JP3447965B2 - 光送信装置 - Google Patents
光送信装置Info
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- JP3447965B2 JP3447965B2 JP32957398A JP32957398A JP3447965B2 JP 3447965 B2 JP3447965 B2 JP 3447965B2 JP 32957398 A JP32957398 A JP 32957398A JP 32957398 A JP32957398 A JP 32957398A JP 3447965 B2 JP3447965 B2 JP 3447965B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基幹伝送に用いら
れる長距離・超高速光伝送システムに利用される光伝送
方法、光送信装置および光伝送システムに関する。
れる長距離・超高速光伝送システムに利用される光伝送
方法、光送信装置および光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光信号の高速化によるビットレートの上
昇に伴い、光パルスは光ファイバ伝送路から受ける波長
分散の影響が大きくなる。この波長分散の影響を低減す
る１つの方法として、光デュオバイナリ信号を用いるこ
とが提案されている（特開平８−１３９６８１号公
報）。
昇に伴い、光パルスは光ファイバ伝送路から受ける波長
分散の影響が大きくなる。この波長分散の影響を低減す
る１つの方法として、光デュオバイナリ信号を用いるこ
とが提案されている（特開平８−１３９６８１号公
報）。
【０００３】光デュオバイナリ信号は、電気通信におけ
るデュオバイナリ信号（以下単に「デュオバイナリ信
号」という）を光通信に適用したものである。デュオバ
イナリ信号はパーシャルレスポンス符号の一種であり、
入力する２値データ信号の隣接パルス同士を干渉させて
３値の符号としたものである。これにより、ＮＲＺ符号
の半分の周波数帯域で信号を伝送することが可能とな
る。
るデュオバイナリ信号（以下単に「デュオバイナリ信
号」という）を光通信に適用したものである。デュオバ
イナリ信号はパーシャルレスポンス符号の一種であり、
入力する２値データ信号の隣接パルス同士を干渉させて
３値の符号としたものである。これにより、ＮＲＺ符号
の半分の周波数帯域で信号を伝送することが可能とな
る。
【０００４】図１２は、デュオバイナリ符号化回路の構
成例を示す。図において、デュオバイナリ符号化回路
は、入力する２値データ信号を差動符号化する１ビット
遅延器（Ｔ）７１および排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）
７２と、その中間系列から３値のデュオバイナリ信号を
生成する１ビット遅延器（Ｔ）７３および加算器７４に
より構成される。
成例を示す。図において、デュオバイナリ符号化回路
は、入力する２値データ信号を差動符号化する１ビット
遅延器（Ｔ）７１および排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）
７２と、その中間系列から３値のデュオバイナリ信号を
生成する１ビット遅延器（Ｔ）７３および加算器７４に
より構成される。
【０００５】１ビット遅延器７１，７３は２種類の内部
状態をもち、各内部状態を「Ｓ0 」，「Ｓ1 」と表す。
デュオバイナリ信号のある時点の値は、その時点での入
力値とデュオバイナリ符号化回路の内部状態の両方によ
って決定される。この状態遷移図を図１３に示す。図中
の「２／０」は、「０」を入力したときに「２」を出力
することを示す。例えば、デュオバイナリ符号化回路の
内部状態が「Ｓ0 」であるときにデータ「１」が入力さ
れると、「１」を出力して状態「Ｓ1 」へ遷移し、次に
データ「０」が入力されると「２」を出力して状態「Ｓ
1 」が維持されることを示す。この構成により、
「０」，「１」の２値信号は、「０」，「１」，「２」
の３値のデュオバイナリ信号へ変換される。デュオバイ
ナリ符号化回路へ入力される２値データ信号に対して出
力されるデュオバイナリ信号の一例を図１４に示す。
状態をもち、各内部状態を「Ｓ0 」，「Ｓ1 」と表す。
デュオバイナリ信号のある時点の値は、その時点での入
力値とデュオバイナリ符号化回路の内部状態の両方によ
って決定される。この状態遷移図を図１３に示す。図中
の「２／０」は、「０」を入力したときに「２」を出力
することを示す。例えば、デュオバイナリ符号化回路の
内部状態が「Ｓ0 」であるときにデータ「１」が入力さ
れると、「１」を出力して状態「Ｓ1 」へ遷移し、次に
データ「０」が入力されると「２」を出力して状態「Ｓ
1 」が維持されることを示す。この構成により、
「０」，「１」の２値信号は、「０」，「１」，「２」
の３値のデュオバイナリ信号へ変換される。デュオバイ
ナリ符号化回路へ入力される２値データ信号に対して出
力されるデュオバイナリ信号の一例を図１４に示す。
【０００６】このデュオバイナリ信号を以下に示す光強
度変調器を用いて光デュオバイナリ信号に変換すれば、
光強度変調−直接検波方式（ＩＭ−ＤＤ伝送方式）で伝
送することができ、ＮＲＺ符号の半分の帯域で同じビッ
トレートの情報伝送を行うことができる。
度変調器を用いて光デュオバイナリ信号に変換すれば、
光強度変調−直接検波方式（ＩＭ−ＤＤ伝送方式）で伝
送することができ、ＮＲＺ符号の半分の帯域で同じビッ
トレートの情報伝送を行うことができる。
【０００７】図１５は、光デュオバイナリ信号を生成す
る従来の光送信装置の構成例を示す。図において、光デ
ュオバイナリ信号を生成する光強度変調器として、マッ
ハツェンダ干渉計型光強度変調器（以下「ＭＺ型光強度
変調器」という）８０が用いられる。ＭＺ型光強度変調
器８０は、カプラ８１で２本の光導波路８２ａ，８２ｂ
に分岐された光に位相差を与え、カプラ８３で干渉させ
ることにより光強度変調を行う構成である。
る従来の光送信装置の構成例を示す。図において、光デ
ュオバイナリ信号を生成する光強度変調器として、マッ
ハツェンダ干渉計型光強度変調器（以下「ＭＺ型光強度
変調器」という）８０が用いられる。ＭＺ型光強度変調
器８０は、カプラ８１で２本の光導波路８２ａ，８２ｂ
に分岐された光に位相差を与え、カプラ８３で干渉させ
ることにより光強度変調を行う構成である。
【０００８】２値のデータ信号は、例えば図１２に示す
構成のデュオバイナリ符号化回路７０で３値のデュオバ
イナリ信号に変換される。このデュオバイナリ信号は、
反転回路７５で互いに位相が反転した非反転デュオバイ
ナリ信号と反転デュオバイナリ信号となり、変調器駆動
回路７６ａ，７６ｂを介してＭＺ型光強度変調器８０の
２つの電極８４ａ，８４ｂにそれぞれ印加される。電極
８４ａ，８４ｂの他端は、終端抵抗８５ａ，８５ｂを介
して接地される。
構成のデュオバイナリ符号化回路７０で３値のデュオバ
イナリ信号に変換される。このデュオバイナリ信号は、
反転回路７５で互いに位相が反転した非反転デュオバイ
ナリ信号と反転デュオバイナリ信号となり、変調器駆動
回路７６ａ，７６ｂを介してＭＺ型光強度変調器８０の
２つの電極８４ａ，８４ｂにそれぞれ印加される。電極
８４ａ，８４ｂの他端は、終端抵抗８５ａ，８５ｂを介
して接地される。
【０００９】ＭＺ型光強度変調器８０は、非反転デュオ
バイナリ信号および反転デュオバイナリ信号により印加
電圧がプッシュプル動作し、半導体レーザ（ＬＤ）７７
の出力光を強度変調する。このとき、変調器駆動回路７
６ａ，７６ｂで各電極８４ａ，８４ｂの印加電圧を調整
し、デュオバイナリ信号の３つの信号点（０，１，２）
が、図１６に示すＭＺ型光強度変調器の透過特性の隣接
する最大透過率の点Ａ、最小透過率の点Ｂ、最大透過率
の点Ｃに対応するように設定する。すなわち、デュオバ
イナリ信号が「１」のときには光パルス「なし」の状態
となり、デュオバイナリ信号が「０」および「２」のと
きには光パルス「あり」の状態となる。ただし、「０」
と「２」では印加電圧が反転し、光パルスを構成する電
界の位相は逆転している。例えば、「０」のときの光位
相が「０」とすれば、「１」のときの光位相は「π」と
なる。このようにデュオバイナリ信号の３値のうち１値
分を光の位相に対応させた光デュオバイナリ信号は、２
値のＩＭ−ＤＤ伝送方式による伝送が可能になる。
バイナリ信号および反転デュオバイナリ信号により印加
電圧がプッシュプル動作し、半導体レーザ（ＬＤ）７７
の出力光を強度変調する。このとき、変調器駆動回路７
６ａ，７６ｂで各電極８４ａ，８４ｂの印加電圧を調整
し、デュオバイナリ信号の３つの信号点（０，１，２）
が、図１６に示すＭＺ型光強度変調器の透過特性の隣接
する最大透過率の点Ａ、最小透過率の点Ｂ、最大透過率
の点Ｃに対応するように設定する。すなわち、デュオバ
イナリ信号が「１」のときには光パルス「なし」の状態
となり、デュオバイナリ信号が「０」および「２」のと
きには光パルス「あり」の状態となる。ただし、「０」
と「２」では印加電圧が反転し、光パルスを構成する電
界の位相は逆転している。例えば、「０」のときの光位
相が「０」とすれば、「１」のときの光位相は「π」と
なる。このようにデュオバイナリ信号の３値のうち１値
分を光の位相に対応させた光デュオバイナリ信号は、２
値のＩＭ−ＤＤ伝送方式による伝送が可能になる。
【００１０】ここで、３値（０，１，２）のデュオバイ
ナリ信号と、光デュオバイナリ信号の光強度および光位
相との関係を図１７に示す。デュオバイナリ信号の
「２」が光強度「１」、光位相「０」の状態に対応し、
デュオバイナリ信号の「１」が光強度「０」の状態（光
位相は定義できない）に対応し、デュオバイナリ信号の
「０」が光強度「１」、光位相「π」の状態に対応す
る。このように、光強度は「１」と「０」の２値である
が、光強度「１」に対して光位相が「０」と「π」の２
値をとる。これにより、光デュオバイナリ信号において
も、デュオバイナリ信号と同様の信号の狭帯域化が実現
され、波長分散による影響を低減することができる。
ナリ信号と、光デュオバイナリ信号の光強度および光位
相との関係を図１７に示す。デュオバイナリ信号の
「２」が光強度「１」、光位相「０」の状態に対応し、
デュオバイナリ信号の「１」が光強度「０」の状態（光
位相は定義できない）に対応し、デュオバイナリ信号の
「０」が光強度「１」、光位相「π」の状態に対応す
る。このように、光強度は「１」と「０」の２値である
が、光強度「１」に対して光位相が「０」と「π」の２
値をとる。これにより、光デュオバイナリ信号において
も、デュオバイナリ信号と同様の信号の狭帯域化が実現
され、波長分散による影響を低減することができる。
【００１１】また、長距離伝送を行うために光ファイバ
伝送路への入力光パワーを大きくすると、光ファイバの
非線形光学効果による影響が大きくなる。キャリア周波
数成分が抑圧されている光デュオバイナリ信号は、誘導
ブリルアン散乱等の非線形光学効果を抑えることができ
るので、入力光パワーを大きくすることが可能である
（米永 他、1995年電子情報通信学会通信ソサイエティ
大会、B-773, 1995)。
伝送路への入力光パワーを大きくすると、光ファイバの
非線形光学効果による影響が大きくなる。キャリア周波
数成分が抑圧されている光デュオバイナリ信号は、誘導
ブリルアン散乱等の非線形光学効果を抑えることができ
るので、入力光パワーを大きくすることが可能である
（米永 他、1995年電子情報通信学会通信ソサイエティ
大会、B-773, 1995)。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光デュオバ
イナリ信号を生成する従来の光送信装置は、図１５に示
すように、ＭＺ型光強度変調器８０を用い、光パルスど
うしの干渉を利用する構成であるために、各電極への印
加電圧を決める電気回路にアナログ的な高い精度が要求
される。特に、変調器駆動回路７６には高出力で線形性
のよい増幅特性が必要となる。しかし、10Ｇbit/s 以上
の超高速信号に耐えうる高出力増幅器は、ＤＣからのフ
ラットな特性を実現することが難しく低域遮断特性をも
つことが多いので、変調器駆動信号は低周波成分が遮断
されて波形歪みを生じやすい。この結果、光送信装置で
生成される光デュオバイナリ信号の波形が歪み、光ファ
イバ伝送路の波長分散や非線形光学効果による影響を受
ける以前に伝送距離を制限する要因となる。
イナリ信号を生成する従来の光送信装置は、図１５に示
すように、ＭＺ型光強度変調器８０を用い、光パルスど
うしの干渉を利用する構成であるために、各電極への印
加電圧を決める電気回路にアナログ的な高い精度が要求
される。特に、変調器駆動回路７６には高出力で線形性
のよい増幅特性が必要となる。しかし、10Ｇbit/s 以上
の超高速信号に耐えうる高出力増幅器は、ＤＣからのフ
ラットな特性を実現することが難しく低域遮断特性をも
つことが多いので、変調器駆動信号は低周波成分が遮断
されて波形歪みを生じやすい。この結果、光送信装置で
生成される光デュオバイナリ信号の波形が歪み、光ファ
イバ伝送路の波長分散や非線形光学効果による影響を受
ける以前に伝送距離を制限する要因となる。
【００１３】本発明は、例えばＭＺ型光強度変調器を用
いて光デュオバイナリ信号を生成する際に、変調器駆動
回路の低域遮断特性による変調器駆動信号の波形歪みの
影響を低減し、生成される光デュオバイナリ信号の波形
歪みを低減して伝送距離制限を緩和することができる光
伝送装置を提供することを目的とする。
いて光デュオバイナリ信号を生成する際に、変調器駆動
回路の低域遮断特性による変調器駆動信号の波形歪みの
影響を低減し、生成される光デュオバイナリ信号の波形
歪みを低減して伝送距離制限を緩和することができる光
伝送装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光送信装置は、
光強度変調手段として、送信する２値データ信号の
「０」を「０」とし、「１」を「＋１」または「−１」
に変換し、かつ「＋１」および「−１」がそれぞれ２ビ
ットを越えて連続しない「−１」，「０」，「＋１」の
３値の変形デュオバイナリ信号に変換する変形デュオバ
イナリ符号化回路と、変形デュオバイナリ信号により光
搬送波を強度変調し、変形デュオバイナリ信号の「０」
に対する光強度が最小であり、「＋１」および「−１」
に対する光強度が最大で光位相が互いに反転した変形光
デュオバイナリ信号を出力する光強度変調器とを備え
る。
光強度変調手段として、送信する２値データ信号の
「０」を「０」とし、「１」を「＋１」または「−１」
に変換し、かつ「＋１」および「−１」がそれぞれ２ビ
ットを越えて連続しない「−１」，「０」，「＋１」の
３値の変形デュオバイナリ信号に変換する変形デュオバ
イナリ符号化回路と、変形デュオバイナリ信号により光
搬送波を強度変調し、変形デュオバイナリ信号の「０」
に対する光強度が最小であり、「＋１」および「−１」
に対する光強度が最大で光位相が互いに反転した変形光
デュオバイナリ信号を出力する光強度変調器とを備え
る。
【００１６】変形デュオバイナリ信号は直流成分が抑圧
されているので、光強度変調器の駆動回路の低域遮断特
性による信号波形劣化を軽減し、変形光デュオバイナリ
信号の波形歪みを低減することができる。
されているので、光強度変調器の駆動回路の低域遮断特
性による信号波形劣化を軽減し、変形光デュオバイナリ
信号の波形歪みを低減することができる。
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】（光送信装置の第１の実施形態）
図１は、本発明の光送信装置の第１の実施形態を示す。
図１は、本発明の光送信装置の第１の実施形態を示す。
【００１９】図において、変形デュオバイナリ符号化回
路１０は、入力する２値データ信号を差動符号化する２
ビット遅延器（２Ｔ）１１および排他的論理和回路（Ｅ
ＸＯＲ）１２と、その中間系列から３値の変形デュオバ
イナリ信号を生成する２ビット遅延器（２Ｔ）１３、符
号変換器（×(-1)) １４および加算器１５により構成さ
れる。この構成により、２値データ信号の「０」を
「０」とし、「１」を「＋１」または「−１」に変換
し、かつ「＋１」および「−１」がそれぞれ２ビットを
越えて連続しない「−１」，「０」，「＋１」の３値の
変形デュオバイナリ信号に変換する。
路１０は、入力する２値データ信号を差動符号化する２
ビット遅延器（２Ｔ）１１および排他的論理和回路（Ｅ
ＸＯＲ）１２と、その中間系列から３値の変形デュオバ
イナリ信号を生成する２ビット遅延器（２Ｔ）１３、符
号変換器（×(-1)) １４および加算器１５により構成さ
れる。この構成により、２値データ信号の「０」を
「０」とし、「１」を「＋１」または「−１」に変換
し、かつ「＋１」および「−１」がそれぞれ２ビットを
越えて連続しない「−１」，「０」，「＋１」の３値の
変形デュオバイナリ信号に変換する。
【００２０】２ビット遅延器１１，１３は４種類の内部
状態をもち、各内部状態を「Ｓ00」，「Ｓ10」，
「Ｓ11」，「Ｓ01」と表す。変形デュオバイナリ信号の
ある時点の値は、その時点での入力値と変形デュオバイ
ナリ符号化回路の内部状態の両方によって決定される。
この状態遷移図を図２に示す。図中の「−１／１」は、
「１」を入力したときに「−１」を出力することを示
す。例えば、デュオバイナリ符号化回路の内部状態が
「Ｓ00」であるときにデータ「１」が入力されると、
「１」を出力して状態「Ｓ10」へ遷移し、次にデータ
「０」が入力されると「０」を出力して状態「Ｓ01」へ
遷移することを示す。この構成により、「０」，「１」
の２値データ信号は、「−１」，「０」，「＋１」の３
値の変形デュオバイナリ信号へ変換される。デュオバイ
ナリ符号化回路へ入力される２値データ信号に対して出
力される変形デュオバイナリ信号の一例を図３に示す。
状態をもち、各内部状態を「Ｓ00」，「Ｓ10」，
「Ｓ11」，「Ｓ01」と表す。変形デュオバイナリ信号の
ある時点の値は、その時点での入力値と変形デュオバイ
ナリ符号化回路の内部状態の両方によって決定される。
この状態遷移図を図２に示す。図中の「−１／１」は、
「１」を入力したときに「−１」を出力することを示
す。例えば、デュオバイナリ符号化回路の内部状態が
「Ｓ00」であるときにデータ「１」が入力されると、
「１」を出力して状態「Ｓ10」へ遷移し、次にデータ
「０」が入力されると「０」を出力して状態「Ｓ01」へ
遷移することを示す。この構成により、「０」，「１」
の２値データ信号は、「−１」，「０」，「＋１」の３
値の変形デュオバイナリ信号へ変換される。デュオバイ
ナリ符号化回路へ入力される２値データ信号に対して出
力される変形デュオバイナリ信号の一例を図３に示す。
【００２１】この変形デュオバイナリ信号の特徴は、図
２の状態遷移図および図３からも分かるように、「＋
１」および「−１」がそれぞれ２ビットを越えて連続し
ないことであり、直流成分が抑圧されるところにある。
２の状態遷移図および図３からも分かるように、「＋
１」および「−１」がそれぞれ２ビットを越えて連続し
ないことであり、直流成分が抑圧されるところにある。
【００２２】この変形デュオバイナリ信号は、反転回路
７５で互いに位相が反転した非反転変形デュオバイナリ
信号と反転変形デュオバイナリ信号となり、変調器駆動
回路７６ａ，７６ｂを介してＭＺ型光強度変調器８０の
２つの電極８４ａ，８４ｂにそれぞれ印加される。電極
８４ａ，８４ｂの他端は、終端抵抗８５ａ，８５ｂを介
して接地される。
７５で互いに位相が反転した非反転変形デュオバイナリ
信号と反転変形デュオバイナリ信号となり、変調器駆動
回路７６ａ，７６ｂを介してＭＺ型光強度変調器８０の
２つの電極８４ａ，８４ｂにそれぞれ印加される。電極
８４ａ，８４ｂの他端は、終端抵抗８５ａ，８５ｂを介
して接地される。
【００２３】ＭＺ型光強度変調器８０は、非反転変形デ
ュオバイナリ信号および反転変形デュオバイナリ信号に
より印加電圧がプッシュプル動作し、半導体レーザ（Ｌ
Ｄ）７７の出力光を強度変調する。このとき、変調器駆
動回路７６ａ，７６ｂで各電極８４ａ，８４ｂの印加電
圧を調整し、変形デュオバイナリ信号の３つの信号点
（−１，０，＋１）が、図１６に示すＭＺ型光強度変調
器の透過特性の隣接する最大透過率の点Ａ、最小透過率
の点Ｂ、最大透過率の点Ｃに対応するように設定する。
すなわち、変形デュオバイナリ信号が「０」のときには
光パルス「なし」の状態となり、変形デュオバイナリ信
号が「−１」および「＋１」のときには光パルス「あ
り」の状態となる。ただし、「−１」と「＋１」では印
加電圧が反転し、光パルスを構成する電界の位相は逆転
している。例えば、「−１」のときの光位相が「０」と
すれば、「＋１」のときの光位相は「π」となる。
ュオバイナリ信号および反転変形デュオバイナリ信号に
より印加電圧がプッシュプル動作し、半導体レーザ（Ｌ
Ｄ）７７の出力光を強度変調する。このとき、変調器駆
動回路７６ａ，７６ｂで各電極８４ａ，８４ｂの印加電
圧を調整し、変形デュオバイナリ信号の３つの信号点
（−１，０，＋１）が、図１６に示すＭＺ型光強度変調
器の透過特性の隣接する最大透過率の点Ａ、最小透過率
の点Ｂ、最大透過率の点Ｃに対応するように設定する。
すなわち、変形デュオバイナリ信号が「０」のときには
光パルス「なし」の状態となり、変形デュオバイナリ信
号が「−１」および「＋１」のときには光パルス「あ
り」の状態となる。ただし、「−１」と「＋１」では印
加電圧が反転し、光パルスを構成する電界の位相は逆転
している。例えば、「−１」のときの光位相が「０」と
すれば、「＋１」のときの光位相は「π」となる。
【００２４】このように変形デュオバイナリ信号の３値
のうち１値分を光の位相に対応させた変形光デュオバイ
ナリ信号は、２値のＩＭ−ＤＤ伝送方式による伝送が可
能になり、直接検波方式の受信回路で受信することがで
きる。また、変形光デュオバイナリ信号においても、変
形デュオバイナリ信号と同様の信号の狭帯域化が実現さ
れ、波長分散による影響を低減することができる。
のうち１値分を光の位相に対応させた変形光デュオバイ
ナリ信号は、２値のＩＭ−ＤＤ伝送方式による伝送が可
能になり、直接検波方式の受信回路で受信することがで
きる。また、変形光デュオバイナリ信号においても、変
形デュオバイナリ信号と同様の信号の狭帯域化が実現さ
れ、波長分散による影響を低減することができる。
【００２５】（光送信装置の第２の実施形態）図４は、
本発明の光送信装置の第２の実施形態を示す。本実施形
態の特徴は、変形デュオバイナリ符号化回路１０の出力
端に低域通過フィルタ１６を配置し、余分な高周波成分
を除去した変形デュオバイナリ信号を出力し、ＭＺ型光
強度変調器８０の変調器駆動信号とするところにある。
その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
本発明の光送信装置の第２の実施形態を示す。本実施形
態の特徴は、変形デュオバイナリ符号化回路１０の出力
端に低域通過フィルタ１６を配置し、余分な高周波成分
を除去した変形デュオバイナリ信号を出力し、ＭＺ型光
強度変調器８０の変調器駆動信号とするところにある。
その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００２６】（光送信装置の第３の実施形態）図５は、
本発明の光送信装置の第３の実施形態を示す。本実施形
態の特徴は、変形デュオバイナリ符号化回路１０を構成
する２ビット遅延器（２Ｔ）１３、符号変換器（×(-
1)) １４、加算器１５に代えて、変形デュオバイナリ信
号生成用フィルタ１７を備えるところにある。この変形
デュオバイナリ信号生成用フィルタ１７は、図６に示す
帯域透過特性を有する。図６において、横軸は周波数、
縦軸は透過率を示す。
本発明の光送信装置の第３の実施形態を示す。本実施形
態の特徴は、変形デュオバイナリ符号化回路１０を構成
する２ビット遅延器（２Ｔ）１３、符号変換器（×(-
1)) １４、加算器１５に代えて、変形デュオバイナリ信
号生成用フィルタ１７を備えるところにある。この変形
デュオバイナリ信号生成用フィルタ１７は、図６に示す
帯域透過特性を有する。図６において、横軸は周波数、
縦軸は透過率を示す。
【００２７】この変形デュオバイナリ信号生成用フィル
タ１７は、図７(1) に示す低域透過特性を有する低域通
過フィルタと、図７(2) に示す高域透過特性を有する高
域通過フィルタを組み合わせて構成してもよい。両フィ
ルタの順序は任意である。また、変形デュオバイナリ信
号生成用の高域通過フィルタは、図７(3) に示す線路長
λ／４のショートスタブを用いてもよい。
タ１７は、図７(1) に示す低域透過特性を有する低域通
過フィルタと、図７(2) に示す高域透過特性を有する高
域通過フィルタを組み合わせて構成してもよい。両フィ
ルタの順序は任意である。また、変形デュオバイナリ信
号生成用の高域通過フィルタは、図７(3) に示す線路長
λ／４のショートスタブを用いてもよい。
【００２８】（光送信装置の第４の実施形態）図８は、
本発明の光送信装置の第４の実施形態を示す。本実施形
態の特徴は、第３の実施形態における変形デュオバイナ
リ信号生成用フィルタ１７を反転回路７５の出力側にそ
れぞれ配置したところにある。この構成では、変形デュ
オバイナリ符号化回路１０は２ビット遅延器（２Ｔ）１
１および排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）１２のみとな
り、ここではプリコーダ２０と呼び、その出力を変形デ
ュオバイナリプリ符号化信号と呼ぶ。
本発明の光送信装置の第４の実施形態を示す。本実施形
態の特徴は、第３の実施形態における変形デュオバイナ
リ信号生成用フィルタ１７を反転回路７５の出力側にそ
れぞれ配置したところにある。この構成では、変形デュ
オバイナリ符号化回路１０は２ビット遅延器（２Ｔ）１
１および排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）１２のみとな
り、ここではプリコーダ２０と呼び、その出力を変形デ
ュオバイナリプリ符号化信号と呼ぶ。
【００２９】ここで、プリコーダ２０を用いて変形光デ
ュオバイナリ信号を生成する光送信装置の他の構成例を
図９および図１０に示す。図９に示す光送信装置は、プ
リコーダ２０から出力される変形デュオバイナリプリ符
号化信号を２分岐し、その一方に２ビット遅延器（２
Ｔ）２１を用いて２ビット遅延を与え、変調器駆動回路
７６ａ，７６ｂを介してＭＺ型光強度変調器８０の２つ
の電極８４ａ，８４ｂにそれぞれ印加する。この２ビッ
ト遅延器２１は、変形デュオバイナリ符号化回路１０の
２ビット遅延器１３に対応し、符号変換器１４および加
算器１５に相当する減算機能をＭＺ型光強度変調器８０
のプッシュプル動作により実現させたものである。これ
により、ＭＺ型光強度変調器８０から変形光デュオバイ
ナリ信号を出力することができる。
ュオバイナリ信号を生成する光送信装置の他の構成例を
図９および図１０に示す。図９に示す光送信装置は、プ
リコーダ２０から出力される変形デュオバイナリプリ符
号化信号を２分岐し、その一方に２ビット遅延器（２
Ｔ）２１を用いて２ビット遅延を与え、変調器駆動回路
７６ａ，７６ｂを介してＭＺ型光強度変調器８０の２つ
の電極８４ａ，８４ｂにそれぞれ印加する。この２ビッ
ト遅延器２１は、変形デュオバイナリ符号化回路１０の
２ビット遅延器１３に対応し、符号変換器１４および加
算器１５に相当する減算機能をＭＺ型光強度変調器８０
のプッシュプル動作により実現させたものである。これ
により、ＭＺ型光強度変調器８０から変形光デュオバイ
ナリ信号を出力することができる。
【００３０】図１０に示す光送信装置は、プリコーダ２
０から出力される変形デュオバイナリプリ符号化信号を
反転回路７５で互いに位相が反転した信号に変換し、変
調器駆動回路７６ａ，７６ｂを介してＭＺ型光強度変調
器８０の２つの電極８４ａ，８４ｂにそれぞれ印加す
る。そして、ＭＺ型光強度変調器８０の出力段に変形デ
ュオバイナリ信号生成用の光フィルタ２２を配置する。
この光フィルタ２２は、変形デュオバイナリ信号生成用
フィルタ１７に相当するものであり、図６に示す帯域透
過特性の周波数０を光のキャリア周波数に対応させる。
同様に、図７(1),(2) に示す低域通過フィルタおよび高
域通過フィルタの各透過特性における周波数０が光のキ
ャリア周波数に対応する光フィルタをカスケードに接続
したものを用いてもよい。これにより、光フィルタ２２
から変形光デュオバイナリ信号を出力することができ
る。
０から出力される変形デュオバイナリプリ符号化信号を
反転回路７５で互いに位相が反転した信号に変換し、変
調器駆動回路７６ａ，７６ｂを介してＭＺ型光強度変調
器８０の２つの電極８４ａ，８４ｂにそれぞれ印加す
る。そして、ＭＺ型光強度変調器８０の出力段に変形デ
ュオバイナリ信号生成用の光フィルタ２２を配置する。
この光フィルタ２２は、変形デュオバイナリ信号生成用
フィルタ１７に相当するものであり、図６に示す帯域透
過特性の周波数０を光のキャリア周波数に対応させる。
同様に、図７(1),(2) に示す低域通過フィルタおよび高
域通過フィルタの各透過特性における周波数０が光のキ
ャリア周波数に対応する光フィルタをカスケードに接続
したものを用いてもよい。これにより、光フィルタ２２
から変形光デュオバイナリ信号を出力することができ
る。
【００３１】（光伝送システムの実施形態）図１１は、
本発明の光伝送システムの実施形態を示す。図におい
て、光送信装置３１は、上記の各実施形態で示した光送
信装置を用いて変形光デュオバイナリ信号を生成し、光
ファイバ伝送路３２に送出する。光受信装置３３は、光
デュオバイナリ信号と同様に光検波回路３４で変形光デ
ュオバイナリ信号を直接検波することができる。その検
波信号を識別器３５で識別することにより、２値のデー
タ信号が復調される。
本発明の光伝送システムの実施形態を示す。図におい
て、光送信装置３１は、上記の各実施形態で示した光送
信装置を用いて変形光デュオバイナリ信号を生成し、光
ファイバ伝送路３２に送出する。光受信装置３３は、光
デュオバイナリ信号と同様に光検波回路３４で変形光デ
ュオバイナリ信号を直接検波することができる。その検
波信号を識別器３５で識別することにより、２値のデー
タ信号が復調される。
【００３２】このように、変形光デュオバイナリ信号を
伝送する光伝送システムでは、光受信装置として、従来
のＮＲＺ符号を用いたＩＭ−ＤＤ伝送方式と同等のもの
を利用することができる。
伝送する光伝送システムでは、光受信装置として、従来
のＮＲＺ符号を用いたＩＭ−ＤＤ伝送方式と同等のもの
を利用することができる。
【００３３】また、光受信装置は、変形光デュオバイナ
リ信号を受信したときに符号間干渉が最小となる等化器
を含む構成としてもよい。
リ信号を受信したときに符号間干渉が最小となる等化器
を含む構成としてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、２値デ
ータ信号を直流成分を抑圧した変形デュオバイナリ信号
に変換し、光強度変調器を駆動する変調器駆動信号とす
ることにより、変調器駆動回路の低域遮断特性による影
響を低減し、波形劣化の少ない変形光デュオバイナリ信
号を生成することができる。したがって、光送信装置に
おける電気回路への要求条件を軽減でき、光信号の波形
歪みによる伝送距離制限を緩和することができる。
ータ信号を直流成分を抑圧した変形デュオバイナリ信号
に変換し、光強度変調器を駆動する変調器駆動信号とす
ることにより、変調器駆動回路の低域遮断特性による影
響を低減し、波形劣化の少ない変形光デュオバイナリ信
号を生成することができる。したがって、光送信装置に
おける電気回路への要求条件を軽減でき、光信号の波形
歪みによる伝送距離制限を緩和することができる。
【００３５】さらに、従来の光デュオバイナリ信号と同
様に信号帯域を２値の光強度変調信号より狭くすること
ができるので、光ファイバ伝送路の波長分散による影響
を小さくできる。これにより、例えば光波長多重伝送系
では、周波数利用効率を向上させることができる。
様に信号帯域を２値の光強度変調信号より狭くすること
ができるので、光ファイバ伝送路の波長分散による影響
を小さくできる。これにより、例えば光波長多重伝送系
では、周波数利用効率を向上させることができる。
【００３６】このように、本発明の光送信装置を用いた
光伝送システムでは、従来のデュオバイナリ信号を用い
た光強度変調において、変調器駆動回路の低域遮断特性
により制限されていた大容量化、高速化、長距離化をさ
らに進めることができる。
光伝送システムでは、従来のデュオバイナリ信号を用い
た光強度変調において、変調器駆動回路の低域遮断特性
により制限されていた大容量化、高速化、長距離化をさ
らに進めることができる。
【図１】本発明の光送信装置の第１の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】変形デュオバイナリ符号化回路１０の状態遷移
図。
図。
【図３】変形デュオバイナリ信号の出力例を示す図。
【図４】本発明の光送信装置の第２の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図５】本発明の光送信装置の第３の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図６】変形デュオバイナリ信号生成用フィルタ１７の
帯域透過特性を示す図。
帯域透過特性を示す図。
【図７】変形デュオバイナリ信号生成用フィルタ１７に
代わる構成例を説明する図。
代わる構成例を説明する図。
【図８】本発明の光送信装置の第４の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図９】プリコーダ２０を用いて変形光デュオバイナリ
信号を生成する光送信装置の他の構成例を示すブロック
図。
信号を生成する光送信装置の他の構成例を示すブロック
図。
【図１０】プリコーダ２０を用いて変形光デュオバイナ
リ信号を生成する光送信装置の他の構成例を示すブロッ
ク図。
リ信号を生成する光送信装置の他の構成例を示すブロッ
ク図。
【図１１】本発明の光伝送システムの実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１２】デュオバイナリ符号化回路の構成例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１３】デュオバイナリ符号化回路の状態遷移図。
【図１４】デュオバイナリ信号の出力例を示す図。
【図１５】光デュオバイナリ信号を生成する従来の光送
信装置の構成例を示すブロック図。
信装置の構成例を示すブロック図。
【図１６】ＭＺ型光強度変調器８０の動作を説明する
図。
図。
【図１７】デュオバイナリ信号と光デュオバイナリ信号
の関係を示す図。
の関係を示す図。
１０ 変形デュオバイナリ符号化回路
１１，１３ ２ビット遅延器（２Ｔ）
１２ 排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）
１４ 符号変換器（×(-1))
１５ 加算器
１６ 低域通過フィルタ
１７ 変形デュオバイナリ信号生成用フィルタ
２０ プリコーダ
２１ ２ビット遅延器（２Ｔ）
２２ 変形デュオバイナリ信号生成用光フィルタ
３１ 光送信装置
３２ 光伝送路
３３ 光受信装置
３４ 光検波回路
３５ 識別器
７１，７３ １ビット遅延器（Ｔ）
７２ 排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）
７４ 加算器
７５ 反転回路
７６ 変調器駆動回路
７７ 半導体レーザ（ＬＤ）
８０ ＭＺ型光強度変調器
８１，８３ カプラ
８２ 光導波路
８４ 電極
８５ 終端抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｌ 25/497
(56)参考文献 特開 平８−139681（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−215242（ＪＰ，Ａ)
松浦暁彦，光変型デュオバイナリ信号
による光伝送，1999年電子情報通信学会
総合大会通信２，日本，社団法人電子情
報通信学会，1999年 ３月11日，ｐ.
423
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 10/00 - 10/28
H04J 14/00 - 14/08
G02F 1/01
H04L 25/497
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】 光搬送波を出力する光源と、 ２値データ信号を入力し、この２値データ信号の「０」
を「０」とし、「１」を「＋１」または「−１」に変換
し、かつ「＋１」および「−１」がそれぞれ２ビットを
越えて連続しない「−１」，「０」，「＋１」の３値の
変形デュオバイナリ信号に変換する変形デュオバイナリ
符号化回路と、 前記変形デュオバイナリ信号により前記光搬送波を強度
変調し、前記変形デュオバイナリ信号の「０」に対する
光強度が最小であり、「＋１」および「−１」に対する
光強度が最大で光位相が互いに反転した前記変形光デュ
オバイナリ信号を出力する光強度変調手段と を備えた光送信装置において、 前記変形デュオバイナリ符号化回路は、前記２値データ
信号を差動符号化する第１の２ビット遅延器および排他
的論理和回路と、その出力信号に２ビット遅延および符
号反転を行う第２の２ビット遅延器および符号変換器
と、前記排他的論理和回路の出力信号と前記符号変換器
の出力信号を加算して３値の変形デュオバイナリ信号を
生成する加算器とを備え、 前記光強度変調手段は、 前記変形デュオバイナリ信号か
ら振幅が等しく位相が反転した一対の相補的な変調器駆
動信号を生成する変調器駆動回路と、前記光搬送波を２
分岐し、それぞれの位相を前記一対の相補的な変調器駆
動信号により変調して干渉させることにより、前記変形
デュオバイナリ信号により強度変調された前記変形光デ
ュオバイナリ信号を出力するマッハツェンダ干渉計型光
強度変調器とを備えたことを特徴とする光送信装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光送信装置において、前記変形デュオバイナリ符号化回路は、前記加算器の出
力側に低域通過フィルタを配置し、高周波成分を抑圧し
た変形デュオバイナリ信号を出力する構成である ことを
特徴とする光送信装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の光送信装置において、前記変形デュオバイナリ符号化回路は、前記第２の２ビ
ット遅延器、符号変換器および加算器に代えて、変形デ
ュオバイナリ信号を生成する変形デュオバイナリ信号生
成用フィルタを備えた構成である ことを特徴とする光送
信装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の光送信装置において、前記変形デュオバイナリ符号化回路は、前記第１の２ビ
ット遅延器および排他的論理和により前記２値データ信
号を差動符号化した変形デュオバイナリプリ符号化信号
を出力するプリコーダとし、 前記変調器駆動回路は、前記変形デュオバイナリプリ符
号化信号を２分岐してそれぞれ変形デュオバイナリ信号
を生成する変形デュオバイナリ信号生成用フィルタと、
各変形デュオバイナリ信号から振幅が等しく位相が反転
した一対の相補的な変調器駆動信号を生成する構成であ
る ことを特徴とする光送信装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の光送信装置において、前記変形デュオバイナリ符号化回路は、前記第１の２ビ
ット遅延器および排他的論理和により前記２値データ信
号を差動符号化した変形デュオバイナリプリ符号化信号
を出力するプリコーダとし、 前記変調器駆動回路は、前記変形デュオバイナリプリ符
号化信号を２分岐してその一方に２ビット遅延を与える
２ビット遅延器と、各変形デュオバイナリ信号から振幅
が等しい一対の相補的な変調器駆動信号を生成する構成
である ことを特徴とする光送信装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の光送信装置において、前記変形デュオバイナリ符号化回路は、前記第１の２ビ
ット遅延器および排他的論理和により前記２値データ信
号を差動符号化した変形デュオバイナリプリ符号化信号
を出力するプリコーダとし、 前記変調器駆動回路は、前記変形デュオバイナリプリ符
号化信号から振幅が等しく位相が反転した一対の相補的
な変調器駆動信号を生成する構成であり 、前記マッハツェンダ干渉計型光強度変調器の出力段に変
形光デュオバイナリ信号を生成する光フィルタを備えた
構成である ことを特徴とする光送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32957398A JP3447965B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 光送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32957398A JP3447965B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 光送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000156665A JP2000156665A (ja) | 2000-06-06 |
| JP3447965B2 true JP3447965B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=18222869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32957398A Expired - Fee Related JP3447965B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 光送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3447965B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4278332B2 (ja) | 2001-06-29 | 2009-06-10 | 日本電信電話株式会社 | 光送信器および光伝送システム |
| US7809281B2 (en) | 2003-08-27 | 2010-10-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical transmitter |
| JP6470198B2 (ja) * | 2016-02-08 | 2019-02-13 | 日本電信電話株式会社 | 光送受信システム |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP32957398A patent/JP3447965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 松浦暁彦，光変型デュオバイナリ信号による光伝送，１９９９年電子情報通信学会総合大会通信２，日本，社団法人電子情報通信学会，１９９９年 ３月１１日，ｐ．４２３ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000156665A (ja) | 2000-06-06 |
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