JP2959257B2 - 光ファイバ通信方法 - Google Patents
光ファイバ通信方法Info
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Description
光ファイバ通信方法に関するものである。
光信号を光電変換することなく直接光のまま増幅するE
r添加光ファイバ増幅器に関する研究が活発に行われて
いる。このEr添加光ファイバ増幅器の発達に伴い、光
電変換を用いた従来の中継器に置き代わり、Er添加光
ファイバ増幅器を光直接増幅中継器として用いられるよ
うになってきている。この光直接増幅中継器を用いるこ
とにより、高速かつ数千kmにもおよび超長距離伝送が可
能となってきている。(S.Saito et al.,“2.5Gbit/s,
80-100 km Spaced In-Line Amplifier Transmission E
xperiments Over2, 500-4,500km ”,17th European Co
nference on Optical Communication ECOC'91/ 8th Int
ernational Conference on Integrated Optics and Opt
ical Fibre Communication IOOC'91, Post-Deadline Pa
pers, pp.68-71) 。
の制限要因として、以下のことが指摘されている。一つ
は、光搬送波に重畳されたデータ変調成分が伝送路であ
る光ファイバの波長分散により位相変化を被り生じる波
形歪である。もう一つは、光強度変化により光ファイバ
の屈折率変化が生じ、光搬送波に位相変調が重畳される
自己位相変調効果による波形歪である。
される光信号において、強度変調されたパルスに適切な
周波数変調を施す「プリチャープ法」(N. Henmi et a
l.,“A Novel Dispersion Compensation Technique for
Multigigabit Transmissionwith Normal Optical Fibe
r at 1.5μm Wavelength”,Optical Fiber Communicat
ion Conference OFC'90, Postdeadline papers PD-8)
が提案されている。また、さらに伝送距離を拡大する伝
送装置として、特願平2−234993「光送信装置」
や特願平2−234994「光送信装置」などがある。
これは、強度変調された光信号の個々のパルス内で適切
な周波数変調を施した複数のパルス系列を多重すること
によって、1つのパルス系列で同じ伝送容量を持つパル
ス伝送に較べ、各パルス系列のパルス幅が拡いため、波
長分散による波形歪補償量は拡大できるというものであ
る。図3を用いて説明すると、理想的に強度変調された
パルスを伝送路である光ファイバと逆の波長分散特性を
有する光ファイバを伝送したとき、パルス幅は拡がりそ
のパルス内の光搬送波は周波数変調が施されている様に
なっている。このパルスを伝送すべき光ファイバを用い
て伝送させると、逆の過程をたどるため、結果として伝
送可能距離を伸長できる。信号光波長が、光ファイバの
零分散波長より長波長側に在るときの送出するパルス内
での位相変化を示したものが図4(a)(b)である。
イバ通信において、送出光強度がそれ程強くなく、伝送
距離も損失限界のため短かったため、問題になる程影響
は無かった。しかしながら、光増幅器を用いた光ファイ
バ通信では、送出光強度は強く、伝送距離が非常に長い
ため、自己位相変調の効果が大きく現れ、伝送により波
形歪が生じることが指摘されている。(T. Koyama et a
l., “Compensation for Nonlinear Pulse Distortion
in Optical Fiber by Employing Prechirp Techniqu
e”,17th European Conference on Optical Communica
tion ECOC'91/ 8thInternational Conference on Integ
rated Optics and Optical Fibre Communication IOOC'
91, We.C7.2 )。
法により、伝送距離は伸長できるが、高速・超長距離伝
送の場合、自己位相変調による波形歪が通信の品質を大
きく劣化させ、受信感度劣化が生じ、伝送可能距離が制
限されてしまうという欠点があった。
歪を低減あるいは補償することによって、受信感度劣化
を低減し、伝送可能距離を伸長することを可能とする光
ファイバ通信方法を提供することにある。
通信方法は、情報伝送速度の1/n倍(nは正の整数)
の情報速度で強度変調されたパルス系列の1タイムスロ
ット内で、光搬送波周波数に前記パルス系列のクロック
に同期した周波数偏移を与え、前記パルス系列をn系列
多重した光信号を伝送路に送出し、包絡線検波または2
乗検波する長距離光ファイバを媒体する多重プリチャー
プ高速ディジタル光通信方法において、信号光波長が前
記光ファイバの零分散波長より長波長側に在る場合、送
信部に於ける前記周波数偏移量を、自己位相変調を無視
したときの周波数偏移量よりも、小さな量にするか、又
は前記1タイムスロットの前方が高周波数成分に、前記
1タイムスロットの後方が低周波数成分になるように
し、前記周波数偏移量を大きな値にすることにより、前
記光ファイバ内で生じる自己位相変調による波形歪を補
償することを特徴とする。
伝送速度の1/n倍(nは2以上の整数)の情報速度で
強度変調されたパルス系列の1タイムスロット内で、信
号光波長が伝送路である光ファイバの零分散波長より長
波長側に在る場合、前記パルス系列のクロックに同期
し、前記1タイムスロットの前方が低周波数成分に、前
記1タイムスロットの後方が高周波数成分になる様に、
光搬送波周波数に周波数偏移を与え、前記パルス系列を
n系列多重した光信号を伝送路に送出し、包絡線検波あ
るいは2乗検波する長距離光ファイバを媒体する多重プ
リチャープ高速ディジタル光通信方法において、合波さ
れた前記送出光信号の瞬時の光強度変化が小さくなる様
に、前記各パルス系列に時間差を与えて、自己位相変調
による波形歪を補償することを特徴とする。
は、次式で表される。
(t)は光搬送波の位相変化、n 2 は非線形定数、lは
非線形相互作用長、λは光搬送波の波長、E(t)は光
搬送波の電界振幅である。
(|E(t)|2 )の変化に比例して、位相変調が生じ
る。
相変調を予め周波数偏移量から差し引くことによって、
自己位相変調効果を補償するものである。このときのパ
ルス内での位相変化を表したものが図4(c)である。
この場合の周波数偏移量に対する受信感度劣化量を表し
たものが図5である。ただし、図5では、信号光波長が
光ファイバの零分散波長より長波長側に在る場合を考え
ている。第1の発明の場合、自己位相変調分だけ、周波
数偏移量を左にシフトさせる。また、自己位相変調は光
強度変化が小さい程、位相変調量は少なくなる。そこ
で、第1の発明の幅の広いパルスは、一般に立ち上がり
立ち下がり時間を長くでき、光強度の変化を緩やかにし
て、自己位相変調を低減することも可能としている。
ることによって、パルス間の重なりによって、光強度変
化を低減し、自己位相変調効果を低減するものである。
これを簡単に示したものが図6である。この送出光波形
は、伝送するのに伴い、伝送の最初は送出波形に近いた
め光強度変化が少なく、自己位相変調を殆ど被らない。
さらに伝送するとプリチャープの効果により各パルスが
圧縮し始め、それに伴い光強度変化が大きくなり、自己
位相変調が生じ始める。このように、第2の発明では、
送出光強度変化を少なくし、自己位相変調効果を伝送全
体では低減している。
通信方法について詳細に説明する。まず、第1の発明に
ついて説明する。図1は、第1の発明の一実施例を示す
ブロック図である。データ発生器4から出力されるデー
タに基づき、伝送すべき情報速度の1/n(nは正の整
数)の速度で強度変調し、その1タイムスロット内で光
搬送波を周波数変調することによってプリチャープ波を
生成するプリチャープ波発生器1−1,1−2,…,1
−n(プリチャープ波発生器には、周知のもの、例えば
特願平1−310930号「光通信装置」に記載のもの
を用いることができる)の出力を合波器5で合波し、光
増幅器7−1,7−2,…,7−m(mは正の整数)を
中継器として途中に備えてある光ファイバ6に合波器5
の出力を送出している。送信信号光は光ファイバ6を伝
送した後、光受信器8で包絡線検波あるいは2乗検波さ
れる。
場合、光ファイバ伝送により生じる自己位相変調効果を
受け、大きな受信感度劣化を生じた。そこで、各プリチ
ャープ波発生器の周波数偏移量を周波数偏移量調整器3
を用いて調整したところ、受信感度劣化は殆ど見られな
かった。
は、第2の発明の一実施例を示す図である。第1の発明
の実施例においての各プリチャープ波発生器1−1,1
−2,…,1−nの出力を光遅延回路2−1,2−2,
…,2−nを用いてそれぞれ異なる時間差を与え、合波
器5で合波している。
える時間差を光遅延回路2−1,2−2,…,2−nを
用いて調整することにより、通常の伝送をした場合に較
べ、受信波形歪が低減された。
変形例がある。第1の発明においては、n=1の1つの
信号系列の場合でも良い。
路でも、損失が問題にならなければ差し支えない。ま
た、プリチャープ波発生器も本実施例のものに限らずそ
の機能が備えて良い。
送路である光ファイバの波長分散と自己位相変調の影響
が大きい高速、長距離伝送において、これらの影響を同
時に低減あるいは補償した伝送を可能とする光ファイバ
通信方法を得ることができるという効果がある。
る。
る。
図である。
変化、及び第1の発明の位相変化を表した図である。
化量を示した図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 情報伝送速度の1/n倍(nは正の整
数)の情報速度で強度変調されたパルス系列の1タイム
スロット内で、光搬送波周波数に前記パルス系列のクロ
ックに同期した周波数偏移を与え、前記パルス系列をn
系列多重した光信号を伝送路に送出し、包絡線検波また
は2乗検波する長距離光ファイバを媒体する多重プリチ
ャープ高速ディジタル光通信方法において、信号光波長
が前記光ファイバの零分散波長より長波長側に在る場
合、送信部に於ける前記周波数偏移量を、自己位相変調
を無視したときの周波数偏移量よりも、小さな量にする
か、又は前記1タイムスロットの前方が高周波数成分
に、前記1タイムスロットの後方が低周波数成分になる
ようにし、前記周波数偏移量を大きな値にすることによ
り、前記光ファイバ内で生じる自己位相変調による波形
歪を補償することを特徴とした光ファイバ通信方法。 - 【請求項2】 情報伝送速度の1/n倍(nは正の整
数)の情報速度で強度変調されたパルス系列の1タイム
スロット内で、光搬送波周波数に前記パルス系列のクロ
ックに同期した周波数偏移を与え、前記パルス系列をn
系列多重した光信号を伝送路に送出し、包絡線検波ある
いは2乗検波する長距離光ファイバを媒体する多重プリ
チャープ高速ディジタル光通信方法において、信号光波
長が前記光ファイバの零分散波長より短波長側に在る場
合、送信部に於ける前記周波数偏移量を、自己位相変調
を無視したときの周波数偏移量よりも、大きな量にする
か、或は、前記1タイムスロットの前方が低周波数成分
に、前記1タイムスロットの後方が高周波数成分になる
ようにし、前記周波数偏移量を小さな値にすることによ
り、前記光ファイバ内で生じる自己位相変調による波形
歪を補償することを特徴とした光ファイバ通信方法。 - 【請求項3】 情報伝送速度の1/n倍(nは2以上の
整数)の情報速度で強度変調されたパルス系列の1タイ
ムスロット内で、信号光波長が伝送路である光ファイバ
の零分散波長より長波長側に在る場合、前記パルス系列
のクロックに同期し、前記1タイムスロットの前方が低
周波数成分に、前記1タイムスロットの後方が高周波数
成分になる様に、光搬送波周波数に周波数偏移を与え、
前記パルス系列をn系列多重した光信号を伝送路に送出
し、包絡線検波あるいは2乗検波する長距離光ファイバ
を媒体する多重プリチャープ高速ディジタル光通信方法
において、合波された前記送出光信号の瞬時の光強度変
化が小さくなる様に、前記各パルス系列に時間差を与え
て、自己位相変調による波形歪を補償することを特徴と
した光ファイバ通信方法。 - 【請求項4】 情報伝送速度の1/n倍(nは2以上の
整数)の情報速度で強度変調されたパルス系列の1タイ
ムスロット内で、信号光波長が伝送路である光ファイバ
の零分散波長より短波長側に在る場合、前記パルス系列
のクロックに同期し、前記1タイムスロットの前方が高
周波数成分に、前記1タイムスロットの後方が低周波数
成分になる様に、光搬送波周波数に周波数偏移を与え、
前記パルス系列をn系列多重した光信号を伝送路に送出
し、包絡線検波あるいは2乗検波する長距離光ファイバ
を媒体する多重プリチャープ高速ディジタル光通信方法
において、合波された前記送出光信号の瞬時の光強度変
化が小さくなる様に、前記各パルス系列に時間差を与え
て、自己位相変調による波形歪を補償することを特徴と
した光ファイバ通信方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4018587A JP2959257B2 (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 光ファイバ通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4018587A JP2959257B2 (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 光ファイバ通信方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05183512A JPH05183512A (ja) | 1993-07-23 |
JP2959257B2 true JP2959257B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=11975766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4018587A Expired - Lifetime JP2959257B2 (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 光ファイバ通信方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2959257B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
US5991323A (en) * | 1997-10-20 | 1999-11-23 | Lucent Technologies Inc. | Laser transmitter for reduced signal distortion |
JP2009213176A (ja) * | 2009-06-22 | 2009-09-17 | Fujitsu Ltd | 光伝送システム |
JP2016059024A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 富士通株式会社 | 光通信装置および光通信システム |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP4018587A patent/JP2959257B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05183512A (ja) | 1993-07-23 |
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