JP2865067B2 - 光送信方法および光送信装置 - Google Patents
光送信方法および光送信装置Info
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- Optical Communication System (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光送信方法および
光送信装置に関し、特に、光ファイバの非線形効果が顕
著になる程度の大きな光出力パワーを送信する光送信方
法と光送信装置に関する。
光送信装置に関し、特に、光ファイバの非線形効果が顕
著になる程度の大きな光出力パワーを送信する光送信方
法と光送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバアンプを用いた長距離光伝送
方式において、線路である光ファイバに入力する光出力
パワーが、光ファイバの非線形効果が顕著になるレベル
を越えると、誘導ブリルアン散乱（以下ＳＢＳと略す）
が発生して光ファイバの入力パワーが後方に向かって散
乱されるため伝送特性が劣化する。このため入力パワー
を所定のレベル以下に制限する必要がある。
方式において、線路である光ファイバに入力する光出力
パワーが、光ファイバの非線形効果が顕著になるレベル
を越えると、誘導ブリルアン散乱（以下ＳＢＳと略す）
が発生して光ファイバの入力パワーが後方に向かって散
乱されるため伝送特性が劣化する。このため入力パワー
を所定のレベル以下に制限する必要がある。
【０００３】ＳＢＳは光ファイバ中で起こる非線形光学
効果で、ファイバへの入力パワーがあるしきい値（Ｐｔ
ｈ）以上に達したとき生じることが知られている。しき
い値Ｐｔｈはブリルアン帯域をΔＶｂ、光源の線幅をΔ
Ｖｓとしたとき、（ΔＶｂ＋ΔＶｓ）／ΔＶｂに比例す
る。
効果で、ファイバへの入力パワーがあるしきい値（Ｐｔ
ｈ）以上に達したとき生じることが知られている。しき
い値Ｐｔｈはブリルアン帯域をΔＶｂ、光源の線幅をΔ
Ｖｓとしたとき、（ΔＶｂ＋ΔＶｓ）／ΔＶｂに比例す
る。
【０００４】上述したＳＢＳを抑圧する方法として、図
２に示すような発光素子の直流バイアス電流に低周波の
小信号を重畳する方法が知られている。
２に示すような発光素子の直流バイアス電流に低周波の
小信号を重畳する方法が知られている。
【０００５】従来の光送信装置は、発光素子１と、発光
素子１の後方出力光をモニターして電気信号に変換する
受光素子２とから構成される発光モジュールと、受光素
子で検出された光電流を電圧信号に変換する電流電圧変
換回路３と、該電流電圧変換回路３の出力と基準電圧Ｖ
ｒｅｆを比較して発光素子１を制御する光出力制御回路
８、発光素子１にバイアス電流を供給するバイアス電流
供給回路９、及び低周波信号発生器１０を備えている。
発光素子１の光出力は、光ファイバに導入され、伝送信
号源１３からの信号に基づき外部変調器１２によって光
強度変調を受ける構成となっている。
素子１の後方出力光をモニターして電気信号に変換する
受光素子２とから構成される発光モジュールと、受光素
子で検出された光電流を電圧信号に変換する電流電圧変
換回路３と、該電流電圧変換回路３の出力と基準電圧Ｖ
ｒｅｆを比較して発光素子１を制御する光出力制御回路
８、発光素子１にバイアス電流を供給するバイアス電流
供給回路９、及び低周波信号発生器１０を備えている。
発光素子１の光出力は、光ファイバに導入され、伝送信
号源１３からの信号に基づき外部変調器１２によって光
強度変調を受ける構成となっている。
【０００６】低周波信号発生器１０で発生した低周波
（一般に正弦波）の信号を、発光素子１のバイアス電流
に重畳して、微少な周波数変調をかけることにより、結
果として発光素子１から出力される光の線幅を拡げてい
る。前述したように、ＳＢＳが発生するしきい値は、線
幅を拡げることにより大きくなり改善されるため、ＳＢ
Ｓの抑圧が可能となる。
（一般に正弦波）の信号を、発光素子１のバイアス電流
に重畳して、微少な周波数変調をかけることにより、結
果として発光素子１から出力される光の線幅を拡げてい
る。前述したように、ＳＢＳが発生するしきい値は、線
幅を拡げることにより大きくなり改善されるため、ＳＢ
Ｓの抑圧が可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、ＳＢＳを抑制するために低周波信号発生器１０を必
要とする。このため、回路規模が大きくなり送信器の小
型化、簡易化が難しいという問題点があった。
は、ＳＢＳを抑制するために低周波信号発生器１０を必
要とする。このため、回路規模が大きくなり送信器の小
型化、簡易化が難しいという問題点があった。
【０００８】また、従来例では、変調信号として、微少
振幅の正弦波（通常数ｍＡに設定される）が発光素子１
のバイアス電流に重畳されるが、周波数変調と同時に、
振幅変調（残留ＡＭ）がかかるという問題があった。特
に、適用する発光素子１のＦＭ変調効率の違いによっ
て、変調振幅が大きくなるため、結果として残留ＡＭ成
分が大きくなり、受信側でのパワーペナルティーを引き
起こし、極端な場合は、信号が伝送できなくなるという
問題があった。
振幅の正弦波（通常数ｍＡに設定される）が発光素子１
のバイアス電流に重畳されるが、周波数変調と同時に、
振幅変調（残留ＡＭ）がかかるという問題があった。特
に、適用する発光素子１のＦＭ変調効率の違いによっ
て、変調振幅が大きくなるため、結果として残留ＡＭ成
分が大きくなり、受信側でのパワーペナルティーを引き
起こし、極端な場合は、信号が伝送できなくなるという
問題があった。
【０００９】本発明の目的は、ＳＢＳの発生を抑圧で
き、装置の小型化が可能で、かつＦＭ変調時の残留ＡＭ
成分を低減できる光送信方法と光送信装置を提供する点
にある。
き、装置の小型化が可能で、かつＦＭ変調時の残留ＡＭ
成分を低減できる光送信方法と光送信装置を提供する点
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、発光素子の出力を受光素子で検知し該受光
素子の出力に基づいて前記発光素子の出力を一定に制御
する光送信方法であって、白色ノイズ発生源から所定の
帯域のノイズ成分を抽出し、該抽出した所定帯域の成分
を発光素子の出力を制御するバイアス電流に重畳する光
送信方法である。
明の方法は、発光素子の出力を受光素子で検知し該受光
素子の出力に基づいて前記発光素子の出力を一定に制御
する光送信方法であって、白色ノイズ発生源から所定の
帯域のノイズ成分を抽出し、該抽出した所定帯域の成分
を発光素子の出力を制御するバイアス電流に重畳する光
送信方法である。
【００１１】上記ノイズは、受光素子が出力する光電流
を電圧信号に変換する電流電圧変換回路から抽出するの
が適当である。
を電圧信号に変換する電流電圧変換回路から抽出するの
が適当である。
【００１２】次に、上記課題を解決する本発明の光送信
装置としては、発光素子と該発光素子の出力光を検知す
る受光素子を備える発光モジュールと、受光素子から出
力される光電流を電圧信号に変換する電流電圧変換回路
と、該電流電圧変換回路の出力に基づき発光素子の出力
を一定に制御する制御回路を備え、前記電流電圧変換回
路の出力する白色ノイズから所定の帯域の出力成分を抽
出し該信号を発光素子のバイアス供給回路へ入力させる
狭帯域増幅回路を備えている光送信装置である。
装置としては、発光素子と該発光素子の出力光を検知す
る受光素子を備える発光モジュールと、受光素子から出
力される光電流を電圧信号に変換する電流電圧変換回路
と、該電流電圧変換回路の出力に基づき発光素子の出力
を一定に制御する制御回路を備え、前記電流電圧変換回
路の出力する白色ノイズから所定の帯域の出力成分を抽
出し該信号を発光素子のバイアス供給回路へ入力させる
狭帯域増幅回路を備えている光送信装置である。
【００１３】狭帯域増幅回路には電流電圧変換回路の出
力の交流成分が入力するように構成することが望まし
い。電流電圧変換回路の出力の直流成分を用いると上記
制御回路（ＡＰＣ回路）による制御に影響が生じる可能
性がある。
力の交流成分が入力するように構成することが望まし
い。電流電圧変換回路の出力の直流成分を用いると上記
制御回路（ＡＰＣ回路）による制御に影響が生じる可能
性がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に本発明の構成例を示す。図
１は、外部変調器１２と組み合わされる光送信装置につ
いての一実施例である。この例では、伝送信号は、外部
変調器１２のところで光信号に乗せられる（強度変調）
ため、その光源となる発光素子１は、一般に直流バイア
ス電流のみが供給される構成となり、その出力光の線幅
は非常に狭い（数ＭＨｚ以下）。
１は、外部変調器１２と組み合わされる光送信装置につ
いての一実施例である。この例では、伝送信号は、外部
変調器１２のところで光信号に乗せられる（強度変調）
ため、その光源となる発光素子１は、一般に直流バイア
ス電流のみが供給される構成となり、その出力光の線幅
は非常に狭い（数ＭＨｚ以下）。
【００１５】図中において、発光素子１より出力された
後方出力光は、受光素子２で光電気変換され、つづい
て、電流電圧変換回路３で電圧信号に変換される。電流
電圧変換回路３の出力は、従来一般に用いられている、
光出力制御回路８に入力され、基準電圧Ｖｒｅｆに応じ
て、光出力が一定に制御される。
後方出力光は、受光素子２で光電気変換され、つづい
て、電流電圧変換回路３で電圧信号に変換される。電流
電圧変換回路３の出力は、従来一般に用いられている、
光出力制御回路８に入力され、基準電圧Ｖｒｅｆに応じ
て、光出力が一定に制御される。
【００１６】一方、電流電圧変換回路３の出力は、コン
デンサを介して狭帯域増幅回路１５にも入力する。前述
のように、直流成分を入力させると、光出力制御回路８
における制御に影響を及ぼすおそれがあるので、電流電
圧変換回路３の出力のうち交流成分を入力させている。
デンサを介して狭帯域増幅回路１５にも入力する。前述
のように、直流成分を入力させると、光出力制御回路８
における制御に影響を及ぼすおそれがあるので、電流電
圧変換回路３の出力のうち交流成分を入力させている。
【００１７】電流電圧変換回路３の出力は受光素子２が
光電気変換する際に発生するショットノイズ（白色ノイ
ズの一種）を含んでいる。光電変換する際に発生するシ
ョットノイズは、広い帯域にわたって一様に分布してい
る。狭帯域増幅回路１５は、所望の振幅までショットノ
イズ成分を増幅し、所望の帯域のみ抽出するように動作
する。
光電気変換する際に発生するショットノイズ（白色ノイ
ズの一種）を含んでいる。光電変換する際に発生するシ
ョットノイズは、広い帯域にわたって一様に分布してい
る。狭帯域増幅回路１５は、所望の振幅までショットノ
イズ成分を増幅し、所望の帯域のみ抽出するように動作
する。
【００１８】ここで抽出された信号は、直流バイアス電
流に重畳され、光源の線幅を拡げるためのＦＭ変調信号
となる。本実施例では、帯域２０ｋＨｚから３００ｋＨ
ｚの範囲にわたるショットノイズ成分を抽出し、ＦＭ変
調信号として発光素子１のバイアス電流に重畳した。こ
れによって、ＦＭ変調信号がない場合の線幅（数ＭＨ
ｚ）を１００倍以上（数百ＭＨｚ）まで拡大することが
可能となった。
流に重畳され、光源の線幅を拡げるためのＦＭ変調信号
となる。本実施例では、帯域２０ｋＨｚから３００ｋＨ
ｚの範囲にわたるショットノイズ成分を抽出し、ＦＭ変
調信号として発光素子１のバイアス電流に重畳した。こ
れによって、ＦＭ変調信号がない場合の線幅（数ＭＨ
ｚ）を１００倍以上（数百ＭＨｚ）まで拡大することが
可能となった。
【００１９】この結果、光ファイバ線路として１．５５
μｍ零分散ファイバを用いた場合でも、ＳＢＳ発生のし
きい値が＋１５ｄＢｍ以上と無変調時に比べて１０ｄＢ
以上改善することが可能となった。
μｍ零分散ファイバを用いた場合でも、ＳＢＳ発生のし
きい値が＋１５ｄＢｍ以上と無変調時に比べて１０ｄＢ
以上改善することが可能となった。
【００２０】また、本例のように所定の帯域に分布した
ショットノイズ成分をＦＭ変調信号として用いることに
より、単一周波数の正弦波でＦＭ変調をかける場合に比
べて、残留ＡＭ成分を抑圧することが可能となった。
ショットノイズ成分をＦＭ変調信号として用いることに
より、単一周波数の正弦波でＦＭ変調をかける場合に比
べて、残留ＡＭ成分を抑圧することが可能となった。
【００２１】本実施例では、ショットノイズからＦＭ変
調信号を抽出する帯域を２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚとし
たが、本帯域は、抑圧すべきＳＢＳ発生のしきい値によ
って、抽出すべき帯域を拡げたり、狭めたりすることも
可能であり、上記実施例の帯域に限定されるものではな
い。また発光素子１の出力光波長も１．５５μｍの他と
くに限定されるものではない。
調信号を抽出する帯域を２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚとし
たが、本帯域は、抑圧すべきＳＢＳ発生のしきい値によ
って、抽出すべき帯域を拡げたり、狭めたりすることも
可能であり、上記実施例の帯域に限定されるものではな
い。また発光素子１の出力光波長も１．５５μｍの他と
くに限定されるものではない。
【００２２】また、本実施例では、光送信装置内の発光
素子１と外部変調器１２が個別デバイスで構成される例
について述べたが、発光素子１と外部変調器１２を集積
化した半導体集積形外部変調器の場合についても、同様
の構成が可能であることはいうまでもない。
素子１と外部変調器１２が個別デバイスで構成される例
について述べたが、発光素子１と外部変調器１２を集積
化した半導体集積形外部変調器の場合についても、同様
の構成が可能であることはいうまでもない。
【００２３】また、本実施例では、構成の簡易化をはか
るために、光電変換時のショットノイズを用いる構成と
したが、外部にショットノイズに類する雑音源を持た
せ、上記と同様に必要な帯域に制限して、発光素子１の
バイアス電流に重畳する構成も可能である。ただし、こ
の場合は、光送信装置の構成がやや複雑となるおそれは
あるが、残留ＡＭ成分の低減の効果は十分に得られる。
るために、光電変換時のショットノイズを用いる構成と
したが、外部にショットノイズに類する雑音源を持た
せ、上記と同様に必要な帯域に制限して、発光素子１の
バイアス電流に重畳する構成も可能である。ただし、こ
の場合は、光送信装置の構成がやや複雑となるおそれは
あるが、残留ＡＭ成分の低減の効果は十分に得られる。
【００２４】また、本実施例の狭帯域増幅回路１５は、
増幅器５と帯域通過フィルタ６による構成としたが、増
幅器５自身を狭帯域の利得特性をもつ形式でも実現が可
能である。
増幅器５と帯域通過フィルタ６による構成としたが、増
幅器５自身を狭帯域の利得特性をもつ形式でも実現が可
能である。
【００２５】さらに、電流電圧変換回路３の出力のうち
交流成分を狭帯域増幅回路１５に入力させているが、光
出力制御回路８の制御に影響の出ない範囲で直流成分を
利用できる。
交流成分を狭帯域増幅回路１５に入力させているが、光
出力制御回路８の制御に影響の出ない範囲で直流成分を
利用できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明では、従来の光出力制御回路に狭
帯域増幅器を追加し、ショットノイズのような白色ノイ
ズの所定の周波数帯域を取り出し、これをバイアス電流
に重畳して光源の線幅を拡げることができるので、ＳＢ
Ｓを抑制でき、また上記ＦＭ変調時の残留ＡＭ成分を低
減できる効果がある。
帯域増幅器を追加し、ショットノイズのような白色ノイ
ズの所定の周波数帯域を取り出し、これをバイアス電流
に重畳して光源の線幅を拡げることができるので、ＳＢ
Ｓを抑制でき、また上記ＦＭ変調時の残留ＡＭ成分を低
減できる効果がある。
【図１】本発明の実施例の構成を示す図。
【図２】従来技術の構成を示す図。
１ 発光素子 ２ 受光素子 ３ 電流電圧変換回路 ４ 発光モジュール ５ 増幅器 ６ 帯域通過フィルタ ８ 光出力制御回路 ９ バイアス電流供給回路 １０ 低周波信号発生器 １２ 外部変調器 １３ 伝送信号発生器 １４ 光ファイバ伝送路 １５ 狭帯域増幅回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−39087（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−226925（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−244461（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−51397（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−293024（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−224503（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−188686（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−244488（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−92510（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−125309（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/096 H01S 3/103 H01S 3/133
Claims (7)
- 【請求項１】発光素子の出力を受光素子で検知し該受光
素子の出力に基づいて前記発光素子の出力を一定に制御
する光送信方法において、白色ノイズ発生源から所定の
周波数帯域のノイズ成分を抽出し、該抽出した所定の周
波数帯域の成分を発光素子の出力を制御するバイアス電
流に重畳することを特徴とする光送信方法。 - 【請求項２】受光素子が出力する光電流を電圧信号に変
換する電流電圧変換回路から白色ノイズを抽出する請求
項１に記載の光送信方法。 - 【請求項３】前記電流電圧変換回路の出力から交流成分
を抽出する請求項２に記載の光送信方法。 - 【請求項４】発光素子と該発光素子の出力光を検知する
受光素子を備える発光モジュールと、受光素子から出力
される光電流を電圧信号に変換する電流電圧変換回路
と、該電流電圧変換回路の出力に基づき発光素子の出力
を一定に制御する制御回路を備える光送信装置におい
て、前記電流電圧変換回路の出力する白色ノイズから所
定の帯域の出力成分を抽出し該信号を発光素子のバイア
ス供給回路へ入力させる狭帯域増幅回路を備えているこ
とを特徴とする光送信装置。 - 【請求項５】狭帯域増幅回路には電流電圧変換回路の出
力の交流成分が入力する請求項４に記載の光送信装置。 - 【請求項６】狭帯域増幅回路は増幅器と帯域通過フィル
タを備えている請求項４または５に記載の光送信装置。 - 【請求項７】外部変調器と伝送信号発生器を備える請求
項４、５または６に記載の光送信装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20343796A JP2865067B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 光送信方法および光送信装置 |
| EP19970113237 EP0822675B1 (en) | 1996-08-01 | 1997-07-31 | Light transmission method and apparatus |
| DE1997619255 DE69719255T2 (de) | 1996-08-01 | 1997-07-31 | Lichtübertragungsverfahren und -einrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20343796A JP2865067B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 光送信方法および光送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051060A JPH1051060A (ja) | 1998-02-20 |
| JP2865067B2 true JP2865067B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=16474091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20343796A Expired - Fee Related JP2865067B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 光送信方法および光送信装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0822675B1 (ja) |
| JP (1) | JP2865067B2 (ja) |
| DE (1) | DE69719255T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7146110B2 (en) | 2003-02-11 | 2006-12-05 | Optium Corporation | Optical transmitter with SBS suppression |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5200964A (en) * | 1991-03-12 | 1993-04-06 | General Instrument Corporation | Broad linewidth lasers for optical fiber communication systems |
| US5359450A (en) * | 1992-06-25 | 1994-10-25 | Synchronous Communications, Inc. | Optical transmission system |
-
1996
- 1996-08-01 JP JP20343796A patent/JP2865067B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-31 DE DE1997619255 patent/DE69719255T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-31 EP EP19970113237 patent/EP0822675B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0822675B1 (en) | 2003-02-26 |
| EP0822675A3 (en) | 2001-12-19 |
| DE69719255T2 (de) | 2003-12-04 |
| EP0822675A2 (en) | 1998-02-04 |
| JPH1051060A (ja) | 1998-02-20 |
| DE69719255D1 (de) | 2003-04-03 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981117 |
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