JP3523998B2 - 光伝送システム - Google Patents
光伝送システムInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単一波長光または
波長多重信号光を伝送する光伝送システムに関する。特
に、単一波長光伝送での非線形効果である自己位相変調
と波長分散との複合効果による波形劣化と、光波長多重
伝送に特有な光ファイバの非線形効果（四光波混合、相
互位相変調）と波長分散との複合効果による波形劣化の
改善を図る技術に関する。
波長多重信号光を伝送する光伝送システムに関する。特
に、単一波長光伝送での非線形効果である自己位相変調
と波長分散との複合効果による波形劣化と、光波長多重
伝送に特有な光ファイバの非線形効果（四光波混合、相
互位相変調）と波長分散との複合効果による波形劣化の
改善を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送系では、光ファイバの波長分散と
非線形効果の複合効果による波形劣化が問題となる。非
線形効果としては、単一波長光伝送における自己位相変
調、光波長多重伝送における四光波混合および相互位相
変調がある。
非線形効果の複合効果による波形劣化が問題となる。非
線形効果としては、単一波長光伝送における自己位相変
調、光波長多重伝送における四光波混合および相互位相
変調がある。
【０００３】自己位相変調は、光ファイバの屈折率が信
号光の強度に応じて変化することにより信号光自身に位
相変調が起こり、光パルスの立ち上がり部分の光周波数
が光キャリア周波数よりも低く、立ち下がり部分の光周
波数が高くなる現象である。四光波混合および相互位相
変調は、伝送路光ファイバ中を波長の異なる複数の信号
光が伝搬するときに、信号光間の相互作用により生じ
る。この相互作用により、それぞれの波長差に応じた信
号光成分が生成される現象が四光波混合であり、信号光
の位相変調が生じる現象が相互位相変調である。
号光の強度に応じて変化することにより信号光自身に位
相変調が起こり、光パルスの立ち上がり部分の光周波数
が光キャリア周波数よりも低く、立ち下がり部分の光周
波数が高くなる現象である。四光波混合および相互位相
変調は、伝送路光ファイバ中を波長の異なる複数の信号
光が伝搬するときに、信号光間の相互作用により生じ
る。この相互作用により、それぞれの波長差に応じた信
号光成分が生成される現象が四光波混合であり、信号光
の位相変調が生じる現象が相互位相変調である。
【０００４】このような光ファイバの非線形効果と波長
分散の複合効果による波形劣化を改善する手段として、
伝送路光ファイバの分散値を大きく設定するとともに、
一定距離ごとに伝送路光ファイバと逆の分散値をもつ分
散補償器を配置する方法が知られている（「分散マネジ
メントを用いた10Ｇbit/s/chＷＤＭ伝送システムの検
討」，信学技報，ＯＣＳ96−57）。
分散の複合効果による波形劣化を改善する手段として、
伝送路光ファイバの分散値を大きく設定するとともに、
一定距離ごとに伝送路光ファイバと逆の分散値をもつ分
散補償器を配置する方法が知られている（「分散マネジ
メントを用いた10Ｇbit/s/chＷＤＭ伝送システムの検
討」，信学技報，ＯＣＳ96−57）。
【０００５】また、相互位相変調を抑圧するには、信号
形式をＲＺ(Return-to-Zero)強度変調信号とする方法が
知られている。例えば、文献（「長距離光増幅中継伝送
系における信号波形最適化」，信学技報，ＯＣＳ97−4
4）には、ＲＺ強度変調信号のパルス占有率を変化さ
せ、相互位相変調による波形劣化を数値解析した例が示
されている。
形式をＲＺ(Return-to-Zero)強度変調信号とする方法が
知られている。例えば、文献（「長距離光増幅中継伝送
系における信号波形最適化」，信学技報，ＯＣＳ97−4
4）には、ＲＺ強度変調信号のパルス占有率を変化さ
せ、相互位相変調による波形劣化を数値解析した例が示
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来は、分散補償間隔
および信号波形のパルス占有率を最適化し、波形劣化を
改善することが行われていたが、長距離伝送になると自
己位相変調および相互位相変調の影響が大きくなり、波
形劣化の改善に限界があった。また、短距離伝送におい
ても、信号光波長が伝送路全体の平均零分散波長と異な
る場合は、分散スロープにより生じる累積分散が大きく
なり、波形劣化が生じる。
および信号波形のパルス占有率を最適化し、波形劣化を
改善することが行われていたが、長距離伝送になると自
己位相変調および相互位相変調の影響が大きくなり、波
形劣化の改善に限界があった。また、短距離伝送におい
ても、信号光波長が伝送路全体の平均零分散波長と異な
る場合は、分散スロープにより生じる累積分散が大きく
なり、波形劣化が生じる。
【０００７】本発明は、単一波長光または波長多重信号
光を伝送する際に、波形劣化を最小限に抑えることがで
きる光伝送システムを提供することを目的とする。
光を伝送する際に、波形劣化を最小限に抑えることがで
きる光伝送システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光伝送システム
は、光送信手段において、データ信号により強度変調
し、かつ光パルス前半部の光周波数が光キャリア周波数
よりも高く、光パルス後半部の光周波数が光キャリア周
波数よりも低くなるようにクロック周波数に同期して光
位相変調した信号光を出力することを特徴とする（請求
項１）。
は、光送信手段において、データ信号により強度変調
し、かつ光パルス前半部の光周波数が光キャリア周波数
よりも高く、光パルス後半部の光周波数が光キャリア周
波数よりも低くなるようにクロック周波数に同期して光
位相変調した信号光を出力することを特徴とする（請求
項１）。
【０００９】そのための光送信手段は、強度変調器、位
相変調器、クロック信号源、位相器を含む構成とする。
強度変調器は、データ信号により強度変調した信号光を
生成する。位相変調器は、この強度変調信号光を位相変
調する。位相器は、強度変調信号光の光パルス前半部の
光周波数が光キャリア周波数よりも高く、光パルス後半
部の光周波数が光キャリア周波数よりも低くなるよう
に、強度変調器における強度変調と位相変調器における
位相変調との間の相対位相差（以下「強度−位相変調間
の相対位相差」という）を調整する。クロック信号源
は、強度変調器および位相変調器を同期して動作させる
クロック信号を供給する。
相変調器、クロック信号源、位相器を含む構成とする。
強度変調器は、データ信号により強度変調した信号光を
生成する。位相変調器は、この強度変調信号光を位相変
調する。位相器は、強度変調信号光の光パルス前半部の
光周波数が光キャリア周波数よりも高く、光パルス後半
部の光周波数が光キャリア周波数よりも低くなるよう
に、強度変調器における強度変調と位相変調器における
位相変調との間の相対位相差（以下「強度−位相変調間
の相対位相差」という）を調整する。クロック信号源
は、強度変調器および位相変調器を同期して動作させる
クロック信号を供給する。
【００１０】また、零分散波長より小さい波長範囲で負
分散、零分散波長より大きい波長範囲で正分散の特性を
もつ伝送路光ファイバを用いるときに、光送信手段で
は、信号光波長が伝送路全体の平均零分散波長λ0 であ
るときに波形劣化が最小となる最適な位相変調度をｍ
opt とすると、信号光波長がλ0 より短波長の場合には
位相変調度をｍopt よりも大きく設定し、信号光波長が
λ0 より長波長の場合には位相変調度をｍopt よりも小
さく設定することを特徴とする。
分散、零分散波長より大きい波長範囲で正分散の特性を
もつ伝送路光ファイバを用いるときに、光送信手段で
は、信号光波長が伝送路全体の平均零分散波長λ0 であ
るときに波形劣化が最小となる最適な位相変調度をｍ
opt とすると、信号光波長がλ0 より短波長の場合には
位相変調度をｍopt よりも大きく設定し、信号光波長が
λ0 より長波長の場合には位相変調度をｍopt よりも小
さく設定することを特徴とする。
【００１１】また、上記の光伝送システムの構成は、波
長多重信号光を伝送するシステムにも適用することがで
きる。すなわち、光送信手段は、互いに波長が異なる複
数の強度変調信号光を出力する手段と、各強度変調信号
光に対してそれぞれ所定の位相変調度で光位相変調を行
い、光位相変調された各強度変調信号光を波長多重して
送信する手段とを備える。光受信手段は、波長多重信号
光を各波長の強度変調信号光に分波し、各波長の強度変
調信号光をそれぞれ分散補償して受信する手段を備える
（請求項２）。
長多重信号光を伝送するシステムにも適用することがで
きる。すなわち、光送信手段は、互いに波長が異なる複
数の強度変調信号光を出力する手段と、各強度変調信号
光に対してそれぞれ所定の位相変調度で光位相変調を行
い、光位相変調された各強度変調信号光を波長多重して
送信する手段とを備える。光受信手段は、波長多重信号
光を各波長の強度変調信号光に分波し、各波長の強度変
調信号光をそれぞれ分散補償して受信する手段を備える
（請求項２）。
【００１２】また、伝送路光ファイバとして正分散（異
常分散）のものを用いると、信号光のパルス幅およびス
ペクトル幅が広がり、波形劣化の原因となって伝送距離
が制限される。このため、本発明の光伝送システムで
は、伝送路光ファイバとして平均波長分散値が負分散の
ものを用い、この伝送路光ファイバの所定の位置に、こ
の伝送路光ファイバの波長分散を補償する分散補償手段
を挿入する（請求項３）。なお、平均波長分散値が−１
ps/nm/km以下とすることにより、四光波混合による波形
劣化を改善することができる。分散補償手段としては、
例えば分散補償光ファイバまたは光ファイバグレーティ
ングを用いることができる。
常分散）のものを用いると、信号光のパルス幅およびス
ペクトル幅が広がり、波形劣化の原因となって伝送距離
が制限される。このため、本発明の光伝送システムで
は、伝送路光ファイバとして平均波長分散値が負分散の
ものを用い、この伝送路光ファイバの所定の位置に、こ
の伝送路光ファイバの波長分散を補償する分散補償手段
を挿入する（請求項３）。なお、平均波長分散値が−１
ps/nm/km以下とすることにより、四光波混合による波形
劣化を改善することができる。分散補償手段としては、
例えば分散補償光ファイバまたは光ファイバグレーティ
ングを用いることができる。
【００１３】また、伝送路光ファイバの所定の位置に信
号光を増幅する光増幅器を挿入してもよい（請求項
４）。
号光を増幅する光増幅器を挿入してもよい（請求項
４）。
【００１４】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の光伝送システムの第１の実施形態を示す。
明の光伝送システムの第１の実施形態を示す。
【００１５】ここに示すシステムは、光送信器１０ａ
と、光伝送路２０と、光受信器３０ａとにより構成され
る。光送信器１０ａでは、光源１１から出力される波長
λのＣＷ光（連続光）が、強度変調器１２でランダムデ
ータ発信器１４から出力される10Ｇbit/s ＮＲＺ（Non-
Return-to-Zero) ランダムパルス信号を用いて強度変調
され、さらに位相変調器１３で位相変調される。ここ
で、強度変調器１２および位相変調器１４は、クロック
信号源１５から出力される10ＧHzクロック信号に同期し
て動作し、強度−位相変調間の相対位相差は位相器１６
で調整される。
と、光伝送路２０と、光受信器３０ａとにより構成され
る。光送信器１０ａでは、光源１１から出力される波長
λのＣＷ光（連続光）が、強度変調器１２でランダムデ
ータ発信器１４から出力される10Ｇbit/s ＮＲＺ（Non-
Return-to-Zero) ランダムパルス信号を用いて強度変調
され、さらに位相変調器１３で位相変調される。ここ
で、強度変調器１２および位相変調器１４は、クロック
信号源１５から出力される10ＧHzクロック信号に同期し
て動作し、強度−位相変調間の相対位相差は位相器１６
で調整される。
【００１６】なお、実際の光伝送システムでは、ＣＷ光
を強度変調するデータ信号は外部から入力される音声や
映像の情報を含むディジタル信号である。本実施形態
は、このデータ信号の代わりに様々な信号パターンを模
擬できるランダムパルス信号を実験的に使用した構成に
なっている。
を強度変調するデータ信号は外部から入力される音声や
映像の情報を含むディジタル信号である。本実施形態
は、このデータ信号の代わりに様々な信号パターンを模
擬できるランダムパルス信号を実験的に使用した構成に
なっている。
【００１７】光伝送路２０は、信号光を伝送する伝送路
光ファイバ２１と、この伝送路光ファイバ２１で伝送さ
れる信号光を増幅する光増幅器２２と、この伝送路光フ
ァイバ２１に挿入して伝送路光ファイバ２１の波長分散
を補償する分散補償媒質２３とにより構成される。分散
補償媒質２３としては、例えば分散補償光ファイバまた
は光ファイバグレーティングを用いる。
光ファイバ２１と、この伝送路光ファイバ２１で伝送さ
れる信号光を増幅する光増幅器２２と、この伝送路光フ
ァイバ２１に挿入して伝送路光ファイバ２１の波長分散
を補償する分散補償媒質２３とにより構成される。分散
補償媒質２３としては、例えば分散補償光ファイバまた
は光ファイバグレーティングを用いる。
【００１８】図２は、単一波長伝送時において、強度−
位相変調間の相対位相差Ψに対する位相変調器１３の位
相変調度ｍとアイ開口劣化との関係を数値解析した結果
を示す。各パラメータは、伝送路光ファイバ２１の平均
波長分散値−１ps/nm/km、分散補償間隔 500km、光ファ
イバ損失0.21dB/km 、光増幅器中継間隔50km、受信光フ
ィルタの帯域１ｎｍとした。また、信号光波長を伝送路
全体の平均零分散波長λ0(1558nm) 、光増幅器出力−３
dB/ch 、伝送距離6000kmとして評価を行った。
位相変調間の相対位相差Ψに対する位相変調器１３の位
相変調度ｍとアイ開口劣化との関係を数値解析した結果
を示す。各パラメータは、伝送路光ファイバ２１の平均
波長分散値−１ps/nm/km、分散補償間隔 500km、光ファ
イバ損失0.21dB/km 、光増幅器中継間隔50km、受信光フ
ィルタの帯域１ｎｍとした。また、信号光波長を伝送路
全体の平均零分散波長λ0(1558nm) 、光増幅器出力−３
dB/ch 、伝送距離6000kmとして評価を行った。
【００１９】ここで、アイ開口劣化は、図３(a) に示す
送信信号（ランダム信号）のアイパターンのアイ開口ａ
と、図３(b) の受信信号のアイパターンのアイ開口ｂと
の比（−20log(b/a)) として定義される。
送信信号（ランダム信号）のアイパターンのアイ開口ａ
と、図３(b) の受信信号のアイパターンのアイ開口ｂと
の比（−20log(b/a)) として定義される。
【００２０】強度−位相変調間の相対位相差Ψは、図４
(a) に示すように、強度変調信号光の光パルス前半部の
光周波数が光キャリア周波数よりも高く、光パルス後半
部の光周波数が光キャリア周波数よりも低くなるときに
０rad と定義する。図４(b)はΨ＝π／２、図４(c) は
Ψ＝π、図４(d) はΨ＝３π／２の場合である。
(a) に示すように、強度変調信号光の光パルス前半部の
光周波数が光キャリア周波数よりも高く、光パルス後半
部の光周波数が光キャリア周波数よりも低くなるときに
０rad と定義する。図４(b)はΨ＝π／２、図４(c) は
Ψ＝π、図４(d) はΨ＝３π／２の場合である。
【００２１】図２に示すように、アイ開口劣化が小さい
最適な相対位相差Ψは、位相変調度ｍにかかわらず０ra
d であった。これは、相対位相差Ψ＝０において、位相
変調と伝送路光ファイバの波長分散によるパルス圧縮の
効果により、アイ開口が最大となるためである。また、
位相変調度ｍ＝π／４のときにアイ開口劣化が最小とな
るので、最適位相変調度ｍopt はπ／４である。なお、
位相変調度ｍは、クロック信号源１５の振幅によって設
定される。
最適な相対位相差Ψは、位相変調度ｍにかかわらず０ra
d であった。これは、相対位相差Ψ＝０において、位相
変調と伝送路光ファイバの波長分散によるパルス圧縮の
効果により、アイ開口が最大となるためである。また、
位相変調度ｍ＝π／４のときにアイ開口劣化が最小とな
るので、最適位相変調度ｍopt はπ／４である。なお、
位相変調度ｍは、クロック信号源１５の振幅によって設
定される。
【００２２】図５は、相対位相差Ψ＝０において、位相
変調度ｍに対する信号光波長とアイ開口劣化との関係を
数値解析した結果を示す。なお、信号光波長は伝送路全
体の平均零分散波長λ0 からのずれ（λ−λ0 ）で表
す。また、受信信号は、受信光フィルタ通過後、分散ス
ロープ（0.07ps/nm2/km)により生じる各信号光波長に対
する累積分散を補償した。
変調度ｍに対する信号光波長とアイ開口劣化との関係を
数値解析した結果を示す。なお、信号光波長は伝送路全
体の平均零分散波長λ0 からのずれ（λ−λ0 ）で表
す。また、受信信号は、受信光フィルタ通過後、分散ス
ロープ（0.07ps/nm2/km)により生じる各信号光波長に対
する累積分散を補償した。
【００２３】各信号光波長におけるアイ開口劣化は、位
相変調度ｍに大きく依存することがわかる。信号光波長
λがλ0 より短波長の場合には、図２からわかる最適位
相変調度ｍopt ＝π／４よりも大きくしたとき（ｍ＝
π）に顕著な改善効果が得られた。これは、伝送路の負
の累積分散によりアイ開口劣化が起こるため、λ0 での
伝送時よりも過剰な位相変調を行うことにより、パルス
圧縮が一層効果的に起こり、波形劣化を改善できるため
である。
相変調度ｍに大きく依存することがわかる。信号光波長
λがλ0 より短波長の場合には、図２からわかる最適位
相変調度ｍopt ＝π／４よりも大きくしたとき（ｍ＝
π）に顕著な改善効果が得られた。これは、伝送路の負
の累積分散によりアイ開口劣化が起こるため、λ0 での
伝送時よりも過剰な位相変調を行うことにより、パルス
圧縮が一層効果的に起こり、波形劣化を改善できるため
である。
【００２４】逆に、信号光波長λがλ0 より長波長の場
合には、最適位相変調度ｍopt ＝π／４よりも小さくし
たとき（ｍ＝π／８）に広い波長領域において改善効果
が得られた。これは、伝送路の正の累積分散によるパル
ス圧縮が生じるため、位相変調度を小さくしてもアイ開
口劣化の改善が得られるためである。
合には、最適位相変調度ｍopt ＝π／４よりも小さくし
たとき（ｍ＝π／８）に広い波長領域において改善効果
が得られた。これは、伝送路の正の累積分散によるパル
ス圧縮が生じるため、位相変調度を小さくしてもアイ開
口劣化の改善が得られるためである。
【００２５】（第２の実施形態）図６は、本発明の光伝
送システムの第２の実施形態を示す。光波長多重送信端
局１０ｂは、光源１１ａ〜１１ｄと、強度変調器１２ａ
〜１２ｄと、位相変調器１３ａ，１３ｂと、合波器１７
ａ〜１７ｃにより構成される。なお、図１に示すランダ
ムデータ発信器１４、クロック信号源１５、位相器１６
は省略されている。
送システムの第２の実施形態を示す。光波長多重送信端
局１０ｂは、光源１１ａ〜１１ｄと、強度変調器１２ａ
〜１２ｄと、位相変調器１３ａ，１３ｂと、合波器１７
ａ〜１７ｃにより構成される。なお、図１に示すランダ
ムデータ発信器１４、クロック信号源１５、位相器１６
は省略されている。
【００２６】光源１１ａ〜１１ｄは、波長λ1 ，λ2 ，
λ3 ，λ4 のＣＷ光を出力する。各波長は、伝送路全体
の平均零分散波長λ0 を中心に等間隔（波長間隔１ｎ
ｍ）に配置される。ここで、λ1 ，λ2 はλ0 より短波
長、λ3 ，λ4 はλ0 より長波長とする。各波長のＣＷ
光は、強度変調器１２ａ〜１２ｄで10Ｇbit/s ＮＲＺラ
ンダムパルス信号を用いて強度変調される。波長λ1 ，
λ2 の強度変調信号光は合波器１７ａで合波され、位相
変調器１３ａで最適位相変調度ｍopt ＝π／４よりも大
きいπで位相変調される。波長λ3 ，λ4 の強度変調信
号光は合波器１７ｂで合波され、位相変調器１３ｂで最
適位相変調度ｍopt ＝π／４よりも小さいπ／８で位相
変調される。各位相変調器で位相変調された強度変調信
号光は、合波器１７ｃで合波器される。
λ3 ，λ4 のＣＷ光を出力する。各波長は、伝送路全体
の平均零分散波長λ0 を中心に等間隔（波長間隔１ｎ
ｍ）に配置される。ここで、λ1 ，λ2 はλ0 より短波
長、λ3 ，λ4 はλ0 より長波長とする。各波長のＣＷ
光は、強度変調器１２ａ〜１２ｄで10Ｇbit/s ＮＲＺラ
ンダムパルス信号を用いて強度変調される。波長λ1 ，
λ2 の強度変調信号光は合波器１７ａで合波され、位相
変調器１３ａで最適位相変調度ｍopt ＝π／４よりも大
きいπで位相変調される。波長λ3 ，λ4 の強度変調信
号光は合波器１７ｂで合波され、位相変調器１３ｂで最
適位相変調度ｍopt ＝π／４よりも小さいπ／８で位相
変調される。各位相変調器で位相変調された強度変調信
号光は、合波器１７ｃで合波器される。
【００２７】なお、強度変調器１２ａ〜１２ｄおよび位
相変調器１３ａ，１３ｂは、図１と同様に10ＧHzクロッ
ク信号に同期して動作し、強度−位相変調間の相対位相
差Ψは０rad とした。
相変調器１３ａ，１３ｂは、図１と同様に10ＧHzクロッ
ク信号に同期して動作し、強度−位相変調間の相対位相
差Ψは０rad とした。
【００２８】光伝送路２０は、波長多重信号光を伝送す
る伝送路光ファイバ２１と、この波長多重信号光を増幅
する光増幅器２２と、この伝送路光ファイバ２１に一定
間隔で挿入して伝送路光ファイバ２１の波長分散を補償
する分散補償媒質２３とにより構成される。
る伝送路光ファイバ２１と、この波長多重信号光を増幅
する光増幅器２２と、この伝送路光ファイバ２１に一定
間隔で挿入して伝送路光ファイバ２１の波長分散を補償
する分散補償媒質２３とにより構成される。
【００２９】光波長多重受信端局３０ｂは、伝送された
波長多重信号光を各波長の信号光に分波する分波器３１
と、各波長の信号光をそれぞれ分散補償する分散補償媒
質３２ａ〜３２ｄと、分散補償された各波長の信号光を
受信する光受信器３３ａ〜３３ｄとにより構成される。
波長多重信号光を各波長の信号光に分波する分波器３１
と、各波長の信号光をそれぞれ分散補償する分散補償媒
質３２ａ〜３２ｄと、分散補償された各波長の信号光を
受信する光受信器３３ａ〜３３ｄとにより構成される。
【００３０】図７は、４波多重（波長間隔１ｎｍ）伝送
時において、位相変調度ｍに対する信号光波長とアイ開
口劣化との関係を数値解析した結果を示す。各種パラメ
ータは、第１の実施形態と同様である。■はλ0 よりも
短波長の２波長を位相変調度πで位相変調し、λ0 より
も長波長の２波長を位相変調度π／８で位相変調した場
合であり、○はｍ＝π、△はｍ＝π／８に固定した場合
である。この結果、四光波混合および相互位相変調が懸
念される光波長多重伝送においても、本光伝送システム
は、各チャネル同一の位相変調度で位相変調を行う場合
よりも、アイ開口劣化を 1.5ｄＢ以上改善することがで
き、単一波長伝送時とほぼ同様のアイ開口改善効果が得
られた。
時において、位相変調度ｍに対する信号光波長とアイ開
口劣化との関係を数値解析した結果を示す。各種パラメ
ータは、第１の実施形態と同様である。■はλ0 よりも
短波長の２波長を位相変調度πで位相変調し、λ0 より
も長波長の２波長を位相変調度π／８で位相変調した場
合であり、○はｍ＝π、△はｍ＝π／８に固定した場合
である。この結果、四光波混合および相互位相変調が懸
念される光波長多重伝送においても、本光伝送システム
は、各チャネル同一の位相変調度で位相変調を行う場合
よりも、アイ開口劣化を 1.5ｄＢ以上改善することがで
き、単一波長伝送時とほぼ同様のアイ開口改善効果が得
られた。
【００３１】図８は、８波多重（波長間隔１ｎｍ）伝送
時において、位相変調度ｍに対する信号光波長とアイ開
口劣化との関係を数値解析した結果を示す。各種パラメ
ータは、第１の実施形態と同様である。■はλ0 よりも
短波長の４波長を位相変調度πで位相変調し、λ0 より
も長波長の４波長を位相変調度π／８で位相変調した場
合であり、○はｍ＝π、△はｍ＝π／８に固定した場合
である。この結果、同様に各チャネル同一の位相変調度
で位相変調を行う場合よりも、 0.5ｄＢ以上のアイ開口
改善効果が確認できた。
時において、位相変調度ｍに対する信号光波長とアイ開
口劣化との関係を数値解析した結果を示す。各種パラメ
ータは、第１の実施形態と同様である。■はλ0 よりも
短波長の４波長を位相変調度πで位相変調し、λ0 より
も長波長の４波長を位相変調度π／８で位相変調した場
合であり、○はｍ＝π、△はｍ＝π／８に固定した場合
である。この結果、同様に各チャネル同一の位相変調度
で位相変調を行う場合よりも、 0.5ｄＢ以上のアイ開口
改善効果が確認できた。
【００３２】以上説明した実施形態では、データ信号が
ＮＲＺ信号の条件で説明したが、送信信号のパルス占有
率が変化しても、光パルス前半部の光周波数が光キャリ
ア周波数よりも高く、光パルス後半部の光周波数が光キ
ャリア周波数よりも低くなるように強度−位相変調間の
相対位相差（Ψ＝０）を設定し、光位相変調を行えば同
様の効果を得ることができる。
ＮＲＺ信号の条件で説明したが、送信信号のパルス占有
率が変化しても、光パルス前半部の光周波数が光キャリ
ア周波数よりも高く、光パルス後半部の光周波数が光キ
ャリア周波数よりも低くなるように強度−位相変調間の
相対位相差（Ψ＝０）を設定し、光位相変調を行えば同
様の効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光伝送シ
ステムは、光パルス前半部の光周波数が光キャリア周波
数よりも高く、光パルス後半部の光周波数が光キャリア
周波数よりも低くなるように光位相変調を行うことによ
り、波形劣化を改善することができる。
ステムは、光パルス前半部の光周波数が光キャリア周波
数よりも高く、光パルス後半部の光周波数が光キャリア
周波数よりも低くなるように光位相変調を行うことによ
り、波形劣化を改善することができる。
【００３４】また、信号光波長が伝送路全体の平均零分
散波長λ0 より短波長の場合には位相変調度を平均零分
散波長伝送時の最適位相変調度ｍopt （＝π／４）より
も大きく設定し、長波長の場合には小さく設定すること
により、波形劣化を改善することができる。
散波長λ0 より短波長の場合には位相変調度を平均零分
散波長伝送時の最適位相変調度ｍopt （＝π／４）より
も大きく設定し、長波長の場合には小さく設定すること
により、波形劣化を改善することができる。
【００３５】また、本光伝送システムは、各信号光波長
が伝送路全体の平均零分散波長と異なる光波長多重伝送
において、波形劣化改善効果が大きい。
が伝送路全体の平均零分散波長と異なる光波長多重伝送
において、波形劣化改善効果が大きい。
【図１】本発明の光伝送システムの第１の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図２】単一波長伝送におけるアイ開口劣化の位相変調
度依存性を示す図。
度依存性を示す図。
【図３】アイ開口劣化の定義を説明する図。
【図４】強度−位相変調間の相対位相差Ψの定義を説明
する図。
する図。
【図５】単一波長伝送におけるアイ開口劣化の信号光波
長依存性を示す図。
長依存性を示す図。
【図６】本発明の光伝送システムの第２の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図７】４波多重伝送におけるアイ開口劣化の信号光波
長依存性を示す図。
長依存性を示す図。
【図８】８波多重伝送におけるアイ開口劣化の信号光波
長依存性を示す図。
長依存性を示す図。
１０ａ 光送信器
１０ｂ 光波長多重送信端局
１１，１１ａ〜１１ｄ 光源
１２，１２ａ〜１２ｄ 強度変調器
１３，１３ａ〜１３ｄ 位相変調器
１４ ランダムデータ発信器
１５ クロック信号源
１６ 位相器
１７ａ〜１７ｃ 合波器
２０ 光伝送路
２１ 伝送路光ファイバ
２２ 光増幅器
２３ 分散補償媒質
３０ａ，３３ａ〜３３ｄ 光受信器
３０ｂ 光波長多重受信端局
３１ 分波器
３２，３２ａ〜３２ｄ 分散補償媒質
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 10/18
Ｈ０４Ｊ 14/00
14/02
(56)参考文献 特開 平５−276121（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−171036（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−275375（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−289125（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−116493（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 10/12
H04B 10/02
H04B 10/13
H04B 10/135
H04B 10/14
H04B 10/18
H04J 14/00
H04J 14/02
Claims (4)
- 【請求項１】 零分散波長より小さい波長範囲で負分
散、零分散波長より大きい波長範囲で正分散の特性をも
つ伝送路光ファイバを介して、光送信手段から出力され
る信号光を光受信手段に伝送する光伝送システムにおい
て、 前記光送信手段は、データ信号により強度変調した信号
光を生成する強度変調器と、この強度変調信号光を位相
変調する位相変調器と、前記強度変調信号光の光パルス
前半部の光周波数が光キャリア周波数よりも高く、光パ
ルス後半部の光周波数が光キャリア周波数よりも低くな
るように、前記強度変調器における強度変調と前記位相
変調器における位相変調との間の相対位相差を調整する
位相器と、前記強度変調器および前記位相変調器を同期
して動作させるクロック信号を供給するクロック信号源
とを備え、 信号光波長が伝送路全体の平均零分散波長λ 0 であると
きに波形劣化が最小となる最適な位相変調度をｍ opt と
すると、信号光波長がλ 0 より短波長の場合には位相変
調度をｍ opt よりも大きく設定し、信号光波長がλ 0 よ
り長波長の場合には位相変調度をｍ opt よりも小さく設
定する ことを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２】 光送信手段は、互いに波長が異なる複数
の強度変調信号光を出力する手段と、各強度変調信号光
に対してそれぞれ所定の位相変調度で光位相変調を行
い、光位相変調された各強度変調信号光を波長多重して
送信する手段とを備え、 光受信手段は、波長多重信号光を各波長の強度変調信号
光に分波し、各波長の強度変調信号光をそれぞれ分散補
償して受信する手段を備えたことを特徴とする請求項１
に記載の光伝送システム。 - 【請求項３】 伝送路光ファイバの平均波長分散値が負
分散であり、この伝送路光ファイバの所定の位置に、こ
の伝送路光ファイバの波長分散を補償する分散補償手段
を挿入した構成であることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の光伝送システム。 - 【請求項４】 伝送路光ファイバの所定の位置に、信号
光を増幅する光増幅器を挿入した構成であることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の光伝送システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05191598A JP3523998B2 (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05191598A JP3523998B2 (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 光伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252013A JPH11252013A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3523998B2 true JP3523998B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=12900180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05191598A Expired - Fee Related JP3523998B2 (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 光伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3523998B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6882802B2 (en) | 2000-09-14 | 2005-04-19 | Nec Corporation | Modulator and method of modulating optical carrier with clock signal before or after the carrier is modulated with data pulse |
| US7483639B2 (en) | 2001-05-10 | 2009-01-27 | Fujitsu Limited | Method and system for transmitting information in an optical communication system using distributed amplification |
| JP2005159928A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 自動分散補償方法 |
| KR102393457B1 (ko) | 2016-05-26 | 2022-05-02 | 가부시키가이샤 니콘 | 펄스 광 생성 장치, 펄스 광 생성 방법, 펄스 광 생성 장치를 구비한 노광 장치 및 검사 장치 |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP05191598A patent/JP3523998B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11252013A (ja) | 1999-09-17 |
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