JP3577931B2 - Optical transmitter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光送信装置に関し、より具体的には、光スペクトル線幅の広がりの少ない信号光を出力する光送信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光デュオバイナリ方式は、信号光の光スペクトルを通常の強度変調方式の場合の1/2程度に狭くすることができ、波長分割多重光伝送方式で高密度多重化を実現する技術として注目されている。
【0003】
光デュオバイナリ波形を生成する装置としては、例えば、電気段でローパスフィルタを使用する方法(例えば、小野等「光デュオバイナリ方式を用いたWDM高密度多重化の検討」,電子情報通信学会、信学技報OCS96−59,OPE96−109,LQE96−110(1996−11),pp.49−54)や、ビットをずらして変調をかける方法(T.Franck等「Novel Duobinary Transmitter」,ECOC97,22−25 September 1997, Conference Publication
No. 448,pp.67−70)が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例では光スペクトル線幅の拡がりの抑制程度がまだ不十分であり、長距離・高密度波長分割多重伝送では、より一層の、光スペクトル線幅の拡がりの抑制が求められる。
【0005】
本発明は、より一層、光スペクトル線幅の拡がりを抑制できる光送信装置を提示することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明では、光強度・位相変調手段により、デュオバイナリ光信号を光強度変調及び光位相変調し、更に、偏波スクランブルする。光強度変調と光位相変調はどちらが先でも良い。
【0007】
これにより、 NRZ波形の伝送特性と同等の伝送特性を達成できると共に、信号スペクトル線幅の拡がりを抑制できるので、従来よりも波長多重数を増すことができる。
【0008】
光強度変調の変調度を100%とすることで、RZ波形化して、雑音に強くできる。
【0009】
使用する変調素子を同じ組成のものとすることで、特性の調整及び一体化などが容易になる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示し、図2は、そのタイミング・チャートを示し、図3は、本実施例の特徴部分の実測パルス波形を示す。
【0012】
10は送信すべきデータのNRZ信号を発生するデータ発生回路であり、Q端子から2値データ列をローパス・フィルタ(LPF)12aに出力し、反転Q出力から当該2値データ列の反転値をローパス・フィルタ(LPF)12bに出力する。LPF12a,12bは、全く同じ低域通過特性を具備し、LPF12a,12bにより、2値データ列をデュオバイナリ・データ列に変換する。
【0013】
例えば、データ発生回路10のQ出力から出力されるデータ列が、図2(a)に示すような波形になっている場合、LPF12aの出力波形は、図2(c)に示すような3値波形になる。データ発生回路10の反転Q出力から出力されるデータ列は、図2(a)に示す波形を反転したものになっており、これに対するLPF12bの出力波形は、図2(d)に示すような3値波形になる。
【0014】
LPF12a,12bの出力はそれぞれ、振幅調整回路14a,14b、アンプ16a,16b、電圧調整回路20a,20b及び遅延回路22a,22bを介して二電極型光変調器24の両側の各電極に印加される。振幅調整回路14a,14bは、LPF12a,12bの出力の振幅を調整し、アンプ16a,16bは、振幅調整回路14a,14bの出力を所定レベルに増幅する。電圧調整回路20a,20bは、光変調器24における光変調に適した電圧レベル及び範囲にアンプ16a,16bの出力電圧を調整する。遅延回路22a,22bは、電圧調整回路20a,20bの出力のタイミングを互いに合致させるために設けられる。
【0015】
二電極型光変調器24は、10GHz以上の超高速変調の可能なニオブ酸リチウムの結晶からなり、遅延回路22a,22bの出力、即ち、相補的な電気デュオバイナリ信号に従って、レーザ光源26のCW出力光を光強度及び位相変調する。光変調器24の出力光の光強度パターンを図2(e)に、その光位相を図2(f)に示す。図2(f)に示す光位相は、図示例とは逆の場合もありうる。光変調器24の出力光強度パターン(図2(e))は、LPF12a又は同12bの出力パターンのレベル’1’を中心として上下を折り返したものになっている。
【0016】
ここでまでの構成は、電気デュオバイナリ信号から光デュオバナリ信号を生成する従来、周知の回路構成となっている。光変調器24より後段の部分が、本実施例の特徴部分である。本実施例では、光デュオバイナリ信号に更に、光強度変調及び位相変調を施し、偏波をスクランブルして光伝送路に出力する。
【0017】
光強度変調器30は、駆動回路32の出力に従い光変調器24の出力光を変調度100%で光強度変調する。即ち、NRZ信号をRZ信号に変形する。駆動回路32は、データ発生回路10からのクロックを振幅調整する振幅調整回路32a、振幅調整回路32aの出力を増幅するアンプ32b、アンプ32bの出力電圧を調整する電圧調整回路32c、及び、電圧調整回路32cの出力を時間調整する遅延回路32dからなり、遅延回路32dの出力が光強度変調信号として光強度変調器30に印加される。
【0018】
光位相変調器34は、駆動回路36の出力に従い光強度変調器30の出力光を光位相変調する。即ち、光位相変調器34は、光信号に一定のプリチャープを与える。駆動回路36は、駆動回路32と同様の回路構成からなり、データ発生回路10からのクロックを振幅調整する振幅調整回路36a、振幅調整回路36aの出力を増幅するアンプ36b、アンプ36bの出力電圧を調整する電圧調整回路36c、及び、電圧調整回路36cの出力を時間調整する遅延回路36dからなり、遅延回路36dの出力が光位相変調信号として光位相変調器34に印加される。
【0019】
偏波変調器38は、駆動回路40の出力に従い光強度変調器34の出力光の偏波を変調し、偏波スクランブラとして機能する。駆動回路40は、駆動回路32,36と同様の回路構成からなり、データ発生回路10からのクロックを振幅調整する振幅調整回路40a、振幅調整回路40aの出力を増幅するアンプ40b、アンプ40bの出力電圧を調整する電圧調整回路40c、及び、電圧調整回路40cの出力を時間調整する遅延回路40dからなり、遅延回路40dの出力が偏波変調信号として偏波変調器38に印加される。
【0020】
光強度変調器30、光位相変調器34及び偏波変調器38は、光変調器24と同様に、ニオブ酸リチウムの結晶からなる。
【0021】
図3(a)は、光変調器24の出力光波形を示す。図3(b)は、図3(a)に示す光パルスを光強度変調器30で光強度変調した結果の光パルス波形を示す。参考のため、光変調器24の出力光に対し、光位相変調器34のみを駆動した場合の光パルス波形を図3(c)に示す。図3(d)は、図3(a)に示す光パルスを光強度変調器30で光強度変調し、更に、位相変調器34で位相変調した結果の光パルス波形を示す。図3(e)は、図3(a)に示す光パルスを光強度変調器30で光強度変調し、位相変調器34で位相変調し、更に、偏波変調器38で偏波スクランブルした結果の光パルス波形を示す。
【0022】
なお、図3(a)〜(e)に示す光パルス波形は、実際には、光強度変調器30、光位相変調器34及び偏波変調器38のうちの指定の変調器を非駆動状態においたときに偏波変調器38から出力される光パルス波形を測定した。
【0023】
光デュオバイナリ信号は図2(f)に示すように既に位相変調されているが、光位相変調器34により信号光の全体に更に位相変調をかけることで、長距離伝送の場合にも信号スペクトル線幅の拡がりを抑制できる。これを周回実験で確認した。同じ信号帯域であれば、NRZ信号に比べて波長多重数を増すことができることになる。また、光強度変調器30による光強度変調により、ノイズに強くなり、伝送距離を延ばすことができる。
【0024】
伝送特性を周回伝送実験により評価したところ、通常のNRZ波形の伝送特性と同様の良好な値を得られた。例えば、10Gbit/s程度の伝送レートに対し、光デュオバイナリ信号のみでは3,000km程度の伝送距離であったものが、光強度変調(光強度変調器30)により6,000〜6,800kmの伝送距離になり、更に光位相変調(光位相変調器34)及び偏波スクランブラ(偏波変調器38)を加えることで、9,000km伝送後で15.9dBのQ値が得られた。ちなみに、偏波変調器38を省略した場合のQ値は、15.5dBであり、偏波変調器38による偏波スクランブルで0.4dB改善されていることになる。
【0025】
上記実施例では、光強度変調器30の後段に光位相変調器34を配置したが、これとは逆に、光位相変調器の後段に光強度変調器を配置しても良い。各変調器24,30,34,38に同じ組成の変調素子を使用することにより、特性の調節が容易になり、一体化もしやすくなる。
【0026】
受信装置は、従来のRZ信号に対応する受信装置と同じ構成でよい。
【0027】
以上をまとめると、本実施例では、時間波形が伝送に従っても劣化しにくくなるので、伝送距離を長くすることができる。追加的位相変調によりスペクトル線幅の拡がりを抑制できるので、波長分割多重伝送方式での波長多重間隔を狭くすることができ、同じ波長帯でも波長多重数を増やすことができる。
【0028】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、信号スペクトル線幅の拡がりを抑制できるので、波長分割多重伝送方式での波長多重数を増すことができ、伝送容量の拡大に寄与できる。また、伝送距離を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図2】本実施例で光デュオバイナリ信号を発生するまでのタイミング・チャートである。
【図3】本実施例の光強度変調、位相変調及び偏波変調の効果を示す実測光パルス波形例である。
【符号の説明】
10:データ発生回路
12a,12b:ローパス・フィルタ(LPF)
14a,14b:振幅調整回路
16a,16b:アンプ
20a,20b:電圧調整回路
22a,22b:遅延回路
24:二電極型光変調器
30:光強度変調器
32:駆動回路
32a:振幅調整回路
32b:アンプ
32c:電圧調整回路
32d:遅延回路
34:光位相変調器
36:駆動回路
36a:振幅調整回路
36b:アンプ
36c:電圧調整回路
36d:遅延回路
38:偏波変調器
40:駆動回路
40a:振幅調整回路
40b:アンプ
40c:電圧調整回路
40d:遅延回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transmission device, and more specifically, to an optical transmission device that outputs signal light with a small spread of an optical spectrum line width.
[0002]
[Prior art]
The optical duobinary method is capable of narrowing the optical spectrum of signal light to about half that of a normal intensity modulation method, and is attracting attention as a technique for realizing high-density multiplexing in a wavelength division multiplexing optical transmission method. I have.
[0003]
As an apparatus for generating an optical duobinary waveform, for example, a method using a low-pass filter in an electric stage (for example, Ono et al., “Study of WDM high-density multiplexing using optical duobinary method”), IEICE, IEICE Gakugaku Giho OCS96-59, OPE96-109, LQE96-110 (1996-11), pp.49-54), and a method of shifting bits to perform modulation (T. Frank, et al., "Novel Duobinary Transmitter", ECOC97, 22). -25 September 1997, Conference Publication
No. 448, pp. 67-70) are known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example, the degree of suppression of the spread of the optical spectrum line width is still insufficient. In long-distance and high-density wavelength division multiplexing transmission, further suppression of the spread of the optical spectrum line width is required.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical transmission device that can further suppress the spread of the optical spectrum line width.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the duobinary optical signal is subjected to optical intensity modulation and optical phase modulation by the optical intensity / phase modulation means , and further polarization scrambled. Either the light intensity modulation or the optical phase modulation may be performed first.
[0007]
As a result, transmission characteristics equivalent to the transmission characteristics of the NRZ waveform can be achieved, and the spread of the signal spectrum line width can be suppressed.
[0008]
By setting the degree of modulation of the light intensity modulation to 100%, an RZ waveform can be formed, and noise can be improved.
[0009]
By using the same composition for the modulating elements to be used, adjustment of characteristics and integration can be facilitated.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a timing chart thereof, and FIG. 3 shows an actually measured pulse waveform of a characteristic portion of the embodiment.
[0012]
A
[0013]
For example, when the data string output from the Q output of the
[0014]
The outputs of the
[0015]
The two-electrode type
[0016]
The configuration up to here is a conventionally known circuit configuration for generating an optical duo-binary signal from an electric duo-binary signal. The portion subsequent to the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
3 (a) shows the output optical waveform of the
[0022]
Note that the optical pulse waveforms shown in FIGS. 3A to 3E are actually in a state in which a specified one of the
[0023]
Although the optical duobinary signal is already phase-modulated as shown in FIG. 2 (f), by further applying phase modulation to the entire signal light by the
[0024]
When the transmission characteristics were evaluated by loop transmission experiments, good values similar to those of the normal NRZ waveform were obtained. For example, for a transmission rate of about 10 Gbit / s, an optical duobinary signal alone has a transmission distance of about 3,000 km, but a light intensity modulation (light intensity modulator 30) of 6,000 to 6,800 km. The transmission distance was reached, and the optical phase modulation (optical phase modulator 34) and the polarization scrambler (polarization modulator 38) were added to obtain a Q value of 15.9 dB after 9,000 km transmission. Incidentally, the Q value when the
[0025]
In the above embodiment, the
[0026]
The receiving device may have the same configuration as a conventional receiving device corresponding to an RZ signal.
[0027]
Summarizing the above, in the present embodiment, the transmission distance can be lengthened because the time waveform is hardly deteriorated even when transmitted. Since the spread of the spectral line width can be suppressed by the additional phase modulation, the wavelength multiplexing interval in the wavelength division multiplexing transmission system can be narrowed, and the number of wavelength multiplexing can be increased even in the same wavelength band.
[0028]
【The invention's effect】
As can be easily understood from the above description, according to the present invention, since the spread of the signal spectrum line width can be suppressed, the number of wavelength multiplexing in the wavelength division multiplexing transmission system can be increased, and the transmission capacity can be increased. it can. Further, the transmission distance can be lengthened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart until an optical duobinary signal is generated in the embodiment.
FIG. 3 is an example of an actually measured light pulse waveform showing the effects of light intensity modulation, phase modulation, and polarization modulation of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
10:
14a, 14b:
Claims (7)
当該信号光発生手段の出力光を光強度変調及び光位相変調する光強度・位相変調手段と、
当該光強度・位相変調手段の出力光を偏波スクランブルする偏波スクランブラ
とを具備することを特徴とする光送信装置。Signal light generating means for generating a duobinary optical signal;
Light intensity / phase modulation means for light intensity modulation and optical phase modulation of the output light of the signal light generation means ,
Polarization scrambler for polarization scrambling the output light of the light intensity / phase modulation means
An optical transmission device comprising:
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JP03141398A JP3577931B2 (en) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | Optical transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
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JP03141398A JP3577931B2 (en) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | Optical transmitter |
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JPH11234213A JPH11234213A (en) | 1999-08-27 |
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Family Applications (1)
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- 1998-02-13 JP JP03141398A patent/JP3577931B2/en not_active Expired - Fee Related
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