JP3055618B2 - 光再生回路と光再生装置および光再生回路を用いた光伝送システム - Google Patents
光再生回路と光再生装置および光再生回路を用いた光伝送システムInfo
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- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
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- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システムに
関し、特に劣化した信号対雑音比を再生するための光再
生回路を用いた光伝送システムに関する。
関し、特に劣化した信号対雑音比を再生するための光再
生回路を用いた光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光直接増幅伝送方式を用いた光伝
送システムの構成を示したブロック図を図１１に示す。
送システムの構成を示したブロック図を図１１に示す。
【０００３】この光伝送システムは、信号光を送出する
光送信装置９と、信号光を受信する光受信装置１０と、
入力された信号光を増幅して出力する複数の光増幅器７
と、光増幅器７と光増幅器７の間および光送信装置９ま
たは光受信装置１０と光増幅器７の間を接続する複数の
光ファイバ６とから構成されている。
光送信装置９と、信号光を受信する光受信装置１０と、
入力された信号光を増幅して出力する複数の光増幅器７
と、光増幅器７と光増幅器７の間および光送信装置９ま
たは光受信装置１０と光増幅器７の間を接続する複数の
光ファイバ６とから構成されている。
【０００４】光直接増幅伝送方式における光増幅器は、
励起光が入射されている希土類添加ファイバを用いて入
力された信号光を増幅するが、信号光を増幅するととも
に光増幅器において発生する自然放出光雑音を光信号に
重畳させてしまう。
励起光が入射されている希土類添加ファイバを用いて入
力された信号光を増幅するが、信号光を増幅するととも
に光増幅器において発生する自然放出光雑音を光信号に
重畳させてしまう。
【０００５】さらに図１１に示されるような、光増幅器
７が多段接続された光伝送システムにおいては、自然放
出光雑音が累積され信号対雑音比に劣化が生じてしまう
という問題点があった。
７が多段接続された光伝送システムにおいては、自然放
出光雑音が累積され信号対雑音比に劣化が生じてしまう
という問題点があった。
【０００６】また、信号光が光ファイバ６を伝搬する際
に生じる波形歪みにより信号対雑音比が劣化してしまう
という問題もあった。
に生じる波形歪みにより信号対雑音比が劣化してしまう
という問題もあった。
【０００７】そのため、従来の光伝送システムでは、特
に長距離の伝送を行おうとする際に、信号対雑音比が劣
化し良好な伝送を行うことができなかった。
に長距離の伝送を行おうとする際に、信号対雑音比が劣
化し良好な伝送を行うことができなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光伝送
システムでは、信号光を光増幅器により増幅する際に発
生する自然放出光雑音や、信号光が光ファイバを伝搬す
る際に生じる波形歪みにより信号対雑音比が劣化すると
いう問題があった。
システムでは、信号光を光増幅器により増幅する際に発
生する自然放出光雑音や、信号光が光ファイバを伝搬す
る際に生じる波形歪みにより信号対雑音比が劣化すると
いう問題があった。
【０００９】本発明の目的は、長距離にわたって信号対
雑音比が劣化しない良好な伝送が可能な光伝送システム
を提供することである。
雑音比が劣化しない良好な伝送が可能な光伝送システム
を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光再生回路は、雑音光を含んで入射された
信号光の前記信号光の波長の成分のみを通過させる光波
長選択手段と、前記信号光とは異なる波長の連続光を出
力している光源と、前記光波長選択手段から出力された
信号光と、前記光源から出力された連続光とを合成した
光（以下合波信号光と呼ぶ。）を出力する光合波手段
と、可飽和吸収領域を有し、前記光合波手段から入力さ
れた合波信号光の光強度が前記可飽和吸収領域のしきい
値以下の場合には該合波信号光をほとんど吸収し、前記
光合波手段から入力された合波信号光の光強度が前記し
きい値以上の場合には該合波信号光を透過させる可飽和
吸収型光素子と、前記可飽和吸収型光素子から出力され
た合波信号光の、前記連続光の波長と同じ波長の成分の
みを分波して再生信号光として出力する波長分波手段と
を有している。
に、本発明の光再生回路は、雑音光を含んで入射された
信号光の前記信号光の波長の成分のみを通過させる光波
長選択手段と、前記信号光とは異なる波長の連続光を出
力している光源と、前記光波長選択手段から出力された
信号光と、前記光源から出力された連続光とを合成した
光（以下合波信号光と呼ぶ。）を出力する光合波手段
と、可飽和吸収領域を有し、前記光合波手段から入力さ
れた合波信号光の光強度が前記可飽和吸収領域のしきい
値以下の場合には該合波信号光をほとんど吸収し、前記
光合波手段から入力された合波信号光の光強度が前記し
きい値以上の場合には該合波信号光を透過させる可飽和
吸収型光素子と、前記可飽和吸収型光素子から出力され
た合波信号光の、前記連続光の波長と同じ波長の成分の
みを分波して再生信号光として出力する波長分波手段と
を有している。
【００１１】本発明は、雑音光が含まれている信号光を
異なる波長の連続光と合波して合波信号光とし、しきい
値以上の光強度を有する合波信号光のみを透過させる可
飽和吸収型光素子を通過させることにより雑音光を取り
除き、波長分波手段により連続光の波長と同じ波長の信
号のみを抽出することにより、入射された信号光のデー
タ信号を連続光に複製して出力するようにしたものであ
る。
異なる波長の連続光と合波して合波信号光とし、しきい
値以上の光強度を有する合波信号光のみを透過させる可
飽和吸収型光素子を通過させることにより雑音光を取り
除き、波長分波手段により連続光の波長と同じ波長の信
号のみを抽出することにより、入射された信号光のデー
タ信号を連続光に複製して出力するようにしたものであ
る。
【００１２】したがって、信号対雑音比が劣化した信号
光から、信号対雑音比が劣化していない入力した信号光
とは異なる波長の信号光を再生することができる。
光から、信号対雑音比が劣化していない入力した信号光
とは異なる波長の信号光を再生することができる。
【００１３】また、本発明の実施態様によれば、前記光
合波手段と前記可飽和吸収型光素子との間に光増幅手段
をさらに有している。
合波手段と前記可飽和吸収型光素子との間に光増幅手段
をさらに有している。
【００１４】本発明は、可飽和吸収型光素子に入力され
る信号光の光強度を可飽和吸収型光素子のしきい値に対
して最適のレベルに設定することができるようにしたも
のである。
る信号光の光強度を可飽和吸収型光素子のしきい値に対
して最適のレベルに設定することができるようにしたも
のである。
【００１５】また、本発明の他の光再生回路は、雑音光
を含んで入射された信号光の前記信号光の波長の成分の
みを通過させる光波長選択手段と、ある一定の波長の連
続光を出力している光源と、可飽和吸収領域を有し、前
記光源から一方の端子を介して入力された連続光の光強
度と他方の端子から入力された信号光の光強度を加算し
た値が前記可飽和吸収領域のしきい値以下の場合には前
記連続光および前記信号光をほとんど吸収し、前記光源
から前記一方の端子を介して入力された連続光の光強度
と前記他方の端子から入力された信号光の光強度を加算
した値が前記しきい値以上の場合には前記連続光を透過
させて再生信号光として前記他方の端子を介して出力す
る可飽和吸収型光素子と、前記光波長選択手段に接続さ
れた第１の端子と、前記可飽和吸収型光素子に接続され
た第２の端子と、再生した信号光を外部に出力するため
の出力端子とを有し、前記光波長選択手段から前記第１
の端子を介して入力された信号光は前記第２の端子を介
して前記可飽和吸収型光素子に出力し、前記可飽和吸収
型光素子から前記第２の端子を介して入力された再生信
号光を前記出力端子を介して出力する光分波手段とを有
している。
を含んで入射された信号光の前記信号光の波長の成分の
みを通過させる光波長選択手段と、ある一定の波長の連
続光を出力している光源と、可飽和吸収領域を有し、前
記光源から一方の端子を介して入力された連続光の光強
度と他方の端子から入力された信号光の光強度を加算し
た値が前記可飽和吸収領域のしきい値以下の場合には前
記連続光および前記信号光をほとんど吸収し、前記光源
から前記一方の端子を介して入力された連続光の光強度
と前記他方の端子から入力された信号光の光強度を加算
した値が前記しきい値以上の場合には前記連続光を透過
させて再生信号光として前記他方の端子を介して出力す
る可飽和吸収型光素子と、前記光波長選択手段に接続さ
れた第１の端子と、前記可飽和吸収型光素子に接続され
た第２の端子と、再生した信号光を外部に出力するため
の出力端子とを有し、前記光波長選択手段から前記第１
の端子を介して入力された信号光は前記第２の端子を介
して前記可飽和吸収型光素子に出力し、前記可飽和吸収
型光素子から前記第２の端子を介して入力された再生信
号光を前記出力端子を介して出力する光分波手段とを有
している。
【００１６】本発明の光再生回路では、光分波手段にお
いて外部から入力される信号光と光源から出力された連
続光の進行方向が異なるので、外部から入力される信号
光の波長と光源から出力された連続光の波長を等しくす
ることができる。
いて外部から入力される信号光と光源から出力された連
続光の進行方向が異なるので、外部から入力される信号
光の波長と光源から出力された連続光の波長を等しくす
ることができる。
【００１７】本発明の実施態様によれば、前記信号光の
波長と前記連続光の波長はほぼ等しくしなるように設定
されている。
波長と前記連続光の波長はほぼ等しくしなるように設定
されている。
【００１８】また、本発明の実施態様によれば、前記光
分波手段が、光サーキュレータである。
分波手段が、光サーキュレータである。
【００１９】また、本発明の他の実施態様によれば、前
記光波長選択手段が、光バンドパスフィルタである。
記光波長選択手段が、光バンドパスフィルタである。
【００２０】上記目的を達成するために、本発明の光再
生回路を用いた光伝送システムは、信号光を送出する光
送信装置と、信号光を受信する光受信装置と、前記光送
信装置と前記光受信装置との間を接続する光ファイバ
と、前記光ファイバ中に挿入され、光ファイバ中を通過
する信号光の光強度を増幅する光増幅手段とから構成さ
れている光伝送システムにおいて、前記光ファイバの途
中に上記いずれかの光再生回路を有していることを特徴
とする。
生回路を用いた光伝送システムは、信号光を送出する光
送信装置と、信号光を受信する光受信装置と、前記光送
信装置と前記光受信装置との間を接続する光ファイバ
と、前記光ファイバ中に挿入され、光ファイバ中を通過
する信号光の光強度を増幅する光増幅手段とから構成さ
れている光伝送システムにおいて、前記光ファイバの途
中に上記いずれかの光再生回路を有していることを特徴
とする。
【００２１】本発明は、光直接増幅中継伝送方式を用い
た光伝送システムに対して本発明の光再生回路を適用す
るためのものである。
た光伝送システムに対して本発明の光再生回路を適用す
るためのものである。
【００２２】また、本発明の光再生装置は、異なる波長
を有する複数の信号光が多重されている波長多重信号光
を波長毎に分波している波長分離手段と、前記波長分離
手段により分波されたそれぞれの信号光を入力し、再生
信号光を出力する請求項１から５のいずれか１項記載の
複数の光再生回路と、前記各光再生回路から出力された
それぞれの再生信号光を合波して波長多重信号光として
出力している波長合波手段とを有している。
を有する複数の信号光が多重されている波長多重信号光
を波長毎に分波している波長分離手段と、前記波長分離
手段により分波されたそれぞれの信号光を入力し、再生
信号光を出力する請求項１から５のいずれか１項記載の
複数の光再生回路と、前記各光再生回路から出力された
それぞれの再生信号光を合波して波長多重信号光として
出力している波長合波手段とを有している。
【００２３】また、本発明の光再生回路を用いた光伝送
システムは、信号光を波長多重して送出する光送信装置
と、波長多重された信号光を受信する光受信装置と、前
記光送信装置と前記光受信装置との間を接続する光ファ
イバと、前記光ファイバ中に挿入され、光ファイバ中を
通過する信号光の光強度を増幅する光増幅手段とから構
成されている光伝送システムにおいて、前記光ファイバ
の途中に、上記の光再生装置を有していることを特徴と
する。
システムは、信号光を波長多重して送出する光送信装置
と、波長多重された信号光を受信する光受信装置と、前
記光送信装置と前記光受信装置との間を接続する光ファ
イバと、前記光ファイバ中に挿入され、光ファイバ中を
通過する信号光の光強度を増幅する光増幅手段とから構
成されている光伝送システムにおいて、前記光ファイバ
の途中に、上記の光再生装置を有していることを特徴と
する。
【００２４】本発明は、１つの光伝送路に異なる波長を
有する複数の信号光を多重させて伝送させる波長多重伝
送方式を用いた場合の光伝送システムに対して本発明の
光再生回路を適用するためのものである。
有する複数の信号光を多重させて伝送させる波長多重伝
送方式を用いた場合の光伝送システムに対して本発明の
光再生回路を適用するためのものである。
【００２５】また、本発明の実施態様によれば、前記波
長分離手段の入力端子、前記各光再生回路の入力端子お
よび出力端子、前記波長合波手段の出力端子にそれぞれ
光増幅手段を有している。
長分離手段の入力端子、前記各光再生回路の入力端子お
よび出力端子、前記波長合波手段の出力端子にそれぞれ
光増幅手段を有している。
【００２６】本発明は、波長分離手段、各光再生回路の
可飽和吸収型光素子、波長合波手段、光ファイバに入力
される信号光の光強度をそれぞれ最適のレベルに独立し
て設定することができるようにしたものである。
可飽和吸収型光素子、波長合波手段、光ファイバに入力
される信号光の光強度をそれぞれ最適のレベルに独立し
て設定することができるようにしたものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。
図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態の光再生回路を用いた光伝送システムの構成を
示したブロック図である。図１１中と同番号は同じ構成
要素を示す。
実施形態の光再生回路を用いた光伝送システムの構成を
示したブロック図である。図１１中と同番号は同じ構成
要素を示す。
【００２９】本実施形態における光伝送システムは、図
１１の従来の光伝送システムに対して、光再生回路８を
光増幅器７の間に設けたものである。
１１の従来の光伝送システムに対して、光再生回路８を
光増幅器７の間に設けたものである。
【００３０】光再生回路８は、図２に示すように、光源
１と、光波長選択器（ＦＩＬ）２と、光合波器３と、可
飽和吸収型光素子（ＳＡ）４と、波長分波器５とから構
成されている。
１と、光波長選択器（ＦＩＬ）２と、光合波器３と、可
飽和吸収型光素子（ＳＡ）４と、波長分波器５とから構
成されている。
【００３１】光源１は、波長λ２の連続光を出力してい
る。
る。
【００３２】光波長選択器２は、入射された信号光の波
長λ１の成分のみを通過させる。この光波長選択器２
は、例えば光バンドパスフィルタによって構成すること
ができる。
長λ１の成分のみを通過させる。この光波長選択器２
は、例えば光バンドパスフィルタによって構成すること
ができる。
【００３３】光合波器３は、光波長選択器２から出力さ
れた信号光と、光源１から出力された連続光とを合成し
て合波信号光として出力している。
れた信号光と、光源１から出力された連続光とを合成し
て合波信号光として出力している。
【００３４】可飽和吸収型光素子４は、可飽和吸収領域
を有する光素子であり、光合波器３から入力された合波
信号光の光強度があるしきい値以下の場合にはその合波
信号光をほとんど吸収し、光合波器３から入力された合
波信号光の光強度がそのしきい値以上の場合にはその合
波信号光を透過させる。
を有する光素子であり、光合波器３から入力された合波
信号光の光強度があるしきい値以下の場合にはその合波
信号光をほとんど吸収し、光合波器３から入力された合
波信号光の光強度がそのしきい値以上の場合にはその合
波信号光を透過させる。
【００３５】このような可飽和吸収型光素子４の例とし
て、半導体レーザ増幅器に逆バイアスを印加することに
より実現したものが下記の文献に報告されている。
て、半導体レーザ増幅器に逆バイアスを印加することに
より実現したものが下記の文献に報告されている。
【００３６】Technical Digest of CPT'98(CPT'98=Inte
rnational Topical Workshop on Contemporary Photoni
c Technologies),"Optical noise reduction by a semi
conductor waveguide saturable absorber". Yoichi Ha
shimoto et al. pp215-216,January 12-14,1989.In cor
poration with IEICE Electronics Society & JSAP& IE
EE-LEOS & OSA波長分波器５は、可飽和吸収型光素子４
からの出力のうち波長λ２の信号光のみを分波して出力
している。
rnational Topical Workshop on Contemporary Photoni
c Technologies),"Optical noise reduction by a semi
conductor waveguide saturable absorber". Yoichi Ha
shimoto et al. pp215-216,January 12-14,1989.In cor
poration with IEICE Electronics Society & JSAP& IE
EE-LEOS & OSA波長分波器５は、可飽和吸収型光素子４
からの出力のうち波長λ２の信号光のみを分波して出力
している。
【００３７】次に、本実施形態の動作について図３およ
び図４を参照して説明する。
び図４を参照して説明する。
【００３８】先ず、図３を用いて可飽和吸収型光素子４
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【００３９】可飽和吸収型光素子４は、入力光強度に依
存した非線型な透過特性を有している。そのため、しき
い値を超える光強度の大きな信号光は可飽和吸収型光素
子４の吸収能力を超えて（飽和させて）透過するが、し
きい値より小さい光強度の小さな信号光は可飽和吸収型
光素子４による強い吸収を受けて減衰されてしまう。可
飽和吸収型光素子４では、入力された信号光における、
信号光が透過する光強度の領域を透過領域と呼び、信号
光が吸収されてしまう光強度の領域を吸収領域と呼ぶ。
存した非線型な透過特性を有している。そのため、しき
い値を超える光強度の大きな信号光は可飽和吸収型光素
子４の吸収能力を超えて（飽和させて）透過するが、し
きい値より小さい光強度の小さな信号光は可飽和吸収型
光素子４による強い吸収を受けて減衰されてしまう。可
飽和吸収型光素子４では、入力された信号光における、
信号光が透過する光強度の領域を透過領域と呼び、信号
光が吸収されてしまう光強度の領域を吸収領域と呼ぶ。
【００４０】このように、可飽和吸収型光素子４は、光
強度の小さな自然放出光雑音を抑圧する効果を有してい
る。
強度の小さな自然放出光雑音を抑圧する効果を有してい
る。
【００４１】ここで、可飽和吸収型光素子４のしきい値
レベルは、信号データがアクティブ（以下Ｈレベル）の
場合には光合波器３から出力される合波信号光の光強度
は透過領域となり、信号データがインアクティブ（以下
Ｌレベル）の場合には合波信号光の光強度は吸収領域と
なるように設定されている。
レベルは、信号データがアクティブ（以下Ｈレベル）の
場合には光合波器３から出力される合波信号光の光強度
は透過領域となり、信号データがインアクティブ（以下
Ｌレベル）の場合には合波信号光の光強度は吸収領域と
なるように設定されている。
【００４２】次に、本実施形態における光再生回路８の
時間軸上の動作を図４を用いて説明する。
時間軸上の動作を図４を用いて説明する。
【００４３】光波長選択器２の出力には、光ファイバ６
を介して入力された信号光のうち信号光波長λ１の成分
のみが選択されて出力される。この信号光は多段中継さ
れた後であるので、多くの自然放出光雑音が付加されて
いる。この信号光を図４（ａ）に示す。
を介して入力された信号光のうち信号光波長λ１の成分
のみが選択されて出力される。この信号光は多段中継さ
れた後であるので、多くの自然放出光雑音が付加されて
いる。この信号光を図４（ａ）に示す。
【００４４】光源１からは波長λ２の連続光が一定のレ
ベルで出力されている。この連続光を図４（ｂ）に示
す。この図において、一点鎖線は、可飽和吸収型光素子
４のしきい値レベルを示している。ここで、図４（ｂ）
に示すように光源１の出力レベルはこのしきい値レベル
より低く設定されている。また、光波長選択器２から出
力される信号光と区別するため、連続光を斜線で示す。
ベルで出力されている。この連続光を図４（ｂ）に示
す。この図において、一点鎖線は、可飽和吸収型光素子
４のしきい値レベルを示している。ここで、図４（ｂ）
に示すように光源１の出力レベルはこのしきい値レベル
より低く設定されている。また、光波長選択器２から出
力される信号光と区別するため、連続光を斜線で示す。
【００４５】そして、光合波器３により、図４（ａ）と
図４（ｂ）に示される信号光と連続光は合波され図４
（ｃ）に示される合波信号光となる。図中の一点鎖線は
図４（ｂ）と同様に可飽和吸収型光素子４のしきい値レ
ベルを示している。
図４（ｂ）に示される信号光と連続光は合波され図４
（ｃ）に示される合波信号光となる。図中の一点鎖線は
図４（ｂ）と同様に可飽和吸収型光素子４のしきい値レ
ベルを示している。
【００４６】そして、図４（ｃ）に示される合波信号光
は、可飽和吸収型光素子４に入力され光強度がそのしき
い値レベル以下の信号光は吸収され、しきい値レベル以
上の光強度を有する合波信号光のみが可飽和吸収型光素
子４から出力される。そのため、光ファイバ６を介して
入力された波長λ１の信号光がＨレベルの時のみ可飽和
吸収型光素子４が飽和して合波信号光が透過し、光ファ
イバ６を介して入力された波長λ１の信号光がＬレベル
の時には合波信号光は吸収されて透過されない。このよ
うにして、可飽和吸収型光素子４から出力される合波信
号光を図４（ｄ）に示す。
は、可飽和吸収型光素子４に入力され光強度がそのしき
い値レベル以下の信号光は吸収され、しきい値レベル以
上の光強度を有する合波信号光のみが可飽和吸収型光素
子４から出力される。そのため、光ファイバ６を介して
入力された波長λ１の信号光がＨレベルの時のみ可飽和
吸収型光素子４が飽和して合波信号光が透過し、光ファ
イバ６を介して入力された波長λ１の信号光がＬレベル
の時には合波信号光は吸収されて透過されない。このよ
うにして、可飽和吸収型光素子４から出力される合波信
号光を図４（ｄ）に示す。
【００４７】そして、最後に図４（ｄ）に示される合波
信号光は波長分波器５により波長λ２の成分の信号光だ
けが出力されることにより図４（ｅ）に示されるような
信号光が出力される。
信号光は波長分波器５により波長λ２の成分の信号光だ
けが出力されることにより図４（ｅ）に示されるような
信号光が出力される。
【００４８】このように本実施形態の光再生回路８は、
信号対雑音比が劣化した波長λ１の信号光から、信号対
雑音比が劣化していない波長λ２の信号光を再生するこ
とができる。
信号対雑音比が劣化した波長λ１の信号光から、信号対
雑音比が劣化していない波長λ２の信号光を再生するこ
とができる。
【００４９】次に、本実施形態における光再生回路８の
波長軸上の動作を図５に示す。
波長軸上の動作を図５に示す。
【００５０】図５（ａ）は、光波長選択器２に光ファイ
バ６から入力される信号光のスペクトラムを示したもの
である。この信号光は多段中継された後であるので、波
長λ１の信号光のみでなく、多くの自然放出光雑音が付
加されて信号対雑音比が劣化している。この図において
斜線で示された部分は、付加された自然放出光雑音を示
している。
バ６から入力される信号光のスペクトラムを示したもの
である。この信号光は多段中継された後であるので、波
長λ１の信号光のみでなく、多くの自然放出光雑音が付
加されて信号対雑音比が劣化している。この図において
斜線で示された部分は、付加された自然放出光雑音を示
している。
【００５１】図５（ｂ）は、図５（ａ）に示される信号
光が光波長選択器２を通過した後の信号光のスペクトラ
ムを示したものである。図５（ｂ）を参照すると、光波
長選択器２を通過した後の信号光には波長λ１の成分の
みが抽出され、波長λ２の成分の自然放出光は充分に除
去されている。
光が光波長選択器２を通過した後の信号光のスペクトラ
ムを示したものである。図５（ｂ）を参照すると、光波
長選択器２を通過した後の信号光には波長λ１の成分の
みが抽出され、波長λ２の成分の自然放出光は充分に除
去されている。
【００５２】図５（ｃ）は、光源１から出力される波長
λ２の連続光のスペクトラムを示したものである。
λ２の連続光のスペクトラムを示したものである。
【００５３】図５（ｄ）は、光合波器３から出力され
た、光波長選択器２から出力された信号光と光源１から
出力された連続光が合波された合波信号光のスペクトラ
ムを示したものである。
た、光波長選択器２から出力された信号光と光源１から
出力された連続光が合波された合波信号光のスペクトラ
ムを示したものである。
【００５４】図５（ｅ）は、図５（ｄ）に示される合波
信号光が可飽和吸収型光素子４を通過した後の信号光の
スペクトラムを示したものである。
信号光が可飽和吸収型光素子４を通過した後の信号光の
スペクトラムを示したものである。
【００５５】図５（ｆ）は、波長分波器５から出力され
る信号光のスペクトラムで、信号再生光を示している。
このように本実施形態の光再生回路８は、信号対雑音比
が劣化した波長λ１の信号光から、信号対雑音比が劣化
していない波長λ２の信号光を再生することができる。
る信号光のスペクトラムで、信号再生光を示している。
このように本実施形態の光再生回路８は、信号対雑音比
が劣化した波長λ１の信号光から、信号対雑音比が劣化
していない波長λ２の信号光を再生することができる。
【００５６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態の光伝送システムについて説明する。
実施形態の光伝送システムについて説明する。
【００５７】図６は、本実施形態の光伝送システムにお
ける光再生回路の構成を示したものである。
ける光再生回路の構成を示したものである。
【００５８】本実施形態における光再生回路は、図６に
示すように、図２に示した第１の実施形態の光伝送シス
テムにおける光再生回路８に対して、光合波器３と可飽
和吸収型光素子４との間に光増幅器７を設けたものであ
る。
示すように、図２に示した第１の実施形態の光伝送シス
テムにおける光再生回路８に対して、光合波器３と可飽
和吸収型光素子４との間に光増幅器７を設けたものであ
る。
【００５９】この光増幅器７は、可飽和吸収型光素子４
に入力される信号光の光強度を可飽和吸収型光素子４の
しきい値に対して最適のレベルに制御するためのもので
ある。
に入力される信号光の光強度を可飽和吸収型光素子４の
しきい値に対して最適のレベルに制御するためのもので
ある。
【００６０】本実施形態の光伝送システムは、可飽和吸
収型光素子４に入力される信号光の光強度を可飽和吸収
型光素子４のしきい値に対して最適のレベルに設定する
ことができる以外の効果は図２の第１の実施形態の効果
と同様である。
収型光素子４に入力される信号光の光強度を可飽和吸収
型光素子４のしきい値に対して最適のレベルに設定する
ことができる以外の効果は図２の第１の実施形態の効果
と同様である。
【００６１】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態の光伝送システムについて説明する。
実施形態の光伝送システムについて説明する。
【００６２】図７は、本発明の第３の実施形態の光伝送
システムにおいて用いられる光再生装置の構成を示した
ブロック図である。
システムにおいて用いられる光再生装置の構成を示した
ブロック図である。
【００６３】本実施形態は、１つの光伝送路に異なる波
長を有する複数の信号光を多重させて伝送させる波長多
重伝送方式を用いた場合の光伝送システムである。
長を有する複数の信号光を多重させて伝送させる波長多
重伝送方式を用いた場合の光伝送システムである。
【００６４】本実施形態の光伝送システムは、図７に示
した光再生装置を光伝送路の途中に有している。
した光再生装置を光伝送路の途中に有している。
【００６５】そして、この光再生装置は、波長分離器１
１と、光再生回路８1〜８nと、波長合波器１２とから構
成されている。
１と、光再生回路８1〜８nと、波長合波器１２とから構
成されている。
【００６６】波長分離器１１は、異なる波長を有する複
数の信号光が多重されている波長多重信号光を波長毎に
分波している。
数の信号光が多重されている波長多重信号光を波長毎に
分波している。
【００６７】光再生回路８1〜８nは、入力する信号光の
波長および再生する信号光の波長がそれぞれ異なってい
る以外は上記第１または第２の実施形態における光再生
回路８と同様な構成のものである。
波長および再生する信号光の波長がそれぞれ異なってい
る以外は上記第１または第２の実施形態における光再生
回路８と同様な構成のものである。
【００６８】波長合波器１２は、光再生回路８1〜８nか
ら出力された再生信号光を合波して波長多重信号光とし
て出力している。
ら出力された再生信号光を合波して波長多重信号光とし
て出力している。
【００６９】本実施形態は、上記第１または第２の実施
形態における光再生回路を波長多重伝送方式を用いた光
伝送システムに対して適用したものであり、その効果は
同様である。
形態における光再生回路を波長多重伝送方式を用いた光
伝送システムに対して適用したものであり、その効果は
同様である。
【００７０】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態の光伝送システムについて説明する。
実施形態の光伝送システムについて説明する。
【００７１】図８は、本実施形態の第４の光伝送システ
ムの構成を示したブロック図である。
ムの構成を示したブロック図である。
【００７２】本実施形態は、図７の第３の実施形態の光
伝送システムにおける光再生装置に対して、波長分離器
１１の入力に光増幅器７ａを設け、波長分離器１１と光
再生回路８1〜８nとの間にそれぞれ増幅器７ｂを設け、
光再生回路８1〜８nと波長合波回路１２との間にそれぞ
れ光増幅器７ｃを設け、波長合波器１２と光ファイバ６
との間に光増幅器７ｄを設けたものである。
伝送システムにおける光再生装置に対して、波長分離器
１１の入力に光増幅器７ａを設け、波長分離器１１と光
再生回路８1〜８nとの間にそれぞれ増幅器７ｂを設け、
光再生回路８1〜８nと波長合波回路１２との間にそれぞ
れ光増幅器７ｃを設け、波長合波器１２と光ファイバ６
との間に光増幅器７ｄを設けたものである。
【００７３】光増幅器７ａは、光ファイバの損失により
減衰して入力された信号光を増幅するためのものであ
る。光増幅器７ｂは、光再生回路８1〜８nに入力される
信号光の光強度を可飽和吸収型素子４のしきい値に対し
て最適なレベルに設定するためのものである。光増幅器
７ｃは、光再生回路８1〜８nから出力されたそれぞれの
波長の信号光を、指定された光強度に設定するためのも
のである。光増幅器７ｄは、最適な伝送を行うために、
波長合波器１２からの出力信号光を定められた光ファイ
バ６の入力レベルに設定するためのものである。
減衰して入力された信号光を増幅するためのものであ
る。光増幅器７ｂは、光再生回路８1〜８nに入力される
信号光の光強度を可飽和吸収型素子４のしきい値に対し
て最適なレベルに設定するためのものである。光増幅器
７ｃは、光再生回路８1〜８nから出力されたそれぞれの
波長の信号光を、指定された光強度に設定するためのも
のである。光増幅器７ｄは、最適な伝送を行うために、
波長合波器１２からの出力信号光を定められた光ファイ
バ６の入力レベルに設定するためのものである。
【００７４】本実施形態の光伝送システムは、波長分離
器１１、光再生回路８1〜８nの可飽和吸収型光素子４、
波長合波器１２、光ファイバ６に入力される信号光の光
強度をそれぞれ最適のレベルに独立して設定することが
できる以外の効果は図７の第３の実施形態の効果と同様
である。
器１１、光再生回路８1〜８nの可飽和吸収型光素子４、
波長合波器１２、光ファイバ６に入力される信号光の光
強度をそれぞれ最適のレベルに独立して設定することが
できる以外の効果は図７の第３の実施形態の効果と同様
である。
【００７５】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態の光伝送システムについて説明する。
実施形態の光伝送システムについて説明する。
【００７６】本実施形態における光再生回路の構成を図
９に示す。
９に示す。
【００７７】光再生回路は、図９に示されるように、光
源１と、光波長選択器２と、可飽和吸収型光素子４と、
光分波器１３とから構成されている。
源１と、光波長選択器２と、可飽和吸収型光素子４と、
光分波器１３とから構成されている。
【００７８】可飽和吸収型光素子４は、可飽和吸収領域
を有し、光源１から一方の端子を介して入力された連続
光の光強度と、光分波器１３から他方の端子を介して入
力された信号光の光強度を加算した値が前記可飽和吸収
領域のしきい値以下の場合には連続光および信号光をほ
とんど吸収する。そして、可飽和吸収型光素子４は、光
源１から一方の端子を介して入力された連続光の光強度
と、光分波器１３から他方の端子を介して入力された信
号光の光強度を加算した値がしきい値以上の場合には連
続光を透過させて再生信号光として他方の端子を介して
出力する。
を有し、光源１から一方の端子を介して入力された連続
光の光強度と、光分波器１３から他方の端子を介して入
力された信号光の光強度を加算した値が前記可飽和吸収
領域のしきい値以下の場合には連続光および信号光をほ
とんど吸収する。そして、可飽和吸収型光素子４は、光
源１から一方の端子を介して入力された連続光の光強度
と、光分波器１３から他方の端子を介して入力された信
号光の光強度を加算した値がしきい値以上の場合には連
続光を透過させて再生信号光として他方の端子を介して
出力する。
【００７９】光分波器１３は、光波長選択器２に接続さ
れた端子２１と、可飽和吸収型光素子４に接続された端
子２２と、再生した信号光を外部に出力するための出力
端子２３とを有していて、光波長選択器２から端子２１
を介して入力された信号光は可飽和吸収型光素子４に端
子２２を介して出力し、可飽和吸収型光素子４から端子
２２を介して入力された再生信号光は外部に対して出力
するための出力端子２３に出力している。
れた端子２１と、可飽和吸収型光素子４に接続された端
子２２と、再生した信号光を外部に出力するための出力
端子２３とを有していて、光波長選択器２から端子２１
を介して入力された信号光は可飽和吸収型光素子４に端
子２２を介して出力し、可飽和吸収型光素子４から端子
２２を介して入力された再生信号光は外部に対して出力
するための出力端子２３に出力している。
【００８０】図９における点線は、波長λ１の信号光お
よび波長λ２の連続光のそれぞれの進行経路を示してい
る。
よび波長λ２の連続光のそれぞれの進行経路を示してい
る。
【００８１】本実施形態における光再生回路では、外部
から入力される波長λ１の信号光と光源１から出力され
た波長λ２の連続光の進行方向が異なるので、波長λ１
と波長λ２とを等しくすることができる。
から入力される波長λ１の信号光と光源１から出力され
た波長λ２の連続光の進行方向が異なるので、波長λ１
と波長λ２とを等しくすることができる。
【００８２】（第６の実施形態）次に、本発明の第６の
実施形態の光伝送システムについて説明する。
実施形態の光伝送システムについて説明する。
【００８３】本実施形態の光伝送システムは、図９の第
５の実施形態に対して、光分波器１３の具体的な構成例
として光サーキュレータ１４を用いた場合である。
５の実施形態に対して、光分波器１３の具体的な構成例
として光サーキュレータ１４を用いた場合である。
【００８４】本実施形態の動作は、図９に示されている
上記第５の実施形態における光再生回路と同様なためそ
の説明は省略する。
上記第５の実施形態における光再生回路と同様なためそ
の説明は省略する。
【００８５】本実施形態における光再生回路では、上記
第５の実施形態における光再生回路と同様に、外部から
入力される波長λ１の信号光と光源１から出力された波
長λ２の連続光の進行方向が異なるので、波長λ１と波
長λ２とを等しくすることができる。
第５の実施形態における光再生回路と同様に、外部から
入力される波長λ１の信号光と光源１から出力された波
長λ２の連続光の進行方向が異なるので、波長λ１と波
長λ２とを等しくすることができる。
【００８６】上記第１から第６の実施形態の光伝送シス
テムは、時間的に連続した信号光を伝送する場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、時分割多重光伝送システムにも同様に適用すること
ができるものである。
テムは、時間的に連続した信号光を伝送する場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、時分割多重光伝送システムにも同様に適用すること
ができるものである。
【００８７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、信号対
雑音比が劣化した信号光から、信号対雑音比が劣化して
いない入力した信号光とは異なる波長の信号光を再生す
ることができるという効果を有する。
雑音比が劣化した信号光から、信号対雑音比が劣化して
いない入力した信号光とは異なる波長の信号光を再生す
ることができるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施形態の光再生回路を用いた
光伝送システムの構成を示したブロック図である。
光伝送システムの構成を示したブロック図である。
【図２】図１中の光再生回路８の構成を示したブロック
図である。
図である。
【図３】図２中の可飽和吸収型光素子４の動作を示すた
めの図である。
めの図である。
【図４】図２の光再生回路８の時間軸における基本動作
を示すための図である。
を示すための図である。
【図５】図２の光再生回路８の波長軸における基本動作
を示すための図である。
を示すための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の光伝送システムにお
ける光再生回路の構成を示したブロック図である。
ける光再生回路の構成を示したブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の光伝送システムにお
ける光再生装置の構成を示したブロック図である。
ける光再生装置の構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の光伝送システムおけ
る光再生装置の構成を示したブロック図である。
る光再生装置の構成を示したブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施形態の光伝送システムにお
ける光再生回路の構成を示したブロック図である。
ける光再生回路の構成を示したブロック図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態の光伝送システムに
おける光再生回路の構成を示したブロック図である。
おける光再生回路の構成を示したブロック図である。
【図１１】従来の光直接増幅伝送方式を用いた光伝送シ
ステムの構成を示したブロック図である。
ステムの構成を示したブロック図である。
１ 光源 ２ 光波長選択器（ＦＩＬ） ３ 光合波器 ４ 可飽和吸収型光素子（ＳＡ） ５ 波長分波器 ６ 光ファイバ ７、７ａ〜７ｄ 光増幅器 ８、８1〜８n 光再生回路 ９ 光送信装置 １０ 光受信装置 １１ 波長分離器 １２ 波長合波器 １３ 光分波器 １４ 光サーキュレータ ２１、２２ 端子 ２３ 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/16 10/17 10/18 (56)参考文献 特開 平９−43646（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−82813（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−6628（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 G02F 2/02
Claims (10)
- 【請求項１】 雑音光を含んで入射された信号光の前記
信号光の波長の成分のみを通過させる光波長選択手段
と、 前記信号光とは異なる波長の連続光を出力している光源
と、 前記光波長選択手段から出力された信号光と、前記光源
から出力された連続光とを合成して合波信号光として出
力する光合波手段と、 可飽和吸収領域を有し、前記光合波手段から入力された
合波信号光の光強度が前記可飽和吸収領域のしきい値以
下の場合には該合波信号光をほとんど吸収し、前記光合
波手段から入力された合波信号光の光強度が前記しきい
値以上の場合には該合波信号光を透過させる可飽和吸収
型光素子と、 前記可飽和吸収型光素子から出力された合波信号光の、
前記連続光の波長と同じ波長の成分のみを分波して再生
信号光として出力する波長分波手段とを有する光再生回
路。 - 【請求項２】 前記光合波手段と前記可飽和吸収型光素
子との間に光増幅手段をさらに有している請求項１記載
の光再生回路。 - 【請求項３】 雑音光を含んで入射された信号光の前記
信号光の波長の成分のみを通過させる光波長選択手段
と、 ある一定の波長の連続光を出力している光源と、 可飽和吸収領域を有し、前記光源から一方の端子を介し
て入力された連続光の光強度と他方の端子から入力され
た信号光の光強度を加算した値が前記可飽和吸収領域の
しきい値以下の場合には前記連続光および前記信号光を
ほとんど吸収し、前記光源から前記一方の端子を介して
入力された連続光の光強度と前記他方の端子から入力さ
れた信号光の光強度を加算した値が前記しきい値以上の
場合には前記連続光を透過させて再生信号光として前記
他方の端子を介して出力する可飽和吸収型光素子と、 前記光波長選択手段に接続された第１の端子と、前記可
飽和吸収型光素子に接続された第２の端子と、再生した
信号光を外部に出力するための出力端子とを有し、前記
光波長選択手段から前記第１の端子を介して入力された
信号光は前記第２の端子を介して前記可飽和吸収型光素
子に出力し、前記可飽和吸収型光素子から前記第２の端
子を介して入力された再生信号光を前記出力端子を介し
て出力する光分波手段とを有する光再生回路。 - 【請求項４】 前記信号光の波長と前記連続光の波長が
ほぼ等しい請求項３記載の光再生回路。 - 【請求項５】 前記光分波手段が、光サーキュレータで
ある請求項３または４記載の光再生回路。 - 【請求項６】 前記光波長選択手段が、光バンドパスフ
ィルタである請求項１から５のいずれか１項記載の光再
生回路。 - 【請求項７】 信号光を送出する光送信装置と、 信号光を受信する光受信装置と、 前記光送信装置と前記光受信装置との間を接続する光フ
ァイバと、 前記光ファイバ中に挿入され、光ファイバ中を通過する
信号光の光強度を増幅する光増幅手段とから構成されて
いる光伝送システムにおいて、 前記光ファイバの途中に請求項１から６のいずれか１項
記載の光再生回路を有していることを特徴とする光再生
回路を用いた光伝送システム。 - 【請求項８】 異なる波長を有する複数の信号光が多重
されている波長多重信号光を波長毎に分波している波長
分離手段と、 前記波長分離手段により分波されたそれぞれの信号光を
入力し、再生信号光を出力する請求項１から６のいずれ
か１項記載の複数の光再生回路と、 前記各光再生回路から出力されたそれぞれの再生信号光
を合波して波長多重信号光として出力している波長合波
手段とを有している光再生装置。 - 【請求項９】 前記波長分離手段の入力端子、前記各光
再生回路の入力端子および出力端子、前記波長合波手段
の出力端子にそれぞれ光増幅手段を有する請求項８記載
の光再生装置 - 【請求項１０】 信号光を波長多重して送出する光送信
装置と、 波長多重された信号光を受信する光受信装置と、 前記光送信装置と前記光受信装置との間を接続する光フ
ァイバと、 前記光ファイバ中に挿入され、光ファイバ中を通過する
信号光の光強度を増幅する光増幅手段とから構成されて
いる光伝送システムにおいて、 前記光ファイバの途中に、 請求項８または９記載の光再生装置を有していることを
特徴とする光再生回路を用いた光伝送システム。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP10063384A JP3055618B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 光再生回路と光再生装置および光再生回路を用いた光伝送システム |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10063384A JP3055618B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 光再生回路と光再生装置および光再生回路を用いた光伝送システム |
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| JPH11261488A JPH11261488A (ja) | 1999-09-24 |
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| JP10063384A Expired - Fee Related JP3055618B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 光再生回路と光再生装置および光再生回路を用いた光伝送システム |
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|---|---|---|---|---|
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- 1998-03-13 JP JP10063384A patent/JP3055618B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1999
- 1999-03-10 US US09/266,069 patent/US6504637B1/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH11261488A (ja) | 1999-09-24 |
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