JP3625726B2 - The optical transmission device and an optical transmission system - Google Patents

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とも子 宮野
光師 福徳
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日本電信電話株式会社
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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、ディジタル信号により位相変調された光信号を送受信する光伝送装置および光伝送システムに関する。 The present invention relates to an optical transmission device and an optical transmission system for transmitting and receiving the phase-modulated optical signal by a digital signal.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
(IM−DD方式) (IM-DD system)
図9は、強度変調−直接検波(IM−DD)方式を用いた従来の波長多重光伝送システムの構成例を示す。 9, the intensity modulation - showing a configuration example of a direct detection (IM-DD) scheme conventional wavelength multiplexing optical transmission system using.
【0003】 [0003]
図において、送信部10では、複数の光源11−1〜11−nで発生させた波長λ1〜λnの連続光を光強度変調器12−1〜12−nに入力し、送信信号でそれぞれ強度変調した光信号を生成する。 In the figure, the transmission unit 10 receives the continuous light of a wavelength λ1~λn that caused by a plurality of light sources 11-1 to 11-n to the optical intensity modulator 12-1 to 12-n, respectively transmit signal intensity generating a modulated optical signal. 各波長の光信号は、光合波器13で波長多重され、光ファイバ伝送路30−1〜30−mおよびその損失を補償する光増幅器31−1〜31−mを介して受信部20まで伝送される。 Optical signals of each wavelength transmitted are wavelength-multiplexed by the optical multiplexer 13, to the receiving unit 20 via the optical amplifier 31-1 to 31-m for compensating the optical fiber transmission line 30-1 to 30-m and that loss It is. 受信部20では、光分波器21で各波長の光信号に分波し、それぞれ対応する受光素子22−1〜22−nに入力して直接検波し、電気信号に変換する。 In the receiving unit 20, an optical demultiplexer 21 and demultiplexed into optical signals of respective wavelengths, respectively directly detected by entering the corresponding light receiving elements 22-1 to 22-n, and converts it into an electric signal. 各電気信号は、識別再生回路23−1〜23−nにより識別再生され、受信信号として出力される。 Each electrical signal is discriminated and reproduced by the reproducing circuit 23-1 to 23-n, and output as a received signal.
【0004】 [0004]
このようなIM−DD方式を用いた光伝送システムは、1波長のみを伝送する場合でも、広帯域および低損失な光ファイバ伝送路を用いているために、高ビットレートの信号を長距離伝送することができる。 An optical transmission system using such IM-DD system, even when transmitting only one wavelength, due to the use of broadband and low-loss optical fiber transmission path, a long distance transmission of signals of high bit rate be able to. また、図9のように光増幅器31を用いることにより、光信号を光のままで増幅中継することができ、光信号を電気信号に変換して識別再生する再生中継器を用いる場合に比べて低コストな光伝送システムを構築できる。 Also, by using the optical amplifier 31 as shown in FIG. 9, it is possible to amplify relaying optical signals remain light, as compared with the case of using a regenerative repeater for regenerating converts the optical signal into an electrical signal It can be constructed of low cost optical transmission system. さらに、図9のような波長多重光伝送システムでは、光ファイバ伝送路30および光増幅器31を複数の波長で共有できるので、より経済的なシステムを構築できる。 Furthermore, in the wavelength division multiplexing optical transmission system as shown in FIG. 9, since the optical fiber transmission line 30 and optical amplifiers 31 can be shared by multiple wavelengths, it can be constructed more economical system.
【0005】 [0005]
しかし、光ファイバ伝送路および光増幅器で生じる信号劣化要因により、光増幅器のみで中継することはできず再生中継器が必要になる。 However, the signal degradation factors caused by the optical fiber transmission line and an optical amplifier, regenerator can not be relayed only by the optical amplifier is required. なお、波長多重光伝送システムでは、再生中継器は波長数分必要となり、波長多重による経済化効果が低減する。 In the wavelength division multiplexing optical transmission system, regenerative repeaters are required several minutes wavelengths, economic effect is reduced due to wavelength multiplexing.
【0006】 [0006]
ここで、光増幅中継数の制限要因のうち、光増幅器の自然放出光(ASE光)による信号対雑音比(光SNR)の劣化、および光ファイバ伝送路の非線形光学効果による信号劣化について説明する。 Among the limiting factor of the optical amplifier repeater number, degradation of the spontaneous emission light of the optical amplifier signal to noise ratio due to (ASE light) (light SNR), and signal degradation due to the nonlinear optical effect of the optical fiber transmission line is described .
【0007】 [0007]
図9のように、光増幅器31のみにより多段に光信号の増幅中継を行う構成では、ASE光が光増幅器を通過するごとに累積される。 As shown in FIG. 9, only by the optical amplifier 31 in a configuration for amplifying relay of an optical signal in multiple stages is accumulated each time the ASE light passes through the optical amplifier. このため、光信号とASE光との比である光SNRは、送信端に対して受信端で大きく劣化する。 Therefore, optical SNR is the ratio of the optical signal and the ASE light is greatly degraded at the receiving end to the transmitting end. また、光SNRが小さくなると、受信部で符号誤り率が増加する。 Further, the optical SNR is small, the bit error rate increases at the receiving unit. この符号誤り率を一定値以下に保持して信号品質を維持するには、光ファイバ伝送路への入力光パワーを上昇させ、送信端での光SNRを大きくする必要がある。 To maintain a hold to the signal quality of the code error rate below a certain value, increases the input optical power to the optical fiber transmission line, it is necessary to increase the optical SNR at the transmitting end.
【0008】 [0008]
しかし、光ファイバ伝送路への入力光パワーを上昇させると、光ファイバ伝送路の非線形光学効果による信号劣化が大きくなる。 However, increasing the input optical power to the optical fiber transmission line, signal degradation due to nonlinear optical effects of optical fiber transmission line is increased. 非線形光学効果は、光ファイバ中を高パワーの光が伝搬するとき、光と光ファイバが相互作用を起こし、光ファイバの屈折率が非線形応答を起こす現象である。 Nonlinear optical effect, when an optical fiber is an optical high power propagating light and the optical fiber undergoes an interaction, the refractive index of the optical fiber is a phenomenon that causes a non-linear response. 光伝送システムで問題となる現象として、自己位相変調と群速度分散の相互作用(SPM+GVD)、相互位相変調と群速度分散の相互作用(XPM+GVD)、四光波混合、誘導ラマン散乱等がある。 As a phenomenon in question in the optical transmission system, the interaction of the self-phase modulation and group velocity dispersion (SPM + GVD), interaction of cross-phase modulation and group velocity dispersion (XPM + GVD), four-wave mixing, it has stimulated Raman scattering and the like.
【0009】 [0009]
IM−DD方式を用いた光伝送システムにおいて、1波長のみを伝送させた場合には、SPM+GVD効果が顕著になることが報告されている(参考文献:A.Naka et al.,”Fiber transmission distance determined by eye opening degradation due to self−phase modulation and group−velocity dispersion”, IEE Electoronics Letters, vol.28, pp.2221−2222, 1992)。 In the optical transmission system using the IM-DD method, when allowed to transmit only one wavelength, SPM + GVD effect has been reported to be a remarkable (ref:. A.Naka et al, "Fiber transmission distance determined by eye opening degradation due to self-phase modulation and group-velocity dispersion ", IEE Electoronics Letters, vol.28, pp.2221-2222, 1992). また、図9のような波長多重光伝送システムにおいて、光伝送路の零分散波長近傍以外の波長を用いた場合には、XPM+GVD効果が顕著になることが報告されている(参考文献:R.Hui et al.,”Cross−phase modulation in multispan WDM optical fiber systems”, IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.17, pp.1018−1026, 1999) 。 Further, in the wavelength-multiplexing optical transmission system as shown in FIG. 9, in the case of using a wavelength other than the zero-dispersion wavelength near the optical transmission line, XPM + GVD effect has been reported to be a remarkable (ref: R. Hui et al., "Cross-phase modulation in multispan WDM optical fiber systems", IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.17, pp.1018-1026, 1999).
【0010】 [0010]
(DPSK−DD方式) (DPSK-DD system)
次に、IM−DD方式に比べて光SNR劣化の影響を低減できるDPSK−DD方式について説明する。 Next, a description will be given DPSK-DD scheme can reduce the influence of optical SNR degradation compared to IM-DD system. DPSK−DD方式は、送信信号を光の位相の変化に対応させて伝送し、受信部で前後のビットを干渉させ、位相変化を強度信号に変換して復調する方式である。 DPSK-DD scheme, a transmission signal is transmitted in correspondence with the phase change of the light, to interfere with the front and rear of the bit by the receiver, is a method of demodulating by converting the phase change in the intensity signal.
【0011】 [0011]
図10は、DPSK−DD方式を用いた従来の波長多重光伝送システムの構成例を示す。 Figure 10 shows a configuration example of a conventional wavelength-multiplexed optical transmission system using the DPSK-DD scheme. 図において、送信部10では、複数の送信信号をそれぞれ符号化器14−1〜14−nに入力し、送信信号“0”を“01”または“10”とし、“1”を“11”と符号化する。 In the figure, the transmitting unit 10 receives a plurality of transmission signals each coder 14-1 to 14-n, the transmission signal "0" to "01" or "10", "1" to "11" and encoding. 複数の光源11−1〜11−nで発生させた波長λ1〜λnの連続光を光位相変調器15−1〜15−nに入力し、符号化器14−1〜14−nの出力信号によりそれぞれ位相変調した光信号を生成する。 Type a continuous light of a wavelength λ1~λn that caused by a plurality of light sources 11-1 to 11-n to the optical phase modulator 151 to 15-n, the output signal of the encoder 14-1 to 14-n generating an optical signal respectively phase-modulated by. このとき、光信号の相対位相は符号化器14−1〜14−nの出力信号に対応し、0とπの2値の位相変調信号となる。 At this time, the relative phase of the optical signal corresponds to the output signal of the encoder 14-1 to 14-n, a phase modulation signal of two values ​​of 0 and [pi. 各波長の光信号は、光合波器13で波長多重され、光ファイバ伝送路30−1〜30−mおよびその損失を補償する光増幅器31−1〜31−mを介して受信部20まで伝送される。 Optical signals of each wavelength transmitted are wavelength-multiplexed by the optical multiplexer 13, to the receiving unit 20 via the optical amplifier 31-1 to 31-m for compensating the optical fiber transmission line 30-1 to 30-m and that loss It is.
【0012】 [0012]
受信部20では、光分波器21で各波長の光信号に分波し、それぞれ対応する光復調器24−1〜24−nに入力される。 The receiving unit 20 demultiplexes the optical demultiplexer 21 into optical signals of each wavelength are input to the corresponding optical demodulators 24-1 to 24-n. 光復調器24は、光弁別器25とバランス型受光器26から構成される。 Optical demodulator 24, and an optical discriminator 25 and the balanced receiver 26. 光弁別器25は2入力2出力のマッハツェンダ干渉計により構成し、一方の入力ポートから入力した光信号を2分岐し、その一方に1ビット分時間遅延させた後に合波して2つの出力ポートに出力する。 Optical discriminator 25 is constituted by a Mach-Zehnder interferometer with two inputs and two outputs, multiplexed to two output ports after the optical signal inputted from one input port 2 branches, while the delayed one bit time and outputs it to. 一方の出力ポートには、光の位相に変化が無ければ、干渉によって分岐された光信号が強め合って強度の大きい光信号を出力し、光の位相に変化があれば、干渉によって分岐された光信号が打ち消し合って強度の小さい光信号を出力する。 The one output port, if there is no change in the phase of the light, constructively is split optical signal by interference and outputs the high light signal intensity, there is a change in the phase of light, split by the interference cancel each other is an optical signal to output a small light signal intensity.
【0013】 [0013]
送信部10側では、予め送信信号が光信号の位相変化に対応付けられているので、送信信号と等しい光強度信号が光弁別器25の一方の出力ポートから出力される。 In the transmitting unit 10 side in advance the transmission signal is so associated with the phase change of the light signal, the light intensity signal is equal to the transmission signal is output from one output port of the optical discriminator 25. 光弁別器25の他方の出力ポートには、論理反転した光信号が出力される。 To the other output port of the optical discriminator 25, an optical signal obtained by logically inverting is output. これらをバランス型受光器26で受光することにより、送信信号に応じた電気信号を復調することができる。 By receiving them in balanced receiver 26 can demodulate the electric signal corresponding to the transmission signal. 各電気信号は、識別再生回路23−1〜23−nにより識別再生され、受信信号として出力される。 Each electrical signal is discriminated and reproduced by the reproducing circuit 23-1 to 23-n, and output as a received signal.
【0014】 [0014]
ここで、光弁別器25の2つの出力ポートには、可干渉性のない光増幅器のASE光成分は均等に出力され、可干渉性のある光信号は相補的な光信号として出力される。 Here, the two output ports of the optical discriminator 25, ASE light component of coherence no optical amplifier is output evenly optical signal with coherent is outputted as complementary optical signals. このため、バランス型受光器26の出力にはASE光成分は相殺され、光信号成分は2倍になって出力される。 Therefore, ASE light component in the output of the balanced receiver 26 is canceled, the optical signal component is output doubled. したがって、IM−DD方式と光信号のピークパワーを等しくすると、DPSK−DD方式の光SNRは2倍になり、ASE累積による光SNR劣化の影響を低減することができる。 Therefore, when equal the peak power of the IM-DD method and an optical signal, the optical SNR of the DPSK-DD scheme is doubled, it is possible to reduce the influence of optical SNR degradation due to accumulated ASE. しかし、非線形光学効果については、位相変調を用いた場合でも劣化が生じることが報告されている(参考文献:S.Norimatsu et al.,”The influence of cross−phase modulation on optical FDM PSK homodyne transmission systems”,IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.11, pp.795−804, 1993) 。 However, for the non-linear optical effect, it has been reported that deterioration even in the case of using the phase modulation occurs (Ref:. S.Norimatsu et al, "The influence of cross-phase modulation on optical FDM PSK homodyne transmission systems ", IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.11, pp.795-804, 1993).
【0015】 [0015]
以上説明したように、IM−DD方式を用いた光伝送システムでは、光増幅器の多段中継に起因するASE光累積による光SNR劣化と、光ファイバ伝送路における非線形光学効果の影響により、光増幅中継数が制限されている。 As described above, in the optical transmission system using the IM-DD method, and optical SNR degradation due to ASE light accumulation due to multistage relay optical amplifier, the influence of the nonlinear optical effect in the optical fiber transmission line, optical amplifier repeater the number is limited. また、DPSK−DD方式を用いた光伝送システムでは、光SNR劣化に対する制限は緩和できるが、非線形光学効果の影響については低減できず、光増幅中継数の制限要因になっている。 Further, in the optical transmission system using DPSK-DD method, but limited to light SNR degradation can be relaxed, it can not be reduced in the influence of the nonlinear optical effect, which is a limiting factor of the optical amplifier repeater number.
【0016】 [0016]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
従来の光伝送システムにおいて問題となる非線形光学効果のうち、1波長伝送で問題となるSPM+GVD効果、波長多重伝送で問題となるSPM+GVD効果およびXPM+GVD効果について、詳細に説明する。 Of the non-linear optical effect which is a problem in the conventional optical transmission system, SPM + GVD effect which is a problem with one wavelength transmission, the SPM + GVD effect and XPM + GVD effect which is a problem in wavelength division multiplexing transmission will be described in detail.
【0017】 [0017]
(SPM+GVD効果) (SPM + GVD effect)
まず、従来の光伝送システムにおいて、IM−DD方式におけるSPM+GVD効果の影響について説明する。 First, in the conventional optical transmission system, the effects of SPM + GVD effect in IM-DD method will be described.
【0018】 [0018]
図11は、IM−DD方式で生じる自己位相変調による光周波数変化を示す。 Figure 11 shows an optical frequency change due to self-phase modulation occurring in IM-DD system. (a) はNRZ(Non−Return to Zero) 符号を用いた強度変調信号の波形、(b) は誘起される自己位相変調によって生じる光周波数変化を示す。 (A) shows NRZ (Non-Return to Zero) waveform of the intensity-modulated signal using a code, the optical frequency changes caused by self-phase modulation, which is (b) are induced. 図11(a) に示すような強度変調信号が光ファイバ伝送路を伝搬すると、光ファイバの非線形屈折率を介して自光信号に光強度に比例した光位相変化が生じる。 If intensity modulated signal as shown in FIG. 11 (a) is propagated through the optical fiber transmission line, an optical phase change in proportion to the light intensity to the own optical signal through a nonlinear refractive index of the optical fiber occurs. この光位相変化を自己位相変調(SPM)という。 The optical phase change of self-phase modulation (SPM). 光位相変化の時間微分は光周波数変動に対応するため、図11(b) に示すように光強度変化に応じて位相が変化する際に光周波数変動が生じる。 Since the time derivative of the optical phase change corresponds to the optical frequency variation, the optical frequency variation occurs when the phase changes according to the light intensity change as shown in FIG. 11 (b). このように、NRZ符号を用いたIM−DD方式では、符号が変化するビットの境界でのみ光周波数変動が生じる。 Thus, in the IM-DD scheme using NRZ code, code only light frequency fluctuation at the boundary of a bit of change occurs. この光周波数変動が光伝送路中の群速度分散により、光強度変化に変換される効果をSPM+GVD効果という。 The optical frequency fluctuations group velocity dispersion in the optical transmission path, an effect that is converted into light intensity change that SPM + GVD effect.
【0019】 [0019]
図12は、NRZ符号を用いたIM−DD方式の1波長伝送時の信号波形を示す。 Figure 12 shows the signal waveforms at the time of one wavelength transmission IM-DD scheme using NRZ code. ここでは、波長分散値 2.5ps/nm/kmの光伝送路を 120kmごとに光増幅中継し、360 km伝送した場合の波形変化を示す。 Here, it relays the light amplifying an optical transmission path in the wavelength dispersion value 2.5ps / nm / km per 120 km, showing the waveform change in the case where the transmission 360 miles. (a) は伝送前、(b) は伝送後の波形を示す。 (A) before transmission, (b) shows a waveform after the transmission. なお、群速度分散のみの影響を除くため、伝送後に分散補償ファイバにより光伝送路の群速度分散を補償した。 Note that to eliminate the effects of group velocity dispersion alone, it has been compensated for group velocity dispersion in the optical transmission line by dispersion compensation fiber after transmission.
【0020】 [0020]
図12(b) 中の2つの矢印は、ともに送信信号の“1”を表しているが、前後のビットの符号に依存し、波形が大きく異なっていることがわかる。 Two arrows in FIG. 12 (b) in, although both represent the "1" of the transmission signal, depending on the sign before and after the bit, it can be seen that the waveform is significantly different. 図11に示すように、自己位相変調の光周波数変動は、符号が変化するビットの境界のみで生じるが、この光周波数変動はその前後のビットに対して影響を与え、符号間干渉を生じさせる。 As shown in FIG. 11, the optical frequency variation of the self-phase modulation, only occurs at the boundary of a bit which changes sign, the optical frequency variation affects to that before and after the bit, causing intersymbol interference . この符号間干渉により、前後のビットの符号に依存した波形のばらつきが生じ、信号に誤りが生じることになる。 This intersymbol interference, variations occur in the waveform depending on the sign before and after the bits, so that an error occurs in the signal.
【0021】 [0021]
次に、DPSK+DD方式におけるSPM+GDV効果の影響について説明する。 It will be described effects of SPM + GDV effect in DPSK + DD scheme.
図13は、位相変調信号の光強度とその光周波数変化の関係を示す。 13, the light intensity of the phase-modulated signal to indicate the relationship between the optical frequency change. (a) は位相変調信号の波形、(b) は誘起される自己位相変調によって生じる光周波数変化を示す。 (A) shows the waveform of the phase modulation signal, the (b) is the optical frequency changes caused by self-phase modulation induced. 図13(a) に示すように、位相変調信号は送信信号を光の相対位相に対応させるため、光強度を一定にできるが、光位相は変化する。 As shown in FIG. 13 (a), since the phase modulation signal to correspond to the transmission signal to the light of the relative phase, it can be the light intensity constant, the optical phase changes. 特に、符号が変化し、光の相対位相が“0”から“π”、“π”から“0”に変化するビットの境界で位相変化が生じる。 In particular, the code is changed, the light of the relative phase of "0" to "[pi", "[pi" phase change occurs at the bit boundary changes from "0".
【0022】 [0022]
上述したように、光位相変化の時間微分が光周波数変動になるので、光位相が変化するときのビット境界に図13(b) に示すような光周波数変動が生じる。 As described above, since the time derivative of the optical phase change is the optical frequency variation, the optical frequency variation as shown in FIG. 13 (b) to the bit boundary when the light phase changes occur. 光周波数変動は、群速度分散がある光ファイバを伝送すると光強度変化に変換されるため、位相変調信号においても強度変調信号と同様に送信信号に依存した強度変化を生じることになる。 Optical frequency variation, to be converted when transmitting optical fiber with a group velocity dispersion to the light intensity variation will result in an intensity change depending on the transmission signal Like the intensity modulated signal in the phase-modulated signal. この送信信号に依存した強度変化により、上述のIM−DD方式と同様に、位相変調信号を用いた場合でもSPM+GVD効果による符号間干渉が生じ、波形劣化を招く。 The transmission signal-dependent intensity changes, in the same manner as described above for IM-DD system, intersymbol interference occurs due to SPM + GVD effect even when a phase-modulated signal, leading to waveform deterioration.
【0023】 [0023]
図14は、DPSK−DD方式の1波長伝送時の信号波形を示す。 Figure 14 shows the signal waveforms at the time of one wavelength transmission DPSK-DD scheme. ここでは、図12に示す信号波形と同一条件で位相変調信号を伝送させた場合の波形変化を示す。 Here, a waveform change when allowed to transmit the phase-modulated signal in the same condition and the signal waveform shown in FIG. 12. (a) は伝送前、(b) は伝送後の光復調器の出力波形を示す。 (A) before transmission, (b) shows the output waveform of the optical demodulator after transmission. IM−DD方式の場合と同様に、図14(b) 中の2つの矢印は、ともに送信信号の“1”を表しているが、DPSK−DD方式においてもIM−DD方式と同様に前後ビットによって波形が大きく異なり、符号間干渉による波形のばらつきが生じている。 As with the IM-DD method, two arrows, although both represent the "1" of the transmission signal, before and after the bit like the IM-DD system also in DPSK-DD scheme in FIG. 14 (b) waveform varies greatly, variations in waveform due to intersymbol interference occurs.
【0024】 [0024]
なお、SPM−GVD効果による符号間干渉を低減させるために、IM−DD方式においてRZ(Return to Zero) 符号を用いることが検討されている。 In order to reduce the intersymbol interference due to SPM-GVD effect, be used RZ (Return to Zero) code in IM-DD method has been studied. この場合には、SPM−GVD効果による劣化は低減されるが、ASE光による信号劣化は改善できない。 In this case, although the deterioration by SPM-GVD effect is reduced, the signal degradation due to ASE light can not be improved.
【0025】 [0025]
(XPM+GVD効果) (XPM + GVD effect)
次に、波長多重伝送で問題となるSPM+GVD効果およびXPM+GVD効果のうち、XPM+GVD効果について詳細に説明する。 Next, among the SPM + GVD effect and XPM + GVD effect which is a problem in wavelength division multiplexing transmission will be described in detail XPM + GVD effect.
【0026】 [0026]
光強度により送信信号を伝送するIM−DD方式では、送信信号に対応した光強度変化が光ファイバの非線形屈折率を介して隣接波長の位相を変化させる。 In IM-DD system for transmitting a transmission signal by the light intensity changes the phase of the adjacent wavelength light intensity change corresponding to a transmission signal via a non-linear refractive index of the optical fiber. この位相変化により生じる光周波数変化が、群速度分散により強度揺らぎとして現れる効果をXPM+GVD効果という。 Optical frequency change caused by the phase change, the effect appears as intensity fluctuations by the group velocity dispersion of XPM + GVD effect.
【0027】 [0027]
図15は、NRZ符号を用いたIM−DD方式で波長多重伝送を行った場合の相互位相変調によって生じる光周波数変化を示す。 Figure 15 shows the optical frequency changes caused by cross-phase modulation in the case of performing wavelength division multiplexing transmission in IM-DD scheme using NRZ code. 図15(a),(b) は、波長λ1,λ2の光強度変調信号の波形を示す。 Figure 15 (a), (b), the wavelength .lambda.1, shows the waveform of the optical intensity modulation signal of .lambda.2. 図15(a),(b) 間の矢印は、光強度の変化によって隣接波長間の相互位相変調が生じる点を示し、例えば下向きの矢印は波長λ1の光信号が波長λ2の光信号に光周波数変化を生じさせることを意味する。 FIG. 15 (a), the arrow between (b) indicate the point of cross phase modulation between adjacent wavelength caused by a change in light intensity, for example, a downward arrow light into an optical signal an optical signal of the wavelength λ2 wavelength λ1 It means to cause the frequency change. 図15(c) は、波長λ1の光信号の強度変化によって波長λ2の光信号に生じる光周波数変化を示す。 Figure 15 (c) shows the optical frequency changes occurring in the optical signal of the wavelength λ2 by the intensity change of the optical signal of the wavelength .lambda.1.
【0028】 [0028]
図15(a),(b) に示すように、隣接波長間には送信信号の相関はないので、隣接チャネル間の強度変化には相関はない。 As shown in FIG. 15 (a), (b), since there is no correlation of the transmitted signals between adjacent wavelengths, there is no correlation between the intensity variation between adjacent channels. このため、図15(c) に示すように、隣接チャネルの影響により生じた光周波数変化は自光信号とは無関係なランダムな変化となる。 Therefore, as shown in FIG. 15 (c), the optical frequency changes caused by the influence of the adjacent channel becomes irrelevant random changes to the self-light signal. このランダムな光周波数変化は、光ファイバ中の群速度分散によりランダムな強度変化に変換される。 This random optical frequency change is converted to a random intensity change by the group velocity dispersion in the optical fiber.
【0029】 [0029]
次に、上述したXPM+GVD効果によるランダムな波形劣化の受信後の周波数分布について説明する。 Next, a description will be given frequency distribution after receiving a random waveform degradation due to XPM + GVD effect described above.
図16は、NRZ符号を用いたIM−DD方式で生じるXPM+GVD効果の周波数分布を示す。 Figure 16 shows the frequency distribution of the XPM + GVD effect caused by the IM-DD method using a NRZ code. ここでは、中心波長を連続光とし、他を10Gbit/s のビットレートでNRZ符号を用いて強度変調した3波長の波長多重光信号について、伝送時の中心波長の光信号を直接検波した場合の電気スペクトルを示す。 Here, the center wavelength is continuous light, the wavelength-multiplexed optical signal of 3 wavelengths intensity-modulated with NRZ code other at a bit rate of 10 Gbit / s, in the case of detecting an optical signal having a center wavelength at the transmission directly showing the electrical spectrum.
【0030】 [0030]
この電気スペクトルは連続光を受光した際のものであるので、本来は周波数0Hz成分のみ存在し、他の周波数成分は存在しない。 This electric spectrum are those at the time of receiving the continuous light, originally present only frequency 0Hz component, other frequency components are not present. しかし、図16に示すように、本来スペクトルが存在しない領域にブロードなスペクトルが生じている。 However, as shown in FIG. 16, a broad spectrum occurs in areas where no spectrum originally present. このスペクトルは、隣接波長のXPM+GVD効果によるランダムな強度変化によって生じたものである。 This spectrum is caused by random intensity change due to XPM + GVD effect of adjacent wavelengths. XPM+GVD効果により生じたスペクトルは、図に示すように信号周波数帯域と重なっており、取り除くことは不可能である。 Spectrum generated by XPM + GVD effect, overlaps the signal frequency band as shown in FIG., It is impossible to remove. このため、受信部においてランダムな信号劣化が生じることになる。 Therefore, so that the random signal degradation occurs in the receiving unit.
【0031】 [0031]
以上、NRZ符号を用いたIM−DD方式におけるXPM+GVD効果の影響について説明したが、DPSK−DD方式についてもSPM+GVD効果と同様に信号劣化を生じる。 Having described the influence of XPM + GVD effect in IM-DD scheme using NRZ code, it produces a similarly signal degradation and also SPM + GVD effect for DPSK-DD scheme. また、RZ符号を用いたIM−DD方式についても、強度変化は送信信号に依存し、隣接波長にXPM+GVD効果によるランダムな信号劣化を与える。 As for the IM-DD method using a RZ code, the intensity change is dependent on the transmitted signal, giving a random signal degradation due to XPM + GVD effect to adjacent wavelengths.
【0032】 [0032]
図17は、100 GHz間隔の3波長多重伝送実験により得られたアイパターンを示す。 Figure 17 shows the eye pattern obtained by the 3 WDM transmission experiment spacing of 100 GHz. 信号のビットレートは10Gbit/s とした。 Signal bit rate was 10 Gbit / s. また、実験に用いた光伝送路は波長分散値 2.5ps/nm/kmであり、 120kmごとに光増幅中継し、360 km伝送した。 Further, the optical transmission line used in the experiment is the wavelength dispersion value 2.5ps / nm / km, and relays the optical amplification every 120 km, and transmission 360 miles. なお、群速度分散のみの影響を除くため、伝送後に分散補償ファイバにより光伝送路の群速度分散を補償した。 Note that to eliminate the effects of group velocity dispersion alone, it has been compensated for group velocity dispersion in the optical transmission line by dispersion compensation fiber after transmission.
【0033】 [0033]
図17(a),(b),(c) は、それぞれNRZ符号を用いたIM−DD方式、RZ符号を用いたIM−DD方式、DPSK−DD方式のアイパターンを示す。 Figure 17 (a), (b), (c) respectively show IM-DD scheme using NRZ code, IM-DD scheme using RZ code, the eye pattern of the DPSK-DD scheme. なお、比較のために、伝送前のアイパターンもそれぞれ同時に示す。 For comparison, respectively simultaneously eye pattern before transmission. 図に示すように、3波長多重伝送後のアイパターンは、伝送前と比較して波形がランダムに劣化し、“0”と“1”のレベル差が小さくなって誤りが生じやすくなっていることがわかる。 As shown, the eye pattern after 3 wavelength multiplexing transmission, the waveform as compared to the previous transmission is likely to deteriorate at random, "0" and "1" error occur level difference becomes small it can be seen. このように、波長多重伝送を行った場合は、SPM+GVD効果に加え、XPM+GVD効果によりランダムな波形劣化を受けて信号が劣化する。 Thus, when performing the wavelength multiplexing transmission, in addition to the SPM + GVD effect, signal receiving random waveform degradation is degraded by XPM + GVD effect.
【0034】 [0034]
なお、ここでは波長多重伝送を行った場合の非線形光学効果の例として、XPM+GVD効果による劣化について説明したが、光強度変化すなわち光パワーの変化が他の波長に影響を与える現象については、上記のXPM+GVD効果と同様の劣化を生じさせる。 As an example of the nonlinear optical effect in the case of performing wavelength division multiplexing transmission here has been described degradation due XPM + GVD effect, a change in light intensity change or light power for a phenomenon affecting the other wavelengths, the cause the same degradation and XPM + GVD effect.
【0035】 [0035]
このように、光伝送システムでは、非線形光学効果と光SNR劣化の影響により信号が劣化する。 Thus, in the optical transmission system, the signal is deteriorated by the influence of nonlinear optical effect and the optical SNR degradation. 特に、SPM+GVD効果およびXPM+GVD効果による影響は、従来技術を用いる光伝送システムにおいて光増幅中継数の大きな制限要因となっている。 In particular, the effects of SPM + GVD effect and XPM + GVD effect is a major limiting factor of the optical amplifier repeater number in the optical transmission system using conventional techniques.
【0036】 [0036]
本発明は、SPM+GVD効果やXPM+GVD効果等の非線形光学効果、および光SNR劣化による光増幅中継数の制限を緩和し、光伝送路における再生中継器を最小限に抑えて経済的なネットワークを構築することができる光伝送装置および光伝送システムを提供することを目的とする。 The present invention, SPM + GVD effect and XPM + GVD nonlinear optical effect effects, etc., and to relax the restriction of an optical amplifier repeater number by the optical SNR degradation, to build an economical network with minimal regenerative repeater in an optical transmission path and to provide an optical transmission device and an optical transmission system capable.
【0037】 [0037]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
請求項1に記載の光伝送装置は、単一波長の光を発生する光源と、ディジタル信号により単一波長の光を位相変調する位相変調手段と、位相変調された光信号の各ビットの境界における光信号強度がビットの境界以外の光信号強度と比較して相対的に小さくなるように強度変調する強度変調手段とを備え、位相変調および強度変調された光信号を送信する。 The optical transmission device according to claim 1, a light source and a phase modulation means for phase modulating the light of a single wavelength by a digital signal, for each bit of the phase-modulated optical signal boundaries for generating light of a single wavelength optical signal strength in the a intensity modulation means for intensity modulation so as to be smaller relatively in comparison with the optical signal intensity of the non-bit boundary, and transmits a phase-modulated and intensity-modulated optical signal.
【0038】 [0038]
請求項2に記載の光伝送装置は、異なる波長の光を発生する複数の光源と、複数のディジタル信号により各波長の光をそれぞれ位相変調する複数の位相変調手段と、位相変調された各波長の光信号の各ビットの境界における光信号強度がビットの境界以外の光信号強度と比較して相対的に小さくなるようにそれぞれ強度変調する複数の強度変調手段と、位相変調および強度変調された各波長の光信号を合波する光合波器とを備え、光合波器から出力される波長多重光信号を送信する。 The optical transmission device according to claim 2, a plurality of light sources for generating light of different wavelengths, and a plurality of phase modulating means, each phase modulating the light of each wavelength by a plurality of digital signals, each wavelength is phase modulated a plurality of intensity modulating means optical signal intensity, respectively intensity-modulated to be smaller relatively in comparison with the optical signal intensity of the other bit boundary at the boundary of each bit of the optical signal, phase modulated and intensity-modulated and an optical multiplexer for multiplexing the optical signals of each wavelength, and transmits the wavelength-multiplexed optical signal output from the optical multiplexer.
【0039】 [0039]
このように、ディジタル送信信号により位相変調されたビットの境界で、光強度が小さくなるように信号のビットに同期したタイミングで強度変調を行うので、送信波形の強度変化はすべてのビットにおいて一様になり、ビットの境界で光強度が小さくなる。 Thus, the phase modulated bit boundary by a digital transmission signal, since the intensity-modulated at the timing at which the light intensity is synchronized with the bit of the signal so as to decrease the intensity change of the transmission waveform is uniform in every bit becomes, the light intensity decreases at the boundaries of the bit. これにより、SPM+GVD効果により生じる符号間干渉を抑圧でき、信号劣化を低減することができる。 This can suppress the intersymbol interference caused by SPM + GVD effect, it is possible to reduce signal degradation.
【0040】 [0040]
請求項3に記載の光伝送装置は、ディジタル信号により位相変調された光信号を復調して電気信号に変換する光復調手段と、電気信号を識別再生してディジタル信号を出力する識別再生手段とを備え、請求項1に記載の光伝送装置から送信された光信号を光復調手段に受信する。 The optical transmission device according to claim 3, the optical demodulator means for converting into an electric signal by demodulating the optical signal phase-modulated by a digital signal, a regenerator means for outputting a digital signal to an electrical signal regenerator to the provided, receives the optical signal transmitted from the optical transmission device according to claim 1 to the optical demodulator.
【0041】 [0041]
請求項4に記載の光伝送装置は、複数のディジタル信号により各波長の光信号がそれぞれ位相変調された波長多重光信号を各波長の光信号に分波する光分波器と、各波長の光信号を復調してそれぞれ電気信号に変換する複数の光復調手段と、各電気信号を識別再生してそれぞれ対応するディジタル信号を出力する複数の識別再生手段とを備え、請求項2に記載の光伝送装置から送信された波長多重光信号を光分波器に受信して分波する。 The optical transmission device according to claim 4, an optical demultiplexer optical signal of each wavelength by a plurality of digital signals for demultiplexing the wavelength-multiplexed optical signal phase-modulated respectively into optical signals of respective wavelengths, each wavelength comprising a plurality of optical demodulator means for converting the respective electrical signal by demodulating the optical signal, and a plurality of identification reproducing means for outputting a digital signal corresponding respectively to regenerating the electrical signals, according to claim 2 receiving a wavelength division multiplexed optical signal transmitted from the optical transmission apparatus in an optical demultiplexer for demultiplexing.
【0042】 [0042]
また、光復調手段で復調された電気信号のクロック周波数以上の周波数成分を減衰させる手段を備えてもよい(請求項5)。 Also, the clock frequency or higher frequency components of the electrical signal demodulated by the optical demodulator means may comprise means for attenuating (claim 5). 本発明の光伝送装置から送信された光信号は、送信信号のクロック周波数と一致した成分により強度変調された波形となる。 Optical signal transmitted from the optical transmission apparatus of the present invention, an intensity modulated waveform by matching component and the clock frequency of the transmitted signal. したがって、XPM+GVD効果による波形劣化は隣接チャネルの強度変化の周期であるクロック周波数およびその逓倍の周波数に生じるので、復調信号からクロック周波数以上の成分を減衰させることにより、XPM+GVD効果による波形劣化を低減することができる。 Therefore, the waveform degradation due to XPM + GVD effect so appearing in a frequency of the periodic and is the clock frequency and multiplying the intensity variation of the adjacent channels, by attenuating the clock frequency or more components from the demodulated signal, reducing waveform degradation due to XPM + GVD effect be able to.
【0043】 [0043]
また、光復調手段は、入力された光信号を前後のビット間で干渉させ、光信号の位相変調成分を強度変調成分に変換する光弁別器と、光弁別器の出力光信号を電気信号に変換する光電変換器とにより構成してもよい(請求項6)。 Further, the optical demodulation means, the input optical signal causing interference between the front and rear of the bit, and an optical discriminator for converting the phase-modulated component of the optical signal into an intensity-modulated component, an output optical signal of the optical discriminator to an electrical signal It may be constituted by a photoelectric converter for converting (claim 6).
【0044】 [0044]
請求項7に記載の光伝送システムは、請求項1に記載の光伝送装置と、この光伝送装置から送信された光信号または波長多重光信号を伝送する光ファイバ伝送路と、光ファイバ伝送路を伝送された光信号を受信する請求項3に記載の光伝送装置とを備えた構成である。 The optical transmission system according to claim 7, an optical transmission device according to claim 1, an optical fiber transmission line for transmitting an optical signal or a wavelength-multiplexed optical signal transmitted from the optical transmission apparatus, the optical fiber transmission line a configuration in which an optical transmission apparatus according to claim 3 for receiving the transmitted optical signals.
【0045】 [0045]
請求項8に記載の光伝送システムは、請求項2に記載の光伝送装置と、この光伝送装置から送信された光信号または波長多重光信号を伝送する光ファイバ伝送路と、光ファイバ伝送路を伝送された波長多重光信号を受信する請求項4に記載の光伝送装置とを備えた構成である。 The optical transmission system of claim 8, the optical transmission apparatus according to claim 2, the optical fiber transmission line for transmitting an optical signal or a wavelength-multiplexed optical signal transmitted from the optical transmission apparatus, the optical fiber transmission line which is a configuration that includes a light transmission device according to claim 4 for receiving the transmitted WDM optical signal.
【0046】 [0046]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(第1の実施形態) (First Embodiment)
図1は、本発明の光伝送装置および光伝送システムの第1の実施形態を示す。 Figure 1 shows a first embodiment of an optical transmission device and an optical transmission system of the present invention. DPSK−DD方式による変復調部の基本的な部分は、図10に示す従来の構成と同様である。 The basic part of the modem unit according to DPSK-DD scheme is similar to the conventional configuration shown in FIG. 10. ここでは、1波長の光信号を伝送する構成を示す。 Here, an arrangement for transmitting an optical signal of one wavelength.
【0047】 [0047]
図において、送信部10では、ディジタル送信信号を符号化器14に入力して符号化する。 In the figure, the transmission unit 10, encodes input to the encoder 14 a digital transmission signal. 光源11から出力される波長λ1の連続光は光位相変調器15に入力され、符号化器14の出力信号により位相変調される。 Continuous light of a wavelength λ1 outputted from the light source 11 is input to the optical phase modulator 15 is phase modulated by the output signal of the encoder 14. この位相変調信号は、クロック信号で駆動される光強度変調器16に入力され、ビットの境界で光強度が小さくなるようにビットごとに強度変調される。 The phase modulation signal is input to an optical intensity modulator 16 which is driven by a clock signal, is intensity modulated for each bit so that the light intensity decreases at the boundaries of the bit. この光信号は、光ファイバ伝送路30−1〜30−mおよびその損失を補償する光増幅器31−1〜31−mを介して受信部20まで伝送される。 This optical signal is transmitted to the receiving unit 20 via the optical amplifier 31-1 to 31-m for compensating the optical fiber transmission line 30-1 to 30-m and its loss.
【0048】 [0048]
受信部20では、受信した光信号が光復調器24に入力される。 In the receiving unit 20, the received optical signal is input to the optical demodulator 24. 光復調器24は、光弁別器25とバランス型受光器26から構成される。 Optical demodulator 24, and an optical discriminator 25 and the balanced receiver 26. 光弁別器25は2入力2出力のマッハツェンダ干渉計により構成し、一方の入力ポートから入力した光信号を2分岐し、その一方に1ビット分時間遅延させた後に合波して2つの出力ポートに出力する。 Optical discriminator 25 is constituted by a Mach-Zehnder interferometer with two inputs and two outputs, multiplexed to two output ports after the optical signal inputted from one input port 2 branches, while the delayed one bit time and outputs it to. 一方の出力ポートには、送信信号と等しい光強度信号が出力され、他方の出力ポートには論理反転した光強度信号が出力される。 The one output port, transmits a signal equal to the light intensity signal is output to the other output port optical intensity signal logically inverted is output. 光弁別器25から出力される2つの光強度信号はバランス型受光器26に受光され、送信信号に応じた電気信号が復調される。 Two light intensity signals output from the optical discriminator 25 is received in the balanced receiver 26, an electric signal corresponding to the transmission signal is demodulated. 電気信号は識別再生回路23により識別再生され、ディジタル受信信号として出力される。 The electrical signal is reproduced identified by identifying and reproducing circuit 23, it is outputted as a digital reception signal.
【0049】 [0049]
このように本発明の特徴は、送信部10を構成する光伝送装置にあり、送信する位相変調信号に対して光強度変調器16を用いてビットの境界で光強度が小さくなるように強度変調するところにある。 Thus features of the present invention resides in an optical transmission device forming the transmission unit 10, the intensity modulation such that the light intensity is reduced in bit boundary using an optical intensity modulator 16 to the phase-modulated signal to be transmitted in the place to be. 受信部20を構成する光伝送装置は従来のもので対応することができる。 The optical transmission apparatus constituting the receiver 20 can correspond with those of the prior art.
【0050】 [0050]
本実施形態は、1波長の光信号を伝送するものであるが、このときに影響を与える非線形光学効果はSPM+GVD効果である。 This embodiment is intended for transmitting an optical signal of one wavelength, the nonlinear optical effect affecting this time is SPM + GVD effect. 上述したように、NRZ符号を用いるIM−DD方式、DPSK−DD方式では、SPM+GVD効果により生じる符号間干渉によって信号が劣化する。 As described above, IM-DD system using NRZ code, the DPSK-DD scheme, the signal is deteriorated by inter-symbol interference caused by SPM + GVD effect. 本実施形態では、ディジタル送信信号により位相変調されたビットの境界で、光強度が小さくなるように信号のビットに同期したタイミングで強度変調を行う。 In the present embodiment, the phase modulated bit boundary by a digital transmission signal and an intensity modulation at a timing at which the light intensity is synchronized with the bit of the signal to be smaller. このため、送信波形の強度変化はすべてのビットにおいて一様になり、ビットの境界で光強度が小さくなる。 Therefore, the intensity change of the transmission waveform becomes uniform in all bits, the light intensity decreases at the boundaries of the bit. ビットの境界の光強度を小さくすれば、SPM+GVD効果により生じる符号間干渉を抑圧でき、信号劣化を低減することができる。 By reducing the light intensity of the bit boundary can be suppressed inter-symbol interference caused by SPM + GVD effect, it is possible to reduce signal degradation.
【0051】 [0051]
なお、本実施形態では、送信部10から位相変調信号を送信し、受信部20で光弁別器25およびバランス型受光器26を用いた復調処理を行う構成であるので、従来のDPSK−DD方式と同様に受信感度を高め、光増幅器31のASE光の影響を小さくすることができる。 In the present embodiment, since the transmission unit 10 transmits a phase modulated signal, it is configured to perform demodulation processing using an optical discriminator 25 and the balanced optical receiver 26 at the receiver 20, the conventional DPSK-DD scheme increasing the reception sensitivity in the same manner as it is possible to reduce the influence of ASE light of the optical amplifier 31. RZ符号を用いたIM−DD方式でも、SPM+GVD効果により生じる符号間干渉を抑圧できるが、本発明の構成ではASE光の影響も合わせて低減できるところに特徴がある。 In IM-DD scheme using RZ code, can be suppressed inter-symbol interference caused by SPM + GVD effect, it is characterized in that it reduced the combined influence of ASE light in the configuration of the present invention.
【0052】 [0052]
図2は、第1の実施形態における1波長伝送時の信号波形を示す。 Figure 2 shows the signal waveforms at the time of one wavelength transmission in the first embodiment. ここでは、ビットレート10Gbit/s の信号を波長分散値 2.5ps/nm/kmの光伝送路で 120kmごとに光増幅中継し、360 km伝送した場合の波形変化を示す。 Here, the signal of the bit rate of 10Gbit / s relay optical amplification every 120km in the optical transmission path in the wavelength dispersion value 2.5ps / nm / km, showing the waveform change in the case where the transmission 360 miles. (a) は伝送前、(b) は伝送後の光復調器の出力波形を示す。 (A) before transmission, (b) shows the output waveform of the optical demodulator after transmission. なお、群速度分散のみの影響を除くため、伝送後に分散補償ファイバにより光伝送路の群速度分散を補償した。 Note that to eliminate the effects of group velocity dispersion alone, it has been compensated for group velocity dispersion in the optical transmission line by dispersion compensation fiber after transmission.
【0053】 [0053]
従来のIM−DD方式やDPSK−DD方式では、図17に示すように、SPM+GVD効果による符号間干渉により、前後のビットの依存して波形が変化し劣化が生じているのに対して、本実施形態では符号間干渉を抑圧できるので波形劣化が小さいことが分かる。 In conventional IM-DD method or DPSK-DD method, as shown in FIG. 17, the intersymbol interference due to SPM + GVD effect, whereas the waveform depending before and after the bit changes and degradation has occurred, the it can be seen waveform deterioration since it suppresses the intersymbol interference is small in the embodiment.
【0054】 [0054]
図3は、第1の実施形態における伝送後の符号誤り率特性を示す。 Figure 3 shows the bit error rate characteristic after transmission of the first embodiment. なお、実験条件は図2の実験と同様である。 Note that the experimental conditions are the same as the experiment of FIG. 本実験では、光伝送路の損失を30dBに固定し、光伝送路への光入力パワーを変化させた場合の符号誤り率を示す。 In this experiment, the loss of the optical transmission line is fixed to 30 dB, indicating the bit error rate in the case of changing the optical input power to the optical transmission line. 図中の●印は、光入力パワーが小さい場合の符号誤り率であるが、後述する3波長伝送時の符号誤り率を転用した。 ● marks in the figure is a bit error rate when the optical input power is small, and diverting bit error rate at the time of 3-wavelength transmission to be described later. これは、光入力パワーが小さい場合には、非線形光学効果の影響はなく、1波長伝送時の符号誤り率とほぼ一致するからである。 This is because when the optical input power is small, no effect of the nonlinear optical effect, because almost coincides with the bit error rate at the time of one wavelength transmission. 図3(a) はNRZ符号を用いたIM−DD方式、図3(b) はRZ符号を用いたIM−DD方式、図3(c) はDPSK−DD方式であり、図3(d) が本実施形態の符号誤り率である。 3 (a) is IM-DD scheme using NRZ code, and FIG. 3 (b) is a IM-DD system, FIG. 3 (c) DPSK-DD scheme using RZ code, FIG. 3 (d) There is a code error rate of the present embodiment.
【0055】 [0055]
光伝送路への光入力パワーを減少させると、符号誤り率が悪化する。 Decreasing the optical input power to the optical transmission line, the bit error rate is deteriorated. これは、上述したASE光による光SNR劣化の影響により、光入力パワーに下限が存在することを示す。 This is due to the effect of optical SNR degradation due to ASE light described above, it indicates that the lower limit is present in the optical input power. 一方、光伝送路への光入力パワーを上昇させると、符号誤り率がやはり悪化する。 On the other hand, increasing the optical input power to the optical transmission line, the bit error rate is also deteriorated. これは、非線形光学効果による影響で波形が劣化したことによる制限である。 This is limited by the waveform is deteriorated by the influence due to the nonlinear optical effect. この上限、下限間の光入力パワーの範囲が広いほど、ASE光および非線形光学効果の影響が小さく、光増幅中継数を大きくすることができる。 The upper limit, as the range of the optical input power between the lower limit is wide, it is possible to influence the ASE light and the nonlinear optical effect small, increasing the optical amplification repeater number. 基準となる符号誤り率を10 −9以下とすると、これを満たす光入力パワーの範囲は、図3(d) に示す本実施形態のものが最大であり、ASE光および非線形光学効果の影響を低減できることがわかる。 When serving as a reference code error rate to 10-9 or less, the range of optical input power to satisfy this, the maximum those of the embodiment shown in FIG. 3 (d), the influence of ASE light and the nonlinear optical effect it can be seen that it is possible to reduce.
【0056】 [0056]
なお、本実施形態では、光復調器24の光弁別器25としてマッハツェンダ干渉計を用いた構成を示したが、SPM+GVD効果による符号間干渉の低減効果は光復調器の構成によらないので、他の復調方式を用いた場合でも同様に光伝送路中で生じる符号間干渉を低減することができる。 In the present embodiment, although the structure using the Mach-Zehnder interferometer as an optical discriminator 25 of the light demodulator 24, the effect of reducing intersymbol interference due to SPM + GVD effect does not depend on the configuration of the optical demodulator, other it is possible to reduce the intersymbol interference caused by the same the optical transmission line even when using demodulation method.
【0057】 [0057]
また、光復調器24の復調信号からクロック周波数以上の成分を減衰させる手段として、例えば図1に示すように、受信部20の光復調器24と識別再生器23との間にフィルタを配置してもよい。 As a means for attenuating the clock frequency or more components from the demodulated signal of the optical demodulator 24, for example, as shown in FIG. 1, a filter is disposed between the optical demodulator 24 of the receiving portion 20 and the identification regenerator 23 it may be. 本実施形態の送信部10では、光送信波形のすべてのビットが一様な強度変化となるので、SPM+GVD効果による波形劣化もすべてのビットに同様に生じる。 In the transmission unit 10 of the present embodiment, since all of the bits of the optical transmission waveform becomes uniform intensity changes, waveform degradation due to SPM + GVD effect likewise occurs every bit. その結果、復調後の波形劣化は、クロック周波数と一致またはその逓倍の周波数成分に生じる。 As a result, waveform distortion of the demodulated occurs match or frequency components of the multiplied clock frequency. したがって、光復調器24の出力に対してクロック周波数以上の成分を減衰させるフィルタを用いることにより、復調後の波形劣化を改善することができる。 Thus, by using a filter that attenuates the clock frequency or more components with respect to the output of the optical demodulator 24, it is possible to improve the waveform deterioration after demodulation.
【0058】 [0058]
(第2の実施形態) (Second Embodiment)
図4は、本発明の光伝送装置および光伝送システムの第2の実施形態を示す。 Figure 4 shows a second embodiment of the optical transmission device and an optical transmission system of the present invention. DPSK−DD方式による変復調部の基本的な部分は、図10に示す従来の構成と同様である。 The basic part of the modem unit according to DPSK-DD scheme is similar to the conventional configuration shown in FIG. 10. ここでは、n波長多重伝送する構成を示す。 Here, an arrangement of n wavelength multiplexing transmission.
【0059】 [0059]
図において、送信部10では、複数のディジタル送信信号をそれぞれ符号化器14−1〜14−nに入力して符号化する。 In the figure, the transmission unit 10 encodes enter multiple digital transmission signals to 14-1 to 14-n respectively encoders. 複数の光源11−1〜11−nで発生させた波長λ1〜λnの連続光を光位相変調器15−1〜15−nに入力し、符号化器14−1〜14−nの出力信号によりそれぞれ位相変調した光信号を生成する。 Type a continuous light of a wavelength λ1~λn that caused by a plurality of light sources 11-1 to 11-n to the optical phase modulator 151 to 15-n, the output signal of the encoder 14-1 to 14-n generating an optical signal respectively phase-modulated by. 各波長の位相変調信号は、それぞれクロック信号で駆動される光強度変調器16−1〜16−nに入力され、ビットの境界で光強度が小さくなるようにビットごとに強度変調される。 Phase modulation signal of each wavelength is input to the optical intensity modulator 16-1 to 16-n which are driven by respective clock signals are intensity modulated for each bit so that the light intensity decreases at the boundaries of the bit. 各波長の光信号は、光合波器13で波長多重され、光ファイバ伝送路30−1〜30−mおよびその損失を補償する光増幅器31−1〜31−mを介して受信部20まで伝送される。 Optical signals of each wavelength transmitted are wavelength-multiplexed by the optical multiplexer 13, to the receiving unit 20 via the optical amplifier 31-1 to 31-m for compensating the optical fiber transmission line 30-1 to 30-m and that loss It is.
【0060】 [0060]
受信部20では、光分波器21で各波長の光信号に分波し、それぞれ対応する光復調器24−1〜24−nに入力される。 The receiving unit 20 demultiplexes the optical demultiplexer 21 into optical signals of each wavelength are input to the corresponding optical demodulators 24-1 to 24-n. 光復調器24は、光弁別器25とバランス型受光器26から構成される。 Optical demodulator 24, and an optical discriminator 25 and the balanced receiver 26. 光弁別器25は2入力2出力のマッハツェンダ干渉計により構成し、一方の入力ポートから入力した光信号を2分岐し、その一方に1ビット分時間遅延させた後に合波して2つの出力ポートに出力する。 Optical discriminator 25 is constituted by a Mach-Zehnder interferometer with two inputs and two outputs, multiplexed to two output ports after the optical signal inputted from one input port 2 branches, while the delayed one bit time and outputs it to. 一方の出力ポートには、送信信号と等しい光強度信号が出力され、他方の出力ポートには論理反転した光強度信号が出力される。 The one output port, transmits a signal equal to the light intensity signal is output to the other output port optical intensity signal logically inverted is output. 光弁別器25から出力される2つの光強度信号はバランス型受光器26に受光され、送信信号に応じた電気信号が復調される。 Two light intensity signals output from the optical discriminator 25 is received in the balanced receiver 26, an electric signal corresponding to the transmission signal is demodulated. 各光復調器24−1〜24−nから出力される電気信号は、それぞれ識別再生回路23−1〜23−nにより識別再生され、ディジタル受信信号として出力される。 Electric signal output from each optical demodulator 24-1 to 24-n is identified reproduced by each regenerator circuits 23-1 to 23-n, and output as a digital reception signal.
【0061】 [0061]
本実施形態では、第1の実施形態と同様に、ディジタル送信信号により位相変調されたビットの境界で、光強度が小さくなるように信号のビットに同期したタイミングで強度変調を行うので、送信波形の強度変化はすべてのビットにおいて一様になり、ビットの境界で光強度が小さくなる。 In the present embodiment, as in the first embodiment, a bit boundary phase-modulated by the digital transmission signal, since the intensity-modulated at the timing at which the light intensity is synchronized with the bit of the signal to be smaller, the transmission waveform intensity change of becomes uniform in all bits, the light intensity decreases at the boundaries of the bit. これにより、SPM+GVD効果により生じる符号間干渉を抑圧でき、信号劣化を低減することができる。 This can suppress the intersymbol interference caused by SPM + GVD effect, it is possible to reduce signal degradation.
【0062】 [0062]
次に、本実施形態において、XPM+GVD効果によって生じる信号劣化を低減する原理について説明する。 Then, in the present embodiment, a description will be given of the principle of reducing the signal degradation caused by XPM + GVD effect.
図5は、第2の実施形態で相互位相変調によって生じる光周波数変化を示す。 Figure 5 shows an optical frequency change caused by cross-phase modulation in the second embodiment. 図5(a),(b) は、波長λ1,λ2の位相変調・強度変調信号の波形を示す。 Figure 5 (a), (b), the wavelength .lambda.1, a waveform of phase modulation and the intensity modulation signal of .lambda.2. 図5(a),(b) 間の矢印は、相互位相変調により隣接波長間の光強度変化による光周波数変動が生じる点を示す。 FIG. 5 (a), the arrow between (b) shows the point at which the optical frequency variation due to the light intensity change between adjacent wavelength by cross phase modulation occurs. 例えば下向きの矢印は、波長λ1の光信号が波長λ2の光信号に光周波数変化を生じさせることを意味する。 For example down arrow, the optical signal of wavelength λ1 is meant to cause the optical frequency changes in the optical signal of the wavelength .lambda.2. 図5(c) は、波長λ1の光信号の強度変化によって波長λ2の光信号に生じる光周波数変化を示す。 5 (c) shows the optical frequency changes occurring in the optical signal of the wavelength λ2 by the intensity change of the optical signal of the wavelength .lambda.1.
【0063】 [0063]
本実施形態では、図5(a),(b) に示すように、ディジタル送信信号は光の位相により伝達されるので、光強度は送信信号によらず、ビットの境界で常に光強度が小さくなる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5 (a), (b), since the digital transmission signal is transmitted by the phase of the light, the light intensity regardless of the transmit signal always light intensity is small at the boundary of a bit Become. このため、送信信号のクロック周波数と一致した成分により強度変調された波形となる。 Therefore, an intensity-modulated waveform by matching component and the clock frequency of the transmitted signal. また、全てのビットが同一の強度変調を受けるため、図中の矢印のように、XPM+GVD効果も全てのビットで一様に影響を与える。 Moreover, since all the bits are subjected to the same intensity modulation, as shown by an arrow in the figure, XPM + GVD effect gives a uniform effect on all bits. この結果、図5(c) に示すように、隣接チャネルからの相互位相変調により生じる光周波数変化の周期はビットレートと一致することになる。 As a result, as shown in FIG. 5 (c), the period of the optical frequency changes caused by cross phase modulation from adjacent channels will be consistent with the bit rate.
【0064】 [0064]
このように、本実施形態におけるXPM+GVD効果による波形劣化は、隣接チャネルの強度変化の周期であるクロック周波数およびその逓倍の周波数に生じる。 Thus, waveform degradation due to XPM + GVD effect in the present embodiment, appearing in a frequency of the clock frequency and multiplying the period of the intensity variation of the adjacent channels. したがって、光復調器24の復調信号からクロック周波数以上の成分を減衰させる手段として、例えば図4に示すように、受信部20の光復調器24と識別再生器23との間にフィルタを配置することにより、XPM+GVD効果による波形劣化を低減することが可能となる。 Therefore, as means for attenuating the clock frequency or more components from the demodulated signal of the optical demodulator 24, for example, as shown in FIG. 4, to place a filter between the optical demodulator 24 of the receiving portion 20 and the identification regenerator 23 by, it is possible to reduce the waveform degradation due to XPM + GVD effect.
【0065】 [0065]
ここで、第2の実施形態におけるXPM+GVD効果による波形劣化の受信後の周波数分布について説明する。 Here will be described the frequency distribution after the reception of the waveform degradation due to XPM + GVD effect in the second embodiment.
図6は、第2の実施形態におけるXPM+GVD効果の周波数分布を示す。 Figure 6 shows the frequency distribution of the XPM + GVD effect in the second embodiment. ここでは、中心波長を連続光とし、他を本発明により位相変調・強度変調したビットレート10Gbit/s の3波長の波長多重光信号について、伝送時の中心波長の光信号を直接検波した場合の電気スペクトルを示す。 Here, the center wavelength is continuous light, the three wavelengths wavelength-multiplexed optical signal of a bit rate 10Gbit / s, which is phase modulation and intensity modulation by the present invention other, in the case of detecting an optical signal having a center wavelength at the transmission directly showing the electrical spectrum.
【0066】 [0066]
この電気スペクトルは連続光を受光した際のものであるので、本来は周波数0Hz成分のみ存在する。 This electric spectrum are those at the time of receiving the continuous light, originally present only frequency 0Hz component. 他の周波数成分は、隣接波長のXPM+GVD効果による影響を示している。 Other frequency components show the effect of XPM + GVD effect of adjacent wavelengths. IM−DD方式では、図16に示すように信号帯域全域にわたりブロードなスペクトルが生じていたが、本実施形態のXPM+GVD効果による波形劣化は、隣接チャネルの強度変化の周期であるクロック周波数およびその逓倍の周波数に生じている。 The IM-DD system, but broad spectrum over the signal band whole as shown in FIG. 16 has occurred, waveform degradation due to XPM + GVD effect of this embodiment is the period of intensity change of adjacent channel clock frequency and its multiplication It has occurred in the frequency. したがって、その波形劣化成分は、クロック周波数以上の成分を減衰させるフィルタにより容易に取り除くことができる。 Therefore, the waveform degradation components can be easily removed by a filter that attenuates the clock frequency or more components.
【0067】 [0067]
図7は、第2の実施形態の構成による3波長多重伝送実験により得られたアイパターンを示す。 Figure 7 shows an eye pattern obtained by the configuration according to 3 WDM transmission experiment of the second embodiment. 信号のビットレートは10Gbit/s とした。 Signal bit rate was 10 Gbit / s. また、実験に用いた光伝送路は波長分散値 2.5ps/nm/kmであり、 120kmごとに光増幅中継し、360 km伝送した。 Further, the optical transmission line used in the experiment is the wavelength dispersion value 2.5ps / nm / km, and relays the optical amplification every 120 km, and transmission 360 miles. なお、群速度分散のみの影響を除くため、伝送後に分散補償ファイバにより光伝送路の群速度分散を補償した。 Note that to eliminate the effects of group velocity dispersion alone, it has been compensated for group velocity dispersion in the optical transmission line by dispersion compensation fiber after transmission. 図17に示す従来構成では、3波波長多重伝送後のアイパターンが大きく波形劣化していたが、本実施形態の構成では3波長多重伝送後のアイパターンに顕著な劣化が見られず、SPM+GVD効果およびXPM+GVD効果による波形劣化が抑圧できていることがわかる。 In the conventional configuration shown in FIG. 17, the eye pattern after three-wave WDM had large waveform deterioration, showed no significant degradation in the eye pattern after 3 WDM transmission in the configuration of the present embodiment, SPM + GVD it can be seen that the waveform degradation due to effects and XPM + GVD effect is can be suppressed.
【0068】 [0068]
図8は、第2の実施形態における伝送後の符号誤り率特性を示す。 Figure 8 shows the bit error rate characteristic after transmission of the second embodiment. なお、実験条件は図2の実験と同様である。 Note that the experimental conditions are the same as the experiment of FIG. 本実験では、光伝送路の損失を30dBに固定し、光伝送路への光入力パワーを変化させた場合の符号誤り率を示す。 In this experiment, the loss of the optical transmission line is fixed to 30 dB, indicating the bit error rate in the case of changing the optical input power to the optical transmission line. 図8(a) はNRZ符号を用いたIM−DD方式、図8(b) はRZ符号を用いたIM−DD方式、図8(c) はDPSK−DD方式であり、図8(d) が本実施形態の符号誤り率である。 8 (a) is IM-DD scheme using NRZ code, and FIG. 8 (b) is a IM-DD system, FIG. 8 (c) DPSK-DD scheme using RZ code, FIG. 8 (d) There is a code error rate of the present embodiment. なお、参考のために、1波長伝送時の符号誤り率についても表示している(▲印)。 For reference, it is also displayed code error rate at the time of one wavelength transmission (▲ mark).
【0069】 [0069]
1波長伝送時と3波長伝送時の符号誤り率を比較すると、光伝送路への光入力パワーが大きい場合に、3波長伝送時の符号誤り率が高くなることがわかる。 Comparing the time-wave transmission and the bit error rate at the time of 3-wavelength transmission, when the optical input power to the optical transmission line is large, it can be seen that the bit error rate at the time of 3-wave transmission becomes high. これは、波長間の相互作用によるXPM+GVD効果により生じる波形劣化が原因であるが、その中では図8(d) に示す本実施形態のものが符号誤り率の劣化が最小限に抑えられていることが分かる。 This is the waveform degradation caused by XPM + GVD effect by interaction between the wavelengths is caused, among which those of the embodiment shown in FIG. 8 (d) degradation in bit error rate is minimized it can be seen.
【0070】 [0070]
このXPM+GVD効果による波形劣化は、上述したように復調出力に対してクロック周波数以上の成分を減衰させる手段を用いることにより低減することができる。 The XPM + GVD effect waveform degradation due can be reduced by using a means for attenuating the clock frequency or more components with respect to the demodulated output, as described above. 実験では、光復調器の帯域がビットレートである10GHz程度のものを用いることにより、XPM+GVD効果による波形劣化を低減でき、符号誤り率の劣化を抑圧できた。 In the experiment, the bandwidth of the optical demodulator by using of about 10GHz the bit rate can be reduced waveform deterioration due XPM + GVD effect could suppress deterioration of bit error rate. ここで、基準となる符号誤り率を10 −9以下とすると、これを満たす光入力パワーの範囲は、図8(d) に示す本実施形態のものが最大であり、ASE光および非線形光学効果の影響を低減できることがわかる。 Here, when the reference made code error rate to 10-9 or less, the range of optical input power to satisfy this is the maximum that of the present embodiment shown in FIG. 8 (d), ASE light and the nonlinear optical effect influence can be seen that it is possible to reduce the of. これにより、光増幅中継数を増やすことができ、経済的な光伝送システムを構築することができる。 Thus, it is possible to increase the optical amplification repeater number can be constructed an economical optical transmission system.
【0071】 [0071]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、本発明の光伝送装置および光伝送システムは、ディジタル送信信号により位相変調されたビットの境界で、光強度が小さくなるように信号のビットに同期したタイミングで強度変調を行うので、送信波形の強度変化はすべてのビットにおいて一様になり、ビットの境界で光強度が小さくなる。 As described above, the optical transmission device and an optical transmission system of the present invention is a bit boundary phase-modulated by the digital transmission signal, performs intensity modulation at a timing synchronized with the bit of the signal as the light intensity decreases since the intensity changes of the transmission waveform becomes uniform in all bits, the light intensity decreases at the boundaries of the bit. これにより、SPM+GVD効果により生じる符号間干渉を抑圧でき、信号劣化を低減することができる。 This can suppress the intersymbol interference caused by SPM + GVD effect, it is possible to reduce signal degradation.
【0072】 [0072]
また、本発明の光伝送装置から送信された光信号は、送信信号のクロック周波数と一致した成分により強度変調された波形となる。 Further, the optical signal transmitted from the optical transmission apparatus of the present invention, an intensity modulated waveform by matching component and the clock frequency of the transmitted signal. したがって、XPM+GVD効果による波形劣化は隣接チャネルの強度変化の周期であるクロック周波数およびその逓倍の周波数に生じるので、復調信号からクロック周波数以上の成分を減衰させることにより、XPM+GVD効果による波形劣化を低減することができる。 Therefore, the waveform degradation due to XPM + GVD effect so appearing in a frequency of the periodic and is the clock frequency and multiplying the intensity variation of the adjacent channels, by attenuating the clock frequency or more components from the demodulated signal, reducing waveform degradation due to XPM + GVD effect be able to.
【0073】 [0073]
なお、復調信号からクロック周波数以上の成分を減衰させる構成は、1波長伝送時にも効果がある。 Note that the configuration to attenuate the clock frequency or more components from the demodulated signal is also effective when one wavelength transmission. すなわち、光送信波形のすべてのビットが一様な強度変化となるので、SPM+GVD効果による波形劣化もすべてのビットに同様に生じる。 That is, since all the bits of the optical transmission waveform becomes uniform intensity changes, waveform degradation due to SPM + GVD effect likewise occurs every bit. その結果、復調後の波形劣化は、クロック周波数と一致またはその逓倍の周波数成分に生じる。 As a result, waveform distortion of the demodulated occurs match or frequency components of the multiplied clock frequency. したがって、復調信号からクロック周波数以上の成分を減衰させることにより、復調後の波形劣化を改善することができる。 Therefore, by attenuating the clock frequency or more components from the demodulated signal, it is possible to improve the waveform deterioration after demodulation.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の光伝送装置および光伝送システムの第1の実施形態を示すブロック図。 Block diagram showing a first embodiment of an optical transmission device and an optical transmission system of the present invention; FIG.
【図2】第1の実施形態における1波長伝送時の信号波形を示す図。 FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms at the time of one wavelength transmission in the first embodiment.
【図3】第1の実施形態における伝送後の符号誤り率特性を示す図。 FIG. 3 shows a bit error rate characteristic after transmission of the first embodiment.
【図4】本発明の光伝送装置および光伝送システムの第2の実施形態を示すブロック図。 Block diagram showing a second embodiment of the optical transmission device and an optical transmission system of the present invention; FIG.
【図5】第2の実施形態で波長多重伝送を行った場合の相互位相変調によって生じる光周波数変化を示す図。 5 is a diagram showing an optical frequency change caused by cross-phase modulation in the case of performing wavelength division multiplexing transmission in the second embodiment.
【図6】第2の実施形態におけるXPM+GVD効果の周波数分布を示す図。 6 shows the frequency distribution of the XPM + GVD effect in the second embodiment.
【図7】第2の実施形態の構成による3波波長多重伝送実験により得られたアイパターンを示す図。 7 is a diagram showing an eye pattern obtained by the three-wave WDM transmission experiment using the configuration of the second embodiment.
【図8】第2の実施形態における伝送後の符号誤り率特性を示す図。 8 shows the bit error rate characteristic after transmission of the second embodiment.
【図9】IM−DD方式を用いた従来の波長多重光伝送システムの構成例を示すブロック図。 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional wavelength-multiplexed optical transmission system using the IM-DD method.
【図10】DPSK−DD方式を用いた従来の波長多重光伝送システムの構成例を示すブロック図。 10 is a block diagram showing a configuration example of a conventional wavelength-multiplexed optical transmission system using the DPSK-DD scheme.
【図11】IM−DD方式で生じる自己位相変調による光周波数変化を示す図。 11 is a diagram showing an optical frequency change due to self-phase modulation caused by the IM-DD method.
【図12】NRZ符号を用いたIM−DD方式の1波長伝送時の信号波形を示す図。 12 is a diagram showing signal waveforms at the time of one wavelength transmission IM-DD scheme using NRZ code.
【図13】位相変調信号の光強度とその光周波数変化の関係を示す図。 13 is a graph showing a relationship between light intensity of the phase modulated signal and its optical frequency change.
【図14】DPSK−DD方式の1波長伝送時の信号波形を示す図。 FIG. 14 is a diagram showing a signal waveform at the time of one wavelength transmission DPSK-DD scheme.
【図15】NRZ符号を用いたIM−DD方式で波長多重伝送を行った場合の相互位相変調によって生じる光周波数変化を示す図。 FIG. 15 shows the optical frequency changes caused by cross-phase modulation in the case of performing wavelength division multiplexing transmission in IM-DD scheme using NRZ code.
【図16】NRZ符号を用いたIM−DD方式で生じるXPM+GVD効果の周波数分布を示す図。 FIG. 16 is a diagram showing a frequency distribution of the XPM + GVD effect caused by the IM-DD method using a NRZ code.
【図17】100 GHz間隔の3波波長多重伝送実験により得られたアイパターンを示す図。 Shows the eye pattern obtained by the three-wave WDM transmission experiment [17] spaced at 100 GHz.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
10 送信部11 光源12 光強度変調器13 光合波器14 符号化器15 光位相変調器16 光強度変調器20 受信部21 光分波器22 受光素子23 識別再生器24 光復調器25 光弁別器26 バランス型受光器30 光ファイバ伝送路31 光増幅器 10 transmitting unit 11 light source 12 optical intensity modulator 13 optical multiplexer 14 encoder 15 optical phase modulator 16 optical intensity modulator 20 receiving unit 21 optical demultiplexer 22 receiving element 23 identified regenerator 24 an optical demodulator 25 optical discriminator vessel 26 balanced photodetector 30 an optical fiber transmission line 31 the optical amplifier

Claims (8)

  1. 単一波長の光を発生する光源と、 A light source for generating light of a single wavelength,
    ディジタル信号により前記単一波長の光を位相変調する位相変調手段と、 A phase modulating means for phase modulating the light of the single wavelength by a digital signal,
    前記位相変調された光信号の各ビットの境界における光信号強度がビットの境界以外の光信号強度と比較して相対的に小さくなるように強度変調する強度変調手段とを備え、 A intensity modulation means for optical signal intensity at the boundary of each bit of the phase modulated optical signal is intensity-modulated to be smaller relatively in comparison with the optical signal intensity of the other bit boundary,
    前記位相変調および前記強度変調された光信号を送信することを特徴とする光伝送装置。 Optical transmission apparatus and transmits the phase modulation and the intensity-modulated optical signal.
  2. 異なる波長の光を発生する複数の光源と、 A plurality of light sources for generating light of different wavelengths,
    複数のディジタル信号により前記各波長の光をそれぞれ位相変調する複数の位相変調手段と、 A plurality of phase modulating means for phase modulating a plurality of the digital signals the light of the respective wavelengths,
    前記位相変調された各波長の光信号の各ビットの境界における光信号強度がビットの境界以外の光信号強度と比較して相対的に小さくなるようにそれぞれ強度変調する複数の強度変調手段と、 A plurality of intensity modulating means optical signal intensity, respectively intensity-modulated to be smaller relatively in comparison with the optical signal intensity of the other bit boundary at the boundary of each bit of the phase modulated optical signal of each wavelength,
    前記位相変調および前記強度変調された各波長の光信号を合波する光合波器とを備え、 前記光合波器から出力される波長多重光信号を送信することを特徴とする光伝送装置。 Said phase modulation and an optical multiplexer for multiplexing the optical signal of the intensity-modulated each wavelength were, an optical transmission apparatus and transmitting a wavelength-multiplexed optical signal output from the optical multiplexer.
  3. ディジタル信号により位相変調された光信号を復調して電気信号に変換する光復調手段と、 A light demodulator means for converting into an electric signal by demodulating the phase-modulated optical signal by a digital signal,
    前記電気信号を識別再生して前記ディジタル信号を出力する識別再生手段とを備え、 And a regenerating means for outputting the digital signal by regenerating the electrical signal,
    請求項1に記載の光伝送装置から送信された光信号を前記光復調手段に受信することを特徴とする光伝送装置。 The optical transmission apparatus characterized by receiving an optical signal transmitted from the optical transmission apparatus according to claim 1 to the optical demodulator.
  4. 複数のディジタル信号により各波長の光信号がそれぞれ位相変調された波長多重光信号を各波長の光信号に分波する光分波器と、 An optical demultiplexer optical signal of each wavelength is demultiplexed WDM optical signal phase-modulated respectively into optical signals of each wavelength by a plurality of digital signals,
    前記各波長の光信号を復調してそれぞれ電気信号に変換する複数の光復調手段と、 A plurality of optical demodulator means for converting into an electric signal, respectively demodulates the optical signal of each wavelength,
    前記各電気信号を識別再生してそれぞれ対応するディジタル信号を出力する複数の識別再生手段とを備え、 And a plurality of identification reproducing means for outputting a digital signal the respectively corresponding reproduced identify each electrical signal,
    請求項2に記載の光伝送装置から送信された波長多重光信号を前記光分波器に受信して分波することを特徴とする光伝送装置。 The optical transmission apparatus, characterized in that the receiving demultiplexing the wavelength-multiplexed optical signal transmitted from the optical transmission apparatus to the optical demultiplexer according to claim 2.
  5. 請求項3または請求項4に記載の光伝送装置において、 In the optical transmission device according to claim 3 or claim 4,
    前記光復調手段で復調された電気信号のクロック周波数以上の周波数成分を減衰させる手段を備えたことを特徴とする光伝送装置。 The optical transmission device characterized by comprising means for attenuating the clock frequency or higher frequency components of the electrical signal demodulated by the optical demodulator.
  6. 請求項3または請求項4に記載の光伝送装置において、 In the optical transmission device according to claim 3 or claim 4,
    光復調手段は、入力された光信号を前後のビット間で干渉させ、光信号の位相変調成分を強度変調成分に変換する光弁別器と、光弁別器の出力光信号を電気信号に変換する光電変換器とにより構成されたことを特徴とする光伝送装置。 Light demodulation means, the input optical signal causing interference between before and after the bits are converted to the optical discriminator for converting the phase-modulated component of the optical signal into an intensity-modulated component, an output optical signal of the optical discriminator to an electrical signal the optical transmission apparatus characterized by being constituted by a photoelectric converter.
  7. 請求項1に記載の光伝送装置と、 An optical transmission device according to claim 1,
    前記光伝送装置から送信された光信号または波長多重光信号を伝送する光ファイバ伝送路と、 An optical fiber transmission line for transmitting an optical signal or a wavelength-multiplexed optical signal transmitted from the optical transmission device,
    前記光ファイバ伝送路を伝送された前記光信号を受信する請求項3に記載の光伝送装置とを備えたことを特徴とする光伝送システム。 Optical transmission system characterized by comprising an optical transmission device according to claim 3 for receiving the optical signal transmitted through the optical fiber transmission line.
  8. 請求項2に記載の光伝送装置と、 An optical transmission device according to claim 2,
    前記光伝送装置から送信された光信号または波長多重光信号を伝送する光ファイバ伝送路と、 An optical fiber transmission line for transmitting an optical signal or a wavelength-multiplexed optical signal transmitted from the optical transmission device,
    前記光ファイバ伝送路を伝送された前記波長多重光信号を受信する請求項4に記載の光伝送装置とを備えたことを特徴とする光伝送システム。 Optical transmission system characterized by comprising an optical transmission device according to claim 4 for receiving the wavelength-multiplexed optical signal transmitted through the optical fiber transmission line.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2370473B (en) * 2000-12-21 2004-04-07 Marconi Caswell Ltd Improvements in or relating to optical communication
JP4278332B2 (en) 2001-06-29 2009-06-10 日本電信電話株式会社 Optical transmitter and optical transmission system
US7254325B2 (en) * 2003-05-06 2007-08-07 Fujitsu Limited Method and system for optical performance monitoring
EP1659710B1 (en) 2003-08-27 2008-08-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Optical transmitter
FR2859331A1 (en) * 2003-08-28 2005-03-04 France Telecom Device for regeneration of an optical signal and method corresponding
EP1727301B1 (en) 2004-03-17 2018-05-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical transmission system, optical transmission device and optical reception device of optical transmission system
JP4675796B2 (en) * 2005-02-15 2011-04-27 日本電信電話株式会社 Automatic dispersion compensation type optical transmission system
JP4687262B2 (en) * 2005-06-10 2011-05-25 日本電気株式会社 Optical transmission system and an optical transmission method
JP4440855B2 (en) 2005-08-25 2010-03-24 富士通株式会社 Rz-dpsk optical receiver circuit
JP4562657B2 (en) * 2006-01-12 2010-10-13 日本電信電話株式会社 Demodulation circuit
CN101507149B (en) * 2006-09-26 2011-12-28 株式会社日立制作所 The optical field receiver and an optical transmission system
CN101558587B (en) * 2006-12-13 2012-08-22 日本电气株式会社 Light reception device and light reception method
JP4751370B2 (en) * 2007-06-15 2011-08-17 株式会社日立製作所 Optical transmission and reception system
JP5830872B2 (en) * 2010-03-19 2015-12-09 富士通株式会社 Optical signal processing device, optical communication method, receiver, and an optical network system

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