JP2979644B2 - コヒーレント光送受信方法 - Google Patents

コヒーレント光送受信方法

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JP2979644B2 JP2406331A JP40633190A JP2979644B2 JP 2979644 B2 JP2979644 B2 JP 2979644B2 JP 2406331 A JP2406331 A JP 2406331A JP 40633190 A JP40633190 A JP 40633190A JP 2979644 B2 JP2979644 B2 JP 2979644B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ通信の分
野、特にコヒーレント光通信用送受信装置の波長制御方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ通信装置は、高速変調特性や
長距離伝送特性に優れ、次世代の通信装置として、急速
な普及と技術改良がなされている。この光ファイバ通信
装置で特に光周波数変調や光位相変調を用い、受信側で
光ヘテロダイン検波を行うコヒーレント光通信装置は、
高受信感度化と、高密度周波数分割多重の実現が可能で
あり、長距離通信とともに超大容量通信を実現できる装
置として注目されている。特に、高密度周波数分割多重
通信技術は、局や伝送路設備のより少ない状態でも多数
の加入者との通信を可能とするものであり、将来の高精
細動画像通信を実現する上で有力な技術になると考えら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このコヒーレント光通
信において、高密度周波数分割多重により局と光加入者
間を通信する方法として、各加入者毎に特定の波長を予
め割当てて結ぶ方法が多数報告されている。この場合加
入者数だけの波長チャンネルが必要であり、波長の利用
効率は必ずしも高いとは言えない。これを改善する方法
として、特定の波長は割り当てずに、通信する際に空い
ている波長チャンネルを選んで結ぶ方法があげられる。
この方法はデマンド・アサイン(Demand Ass
ign)周波数分割多重通信技術として公知のものであ
るが、こうすると波長チャンネル数は加入者数よりも少
なくても済み、波長の利用効率を高くできる上に局の設
備も低減できる。
【0004】しかしこの様なデマンド・アサイン波長分
割多重通信方法においては、各呼毎に波長を選択しなけ
ればならないために、特に加入者側において、波長選択
形の受信器、及び送信器を準備する必要がある。波長選
択型の受信器については、特願昭62−233838号
に詳しく記載されているように、局部発振光源の印加電
流を記憶、管理することにより、任意の波長チャンネル
の選択が可能になっている。しかし、送信光源の波長設
定方法や、局部発振光源、送信光源共に基準となる絶対
波長をどのように設定するかについては何等報告はなさ
れていない状況である。
【0005】本発明の目的は、この様な問題点を排除し
て、デマンド・アサイン形コヒーレント光送受信装置に
おいて局部発振光源および送信光源の絶対波長を安定化
し、波長設定を容易にする波長制御方法を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、局部発
振光の波長を制御することにより光周波数多重された信
号光の中から任意のチャンネルの選択的な受信を行うコ
ヒーレント光受信器と、発振波長が可変であり所定の波
長群の中の任意の波長を選択して送信光とするコヒーレ
ント光送信器とを含むデマンド・アサイン形周波数分割
多重通信装置におけるコヒーレント光送受信方法におい
て、コモン・シグナリング・チャンネルの波長を波長基
準として局部発振光および送信光の波長を制御すること
を特徴とするコヒーレント光送受信方法が得られる。こ
の方法は、特に、非通信状態においては、コモン・シグ
ナリング・チャンネルを受信するように局部発振光の波
長を制御し、かつ前記局部発振光と送信光とのビート周
波数が所定値になるように送信光の波長を制御すること
により、局部発振光源および送信光源を待機状態に保つ
ことと、待機状態の局部発振光または待機状態の送信光
の少なくとも何れかの光を光学波長基準の補正に用い、
通信状態においては、送信光源の波長を前記光学波長基
準を基に設定することを特徴とするコヒーレント光送受
信方法が得られる。
【0007】
【作用】本発明は、デマンド・アサイン形分割多重通信
において、一般にチャンネルの呼び出し信号の送受信な
どに使われるコモン・シグナリング・チャンネルを用
い、このチャンネルの波長を波長基準として局部発振光
源および送信信号光源の波長を制御するものである。
【0008】本発明では、特に、非通信状態にこの波長
制御を行うことを特徴としており、コモン・シグナリン
グ・チャンネルに含まれるチャンネル識別信号を受信す
るように局部発振光の波長を制御すれば、局部発振光源
はコモン・シグナリング・チャンネルとほぼ同一の波長
で発振させておくことができる。またこの局部発振光と
送信光とのビート周波数が所定値になるように送信光の
波長を制御すれば、送信光源も所定の波長で待機状態に
保つことができる。この時同時に、待機状態の局部発振
光または待機状態の送信光を用いて別途設けた光学波長
基準を補正しておけば、この光学波長基準もコモン・シ
グナリング・チャンネルを基に絶対波長基準に校正され
た事になる。この光学波長基準は光通過特性が波長に対
して周期性を持つものであり、送信光の波長設定に際し
ては、待機状態から波長を掃引したときの光学波長基準
通過出力の周期数を計測して所望の波長に設定するもの
である。
【0009】
【実施例】図1は本発明によって得られるコヒーレント
光通信用加入者送受信装置の第1の実施例を示すブロッ
ク図、図2は送受信チャンネルの波長配分を示す図、図
3は光学波長基準14の基本構成と波長透過特性を示す
ものである。この加入者送受信回路は波長f1〜f10
の10チャンネルの信号光の何れかを選択して受信する
一方、f13〜f22の波長の何れかを選択して送信す
るものである。ここでf11は下り回線の、f12は上
り回線のコモン・シグナリング・チャンネルであり、そ
れぞれ、送受信開始のための回線制御信号のやりとりを
行うものである。この制御信号のやりとりは時分割多重
(TDMA)であり、全ての加入者回線が固有の時間を
割り当てられて回線制御信号を送受する。呼要求があっ
た場合、どの波長チャンネルを送受信に使うかは局側で
判断して加入者送受信器側に波長選択のための制御信号
を送る。
【0010】図1に於てコヒーレント受信回路1は下り
回線の信号光群2と局部発振光源3の出力光とを合波し
て光検出器8でヘテロダイン検波し中間信号に変換して
から復調回路19で復調するものであり、上述の回線制
御信号に基づいて局部発振光3の波長を制御し、所望の
チャンネルからの信号を取り出している。局部発振光の
波長制御回路5には、予め局部発振光源3の温度、印加
電流と発振波長との関係がメモリー回路10に記憶され
ており、受信したいチャンネルが指定されると、それに
応じた温度制御電流或は印加電流が局部発振光源3に印
加されて所定の波長の局部発振光が得られる。次に波長
制御回路5は局部発振光の波長を微少に振り、周波数弁
別器6を介して波長制御回路5により中間周波数信号の
周波数引き込みを行う。各信号光にはチャンネル識別の
ために10MHz 帯で各々発振周波数の異なるパイロット
信号が重畳されており、このパイロット信号をチャンネ
ル識別回路7で受けて最終的に受信チャンネルが所望の
ものかどうか確認する。受信チャンネルが所望のものと
異なるときには、波長誤差を検出して再度印加電流を設
定し直す。この様な制御はすべて波長制御回路5中のマ
イクロプロセッサで行う。
【0011】非通信状態では、受信回路1はコモン・シ
グナリング・チャンネルf11を受信した状態で待機し
ており、局部発振光源3もこのf11の周波数にほぼ同
調している。また送信光源4も非通信状態では局部発振
光と同調するように、検出回路18を通してビート信号
を検出し安定化されている。この検出回路18は光検出
器11、増幅器12、周波数弁別器13で構成されてい
る。待機状態での送信光源4の出力光の一部は光学波長
基準14に導かれている。光学波長基準14はファブリ
ペロー干渉系21で構成されており、その透過出力が光
検出器15で受信される。ファブリペロー干渉系21の
フリースペクトルレンジは図2に示すように送信光間の
波長差に一致させてある。待機状態では光学波長基準1
4は、その透過ピークが送信光源出力光の波長に一致す
るように、周囲温度安定化がなされている。通信状態で
は温度安定化系17はホールド状態になるが、この温度
安定化系やファブリペロー干渉計21の安定度はきわめ
て高く、透過ピーク波長は数時間に渡って数MHz 台の変
動に保つことができる。
【0012】通信状態にする場合、送信光源4はまず上
り側コモン・シグナリング・チャンネルf12にセット
されて、送信開始の要求や相手側ダイヤル番号を局側に
送る、次に局側からの回線制御信号に基づいて波長を設
定し局側に向けて信号光を送出する。この際送信光源4
は、待機状態の波長からf12や所定のチャンネル波長
まで掃引する必要があるが、局部発振光の場合と同様
に、予め送信光源4の温度、印加電流と発信波長との関
係がメモリー回路10に記憶されており、指定された波
長に応じた温度制御電流あるいは印加電流が送信光源4
に印加される。この波長掃引の際、光学波長基準14の
透過出力が周期的に変化するが、この周期数を計数する
とそれが所望のチャンネルであるかどうか判断できる。
また局側においても送信されてきた信号が所望の波長の
ものであるかどうか判断できるので、下り側コモン・シ
グナリング・チャンネル、あるいは受信回路1が受信中
のチャンネルを介して波長の良否の判定を送り返す。所
望のチャンネル波長を選択できた後は光学波長基準14
の透過特性のピークに常に一致するように、波長制御回
路5により送信光源4の波長安定化を行う。
【0013】図4は本発明の内、光学波長基準14とし
て別のものを使った場合の例である。この光学波長基準
14は波長板25に光学軸とは45度の角度で光ビーム
32を入射し、偏光分離器26を介して2個の光検出器
27,28で受光するものである。入射光の波長が変わ
ると2個の検出出力の比率が周期的に変化し、足し算器
30、引算器29、割り算器31を用いて処理すると図
4の様な周期特性が処理出力33として得られる。この
周期特性の零交差点に波長を安定化するようにすれば、
ファブリペロー干渉系の場合のように透過ピークを使う
のより簡単な制御系で波長の安定化が可能になる。この
光学波長基準14については特願平1−226863に
詳しい説明がある。
【0014】
【変形例】以上の実施例の他にも本発明においてはいく
つかの変形例をあげることが出来る。まず実施例では上
り、下り回線とも波長を制御する例を示したが、下り回
線だけがデマンド・アサイン形式の受信方式で、送信側
は固定波長であっても良い。
【0015】送信光源4の波長は待機状態では下り側コ
モン・シグナリング・チャンネルf11に同調させてい
たが、これは、はじめから上り側コモン・シグナリング
・チャンネルf12に一致するように検出回路18のビ
ート周波数を設定してもよい。送信光源4は常時待機状
態でも良いし、送信開始時に立ち上げてコモン・シグナ
リング・チャンネルの波長を捜し出すのでも良い。また
上り回線信号群の波長間隔制御は、上記の2方法の他に
もマッハツェンダ干渉系など周期的な透過または反射特
性を示すものであれば基本的に使用が可能である。なお
送信光源4の波長設定の際には、掃引中の送信光20が
他の加入者送受信回路からの送信光の妨害波とならない
ように、掃引中の信号光を伝送路からは切り放す光スイ
ッチを使用することも可能である。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればデ
マンド・アサイン形コヒーレント光送受信装置において
局部発振光源および送信光源の絶対波長を安定化し、波
長設定を容易にする波長制御方法を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって得られるコヒーレント光通信用
加入者送受信装置の第1の実施例を示すブロック図。
【図2】送受信チャンネルの波長配分を示す図。
【図3】送信光源の光学波長基準の基本構成と波長透過
特性を示す図。
【図4】光学波長基準の第2の実施例を示す図。
【符号の説明】
1 コヒーレント受信回路 2 信号光群 3 局部発振光源 4 温槽 5 波長制御回路 6 周波数弁器 7 チャンネル識別回路 8,11,15 光検出器 9,12 増幅器 10 メモリ回路 13 周波数弁別器 14 光学波長基準 17 温度安定化系 18 検出回路 19 復調回路 20 送信光 21 ファベリペロー干渉系 25 波長板 26 偏光分離器 27,28 光検出器 29 足し算器 30 引算器 31 割り算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/152 H04J 3/00 14/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 局部発振光の波長を制御する事により光
    周波数多重された信号光の中から任意のチャンネルの選
    択的な受信を行うコヒーレント光受信器を含むデマンド
    ・アサイン形周波数分割多重通信装置におけるコヒーレ
    ント光送受信方法において 非通信状態においては、コモン・シグナリング・チャン
    ネルを受信する様に局部発振光の波長を制御、保持する
    ことを特徴とする第1の課程と、 受信開始に伴うシグナリング制御を、該コモンシグナリ
    ングチャンネルを介して受信する第2の課程と、 通信状態においては、指定されたチャンネルの信号を選
    択受信するように該局部発振光の波長を変更する第3の
    課程とを含むことを特徴とする コヒーレント光送受信方
    法。
  2. 【請求項2】 局部発振光の波長を制御する事により
    光周波数多重された信号光の中から任意のチャンネルの
    選択的な受信を行うコヒーレント光送受信器と、発振波
    長が可変であり、所定の波長群中の任意の波長を選択し
    て送信光とするコヒーレント光送信機とを含むデマンド
    ・アサイン形周波数分割多重通信装置におけるコヒーレ
    ント光送受信方法において、 非通信状態においては、コモン・シグナリング・チャン
    ネルを受信する様に局部発振光の波長を制御、保持し、
    かつ局部発振光と送信光とのビート周波数とが所定値に
    なるように前記送信光の波長を制御することを特徴とす
    る第1の課程と、通信開始あるいは受信開始に伴うシグ
    ナリング制御を、該コモン・シグナリングチャンネルを
    介して処理する第2の課程と、 通信状態においては、指定されたチャンネルの信号を選
    択受信するように該局部発振光の波長を変更し、かつ所
    用の波長に該送信光源の波長を変更する第3の課程とを
    含むことを特徴とするコヒーレント光送受信方法。
  3. 【請求項3】 待機状態の局部発振光または待機状態の
    送信光の少なくとも何れかの光を光学波長基準の補正に
    用い、通信状態においては、送信光の波長を前記光学波
    長基準を基に設定することを特徴とする請求項2記載の
    コヒーレント 光送受信方法。
  4. 【請求項4】 光通過特性が波長に対して周期性を持つ
    光学波長基準を用い、送信光の波長設定に対して、待機
    状態から波長を掃引するときの光学波長基準通過出力の
    周期数を計測して所望の波長に設定することを特徴とす
    る請求項3記載のコヒーレント光送受信方法。
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