれる光パルス
の、クロック光の光パルスと重なる部分に光周波数領域
における所定量の位相シフトを与える光非線形媒質と、
（ホ）この光非線形媒質から出力される第３信号光と第
４信号光を、位相シフトが与えられていない第３信号光
内の光パルスと第４信号光内の光パルスの位相が一致
し、各信号光の偏波面を一致あるいは平行にさせる形で
合波する合波手段とを具備する。
パルス符号化された信号光を第１信号光と第２信号光に
分岐する第１信号光分岐手段と、（ロ）この第１信号光
分岐手段によって分岐された第１信号光を基に、信号光
のクロック周波数と等しい周波数の所定パルス幅の光パ
ルス列をクロック光として出力するクロック光出力手段
と、（ハ）第１信号光分岐手段が出力する第２信号光を
第３信号光と第４信号光に２分岐する第２信号光分岐手
段と、（ニ）この第２信号光分岐手段で分岐された第３
信号光とクロック光出力手段が出力するクロック光とが
同一方向に伝播され、第３信号光に含まれる光パルス
の、クロック光の光パルスと重なる部分に光周波数領域
における所定量の位相シフトを与える光非線形媒質と、
（ホ）この光非線形媒質から出力される第３信号光と第
４信号光を、位相シフトが与えられていない第３信号光
内の光パルスと第４信号光内の光パルスの位相が一致
し、各信号光の偏波面を一致あるいは平行にさせる形で
合波する合波手段とを具備する。
【００１２】すなわち、請求項２記載の発明では、全光
中継器内に、中継すべきパルス符号化された信号光を基
に、そのクロック周波数と等しい周波数の所定パルス幅
の光パルス列をクロック光として出力するクロック光出
力手段を設け、そのクロック光を用いて、信号光を分岐
した光である第３信号光内の光パルスのうち、クロック
光内の光パルスと重なる部分だけに光周波数領域におけ
る所定量の位相シフト（たとえば、π）を与える。そし
て、第３信号光内の、位相シフトが与えられていない光
パルスと第４信号光内の光パルスの位相が一致し、各信
号光の偏波面を一致あるいは平行にさせる形で、それら
の光を合波し、合波した光を、他装置に出力する信号光
とする。
中継器内に、中継すべきパルス符号化された信号光を基
に、そのクロック周波数と等しい周波数の所定パルス幅
の光パルス列をクロック光として出力するクロック光出
力手段を設け、そのクロック光を用いて、信号光を分岐
した光である第３信号光内の光パルスのうち、クロック
光内の光パルスと重なる部分だけに光周波数領域におけ
る所定量の位相シフト（たとえば、π）を与える。そし
て、第３信号光内の、位相シフトが与えられていない光
パルスと第４信号光内の光パルスの位相が一致し、各信
号光の偏波面を一致あるいは平行にさせる形で、それら
の光を合波し、合波した光を、他装置に出力する信号光
とする。
【００１３】なお、第３信号光と第４信号光を位相を一
致させて合波させる際には、第２信号光分岐手段が分岐
した第４信号光を、第３信号光が伝播する方向とは逆方
向に非線形媒質内を伝播させてから合波させるといった
手段を用いることができる。
致させて合波させる際には、第２信号光分岐手段が分岐
した第４信号光を、第３信号光が伝播する方向とは逆方
向に非線形媒質内を伝播させてから合波させるといった
手段を用いることができる。
【００１４】また、クロック光出力手段は、レーザが正
常に発振する、非常に接近した波長を持った幾つかの発
振モードが同期することによってピコ秒オーダーのパル
ス光を発生するモードロックレーザを用いたものである
ことが望ましい。
常に発振する、非常に接近した波長を持った幾つかの発
振モードが同期することによってピコ秒オーダーのパル
ス光を発生するモードロックレーザを用いたものである
ことが望ましい。
【００１５】
【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１６】図１に、本発明の一実施例による全光中継
器の概略構成を示す。図示してあるように、実施例の全
光中継器は、光カプラ１１と光増幅器１２とモードロッ
クレーザ１３と非線形ループミラー１４と、クロック光
（詳細は後述する）だけを通過する光フィルタ１５によ
って構成されており、中継すべき信号光２１は、光カプ
ラ１１に入力される。
器の概略構成を示す。図示してあるように、実施例の全
光中継器は、光カプラ１１と光増幅器１２とモードロッ
クレーザ１３と非線形ループミラー１４と、クロック光
（詳細は後述する）だけを通過する光フィルタ１５によ
って構成されており、中継すべき信号光２１は、光カプ
ラ１１に入力される。
【００１７】光カプラ１１は、入力された信号光２１を
分岐して、光増幅器１２とモードロックレーザ１３とに
供給する光回路素子であり、光増幅器１２に入力された
信号光は、光増幅器１２内で直接増幅され、非線形ルー
プミラー１４内に供給されている。実施例の全光中継器
は、波長１．５５６μｍの信号光が入力される装置とし
て構成してあり、光増幅器１２としては、１．５５μｍ
帯で高い利得を持つエルビウム添加光ファイバ増幅器を
使用している。なお、実施例では、伝送速度４０Ｇｂ／
ｓのＲＺ符号形式のパルス符号列（パルス幅１０ｐｓ）
を信号光として用いている。
分岐して、光増幅器１２とモードロックレーザ１３とに
供給する光回路素子であり、光増幅器１２に入力された
信号光は、光増幅器１２内で直接増幅され、非線形ルー
プミラー１４内に供給されている。実施例の全光中継器
は、波長１．５５６μｍの信号光が入力される装置とし
て構成してあり、光増幅器１２としては、１．５５μｍ
帯で高い利得を持つエルビウム添加光ファイバ増幅器を
使用している。なお、実施例では、伝送速度４０Ｇｂ／
ｓのＲＺ符号形式のパルス符号列（パルス幅１０ｐｓ）
を信号光として用いている。
【００１８】モードロックレーザ１３は、モノリシック
半導体モードロックレーザタイプのレーザであり、モー
ドロックレーザ１３には、図２に模式的に示してあるよ
うに、その可飽和吸収領域３１と利得領域３２に、それ
ぞれ、直流バイアス源３５、３６によって、適切なバイ
アス電圧が印加されており、モードロックレーザ１３の
基本共振周波数の整数倍の伝送速度を有する信号光２１
が入力されることにより、モードロックレーザ１３は、
信号光２１のクロック成分と同一の周波数の光パルス列
（波長１．５５４μｍ）を出力することとなり、その光
パルス列が、クロック光２２として、非線型ループミラ
ー１４に入力されている。
半導体モードロックレーザタイプのレーザであり、モー
ドロックレーザ１３には、図２に模式的に示してあるよ
うに、その可飽和吸収領域３１と利得領域３２に、それ
ぞれ、直流バイアス源３５、３６によって、適切なバイ
アス電圧が印加されており、モードロックレーザ１３の
基本共振周波数の整数倍の伝送速度を有する信号光２１
が入力されることにより、モードロックレーザ１３は、
信号光２１のクロック成分と同一の周波数の光パルス列
（波長１．５５４μｍ）を出力することとなり、その光
パルス列が、クロック光２２として、非線型ループミラ
ー１４に入力されている。
【００１９】非線型ループミラーは、時分割多重された
信号光から、特定の信号光だけを分岐させるために、非
線形光学効果を利用した光回路素子であり、たとえば、
「エレクトロニクス・レターズ、第２６巻、第１４号、
９６２〜９６４頁、１９９０年７月（Electronics Lett
ers, Vol.26, No.14, pp.962-964, July,1990 」に開示
されている。
信号光から、特定の信号光だけを分岐させるために、非
線形光学効果を利用した光回路素子であり、たとえば、
「エレクトロニクス・レターズ、第２６巻、第１４号、
９６２〜９６４頁、１９９０年７月（Electronics Lett
ers, Vol.26, No.14, pp.962-964, July,1990 」に開示
されている。
【００２０】実施例の全光中継器に設けられている非線
形ループミラー１４は、光カプラ１６、１７と分散シフ
トシングルモード光ファイバ１８（零分散波長：１．５
５４μｍ）と半波長板１９を、図１に示したように組み
合わして構成されており、モードロックレーザ１３が出
力するクロック光２２は光カプラ１６に、光増幅器１２
によって増幅された信号光は、光カプラ１７に導入され
ている。
形ループミラー１４は、光カプラ１６、１７と分散シフ
トシングルモード光ファイバ１８（零分散波長：１．５
５４μｍ）と半波長板１９を、図１に示したように組み
合わして構成されており、モードロックレーザ１３が出
力するクロック光２２は光カプラ１６に、光増幅器１２
によって増幅された信号光は、光カプラ１７に導入され
ている。
【００２１】 光カプラ１６は、モードロックレーザ１
３からのクロック光２２を２分岐して、光カプラ１７側
ポートと半波長板１９側ポートに出力するとともに、光
カプラ１７側ポートと半波長板１９側ポートから入力さ
れる光を合波して、合波光を、その２つの入力光の互い
の位相シフト量（光周波数領域）に応じてモードロック
レーザ１３側ポートあるいは光フィルタ１５側ポートに
出力する光回路であり、半波長板１９側ポートに出力さ
れたクロック光２２L は、半波長板１９によってその偏
波面が９０度傾けられた（光周波数領域の位相シフト量
π／２に相当）後に、分散シフトシングルモード光ファ
イバ１８に導入されている。また、分散シフトシングル
モード光ファイバ１８を通過したクロック光２２R も、
半波長板１９によって、その偏波面が−９０度傾けられ
た後に、光カプラ１６に導入されている。この半波長板
１９によって、クロック光２２L とクロック光２２R の
光周波数領域での位相差はπ与えられたことになる。
３からのクロック光２２を２分岐して、光カプラ１７側
ポートと半波長板１９側ポートに出力するとともに、光
カプラ１７側ポートと半波長板１９側ポートから入力さ
れる光を合波して、合波光を、その２つの入力光の互い
の位相シフト量（光周波数領域）に応じてモードロック
レーザ１３側ポートあるいは光フィルタ１５側ポートに
出力する光回路であり、半波長板１９側ポートに出力さ
れたクロック光２２L は、半波長板１９によってその偏
波面が９０度傾けられた（光周波数領域の位相シフト量
π／２に相当）後に、分散シフトシングルモード光ファ
イバ１８に導入されている。また、分散シフトシングル
モード光ファイバ１８を通過したクロック光２２R も、
半波長板１９によって、その偏波面が−９０度傾けられ
た後に、光カプラ１６に導入されている。この半波長板
１９によって、クロック光２２L とクロック光２２R の
光周波数領域での位相差はπ与えられたことになる。
【００２２】 また、光カプラ１６側ポートから出力さ
れたクロック光２２R には、光カプラ１７によって、光
増幅器１２が増幅した信号光２１ A が合波された後に、
分散シフトシングルモード光ファイバ１８に導入されて
いる。なお、実施例の全光中継器に設けられている分散
シフトシングルモード光ファイバ１８の長さは、５ｋｍ
であり、この長さは、増幅された信号光２１A とクロッ
ク光２２Rが同一方向に伝播することによって、クロッ
ク光２２R の受ける相互位相変調による位相シフト量が
πとなるように、光増幅器１２における増幅度を勘案し
て決定されたものである。
れたクロック光２２R には、光カプラ１７によって、光
増幅器１２が増幅した信号光２１ A が合波された後に、
分散シフトシングルモード光ファイバ１８に導入されて
いる。なお、実施例の全光中継器に設けられている分散
シフトシングルモード光ファイバ１８の長さは、５ｋｍ
であり、この長さは、増幅された信号光２１A とクロッ
ク光２２Rが同一方向に伝播することによって、クロッ
ク光２２R の受ける相互位相変調による位相シフト量が
πとなるように、光増幅器１２における増幅度を勘案し
て決定されたものである。
【００２３】以下、図３を用いて、実施例の全光中継器
における中継動作の詳細を説明する。図３（ａ）に示し
たような比較的、パルス幅の広い信号光２１が入力され
た場合、実施例の全光中継器では、モードロックレーザ
１３により、（ｂ）に示したような、短パルスのクロッ
ク光２２が出力されることになる。そして、光カプラ１
６によって２分岐された一方のクロック光２２R は、光
カプラ１７によって、増幅された信号光２１A と合波さ
れ、分散シフトシングルモード光ファイバ１８を伝播す
ることになる。
における中継動作の詳細を説明する。図３（ａ）に示し
たような比較的、パルス幅の広い信号光２１が入力され
た場合、実施例の全光中継器では、モードロックレーザ
１３により、（ｂ）に示したような、短パルスのクロッ
ク光２２が出力されることになる。そして、光カプラ１
６によって２分岐された一方のクロック光２２R は、光
カプラ１７によって、増幅された信号光２１A と合波さ
れ、分散シフトシングルモード光ファイバ１８を伝播す
ることになる。
【００２４】従って、クロック光２２R に含まれる光パ
ルスのうち、信号光２１A の光パルスと重なる光パルス
は、光非線形媒質である分散シフトシングルモード光フ
ァイバ１８内で、相互位相変調を受ける。前述したよう
に、分散シフトシングルモード光ファイバ１８の長さと
光増幅器１２の増幅率は、その相互位相変調による位相
シフト量がπとなるように設定されているので、分散シ
フトシングルモード光ファイバ１８を通過した後に、光
カプラ１６に入力されるクロック光２２R は、図３
（ｃ）に模式的に示したように、信号光パルスに対応す
る光パルス（ハッチングしてある光パルス）だけが位相
シフトπを受けたものとなる。
ルスのうち、信号光２１A の光パルスと重なる光パルス
は、光非線形媒質である分散シフトシングルモード光フ
ァイバ１８内で、相互位相変調を受ける。前述したよう
に、分散シフトシングルモード光ファイバ１８の長さと
光増幅器１２の増幅率は、その相互位相変調による位相
シフト量がπとなるように設定されているので、分散シ
フトシングルモード光ファイバ１８を通過した後に、光
カプラ１６に入力されるクロック光２２R は、図３
（ｃ）に模式的に示したように、信号光パルスに対応す
る光パルス（ハッチングしてある光パルス）だけが位相
シフトπを受けたものとなる。
【００２５】このため、光カプラ１６で、クロック光２
２R 、２２L が合波されると、位相シフトを受けた光パ
ルスと、位相シフトを受けていない光パルスとは、光周
波数領域での位相差がπとなり、光カプラ１６によっ
て、クロック光２２中、位相シフトを受けた光パルスだ
けが、図３（ｄ）に示すように、光フィルタ１５側に出
力され、残りの光パルスは、モードロックレーザ１３側
に出力されることになる。
２R 、２２L が合波されると、位相シフトを受けた光パ
ルスと、位相シフトを受けていない光パルスとは、光周
波数領域での位相差がπとなり、光カプラ１６によっ
て、クロック光２２中、位相シフトを受けた光パルスだ
けが、図３（ｄ）に示すように、光フィルタ１５側に出
力され、残りの光パルスは、モードロックレーザ１３側
に出力されることになる。
【００２６】すなわち、実施例の全光中継器では、モー
ドロックレーザ１３によって作成された短パルスのクロ
ック光から、信号光と重なる光パルスだけが抽出され、
信号光として出力される。このため、信号光のパルス幅
が広くなっていても、実施例の全光中継器から出力され
る信号光を構成する光パルスのパルス幅は、モードロッ
クレーザ１３が出力する光パルスのパルス幅と等しくな
り、また、その抽出を、相互位相変調によって与えられ
た位相シフトを用いて行っているので、出力される光パ
ルスの消光比も高くなっている。
ドロックレーザ１３によって作成された短パルスのクロ
ック光から、信号光と重なる光パルスだけが抽出され、
信号光として出力される。このため、信号光のパルス幅
が広くなっていても、実施例の全光中継器から出力され
る信号光を構成する光パルスのパルス幅は、モードロッ
クレーザ１３が出力する光パルスのパルス幅と等しくな
り、また、その抽出を、相互位相変調によって与えられ
た位相シフトを用いて行っているので、出力される光パ
ルスの消光比も高くなっている。
【００２７】なお、実施例の全光中継器は、クロック光
に対して位相シフトを与える構成としてあるが、信号光
を光カプラ１６から供給し、増幅したクロック光を光カ
プラ１７から供給するようにして、信号光中の光パルス
内の、クロック光と重なる部分だけが抽出されるよう
に、全光中継器を構成することもできる。
に対して位相シフトを与える構成としてあるが、信号光
を光カプラ１６から供給し、増幅したクロック光を光カ
プラ１７から供給するようにして、信号光中の光パルス
内の、クロック光と重なる部分だけが抽出されるよう
に、全光中継器を構成することもできる。
【００２８】 また、光フィルタ１５は、クロック光２
２からの抽出結果であるクロック光２２S とともに、光
フィルタ側に出力されることがある信号光２１Aの一部
（２１′）を除去するために設けてあるフィルタである
ので、光カプラ１６によって、信号光が除外できる場合
には、この光フィルタ１５は設けなくとも良い。
２からの抽出結果であるクロック光２２S とともに、光
フィルタ側に出力されることがある信号光２１Aの一部
（２１′）を除去するために設けてあるフィルタである
ので、光カプラ１６によって、信号光が除外できる場合
には、この光フィルタ１５は設けなくとも良い。
【００２９】また、非線形スイッチとして動作させてい
る部分（非線型ループミラー１４）をループ状に構成す
る必要もなく、たとえば、光ファイバなどの非線形媒質
を２本（２系統）用い、それらの２本の光ファイバに光
を分岐入力するための光カプラと、２本の光ファイバか
ら出力される光を合波するための光カプラを別に設けて
も良い。
る部分（非線型ループミラー１４）をループ状に構成す
る必要もなく、たとえば、光ファイバなどの非線形媒質
を２本（２系統）用い、それらの２本の光ファイバに光
を分岐入力するための光カプラと、２本の光ファイバか
ら出力される光を合波するための光カプラを別に設けて
も良い。
【００３０】なお、本発明の適用範囲は、実施例に限定
されるものではなく、たとえば、中継対象とする信号光
の波長等を変更する場合には、その波長に適した光増幅
器や光回路を用いて全光中継器を構成すれば良く、ま
た、モードロックレーザから出力させるパルス幅も、必
要に応じて適宜変更しても良いことは当然である。
されるものではなく、たとえば、中継対象とする信号光
の波長等を変更する場合には、その波長に適した光増幅
器や光回路を用いて全光中継器を構成すれば良く、ま
た、モードロックレーザから出力させるパルス幅も、必
要に応じて適宜変更しても良いことは当然である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項５記載の発明によれば、非線形媒質内で生ずる相互
位相変調を利用して、信号光の中継が行われることにな
るので、全光中継器から出力される信号光の消光比を高
くすることができ、また、高速に動作させることもでき
る。
求項５記載の発明によれば、非線形媒質内で生ずる相互
位相変調を利用して、信号光の中継が行われることにな
るので、全光中継器から出力される信号光の消光比を高
くすることができ、また、高速に動作させることもでき
る。
【００３２】また、請求項２または請求項４記載の発明
のように、信号光を構成する光パルスから必要な部分だ
けを抽出するように全光中継器を構成した場合には、入
力された信号光の波長と同じ波長の光を出力することが
できることにもなる。
のように、信号光を構成する光パルスから必要な部分だ
けを抽出するように全光中継器を構成した場合には、入
力された信号光の波長と同じ波長の光を出力することが
できることにもなる。
【００３３】そして、請求項３または請求項４記載の発
明のように、同一の非線形媒質に双方向から、最終的に
干渉を起こさせる２つの光を導入して、それらの位相つ
まり光路長が一致するようにした場合には、全光中継器
の構成を簡単なものとすることができることになる。
明のように、同一の非線形媒質に双方向から、最終的に
干渉を起こさせる２つの光を導入して、それらの位相つ
まり光路長が一致するようにした場合には、全光中継器
の構成を簡単なものとすることができることになる。
【００３４】さらに、請求項５記載の発明のように、光
クロック抽出器をモードロックレーザから構成した場合
には、信号光の伝送速度が、モードロックレーザの整数
倍であれば、全光中継器を動作させることができること
になる。一般に、新たな光通信システムにおける伝送速
度は、旧システムの伝送速度の整数倍に設定されるた
め、請求項５記載の全光中継器は、システム内で用いら
れる伝送速度が増加しても、一切の変更を行うことな
く、その使用が続けられることになる。
クロック抽出器をモードロックレーザから構成した場合
には、信号光の伝送速度が、モードロックレーザの整数
倍であれば、全光中継器を動作させることができること
になる。一般に、新たな光通信システムにおける伝送速
度は、旧システムの伝送速度の整数倍に設定されるた
め、請求項５記載の全光中継器は、システム内で用いら
れる伝送速度が増加しても、一切の変更を行うことな
く、その使用が続けられることになる。
【図１】本発明の一実施例による全光中継器の概略構成
図である。
図である。
【図２】実施例の全光中継器で用いられるモードロック
レーザの概略構成図である。
レーザの概略構成図である。
【図３】実施例の全光中継器の動作を説明するための模
式図である。
式図である。
１１、１６、１７ 光カプラ １２ 光増幅器 １３ モードロックレーザ １４ 非線型ループミラー １５ 光フィルタ １８ 分散シフトシングルモード光ファイバ １９ 半波長板 ２１ 信号光 ２２ クロック光 ３１ 可飽和吸収領域 ３２ 利得領域 ３３ 光導波路 ３５、３６ 直流バイアス源
Claims (5)
- 【請求項１】 中継すべきパルス符号化された信号光を
第１信号光と第２信号光に分岐する信号光分岐手段と、 この信号光分岐手段によって分岐された第１信号光を基
に、前記信号光のクロック周波数と等しい周波数の所定
パルス幅の光パルス列をクロック光として出力するクロ
ック光出力手段と、 このクロック光出力手段が出力するクロック光を第１ク
ロック光と第２クロック光に分岐するクロック光分岐手
段と、 このクロック光分岐手段で分岐された第１クロック光と
前記第２信号光とが同一方向に伝播され、第１クロック
光に含まれる、第２信号光内の光パルスと重なる光パル
スに光周波数領域における所定量の位相シフトを与える
光非線形媒質と、 この光非線形媒質から出力される第１クロック光と前記
第２クロック光を、位相シフトが与えられていない第１
クロック光内の光パルスと第２クロック光内の光パルス
の位相が一致し、各クロック光の偏波面を一致あるいは
平行にさせる形で合波する合波手段とを具備することを
特徴とする全光中継器。 - 【請求項２】 中継すべきパルス符号化された信号光を
第１信号光と第２信号光に分岐する第１信号光分岐手段
と、 この第１信号光分岐手段によって分岐された第１信号光
を基に、前記信号光のクロック周波数と等しい周波数の
所定パルス幅の光パルス列をクロック光として出力する
クロック光出力手段と、 前記第１信号光分岐手段が出力する第２信号光を第３信
号光と第４信号光に２分岐する第２信号光分岐手段と、 この第２信号光分岐手段で分岐された第３信号光と前記
クロック光出力手段が出力するクロック光とが同一方向
に伝播され、第３信号光に含まれる光パルスの、前記ク
ロック光の光パルスと重なる部分に光周波数領域におけ
る所定量の位相シフトを与える光非線形媒質と、 この光非線形媒質から出力される第３信号光と前記第４
信号光を、位相シフトが与えられていない第３信号光内
の光パルスと第４信号光内の光パルスの位相が一致し、
各信号光の偏波面を一致あるいは平行にさせる形で合波
する合波手段とを具備することを特徴とする全光中継
器。 - 【請求項３】 前記合波手段によって第１クロック光と
合波される第２クロック光が、前記クロック光分岐手段
が分岐した第２クロック光を、第１クロック光が伝播す
る方向とは逆方向に前記非線形媒質内を伝播させたもの
であることを特徴とする請求項１記載の全光中継器。 - 【請求項４】 前記合波手段によって第３信号光と合波
される第４信号光が、前記第２信号光分岐手段が分岐し
た第４信号光を、第３信号光が伝播する方向とは逆方向
に前記非線形媒質内を伝播させたものであることを特徴
とする請求項２記載の全光中継器。 - 【請求項５】 前記クロック光出力手段が、レーザが正
常に発振する、非常に接近した波長を持った幾つかの発
振モードが同期することによってピコ秒オーダーのパル
ス光を発生するモードロックレーザを用いたものである
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の全光中
継器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6299312A JP2570204B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 全光中継器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6299312A JP2570204B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 全光中継器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08163047A JPH08163047A (ja) | 1996-06-21 |
| JP2570204B2 true JP2570204B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=17870912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6299312A Expired - Fee Related JP2570204B2 (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | 全光中継器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2570204B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100265788B1 (ko) * | 1997-07-03 | 2000-09-15 | 윤종용 | 높은소신호이득을갖는광섬유증폭기 |
| US6445848B1 (en) * | 1998-05-08 | 2002-09-03 | The Regents Of The University Of Michigan | Soliton pulse transmission over long waveguide fiber lengths |
| JP4094854B2 (ja) | 2002-01-09 | 2008-06-04 | 富士通株式会社 | 信号光を波形整形するための方法及び装置 |
| KR100519050B1 (ko) * | 2002-12-18 | 2005-10-06 | 한국과학기술원 | 광필터 디튜닝 방법에 의한 직접변조방식의 파장분할다중방식 시스템 |
| JP4139963B2 (ja) | 2003-02-28 | 2008-08-27 | 日本電気株式会社 | 光信号再生中継器および光信号再生方法 |
| JP5212411B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2013-06-19 | 沖電気工業株式会社 | 光信号再生装置及び光信号再生方法 |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP6299312A patent/JP2570204B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08163047A (ja) | 1996-06-21 |
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