JP3987447B2 - Optical carrier generator, optical modulator, optical signal transmitter / receiver, and optical communication system - Google Patents

Optical carrier generator, optical modulator, optical signal transmitter / receiver, and optical communication system Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部から入力される強度変調された信号光から所定の波長の連続光（光キャリア）を発生する光キャリア発生装置に関する。また、この光キャリア発生装置から出力される光キャリアを変調し、入力信号光と異なる波長の信号光を出力する光変調装置に関する。また、光キャリア発生装置に入力する信号光を受信し、光キャリア発生装置から出力される光キャリアを変調して入力信号光と異なる波長の信号光を出力する光信号送受信装置、さらにこの光信号送受信装置を用いた光通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、センタノードに光源を集中的に配置する従来の光通信システムの構成例を示す（非特許文献１、特願２００２−１４７２５０号）。
【０００３】
図において、光通信システムは、センタノード５０と複数のリモートノード５１−１〜５１−ｎが、光ファイバ伝送路５２および１：ｎ波長ルータ５３を介してスター状に接続された構成である。各リモートノード５１−１〜５１−ｎは、光双方向結合素子５５を介して光ファイバ伝送路５２から入力する信号光を光信号送受信装置６０に入力し、光信号送受信装置６０から出力される信号光を光ファイバ伝送路５２に接続する。光信号送受信装置６０は、入力する信号光を２分岐する光分岐素子６１、分岐された一方の信号光を受信する光受信器６２、他方の信号光を入力する光強度飽和素子６３および光強度変調器６４から構成される。
【０００４】
センタノード５０は、消光比をやや低く設定した複数の波長チャネルの下り信号光を波長多重し、光ファイバ伝送路５２を介して１：ｎ波長ルータ５３に送出する。１：ｎ波長ルータ５３は、センタノード５０から送信された波長多重信号光を各波長の信号光に分波し、それぞれ対応するリモートノード５１−１〜５１−ｎへ送信する。各リモートノードには、それぞれ割り当てられた波長の下り信号光が入力され、光双方向結合素子５５を介して光信号送受信装置６０に入力される。光信号送受信装置６０では、下り信号光の一部を光分岐素子６１で分岐して受信処理するとともに、光強度飽和素子６３で下り信号光の強度変調成分を抑圧し、これにより得られた下り信号光と同一波長の光キャリアを光強度変調器６４に入力し、送信信号により強度変調して出力する。新たに生成された信号光は、光双方向結合素子５５を介して１：ｎ波長ルータ５３へ送信され、他のリモートノードから送信された各波長の信号光と合波してセンタノード５０へ送信される。
【０００５】
このように、センタノード５０に集中的に光源を配置することにより、各リモートノード５１−１〜５１−ｎに光源を配置することなく、それぞれ１つの波長を用いてセンタノード５０と各リモートノード５１−１〜５１−ｎとの間の双方向通信が可能になる。よって、各リモートノードにそれぞれ個別の波長の光源を配置する波長多重光通信システムに比べて、保守が容易な波長多重光通信システムを構築することができる。
【０００６】
図１７は、従来の光通信システムの他の構成例を示す（特願２００２−１４７２５０号）。本構成例は、光強度飽和素子６３を用いた光信号送受信装置６０を含むリモートノードをリング型に接続したものである。
【０００７】
図において、光通信システムは、センタノード５０および複数のリモートノード５１−１〜５１−３を光ファイバ伝送路５２を介してリング状に接続した構成である。リモートノード５１−２は、図１６と同様の光信号送受信装置６０と、リモートノード５１−１からリモートノード５１−２，５１−３に伝送される波長多重信号光に対して、リモートノード５１−２に割り当てた波長の信号光を分岐・挿入する波長分岐挿入素子５６を備える。他のリモートノードも同様である。
【０００８】
センタノード５０は、消光比をやや低く設定した複数の波長チャネルの下り信号光を波長多重し、光ファイバ伝送路５２を介して各リモートノードへ送出する。各リモートノードでは、センタノード５０から送信された波長多重信号光からそれぞれ割り当てられた波長の下り信号光を分波し、光信号送受信装置６０に入力する。光信号送受信装置６０では、下り信号光の一部を光分岐素子６１で分岐して受信処理するとともに、光強度飽和素子６３で下り信号光の強度変調成分を抑圧し、これにより得られた下り信号光と同一波長の光キャリアを光強度変調器６４に入力し、送信信号により強度変調して出力する。新たに生成された信号光は、波長分岐挿入素子５６を介して他の信号光と合波して光ファイバ伝送路５２へ再入力され、センタノード５０へ送信される。
【０００９】
これにより、各リモートノード５１−１〜５１−３に光源を配置することなく、それぞれ１つの波長を用いてセンタノード５０と各リモートノード５１−１〜５１−３との間の双方向通信が可能になる。
【００１０】
【非特許文献１】
H.Takesue and T.Sugie,"Data rewrite of wavelength channel using saturated SOA modulator for WDM metro/access networks with centralized light sources", in Proceedings of 28th European conference on optical communication, ECOC 2002, Copenhagen, Paper8.5.6, 2002年９月８日
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図１６に示す光通信システムにおいて、光ファイバ伝送路５２の利用効率を上げるには、センタノード５０と１：ｎ波長ルータ５３とを双方向接続する光ファイバ伝送路５２、さらに１：ｎ波長ルータ５３と各リモートノード５１−１〜５１−ｎとを双方向接続する光ファイバ伝送路５２として、それぞれ１本の光ファイバで構成されることが望ましい。しかし、このような１心双方向伝送において、同一波長の光が双方向に伝搬する構成では、例えば下り信号光が光ファイバケーブルの接続点などで反射すると、その反射戻り光が上り信号光に対するクロストーク光となる。このクロストーク光は上り信号光と同一波長であるため、異波長のクロストーク光によりも大きなパワーペナルティを生じさせる問題がある。
【００１２】
一方、図１７の光通信システムでは、リング状に接続された光ファイバ伝送路５２中の光の伝送方向は一方向であるので、図１６の光通信システムのような双方向伝送におけるクロストーク問題は発生しない。しかし、波長分岐挿入素子５６の遮断特性が不十分であると、波長分岐挿入素子５６を通過する光キャリア成分が、光信号送受信装置６０から出力される上り信号光に対する同一波長のクロストーク光となる。そのため、波長分岐挿入素子５６の遮断特性に対する要求条件が厳しくなる問題がある。
【００１３】
本発明は、外部から入力する信号光から送信用の光キャリアを発生させるノードにおいて、同一波長クロストークの発生を回避するための光キャリアを発生する光キャリア発生装置を提供することを目的とする。また、この光キャリア発生装置から出力される光キャリアを変調して出力する光変調装置、この光変調装置を用いた光信号送受信装置、さらにこの光信号送受信装置を用いた光通信システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
（光キャリア発生装置：請求項１〜２）
請求項１の光キャリア発生装置は、最小飽和入力強度以上かつ最大飽和入力強度以下の入力光強度に対して出力光強度が飽和する入出力特性を有し、さらに非線形光学効果により入力光の波長を変換する非線形光学媒質を備え、光強度の最小値が最小飽和入力強度以上であり、光強度の最大値が最大飽和入力強度以下であるように強度変調された信号光および所定の波長の励起光を非線形光学媒質に入力し、光強度が飽和しかつ信号光に対して所定の波長差をもつ新たな波長の連続光を出力する構成である。
【００１６】
ここで、非線形光学媒質に入力される信号光の光強度の最小値が最小飽和入力強度以上であり、その最大値が最大飽和入力強度以下になるように調整する光強度調整手段を備えてもよい（請求項２）。
【００１８】
（光変調装置：請求項３）
請求項３の光変調装置は、請求項１または請求項２に記載の光キャリア発生装置と、光キャリア発生装置から出力される連続光を送信信号により強度変調して出力する光強度変調手段とを備え、光キャリア発生装置に入力する信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を出力する構成である。
【００１９】
（光信号送受信装置：請求項４）
請求項４の光信号送受信装置は、請求項３に記載の光変調装置と、光強度飽和手段に入力する信号光の一部を分岐する光分岐手段と、光分岐手段で分岐された信号光を受信処理する光受信手段とを備え、信号光を受信するとともに、信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を光変調装置から出力する構成である。
【００２０】
（光通信システム：請求項５〜１０）
請求項５の発明は、複数のノードが光ファイバ伝送路を介して接続され、各ノードでは、他のノードから送信された所定の波長の信号光を受信するとともに、他のノードへ所定の波長の信号光を送信する光通信システムにおいて、各ノードは、請求項４に記載の光信号送受信装置と、光ファイバ伝送路からそのノードに割り当てた波長の信号光を分岐して光信号送受信装置に入力し、かつ光信号送受信装置から出力された信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を光ファイバ伝送路に挿入する波長分岐挿入手段とを備える。
【００２１】
請求項６の発明は、センタノードと複数のリモートノードが、波長ルータおよび光ファイバ伝送路を介してスター状に接続され、各リモートノードでは、センタノードから送信された所定の波長の下り信号光を受信するとともに、センタノードへ所定の波長の上り信号光を送信する光通信システムにおいて、各リモートノードは、請求項４に記載の光信号送受信装置と、光ファイバ伝送路から入力する下り信号光を光信号送受信装置に入力し、光信号送受信装置から出力された下り信号光に対して所定の波長差をもつ上り信号光を光ファイバ伝送路に接続する光双方向結合手段とを備える。
【００２２】
請求項７の発明は、センタノードと複数のリモートノードが、光スターカプラおよび光ファイバ伝送路を介してスター状に接続され、各リモートノードでは、センタノードから送信された所定の波長の下り信号光を受信するとともに、センタノードへ所定の波長の上り信号光を送信する光通信システムにおいて、各リモートノードは、請求項４に記載の光信号送受信装置と、光ファイバ伝送路からそのリモートノードに割り当てた波長の下り信号光を分波して光信号送受信装置に入力し、光信号送受信装置から出力された下り信号光に対して所定の波長差をもつ上り信号光を光ファイバ伝送路に接続する光フィルタおよび光双方向結合手段とを備える。
【００２４】
請求項８の発明は、センタノードと複数のリモートノードが光ファイバ伝送路を介してリング状に接続され、各リモートノードでは、センタノードから送信された所定の波長の下り信号光を受信するとともに、センタノードへ所定の波長の上り信号光を送信する光通信システムにおいて、各リモートノードは、請求項４に記載の光信号送受信装置と、光ファイバ伝送路からそのリモートノードに割り当てた波長の下り信号光を分岐して光信号送受信装置に入力し、光信号送受信装置から出力された下り信号光に対して所定の波長差をもつ上り信号光を光ファイバ伝送路に挿入する波長分岐挿入手段とを備える。
【００２６】
請求項９の発明は、請求項５〜８のいずれかに記載の光通信システムにおいて、光通信システム中のノードまたはリモートノードは、所定の波長の励起光を出力する励起光源を備え、その励起光を光キャリア発生装置の非線形光学媒質に入力する構成である。
【００２７】
請求項１０の発明は、請求項５〜８のいずれかに記載の光通信システムにおいて、光通信システム中の特定のノードから、光ファイバ伝送路を介して信号光とともに信号光と異なる波長の励起光を送信し、他のノードでその励起光を光キャリア発生装置の非線形光学媒質に入力する構成である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（光キャリア発生装置の第１の実施形態（参考例））
図１は、本発明の光キャリア発生装置の第１の実施形態（参考例）を示す。図において、本実施形態の光変調装置は、光強度飽和素子１と波長変換素子２により構成される。入力信号光は強度変調された信号光であり、その光強度の最大値をＰM 、最小値をＰS とする。
【００２９】
光強度飽和素子１の光入出力特性は、図２に示すように、入力光強度が小さい領域では出力光強度が入力光強度にほぼ比例し、入力光強度が所定値以上になると出力光強度が飽和し、入力光強度の変化に対する出力光強度の変化が抑圧される。この所定値を「最小飽和入力強度」とする。光強度飽和素子１の性質によっては、最小飽和入力強度を越えて入力光強度をさらに増大してゆき、入力光強度が所定値以上になると入力光強度の変化に対する出力光強度の変化が再び大きくなる場合がある。この所定値を「最大飽和入力強度」とする。出力光強度が飽和する最小飽和入力強度以上最大飽和入力強度以下の入力光強度の領域を「飽和入力領域」と定義する。
【００３０】
ここで、光強度の最小値ＰS および最大値ＰM が飽和入力領域にあるように強度変調された信号光（波長λ）を光強度飽和素子１に入力すると、強度変調成分（光強度の最大値と最小値の差）が抑圧された信号光（連続光）が出力される。この連続光（波長λ）を波長変換素子２に入力して別波長に変換することにより、入力信号光の波長に対して所定の波長差をもつ新たな光キャリア（波長λ′）を発生することができる。
【００３１】
なお、光強度飽和素子１と波長変換素子２の接続の順序を入れ換えてもよい。この場合には、入力信号光の光強度の最大値ＰM および最小値ＰS が、波長変換素子２を通過して光強度飽和素子１に入力される時点で飽和入力領域にあるように強度変調される。
【００３２】
（光キャリア発生装置の第２の実施形態（参考例））
図３は、本発明の光キャリア発生装置の第２の実施形態（参考例）を示す。本実施形態は、第１の実施形態の光強度飽和素子１の前段に光増幅器３を配置した構成である。
【００３３】
第１の実施形態では、入力信号光の光強度の最小値ＰS および最大値ＰM が光強度飽和素子１の飽和入力領域にあるとしたが、これらが最小飽和入力強度に満たない場合には光増幅器３を用い、光強度の最小値ＰS および最大値ＰM が飽和入力領域にあるように増幅して光強度飽和素子１に入力する。これにより、入力光強度が小さい場合でも動作可能な光キャリア発生装置を実現することができる。
【００３４】
一方、入力信号光の光強度の最大値ＰM が最大飽和入力強度を越える場合には、光増幅器３の代わりに光減衰器を用い、入力信号光の光強度の最小値ＰS および最大値ＰM が光強度飽和素子１の飽和入力領域にあるように調整することにより、入力光強度が大きい場合でも動作可能な光キャリア発生装置を実現することができる。
【００３５】
以上示した実施形態において、波長変換素子２には、音響光学周波数シフタまたは光ＳＳＢ（single side band) 変調器を用いることができる。音響光学周波数シフタでは、音響光学効果により入力する信号光（連続光）に対して所定の波長差をもつ信号光（連続光）が出力される。光ＳＳＢ変調器では、電気光学効果により入力する信号光（連続光）に対して所定の波長差をもつ信号光（連続光）が出力される（M.Izutsu, S.Shikama and T.Sueta,"Integrated optical SSB modulator/frequency shifter", IEEE J.Quantum Electron.,Vol.QE-17, No.11, pp.2225-2227, 1981)。
【００３６】
また、波長変換素子２は、非線形光学媒質に信号光（連続光）と所定の波長の励起光を入力することにより、非線形光学効果により信号光（連続光）に対して所定の波長差をもつ信号光（連続光）を生成する構成としてもよい。例えば、２次の非線形光学媒質であるＰＰＬＮでは、信号光と励起光の和（差）周波数の信号光が生成される。また、高非線形光ファイバや半導体光増幅器では、信号光と励起光の四光波混合光が生成される。波長変換素子２としては、非線形光学媒質の出力光からこれらの波長変換光を光フィルタで選択出力する。
【００３７】
（光キャリア発生装置の第３の実施形態）
図４は、本発明の光キャリア発生装置の第３の実施形態を示す。本実施形態は、第１の実施形態および第２の実施形態における光強度飽和素子１と波長変換素子２を兼ねるものとして、非線形光学媒質１１における入力信号光と励起光との間の非線形光学効果（ここでは縮退四光波混合）を利用する構成である。非線形光学媒質１１に、入力信号光（光周波数ｆS ）と励起光レーザ１２から出力される励起光（光周波数ｆP ）を光合波器１３で合波して入力すると、新たに四光波混合光（光周波数２ｆP −ｆS ）が発生する。非線形光学媒質１１から出力される信号光、励起光、四光波混合光を光バンドパスフィルタ１４に入力し、四光波混合光のみを入力信号光に対して波長変換された光キャリアとして出力する。
【００３８】
ここで、非線形光学媒質１１の分散、非線形利得係数等のパラメータや、励起光および信号光のパワーを適切に調整することにより、入力する信号光の光強度と出力される四光波混合光（波長変換光）の光強度との間に、図５に示すような光入出力特性を実現することができる。すなわち、光強度の最小値ＰS および最大値ＰM が飽和入力領域にある信号光を非線形光学媒質１１に入力すると、その飽和特性により変調パターンが除去された四光波混合光（波長変換光）が出力される。このような機能を有する非線形光学媒質１１としては、高非線形光ファイバや半導体光増幅器などを用いることができる。
【００３９】
（光キャリア発生装置の第４の実施形態）
図６は、本発明の光キャリア発生装置の第４の実施形態を示す。本実施形態は、第３の実施形態における励起光レーザ１２を用いず、外部から波長多重された信号光と励起光を入力する構成である。信号光と励起光は光分波器１５で分波し、分波した励起光を光増幅器１６で増幅する。増幅された励起光は、光合波器１３で再度信号光と合波され、非線形光学媒質１１に入力される。なお、光分波器１５および光増幅器１６は、ここでは光キャリア発生装置の外部に配置した例を示したが、光キャリア発生装置の内部にあってもよい。
【００４０】
（光キャリア発生装置の第５の実施形態）
図７は、本発明の光キャリア発生装置の第５の実施形態を示す。本実施形態は、複数の非線形光学媒質を用いて複数の光周波数の光キャリアを一括発生させる構成である。
【００４１】
光周波数ｆS1，ｆS2，…，ｆSmの波長多重信号光は、光分波器１７で各光周波数の信号光に分波される。励起光レーザ１２から出力される光周波数ｆP の励起光は光分岐器１８でｍ分岐され、光合波器１３−１〜１３−ｍで光周波数ｆS1，ｆS2，…，ｆSmの信号光とそれぞれ合波され、非線形光学媒質１１−１〜１１−ｍに入力される。各非線形光学媒質１１−１〜１１−ｍは、それぞれ光周波数２ｆP −ｆS1，２ｆP −ｆS2，…，２ｆP −ｆSmの四光波混合光を発生する。各非線形光学媒質１１−１〜１１−ｍから出力される信号光、励起光、四光波混合光は、それぞれ対応する光バンドパスフィルタ１４−１〜１４−ｍに入力され、四光波混合光のみが入力信号光に対して波長変換された光キャリアとして出力される。
【００４２】
本実施形態では、１つの励起光レーザ１２を備えるだけで、波長多重信号光の各光周波数に応じた複数の光周波数の光キャリアを一括して発生させることができる。なお、図６の第４の実施形態のように、波長多重信号光に波長多重された励起光を分波、増幅して入力するようにしてもよい。
【００４３】
（光キャリア発生装置の第６の実施形態）
図８は、本発明の光キャリア発生装置の第６の実施形態を示す。本実施形態は、１つの非線形光学媒質を用いて複数の光周波数の光キャリアを一括発生させる構成である。
【００４４】
光周波数ｆS1，ｆS2，…，ｆSmの波長多重信号光と、励起光レーザ１２から出力される光周波数ｆP の励起光は光合波器１３で合波され、非線形光学媒質１１に入力される。非線形光学媒質１１は、それぞれ光周波数２ｆP −ｆS1，２ｆP −ｆS2，…，２ｆP −ｆSmの四光波混合光を発生し、光分波器１７を介して各光周波数の四光波混合光のみが入力信号光に対して波長変換された光キャリアとして出力される。本実施形態では、１つの励起光レーザ１２と１つの非線形光学媒質１１を備えるだけで、波長多重信号光の各光周波数に応じた複数の光周波数の光キャリアを一括して発生させることができる。
【００４５】
なお、図７および図８の構成において、図６の第４の実施形態のように、波長多重信号光に波長多重された励起光を分波、増幅して入力するようにしてもよい。
【００４６】
（光変調装置の第１の実施形態）
図９は、本発明の光変調装置の第１の実施形態を示す。図において、本実施形態の光変調装置は、本発明の光キャリア発生装置の波長変換素子２の後段に光強度変調器４を接続した構成である。ここでは、図１に示す光キャリア発生装置の第１の実施形態に適用した例を示すが、図３の第２の実施形態の構成、図４の第３の実施形態、図６の第４の実施形態の構成にも同様に適用できる。
【００４７】
光キャリア発生装置の波長変換素子２は、入力信号光の波長λに対して所定の波長差をもつ波長λ′の光キャリアを出力する。この光キャリアを光強度変調器４に入力し、送信信号で強度変調することにより、入力信号光の波長λに対して所定の波長差をもつ新たな波長λ′の信号光を出力することができる。
【００４８】
（光変調装置の第２の実施形態）
図１０は、本発明の光変調装置の第２の実施形態を示す。図において、本実施形態の光変調装置は、図７に示す第５の実施形態の光キャリア発生装置の各光バンドパスフィルタ１４−１〜１４−ｍの後段に光強度変調器４−１〜４−ｍを接続し、各光周波数２ｆP −ｆS1，２ｆP −ｆS2，…，２ｆP −ｆSmの光キャリアを強度変調した信号光を光合波器１９で合波して出力する構成である。
【００４９】
なお、図８に示す第６の実施形態の光キャリア発生装置の光分波器１７の後段に光強度変調器４−１〜４−ｍを接続し、各光周波数の光キャリアを強度変調した信号光を光合波器１９で合波して出力する構成としてもよい。
【００５０】
（光信号送受信装置の実施形態）
図１１は、本発明の光信号送受信装置の実施形態を示す。図において、本実施形態の光信号送受信装置１０は、本発明の光キャリア発生装置の波長変換素子２の後段に光強度変調器４を接続した光変調装置に加え、光キャリア発生装置の光強度飽和素子１に入力する信号光を２分岐する光分岐素子５と、分岐された信号光を受信する光受信器６により構成される。ここでは、図１に示す光キャリア発生装置の第１の実施形態に適用した例を示すが、図３の第２の実施形態の構成、図４の第３の実施形態の構成、図６の第４の実施形態の構成にも同様に適用できる。
【００５１】
光信号送受信装置１０に入力される信号光（波長λ）は、光分岐素子５を介して光受信器６に受信されるとともに、光強度飽和素子１で強度変調成分が抑圧された光キャリア（波長λ）に変換される。この光キャリアは波長変換素子２に入力され、入力信号光の波長λに対して所定の波長差をもつ波長λ′の光キャリアに波長変換され、光強度変調器４で送信信号により変調することにより、入力信号光の波長λに対して所定の波長差をもつ新たな波長λ′の信号光を出力することができる。
【００５２】
また、図１０に示す光変調装置を用いて光信号送受信装置を構成する場合には、光合波器１３−１〜１３−ｍの前段に、各光周波数の信号光を２分岐する光分岐素子と、分岐された信号光を受信する光受信器を備えることにより、複数の信号光の送受信に対応することができる。さらに、図８に示す光キャリア発生装置を用いる場合には、波長多重信号光を光分岐素子で分岐した後に光分波器で各波長の信号光に分波し、それぞれ対応する光受信器で波長チャネルごとに受信する構成とする。
【００５３】
（光通信システムの第１の実施形態）
図１２は、本発明の光通信システムの第１の実施形態を示す。図において、本実施形態の光通信システムは、複数のノード２１−１〜２１−３を光通信網２２を介して接続した構成である。各ノード２１−１〜２１−３は、図１１に示す本発明の光信号送受信装置１０と、それぞれ割り当てられ波長の信号光を分岐し、分岐する波長と異なる波長の信号光を挿入する波長分岐挿入素子２３を備える。ここで、ノード２１−２で分岐する波長をλ1 、挿入する波長をλ2 とする。
【００５４】
ノード２１−１から送信された波長多重信号光は、光通信網２２を介してノード２１−２の波長分岐挿入素子２３に入力され、波長λ1 の信号光が分岐して光信号送受信装置１０に入力される。光信号送受信装置１０では、波長λ1 の信号光を受信処理するとともに、信号光波長λ1 に対して所定の波長差をもつ波長λ2 の信号光を生成して出力する。新たに生成された波長λ2 の信号光は、波長分岐挿入素子２３を介して波長多重信号光に多重され、光通信網２２を介してノード２１−３へ送信される。これにより、ノード２１−１からノード２１−２への信号光伝送と、ノード２１−２からノード２１−３への信号光伝送が可能になる。また、同一波長クロストーク抑圧のために波長分岐挿入素子２３に要求される遮断特性に対する条件を緩和することができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、波長分岐挿入素子２３はノード内に配置されているが、光通信網２２中に配置してもよい。また、光通信網２２としては、光ファイバ通信網の他に、空間伝送を用いた光通信網であってもよい。
【００５６】
（光通信システムの第２の実施形態）
図１３は、本発明の光通信システムの第２の実施形態を示す。図において、本実施形態の光通信システムは、センタノード３０と複数のリモートノード３１−１〜３１−ｎが、光ファイバ伝送路３２および１：ｎ波長ルータ３３を介してスター状に接続された構成である。１：ｎ波長ルータ３３は、センタノード３０から送信された波長多重信号光を各波長の信号光に分波し、それぞれ対応するリモートノードに送信し、各リモートノードから送信された各波長の信号光を合波してセンタノード３０に送信する。ここで、各リモートノードは、図１１に示す本発明の光信号送受信装置１０と、１：ｎ波長ルータ３３との間でそれぞれ所定の波長の信号光を双方向接続する光双方向結合素子３４を備える。光双方向結合素子３４としては、光サーキュレータ、光カプラ、ＷＤＭカプラ等を用いることができる。
【００５７】
センタノード３０から送信された波長多重信号光は光ファイバ伝送路３２を介して１：ｎ波長ルータ３３に入力され、各波長の信号光に分波してそれぞれ対応するリモートノード３１−１〜３１−ｎに伝送される。各リモートノードには、それぞれ割り当てられた波長の信号光が入力され、その信号光が光双方向結合素子３４を介して光信号送受信装置１０に入力される。光信号送受信装置１０では、入力信号光を受信処理するとともに、入力信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を生成して出力する。新たに生成された信号光は、光双方向結合素子３４を介して１：ｎ波長ルータ３３に送信され、他のリモートノードからの信号光と波長多重されてセンタノード３０へ送信される。これにより、センタノード３０と各リモートノード３１−１〜３１−ｎとの間で、異なる波長を用いた双方向伝送が可能になる。
【００５８】
本実施形態では、センタノード３０から各リモートノード３１−１〜３１−ｎへ伝送される下り信号光の波長と、各リモートノード３１−１〜３１−ｎからセンタノード３０へ伝送される上り信号光の波長が異なっているため、光ファイバ伝送路３２の接続点における反射等により発生するクロストーク光は、同一方向の信号光に対して異なる波長となる。したがって、同一波長のクロストーク光による信号品質の劣化を回避することができる。
【００５９】
なお、１：ｎ波長ルータ３３としてルーティング特性に周期性のあるアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）などを用いた場合に、各リモートノードの光信号送受信装置１０に入力する信号光の波長と、光信号送受信装置１０から送信される信号光の波長との間に、１：ｎ波長ルータ３３のフリースペクトルレンジ（ＦＳＲ）の整数倍の関係があれば、図１３に示すようにセンタノード３０と１：ｎ波長ルータ３３との間を１本の光ファイバ伝送路３２で接続することができる。
【００６０】
（光通信システムの第３の実施形態）
図１４は、本発明の光通信システムの第３の実施形態を示す。図において、本実施形態の光通信システムは、センタノード３０と複数のリモートノード３１−１〜３１−ｎが、光ファイバ伝送路３２および光スターカプラ３５を介してスター状に接続された構成である。ここで、各リモートノードは、図１１に示す本発明の光信号送受信装置１０と、それぞれ割り当てられた波長の信号光を通過する光フィルタ３６および光双方向結合素子３４を備える。
【００６１】
センタノード３０から送信された波長多重信号光は光ファイバ伝送路３２を介して光スターカプラ３５に入力され、リモートノード３１−１〜３１−ｎに伝送される。各リモートノードでは、波長多重信号光が光双方向結合素子３４を介して光フィルタ３６に入力され、それぞれ割り当てられた波長の信号光を分波して光信号送受信装置１０に入力される。光信号送受信装置１０では、入力信号光を受信処理するとともに、入力信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を生成して出力する。新たに生成された信号光は、光双方向結合素子３４を介して光スターカプラ３５に送信され、他のリモートノードからの信号光と波長多重されてセンタノード３０へ送信される。これにより、センタノード３０と各リモートノード３１−１〜３１−ｎとの間で、異なる波長を用いた双方向伝送が可能になる。
【００６２】
なお、各リモートノードの光フィルタ３６として波長可変フィルタを用いることにより、各リモートノードの送受信波長を可変させることができ、波長可変のスター型ＷＤＭシステムを構成することができる。
【００６３】
（光通信システムの第４の実施形態）
図１５は、本発明の光通信システムの第４の実施形態を示す。図において、本実施形態の光通信システムは、センタノード３０と複数のリモートノード３１−１〜３１−３を光ファイバ伝送路３２を介してリング状に接続した構成である。各リモートノード３１−１〜３１−３は、図１１に示す本発明の光信号送受信装置１０と、それぞれ割り当てられ波長の信号光を分岐し、分岐する波長と異なる波長の信号光を挿入する波長分岐挿入素子３７を備える。
【００６４】
センタノード３０から送信された波長多重信号光は、光ファイバ伝送路３２を介してリモートノード３１−２の波長分岐挿入素子３７に入力され、リモートノード３１−２に割り当てられた波長の信号光が分岐して光信号送受信装置１０に入力される。光信号送受信装置１０では、入力信号光を受信処理するとともに、入力信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を生成して出力する。新たに生成された信号光は、波長分岐挿入素子３７を介して波長多重信号光に多重され、光ファイバ伝送路３２を介してセンタノード３０へ送信される。これにより、センタノード３０と各リモートノード３１−１〜３１−ｎとの間で、異なる波長を用いた双方向伝送が可能になる。また、同一波長クロストーク抑圧のために波長分岐挿入素子３７に要求される遮断特性に対する条件を緩和することができる。
【００６５】
なお、各リモートノードの波長分岐挿入素子３７として、分岐挿入波長が可変である素子を用いることにより、各リモートノードの送受信波長を可変させることができ、波長可変のリング型ＷＤＭシステムを構成することができる。
【００６６】
（光通信システムの第５の実施形態）
以上示した光通信システムにおいて、各リモートノードの光信号送受信装置１０の光キャリア発生装置として、図４に示す非線形光学媒質１１を用いる構成では、各リモートノードに励起光レーザ１２を配置することになる。この場合は、各リモートノードの励起光波長は共通でも、それぞれに割り当てられた下り信号光の波長に応じて、上り信号光となる光キャリアの波長は個別に設定されることになる。すなわち、各リモートノードに個別の波長の上り信号光用の光源を配置する場合と異なり、共通波長の励起光光源で対応することができる利点がある。
【００６７】
また、以上示した光通信システムにおいて、各リモートノードの光信号送受信装置１０の光キャリア発生装置として、図６に示す外部入力の励起光を用いる構成では、センタノードまたは他のリモートノードから励起光を供給することになる。図１２または図１５に示す光通信システムでは、各ノードにそれぞれ割り当てられた波長の信号光を分波するとともに、所定の波長の励起光を分波し、増幅して光信号送受信装置１０の非線形光学媒質に入力する。図１３に示す光通信システムでは、１：ｎ波長ルータ３３に所定の波長の励起光をｎ分配する機能を付加し、各リモートノードにそれぞれ割り当てられた波長の信号光とともに励起光を分配し、さらに各リモートノードで所定の波長の励起光を分波し、増幅して光信号送受信装置１０の非線形光学媒質に入力する。図１４に示す光通信システムでは、各リモートノードの光フィルタ３６でそれぞれ割り当てられた波長の信号光を分波する前に光分波器を用いて励起光を分波し、その励起光を増幅して光信号送受信装置１０の非線形光学媒質に入力する。これらの構成では、各ノードに共通波長の励起光を供給しながら、それぞれ個別の波長の上り信号光用の光キャリアを生成することができる。
【００６８】
また、各ノードにおいて、図１０に示す光変調装置を用いて複数の波長の信号光を受信する光信号送受信装置を構成した場合には、異なる波長の信号光を新たに生成し波長多重して送信することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光キャリア発生装置は、外部から入力する強度変調された信号光と異なる波長の光キャリアを発生させることができる。本発明の光変調装置は、外部から入力する強度変調された信号光と異なる波長および信号成分を有する新たな信号光を発生させることができる。この光変調装置を用いた光信号送受信装置は、入力する信号光を受信するとともに、その信号光と異なる波長および信号成分を有する新たな信号光を発生させ、送信することができる。
【００７０】
さらに、波長多重光通信システムのノードにおいて、この光信号送受信装置を用いることにより、波長資源を有効に活用しつつ上り信号と下り信号の伝送容量に対する制限を緩和し、かつ同一波長クロストークの影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光キャリア発生装置の第１の実施形態を示す図。
【図２】光強度飽和素子１の光入出力特性を示す図。
【図３】本発明の光キャリア発生装置の第２の実施形態を示す図。
【図４】本発明の光キャリア発生装置の第３の実施形態を示す図。
【図５】非線形光学媒質１１の光入出力特性を示す図。
【図６】本発明の光キャリア発生装置の第４の実施形態を示す図。
【図７】本発明の光キャリア発生装置の第５の実施形態を示す図。
【図８】本発明の光キャリア発生装置の第６の実施形態を示す図。
【図９】本発明の光変調装置の第１の実施形態を示す図。
【図１０】本発明の光変調装置の第２の実施形態を示す図。
【図１１】本発明の光信号送受信装置の実施形態を示す図。
【図１２】本発明の光通信システムの第１の実施形態を示す図。
【図１３】本発明の光通信システムの第２の実施形態を示す図。
【図１４】本発明の光通信システムの第３の実施形態を示す図。
【図１５】本発明の光通信システムの第４の実施形態を示す図。
【図１６】従来の光通信システムの構成例を示す図。
【図１７】従来の光通信システムの他の構成例を示す図。
【符号の説明】
１ 光強度飽和素子
２ 波長変換素子
３ 光増幅器
４ 光強度変調器
５ 光分岐素子
６ 光受信器
１０ 光信号送受信装置
１１ 非線形光学媒質
１２ 励起光レーザ
１３ 光合波器
１４ 光バンドパスフィルタ
１５ 光分波器
１６ 光増幅器
１７ 光分波器
１８ 光分岐器
１９ 光合波器
２１ ノード
２２、３２ 光ファイバ伝送路
２３、３７ 波長分岐挿入素子
３０ センタノード
３１ リモートノード
３３ １：ｎ波長ルータ
３４ 光双方向結合素子
３５ 光スターカプラ（ＳＣ）
３６ 光フィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical carrier generator that generates continuous light (optical carrier) having a predetermined wavelength from intensity-modulated signal light input from the outside. The present invention also relates to an optical modulator that modulates an optical carrier output from the optical carrier generator and outputs signal light having a wavelength different from that of input signal light. An optical signal transmission / reception device that receives signal light input to the optical carrier generation device, modulates the optical carrier output from the optical carrier generation device, and outputs signal light having a wavelength different from that of the input signal light. The present invention relates to an optical communication system using a transmission / reception device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 shows a configuration example of a conventional optical communication system in which light sources are centrally arranged at a center node (Non-Patent Document 1, Japanese Patent Application No. 2002-147250).
[0003]
In the figure, the optical communication system has a configuration in which a center node 50 and a plurality of remote nodes 51-1 to 51-n are connected in a star shape via an optical fiber transmission line 52 and a 1: n wavelength router 53. Each of the remote nodes 51-1 to 51-n inputs the signal light input from the optical fiber transmission line 52 via the optical bidirectional coupling element 55 to the optical signal transmission / reception device 60 and outputs it from the optical signal transmission / reception device 60. The signal light is connected to the optical fiber transmission line 52. The optical signal transmitting / receiving apparatus 60 includes an optical branching element 61 that splits an input signal light into two, an optical receiver 62 that receives one branched signal light, a light intensity saturation element 63 that receives the other signal light, and a light intensity. It consists of a modulator 64.
[0004]
The center node 50 wavelength-multiplexes the downlink signal light of a plurality of wavelength channels whose extinction ratios are set to be slightly low, and sends them to the 1: n wavelength router 53 via the optical fiber transmission line 52. The 1: n wavelength router 53 demultiplexes the wavelength multiplexed signal light transmitted from the center node 50 into signal light of each wavelength, and transmits it to the corresponding remote nodes 51-1 to 51-n. Each remote node receives downlink signal light having an assigned wavelength, and is input to the optical signal transmission / reception device 60 via the optical bidirectional coupling element 55. In the optical signal transmitting / receiving apparatus 60, a part of the downstream signal light is branched by the optical branching element 61 and received and processed, and the intensity modulation component of the downstream signal light is suppressed by the light intensity saturation element 63. An optical carrier having the same wavelength as that of the signal light is input to the optical intensity modulator 64, and intensity-modulated by the transmission signal and output. The newly generated signal light is transmitted to the 1: n wavelength router 53 via the optical bidirectional coupling element 55, and is combined with the signal light of each wavelength transmitted from another remote node to the center node 50. Sent.
[0005]
In this way, by centrally arranging the light sources at the center node 50, the center node 50 and each remote node can be used by using one wavelength without arranging the light sources at the remote nodes 51-1 to 51-n. Bidirectional communication with 51-1 to 51-n is possible. Therefore, it is possible to construct a wavelength-multiplexed optical communication system that is easier to maintain compared to a wavelength-multiplexed optical communication system in which light sources having individual wavelengths are arranged at each remote node.
[0006]
FIG. 17 shows another configuration example of a conventional optical communication system (Japanese Patent Application No. 2002-147250). In this configuration example, a remote node including an optical signal transmission / reception device 60 using a light intensity saturation element 63 is connected in a ring shape.
[0007]
In the figure, the optical communication system has a configuration in which a center node 50 and a plurality of remote nodes 51-1 to 51-3 are connected in a ring shape via an optical fiber transmission line 52. The remote node 51-2 receives the optical signal transmission / reception device 60 similar to that shown in FIG. 16 and the wavelength multiplexed signal light transmitted from the remote node 51-1 to the remote nodes 51-2 and 51-3. 2 is provided with a wavelength add / drop element 56 that branches / inserts the signal light having the wavelength assigned to 2. The same applies to other remote nodes.
[0008]
The center node 50 wavelength-multiplexes the downlink signal light of a plurality of wavelength channels whose extinction ratios are set to be slightly low, and sends them to each remote node via the optical fiber transmission line 52. Each remote node demultiplexes the downlink signal light having the assigned wavelength from the wavelength multiplexed signal light transmitted from the center node 50 and inputs the demultiplexed signal light to the optical signal transmitting / receiving apparatus 60. In the optical signal transmitting / receiving apparatus 60, a part of the downstream signal light is branched by the optical branching element 61 and received and processed, and the intensity modulation component of the downstream signal light is suppressed by the light intensity saturation element 63. An optical carrier having the same wavelength as that of the signal light is input to the optical intensity modulator 64, and intensity-modulated by the transmission signal and output. The newly generated signal light is combined with other signal light through the wavelength add / drop element 56, re-input to the optical fiber transmission line 52, and transmitted to the center node 50.
[0009]
Accordingly, bidirectional communication between the center node 50 and each of the remote nodes 51-1 to 51-3 can be performed using one wavelength without arranging a light source in each of the remote nodes 51-1 to 51-3. It becomes possible.
[0010]
[Non-Patent Document 1]
H. Takesue and T. Sugie, "Data rewrite of wavelength channel using saturated SOA modulator for WDM metro / access networks with centralized light sources", in Proceedings of 28th European conference on optical communication, ECOC 2002, Copenhagen, Paper 8.5.6, 2002 September 8,
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the optical communication system shown in FIG. 16, in order to increase the utilization efficiency of the optical fiber transmission line 52, the optical fiber transmission line 52 that bidirectionally connects the center node 50 and the 1: n wavelength router 53, and further the 1: n wavelength router It is desirable that the optical fiber transmission path 52 for bidirectionally connecting the remote controller 53 and each of the remote nodes 51-1 to 51-n is composed of one optical fiber. However, in such a single-fiber bidirectional transmission, in a configuration in which light of the same wavelength propagates in both directions, for example, when the downstream signal light is reflected at the connection point of the optical fiber cable, the reflected return light is compared with the upstream signal light. Crosstalk light. Since the crosstalk light has the same wavelength as the upstream signal light, there is a problem that a large power penalty is caused even by crosstalk light having a different wavelength.
[0012]
On the other hand, in the optical communication system of FIG. 17, since the light transmission direction in the optical fiber transmission line 52 connected in a ring shape is one direction, the crosstalk problem in bidirectional transmission as in the optical communication system of FIG. Does not occur. However, if the cutoff characteristic of the wavelength add / drop element 56 is insufficient, the optical carrier component that passes through the wavelength add / drop element 56 becomes crosstalk light of the same wavelength with respect to the upstream signal light output from the optical signal transmitting / receiving device 60. Become. Therefore, there is a problem that requirements for the cutoff characteristic of the wavelength add / drop element 56 become severe.
[0013]
An object of the present invention is to provide an optical carrier generating device that generates an optical carrier for avoiding the occurrence of the same wavelength crosstalk in a node that generates an optical carrier for transmission from signal light input from the outside. . Also provided are an optical modulation device for modulating and outputting an optical carrier output from the optical carrier generation device, an optical signal transmission / reception device using the optical modulation device, and an optical communication system using the optical signal transmission / reception device. For the purpose.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
(Optical carrier generator: Claims 1-1 2 )
The optical carrier generator according to claim 1 has input / output characteristics in which the output light intensity is saturated with respect to an input light intensity that is not less than the minimum saturation input intensity and not more than the maximum saturation input intensity. Furthermore, due to nonlinear optical effects Convert the wavelength of input light Nonlinear optical medium The signal light is intensity-modulated so that the minimum value of the light intensity is not less than the minimum saturation input intensity and the maximum value of the light intensity is not more than the maximum saturation input intensity. And excitation light of a predetermined wavelength The Nonlinear optical medium Enter in , The light intensity is saturated And In this configuration, continuous light having a new wavelength having a predetermined wavelength difference with respect to the signal light is output.
[0016]
here, Nonlinear optical medium Light intensity adjusting means for adjusting so that the minimum value of the light intensity of the signal light input to the input signal is equal to or greater than the minimum saturation input intensity and the maximum value is equal to or less than the maximum saturation input intensity. 2 ).
[0018]
(Light modulation device: Claims) 3 )
Claim 3 The light modulation device according to claim 1. Or claim 2 And optical intensity modulation means for modulating the intensity of continuous light output from the optical carrier generator with a transmission signal and outputting the signal light input to the optical carrier generator. In this configuration, signal light having a difference in wavelength is output.
[0019]
(Optical signal transmitter / receiver: Claims) 4 )
Claim 4 The optical signal transmitting / receiving apparatus of claim 3 And a light receiving means for receiving and processing the signal light branched by the optical branching means. The signal light having a predetermined wavelength difference with respect to the signal light is output from the light modulation device.
[0020]
(Optical communication system: Claims) 5-10 )
Claim 5 According to the invention, a plurality of nodes are connected via an optical fiber transmission line, and each node receives signal light of a predetermined wavelength transmitted from another node and also transmits signal light of a predetermined wavelength to other nodes. In an optical communication system for transmitting, each node claims 4 And a signal light having a wavelength assigned to the node from the optical fiber transmission line to be input to the optical signal transmission / reception apparatus and to the signal light output from the optical signal transmission / reception apparatus. Wavelength branching / insertion means for inserting signal light having a wavelength difference of 1 into the optical fiber transmission line.
[0021]
Claim 6 In the present invention, a center node and a plurality of remote nodes are connected in a star shape via a wavelength router and an optical fiber transmission line, and each remote node receives downlink signal light of a predetermined wavelength transmitted from the center node. In addition, in the optical communication system for transmitting the upstream signal light of a predetermined wavelength to the center node, each remote node is claimed as 4 And an upstream signal having a predetermined wavelength difference with respect to the downstream signal light output from the optical signal transmitter / receiver by inputting the downstream signal light input from the optical fiber transmission line to the optical signal transmitter / receiver. Optical bidirectional coupling means for connecting light to the optical fiber transmission line.
[0022]
Claim 7 In this invention, a center node and a plurality of remote nodes are connected in a star shape via an optical star coupler and an optical fiber transmission line, and each remote node receives a downstream signal light of a predetermined wavelength transmitted from the center node. In addition, in the optical communication system that transmits the upstream signal light of a predetermined wavelength to the center node, each remote node claims 4 And a downstream signal light having a wavelength assigned to the remote node from the optical fiber transmission line and input to the optical signal transmission / reception device, and the downstream signal light output from the optical signal transmission / reception device. On the other hand, an optical filter for connecting upstream signal light having a predetermined wavelength difference to the optical fiber transmission line and an optical bidirectional coupling means are provided.
[0024]
Claim 8 In the present invention, a center node and a plurality of remote nodes are connected in a ring shape via an optical fiber transmission line, and each remote node receives a downstream signal light having a predetermined wavelength transmitted from the center node, and the center node In the optical communication system for transmitting uplink signal light of a predetermined wavelength to each remote node, 4 And the optical signal transmission / reception device and the downstream signal light having the wavelength assigned to the remote node branched from the optical fiber transmission line and input to the optical signal transmission / reception device, and the downstream optical signal output from the optical signal transmission / reception device Wavelength branching and inserting means for inserting upstream signal light having a predetermined wavelength difference into the optical fiber transmission line.
[0026]
Claim 9 The invention of claim 5-8 In the optical communication system according to any one of Light A node or a remote node in the communication system includes a pumping light source that outputs pumping light having a predetermined wavelength, and the pumping light is input to the nonlinear optical medium of the optical carrier generator.
[0027]
Claim 10 The invention of claim 5-8 In the optical communication system according to any one of Light The pump light having a wavelength different from that of the signal light is transmitted from the specific node in the communication system through the optical fiber transmission line together with the signal light, and the pump light is input to the nonlinear optical medium of the optical carrier generator at the other node. It is a configuration.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment of optical carrier generator) (Reference example) )
FIG. 1 shows a first embodiment of an optical carrier generator according to the present invention. (Reference example) Indicates. In the figure, the light modulation device of the present embodiment includes a light intensity saturation element 1 and a wavelength conversion element 2. The input signal light is intensity-modulated signal light, and the maximum value of the light intensity is P M , The minimum value is P S And
[0029]
As shown in FIG. 2, the light input / output characteristics of the light intensity saturation element 1 are such that the output light intensity is substantially proportional to the input light intensity in a region where the input light intensity is small, and the output light intensity when the input light intensity exceeds a predetermined value. Is saturated, and the change in the output light intensity with respect to the change in the input light intensity is suppressed. This predetermined value is defined as “minimum saturation input intensity”. Depending on the nature of the light intensity saturation element 1, the input light intensity is further increased beyond the minimum saturation input intensity. When the input light intensity exceeds a predetermined value, the change in the output light intensity with respect to the change in the input light intensity becomes large again. There is a case. This predetermined value is defined as “maximum saturation input intensity”. An area of input light intensity that is greater than or equal to the minimum saturation input intensity and is less than or equal to the maximum saturation input intensity where the output light intensity is saturated is defined as a “saturation input area”.
[0030]
Here, the minimum value P of the light intensity S And the maximum value P M When the signal light (wavelength λ) whose intensity is modulated so that is in the saturation input region is input to the light intensity saturation element 1, the signal light (in which the intensity modulation component (difference between the maximum value and the minimum value of the light intensity) is suppressed ( Continuous light) is output. The continuous light (wavelength λ) is input to the wavelength conversion element 2 and converted to another wavelength, thereby generating a new optical carrier (wavelength λ ′) having a predetermined wavelength difference with respect to the wavelength of the input signal light. be able to.
[0031]
Note that the order of connection of the light intensity saturation element 1 and the wavelength conversion element 2 may be switched. In this case, the maximum value P of the light intensity of the input signal light M And the minimum value P S Is modulated so that it is in the saturation input region when it passes through the wavelength conversion element 2 and is input to the light intensity saturation element 1.
[0032]
(Second embodiment of optical carrier generator) (Reference example) )
FIG. 3 shows a second embodiment of the optical carrier generator of the present invention. (Reference example) Indicates. In the present embodiment, an optical amplifier 3 is arranged in front of the light intensity saturation element 1 of the first embodiment.
[0033]
In the first embodiment, the minimum value P of the light intensity of the input signal light. S And the maximum value P M Are in the saturation input region of the light intensity saturation element 1, but when these are less than the minimum saturation input intensity, the optical amplifier 3 is used and the light intensity minimum value P S And the maximum value P M Is input to the light intensity saturation element 1 so as to be in the saturation input region. As a result, an optical carrier generator that can operate even when the input light intensity is low can be realized.
[0034]
On the other hand, the maximum value P of the light intensity of the input signal light M Is greater than the maximum saturation input intensity, an optical attenuator is used instead of the optical amplifier 3, and the minimum value P of the optical intensity of the input signal light is used. S And the maximum value P M Is adjusted so that it is in the saturation input region of the light intensity saturation element 1, it is possible to realize an optical carrier generator that can operate even when the input light intensity is high.
[0035]
In the embodiment described above, the wavelength conversion element 2 can be an acousto-optic frequency shifter or an optical SSB (single side band) modulator. The acousto-optic frequency shifter outputs signal light (continuous light) having a predetermined wavelength difference with respect to signal light (continuous light) input due to the acousto-optic effect. The optical SSB modulator outputs signal light (continuous light) having a predetermined wavelength difference with respect to input signal light (continuous light) due to the electro-optic effect (M. Izutsu, S. Shikama and T. Sueta, "Integrated optical SSB modulator / frequency shifter", IEEE J. Quantum Electron., Vol. QE-17, No. 11, pp. 2225-2227, 1981).
[0036]
Further, the wavelength conversion element 2 has a predetermined wavelength difference with respect to the signal light (continuous light) due to the nonlinear optical effect by inputting the signal light (continuous light) and the excitation light having a predetermined wavelength to the nonlinear optical medium. It is good also as a structure which produces | generates signal light (continuous light). For example, in PPLN which is a second-order nonlinear optical medium, signal light having a sum (difference) frequency of signal light and pumping light is generated. Further, in a highly nonlinear optical fiber or a semiconductor optical amplifier, four-wave mixed light of signal light and pumping light is generated. The wavelength conversion element 2 selectively outputs the wavelength converted light from the output light of the nonlinear optical medium with an optical filter.
[0037]
(Third embodiment of optical carrier generator)
FIG. 4 shows a third embodiment of the optical carrier generator of the present invention. In the present embodiment, the optical intensity saturation element 1 and the wavelength conversion element 2 in the first and second embodiments are combined, and the nonlinear optical effect between the input signal light and the excitation light in the nonlinear optical medium 11 is used. (Here, degenerate four-wave mixing) is used. Input signal light (optical frequency f) is applied to the nonlinear optical medium 11. S ) And pumping light (optical frequency f) output from the pumping laser 12 P ) Are combined by the optical multiplexer 13 and input, a new four-wave mixed light (optical frequency 2f) is input. P -F S ) Occurs. The signal light, the excitation light, and the four-wave mixed light output from the nonlinear optical medium 11 are input to the optical bandpass filter 14, and only the four-wave mixed light is output as an optical carrier whose wavelength is converted with respect to the input signal light.
[0038]
Here, by appropriately adjusting parameters such as dispersion and nonlinear gain coefficient of the nonlinear optical medium 11 and the powers of the excitation light and the signal light, the light intensity of the input signal light and the output four-wave mixed light (wavelength) The light input / output characteristics as shown in FIG. 5 can be realized between the light intensity of the converted light). That is, the minimum value P of the light intensity S And the maximum value P M When the signal light in the saturation input region is input to the nonlinear optical medium 11, the four-wave mixed light (wavelength converted light) from which the modulation pattern is removed by the saturation characteristic is output. As the nonlinear optical medium 11 having such a function, a highly nonlinear optical fiber, a semiconductor optical amplifier, or the like can be used.
[0039]
(Fourth embodiment of optical carrier generator)
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the optical carrier generator of the present invention. In the present embodiment, the pumping light laser 12 in the third embodiment is not used, and signal light and pumping light wavelength-multiplexed from outside are input. The signal light and the pump light are demultiplexed by the optical demultiplexer 15, and the demultiplexed pump light is amplified by the optical amplifier 16. The amplified excitation light is again combined with the signal light by the optical multiplexer 13 and input to the nonlinear optical medium 11. In addition, although the example where the optical demultiplexer 15 and the optical amplifier 16 are arranged outside the optical carrier generator is shown here, they may be inside the optical carrier generator.
[0040]
(Fifth embodiment of optical carrier generator)
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the optical carrier generator of the present invention. In the present embodiment, a plurality of optical carriers having a plurality of optical frequencies are collectively generated using a plurality of nonlinear optical media.
[0041]
Optical frequency f S1 , F S2 , ..., f Sm The wavelength division multiplexed signal light is demultiplexed into signal light of each optical frequency by the optical demultiplexer 17. Optical frequency f output from the pumping light laser 12 P The pumping light is branched into m by the optical branching unit 18 and optical frequency f by the optical multiplexers 13-1 to 13-m. S1 , F S2 , ..., f Sm Are respectively combined and input to the nonlinear optical media 11-1 to 11-m. Each nonlinear optical medium 11-1 to 11-m has an optical frequency of 2f. P -F S1 , 2f P -F S2 , ..., 2f P -F Sm The four-wave mixed light is generated. The signal light, the excitation light, and the four-wave mixed light output from each nonlinear optical medium 11-1 to 11-m are respectively input to the corresponding optical bandpass filters 14-1 to 14-m, and only the four-wave mixed light is input. Is output as an optical carrier whose wavelength has been converted with respect to the input signal light.
[0042]
In the present embodiment, it is possible to generate a plurality of optical carriers having a plurality of optical frequencies corresponding to each optical frequency of the wavelength multiplexed signal light only by providing one excitation light laser 12. Note that, as in the fourth embodiment of FIG. 6, the pumping light wavelength-multiplexed with the wavelength-multiplexed signal light may be demultiplexed, amplified, and input.
[0043]
(Sixth embodiment of optical carrier generator)
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the optical carrier generator of the present invention. In the present embodiment, a single nonlinear optical medium is used to collectively generate optical carriers having a plurality of optical frequencies.
[0044]
Optical frequency f S1 , F S2 , ..., f Sm Wavelength multiplexed signal light and the optical frequency f output from the pumping light laser 12 P The excitation light is multiplexed by the optical multiplexer 13 and input to the nonlinear optical medium 11. Each nonlinear optical medium 11 has an optical frequency 2f P -F S1 , 2f P -F S2 , ..., 2f P -F Sm The four-wave mixed light is generated, and only the four-wave mixed light of each optical frequency is output through the optical demultiplexer 17 as an optical carrier whose wavelength is converted with respect to the input signal light. In the present embodiment, it is possible to generate a plurality of optical carriers having a plurality of optical frequencies corresponding to the respective optical frequencies of the wavelength multiplexed signal light only by including one excitation light laser 12 and one nonlinear optical medium 11. .
[0045]
In the configuration of FIGS. 7 and 8, as in the fourth embodiment of FIG. 6, the pumping light wavelength-multiplexed with the wavelength-multiplexed signal light may be demultiplexed, amplified, and input.
[0046]
(First embodiment of light modulation device)
FIG. 9 shows a first embodiment of the light modulation device of the present invention. In the figure, the light modulation device of this embodiment has a configuration in which a light intensity modulator 4 is connected to the subsequent stage of the wavelength conversion element 2 of the light carrier generation device of the present invention. Here, an example applied to the first embodiment of the optical carrier generator shown in FIG. 1 is shown, but the configuration of the second embodiment of FIG. 3, the third embodiment of FIG. 4, and the fourth embodiment of FIG. The same applies to the configuration of the embodiment.
[0047]
The wavelength conversion element 2 of the optical carrier generator outputs an optical carrier having a wavelength λ ′ having a predetermined wavelength difference with respect to the wavelength λ of the input signal light. By inputting this optical carrier into the optical intensity modulator 4 and modulating the intensity with the transmission signal, signal light having a new wavelength λ ′ having a predetermined wavelength difference with respect to the wavelength λ of the input signal light can be output. it can.
[0048]
(Second embodiment of light modulation device)
FIG. 10 shows a second embodiment of the light modulation device of the present invention. In the figure, the optical modulation device of this embodiment includes optical intensity modulators 4-1 to 4-1 after the optical bandpass filters 14-1 to 14 -m of the optical carrier generation device of the fifth embodiment shown in FIG. 4-m connected, each optical frequency 2f P -F S1 , 2f P -F S2 , ..., 2f P -F Sm In this configuration, signal light obtained by intensity-modulating the optical carrier is multiplexed by the optical multiplexer 19 and output.
[0049]
In addition, the optical intensity modulators 4-1 to 4-m are connected to the subsequent stage of the optical demultiplexer 17 of the optical carrier generator of the sixth embodiment shown in FIG. 8, and the optical carriers of the respective optical frequencies are intensity-modulated. The signal light may be combined by the optical multiplexer 19 and output.
[0050]
(Embodiment of optical signal transmitting / receiving apparatus)
FIG. 11 shows an embodiment of the optical signal transmitting / receiving apparatus of the present invention. In the figure, the optical signal transmission / reception apparatus 10 of the present embodiment includes the optical intensity of the optical carrier generation apparatus in addition to the optical modulation apparatus in which the optical intensity modulator 4 is connected after the wavelength conversion element 2 of the optical carrier generation apparatus of the present invention. It comprises an optical branching element 5 that splits the signal light input to the saturation element 1 into two and an optical receiver 6 that receives the branched signal light. Here, an example applied to the first embodiment of the optical carrier generator shown in FIG. 1 is shown, but the configuration of the second embodiment of FIG. 3, the configuration of the third embodiment of FIG. 4, and the configuration of FIG. The same applies to the configuration of the fourth embodiment.
[0051]
The signal light (wavelength λ) input to the optical signal transmitting / receiving device 10 is received by the optical receiver 6 via the optical branching element 5 and the optical carrier (in which the intensity modulation component is suppressed by the optical intensity saturation element 1) ( Wavelength). This optical carrier is input to the wavelength conversion element 2, converted into a wavelength λ ′ optical carrier having a predetermined wavelength difference with respect to the wavelength λ of the input signal light, and modulated by the transmission signal by the optical intensity modulator 4. Thus, it is possible to output signal light having a new wavelength λ ′ having a predetermined wavelength difference with respect to the wavelength λ of the input signal light.
[0052]
When the optical signal transmission / reception apparatus is configured using the optical modulation apparatus shown in FIG. 10, an optical branching element that splits the signal light of each optical frequency into two before the optical multiplexers 13-1 to 13-m. By providing an optical receiver that receives the branched signal light, transmission / reception of a plurality of signal lights can be handled. Further, when the optical carrier generator shown in FIG. 8 is used, after the wavelength multiplexed signal light is branched by the optical branching element, it is demultiplexed into the signal light of each wavelength by the optical demultiplexer, and is respectively received by the corresponding optical receiver. The reception is performed for each wavelength channel.
[0053]
(First Embodiment of Optical Communication System)
FIG. 12 shows a first embodiment of the optical communication system of the present invention. In the figure, the optical communication system of this embodiment has a configuration in which a plurality of nodes 21-1 to 21-3 are connected via an optical communication network 22. Each of the nodes 21-1 to 21-3 branches the optical signal transmitting / receiving apparatus 10 of the present invention shown in FIG. An insertion element 23 is provided. Here, the wavelength branched at the node 21-2 is λ 1 , The wavelength to be inserted is λ 2 And
[0054]
The wavelength multiplexed signal light transmitted from the node 21-1 is input to the wavelength add / drop element 23 of the node 21-2 via the optical communication network 22, and the wavelength λ 1 Are split and input to the optical signal transmitting / receiving apparatus 10. In the optical signal transmitting / receiving apparatus 10, the wavelength λ 1 And receiving the signal light of the signal light wavelength λ 1 A wavelength λ having a predetermined wavelength difference with respect to 2 The signal light is generated and output. Newly generated wavelength λ 2 The signal light is multiplexed into the wavelength multiplexed signal light via the wavelength add / drop element 23 and transmitted to the node 21-3 via the optical communication network 22. Thereby, signal light transmission from the node 21-1 to the node 21-2 and signal light transmission from the node 21-2 to the node 21-3 become possible. In addition, it is possible to relax the condition for the cutoff characteristic required for the wavelength add / drop element 23 to suppress the same wavelength crosstalk.
[0055]
In the present embodiment, the wavelength add / drop multiplexer 23 is arranged in the node, but may be arranged in the optical communication network 22. The optical communication network 22 may be an optical communication network using spatial transmission in addition to the optical fiber communication network.
[0056]
(Second Embodiment of Optical Communication System)
FIG. 13 shows a second embodiment of the optical communication system of the present invention. In the figure, in the optical communication system of this embodiment, a center node 30 and a plurality of remote nodes 31-1 to 31 -n are connected in a star shape via an optical fiber transmission line 32 and a 1: n wavelength router 33. It is a configuration. The 1: n wavelength router 33 demultiplexes the wavelength multiplexed signal light transmitted from the center node 30 into signal light of each wavelength, transmits the signal light to the corresponding remote node, and signals of each wavelength transmitted from each remote node. The lights are multiplexed and transmitted to the center node 30. Here, each remote node has an optical bidirectional coupling element 34 for bidirectionally connecting signal light of a predetermined wavelength between the optical signal transmitting / receiving apparatus 10 of the present invention shown in FIG. 11 and the 1: n wavelength router 33. Is provided. As the optical bidirectional coupling element 34, an optical circulator, an optical coupler, a WDM coupler, or the like can be used.
[0057]
The wavelength multiplexed signal light transmitted from the center node 30 is input to the 1: n wavelength router 33 through the optical fiber transmission line 32, demultiplexed into signal light of each wavelength, and corresponding remote nodes 31-1 to 31-31, respectively. -N is transmitted. Each remote node receives signal light having an assigned wavelength, and the signal light is input to the optical signal transmitting / receiving apparatus 10 via the optical bidirectional coupling element 34. The optical signal transmitting / receiving apparatus 10 receives and processes input signal light, and generates and outputs signal light having a predetermined wavelength difference with respect to the input signal light. The newly generated signal light is transmitted to the 1: n wavelength router 33 through the optical bidirectional coupling element 34, and is wavelength-multiplexed with signal light from other remote nodes and transmitted to the center node 30. This enables bidirectional transmission using different wavelengths between the center node 30 and the remote nodes 31-1 to 31-n.
[0058]
In the present embodiment, the wavelength of the downstream signal light transmitted from the center node 30 to each of the remote nodes 31-1 to 31-n and the upstream signal transmitted from each of the remote nodes 31-1 to 31-n to the center node 30. Since the light wavelengths are different, the crosstalk light generated by reflection at the connection point of the optical fiber transmission line 32 has a different wavelength with respect to the signal light in the same direction. Therefore, it is possible to avoid degradation of signal quality due to crosstalk light having the same wavelength.
[0059]
In addition, when an arrayed waveguide diffraction grating (AWG) having periodicity is used as the 1: n wavelength router 33, the wavelength of the signal light input to the optical signal transmitting / receiving device 10 of each remote node, and the light If there is an integer multiple of the free spectrum range (FSR) of the 1: n wavelength router 33 between the wavelength of the signal light transmitted from the signal transmitting / receiving apparatus 10, as shown in FIG. : A single optical fiber transmission line 32 can be connected to the n wavelength router 33.
[0060]
(Third embodiment of optical communication system)
FIG. 14 shows a third embodiment of the optical communication system of the present invention. In the figure, the optical communication system of the present embodiment has a configuration in which a center node 30 and a plurality of remote nodes 31-1 to 31 -n are connected in a star shape via an optical fiber transmission line 32 and an optical star coupler 35. is there. Here, each remote node includes the optical signal transmitting / receiving apparatus 10 of the present invention shown in FIG. 11, and an optical filter 36 and an optical bidirectional coupling element 34 that pass the signal light of the assigned wavelength.
[0061]
The wavelength multiplexed signal light transmitted from the center node 30 is input to the optical star coupler 35 via the optical fiber transmission line 32 and transmitted to the remote nodes 31-1 to 31-n. In each remote node, the wavelength multiplexed signal light is input to the optical filter 36 via the optical bidirectional coupling element 34, and the signal light having the allocated wavelength is demultiplexed and input to the optical signal transmitting / receiving apparatus 10. The optical signal transmitting / receiving apparatus 10 receives and processes input signal light, and generates and outputs signal light having a predetermined wavelength difference with respect to the input signal light. The newly generated signal light is transmitted to the optical star coupler 35 via the optical bidirectional coupling element 34, and is wavelength-multiplexed with signal light from other remote nodes and transmitted to the center node 30. This enables bidirectional transmission using different wavelengths between the center node 30 and the remote nodes 31-1 to 31-n.
[0062]
By using a wavelength tunable filter as the optical filter 36 of each remote node, the transmission / reception wavelength of each remote node can be varied, and a wavelength-variable star WDM system can be configured.
[0063]
(Fourth Embodiment of Optical Communication System)
FIG. 15 shows a fourth embodiment of the optical communication system of the present invention. In the figure, the optical communication system of the present embodiment has a configuration in which a center node 30 and a plurality of remote nodes 31-1 to 31-3 are connected in a ring shape via an optical fiber transmission line 32. Each of the remote nodes 31-1 to 31-3 branches the optical signal transmission / reception apparatus 10 of the present invention shown in FIG. 11 and a signal light having a wavelength allocated to each of the remote nodes 31-1 to 31-3. An add / drop element 37 is provided.
[0064]
The wavelength multiplexed signal light transmitted from the center node 30 is input to the wavelength add / drop element 37 of the remote node 31-2 via the optical fiber transmission line 32, and the signal light having the wavelength assigned to the remote node 31-2 is received. The signal is branched and input to the optical signal transmitting / receiving apparatus 10. The optical signal transmitting / receiving apparatus 10 receives and processes input signal light, and generates and outputs signal light having a predetermined wavelength difference with respect to the input signal light. The newly generated signal light is multiplexed with the wavelength multiplexed signal light via the wavelength add / drop element 37 and transmitted to the center node 30 via the optical fiber transmission line 32. This enables bidirectional transmission using different wavelengths between the center node 30 and the remote nodes 31-1 to 31-n. In addition, it is possible to relax the condition for the cutoff characteristic required for the wavelength add / drop element 37 for suppressing the same wavelength crosstalk.
[0065]
In addition, by using an element having a variable add / drop wavelength as the wavelength add / drop element 37 of each remote node, the transmission / reception wavelength of each remote node can be changed, and a variable wavelength ring WDM system is configured. Can do.
[0066]
(Fifth Embodiment of Optical Communication System)
In the optical communication system shown above, in the configuration using the nonlinear optical medium 11 shown in FIG. 4 as the optical carrier generating device of the optical signal transmitting / receiving device 10 of each remote node, the pumping light laser 12 is arranged at each remote node. Become. In this case, even if the pumping light wavelength of each remote node is common, the wavelength of the optical carrier that becomes the upstream signal light is individually set according to the wavelength of the downstream signal light allocated to each remote node. That is, unlike the case where a light source for upstream signal light having an individual wavelength is arranged at each remote node, there is an advantage that the pump light source having a common wavelength can be used.
[0067]
Further, in the optical communication system described above, in the configuration using the externally input pumping light shown in FIG. 6 as the optical carrier generating device of the optical signal transmitting / receiving device 10 of each remote node, the pumping light from the center node or another remote node. Will be supplied. In the optical communication system shown in FIG. 12 or FIG. 15, the signal light having the wavelength assigned to each node is demultiplexed, and the pumping light having a predetermined wavelength is demultiplexed and amplified to be nonlinear. Input to the optical medium. In the optical communication system shown in FIG. 13, a function for distributing the pumping light of a predetermined wavelength to the 1: n wavelength router 33 is added, and the pumping light is distributed together with the signal light of the wavelength assigned to each remote node. Further, the pumping light having a predetermined wavelength is demultiplexed at each remote node, amplified, and input to the nonlinear optical medium of the optical signal transmitting / receiving apparatus 10. In the optical communication system shown in FIG. 14, before demultiplexing the signal light having the wavelength assigned by the optical filter 36 of each remote node, the pump light is demultiplexed using an optical demultiplexer, and the pump light is amplified. And input to the nonlinear optical medium of the optical signal transmitting / receiving apparatus 10. In these configurations, it is possible to generate optical carriers for upstream signal light having individual wavelengths while supplying pump light having a common wavelength to each node.
[0068]
In addition, in each node, when an optical signal transmission / reception device that receives signal light of a plurality of wavelengths is configured using the optical modulation device shown in FIG. 10, signal light of different wavelengths is newly generated and wavelength-multiplexed. Can be sent.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, the optical carrier generator of the present invention can generate an optical carrier having a wavelength different from the intensity-modulated signal light input from the outside. The light modulation device of the present invention can generate new signal light having a wavelength and a signal component different from the intensity-modulated signal light input from the outside. An optical signal transmission / reception device using this optical modulation device can receive input signal light and generate and transmit new signal light having a wavelength and a signal component different from the signal light.
[0070]
In addition, by using this optical signal transmission / reception device in a node of a wavelength division multiplexing optical communication system, the limitation on the transmission capacity of upstream and downstream signals can be relaxed while effectively utilizing wavelength resources, and the influence of the same wavelength crosstalk can be achieved. Can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an optical carrier generator according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing light input / output characteristics of the light intensity saturation element 1;
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the optical carrier generator of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the optical carrier generator of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing light input / output characteristics of the nonlinear optical medium 11;
FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the optical carrier generation device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a fifth embodiment of the optical carrier generator of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a sixth embodiment of the optical carrier generation device of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a first embodiment of the light modulation device of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a second embodiment of the light modulation device of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing an embodiment of the optical signal transmitting / receiving apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a first embodiment of an optical communication system according to the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a second embodiment of the optical communication system of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a third embodiment of the optical communication system of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a fourth embodiment of an optical communication system according to the present invention.
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional optical communication system.
FIG. 17 is a diagram showing another configuration example of a conventional optical communication system.
[Explanation of symbols]
1 Light intensity saturation element
2 Wavelength conversion element
3 Optical amplifier
4 Light intensity modulator
5 Optical branching element
6 Optical receiver
10 Optical signal transceiver
11 Nonlinear optical media
12 Excitation laser
13 Optical multiplexer
14 Optical bandpass filter
15 Optical demultiplexer
16 Optical amplifier
17 Optical demultiplexer
18 Optical splitter
19 Optical multiplexer
21 nodes
22, 32 Optical fiber transmission line
23, 37 wavelength add / drop element
30 Center node
31 Remote node
33 1: n wavelength router
34 Optical bidirectional coupling element
35 Optical Star Coupler (SC)
36 Optical filter

Claims (10)

最小飽和入力強度以上かつ最大飽和入力強度以下の入力光強度に対して出力光強度が飽和する入出力特性を有し、さらに非線形光学効果により入力光の波長を変換する非線形光学媒質を備え、
光強度の最小値が前記最小飽和入力強度以上であり、光強度の最大値が前記最大飽和入力強度以下であるように強度変調された信号光および所定の波長の励起光を前記非線形光学媒質に入力し、光強度が飽和しかつ前記信号光に対して所定の波長差をもつ新たな波長の連続光を出力する構成である
ことを特徴とする光キャリア発生装置。Output light intensity have a input-output characteristic to be saturated with respect to the minimum saturation input power or more and the maximum saturation input power following the input light intensity, further comprising a nonlinear optical medium for converting the wavelength of the input light by a nonlinear optical effect,
Signal light that has been intensity-modulated so that the minimum value of light intensity is equal to or greater than the minimum saturation input intensity and the maximum value of light intensity is equal to or less than the maximum saturation input intensity, and excitation light having a predetermined wavelength are supplied to the nonlinear optical medium . input, the optical carrier generating apparatus, wherein the light intensity is configured to output continuous light of a new wavelength having a predetermined wavelength difference against saturated and the signal light. 請求項１に記載の光キャリア発生装置において、
前記非線形光学媒質に入力される信号光の光強度の最小値が前記最小飽和入力強度以上であり、その最大値が前記最大飽和入力強度以下になるように調整する光強度調整手段を備えた
ことを特徴とする光キャリア発生装置。The optical carrier generator according to claim 1 .
Light intensity adjusting means for adjusting so that the minimum value of the light intensity of the signal light input to the nonlinear optical medium is not less than the minimum saturation input intensity and the maximum value is not more than the maximum saturation input intensity. An optical carrier generator characterized by the above. 請求項１または請求項２に記載の光キャリア発生装置と、
前記光キャリア発生装置から出力される連続光を送信信号により強度変調して出力する光強度変調手段とを備え、
前記光キャリア発生装置に入力する信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を出力する構成である
ことを特徴とする光変調装置。The optical carrier generator according to claim 1 or 2 ,
A light intensity modulation means for intensity-modulating and outputting continuous light output from the optical carrier generator with a transmission signal;
An optical modulation device characterized by being configured to output signal light having a predetermined wavelength difference with respect to signal light input to the optical carrier generation device. 請求項３に記載の光変調装置と、
前記非線形光学媒質に入力する信号光の一部を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段で分岐された信号光を受信処理する光受信手段とを備え、
前記信号光を受信するとともに、前記信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を前記光変調装置から出力する構成である
ことを特徴とする光信号送受信装置。The light modulation device according to claim 3 ,
Light branching means for branching a part of the signal light input to the nonlinear optical medium ;
Optical receiving means for receiving and processing the signal light branched by the optical branching means,
An optical signal transmission / reception apparatus, wherein the optical signal transmission / reception apparatus is configured to receive the signal light and to output the signal light having a predetermined wavelength difference from the signal light from the optical modulation apparatus. 複数のノードが光ファイバ伝送路を介して接続され、各ノードでは、他のノードから送信された所定の波長の信号光を受信するとともに、他のノードへ所定の波長の信号光を送信する光通信システムにおいて、
前記各ノードは、請求項４に記載の光信号送受信装置と、前記光ファイバ伝送路からそのノードに割り当てた波長の信号光を分岐して前記光信号送受信装置に入力し、かつ前記光信号送受信装置から出力された前記信号光に対して所定の波長差をもつ信号光を前記光ファイバ伝送路に挿入する波長分岐挿入手段とを備えた
ことを特徴とする光通信システム。A plurality of nodes are connected via an optical fiber transmission line, and each node receives signal light of a predetermined wavelength transmitted from other nodes and transmits signal light of a predetermined wavelength to other nodes. In a communication system,
Each said node branches the optical signal transmitter-receiver of Claim 4 , and the signal light of the wavelength allocated to the node from the said optical fiber transmission line, inputs into the said optical signal transmitter-receiver, and the said optical signal transmitter-receiver An optical communication system comprising: wavelength branching / inserting means for inserting signal light having a predetermined wavelength difference with respect to the signal light output from a device into the optical fiber transmission line. センタノードと複数のリモートノードが、波長ルータおよび光ファイバ伝送路を介してスター状に接続され、各リモートノードでは、センタノードから送信された所定の波長の下り信号光を受信するとともに、センタノードへ所定の波長の上り信号光を送信する光通信システムにおいて、
前記各リモートノードは、請求項４に記載の光信号送受信装置と、前記光ファイバ伝送路から入力する下り信号光を前記光信号送受信装置に入力し、前記光信号送受信装置から出力された前記下り信号光に対して所定の波長差をもつ上り信号光を前記光ファイバ伝送路に接続する光双方向結合手段とを備えた
ことを特徴とする光通信システム。A center node and a plurality of remote nodes are connected in a star shape via a wavelength router and an optical fiber transmission line, and each remote node receives a downstream signal light of a predetermined wavelength transmitted from the center node, and the center node In an optical communication system for transmitting upstream signal light of a predetermined wavelength to
Each of the remote nodes inputs the downlink signal light input from the optical signal transmission / reception device according to claim 4 and the optical signal transmission / reception device to the optical signal transmission / reception device, and outputs the downlink signal from the optical signal transmission / reception device. An optical communication system comprising: an optical bidirectional coupling means for connecting upstream signal light having a predetermined wavelength difference with respect to signal light to the optical fiber transmission line. センタノードと複数のリモートノードが、光スターカプラおよび光ファイバ伝送路を介してスター状に接続され、各リモートノードでは、センタノードから送信された所定の波長の下り信号光を受信するとともに、センタノードへ所定の波長の上り信号光を送信する光通信システムにおいて、
前記各リモートノードは、請求項４に記載の光信号送受信装置と、前記光ファイバ伝送路からそのリモートノードに割り当てた波長の下り信号光を分波して前記光信号送受信装置に入力し、前記光信号送受信装置から出力された前記下り信号光に対して所定の波長差をもつ上り信号光を前記光ファイバ伝送路に接続する光フィルタおよび光双方向結合手段とを備えた
ことを特徴とする光通信システム。A center node and a plurality of remote nodes are connected in a star shape via an optical star coupler and an optical fiber transmission line, and each remote node receives a downstream signal light of a predetermined wavelength transmitted from the center node, and In an optical communication system that transmits upstream signal light of a predetermined wavelength to a node,
Each of the remote nodes demultiplexes a downstream signal light having a wavelength assigned to the remote node from the optical fiber transmission line and inputs the optical signal transmission / reception apparatus according to claim 4 to the optical signal transmission / reception apparatus, An optical filter for connecting upstream signal light having a predetermined wavelength difference with respect to the downstream signal light output from the optical signal transmission / reception device to the optical fiber transmission line and an optical bidirectional coupling means are provided. Optical communication system. センタノードと複数のリモートノードが光ファイバ伝送路を介してリング状に接続され、各リモートノードでは、センタノードから送信された所定の波長の下り信号光を受信するとともに、センタノードへ所定の波長の上り信号光を送信する光通信システムにおいて、
前記各リモートノードは、請求項４に記載の光信号送受信装置と、前記光ファイバ伝送路からそのリモートノードに割り当てた波長の下り信号光を分岐して前記光信号送受信装置に入力し、前記光信号送受信装置から出力された前記下り信号光に対して所定の波長差をもつ上り信号光を前記光ファイバ伝送路に挿入する波長分岐挿入手段とを備えた
ことを特徴とする光通信システム。The center node and a plurality of remote nodes are connected in a ring shape via an optical fiber transmission line, and each remote node receives a downstream signal light having a predetermined wavelength transmitted from the center node and transmits a predetermined wavelength to the center node. In the optical communication system for transmitting the upstream signal light of
Each of the remote nodes branches the optical signal transmission / reception device according to claim 4 and a downstream signal light having a wavelength allocated to the remote node from the optical fiber transmission line, and inputs the branched signal light to the optical signal transmission / reception device. An optical communication system, comprising: wavelength branching / inserting means for inserting upstream signal light having a predetermined wavelength difference with respect to the downstream signal light output from the signal transmission / reception device into the optical fiber transmission line. 請求項５〜８のいずれかに記載の光通信システムにおいて、
前記光通信システム中のノードまたはリモートノードは、所定の波長の励起光を出力する励起光源を備え、その励起光を前記光キャリア発生装置の非線形光学媒質に入力する構成である
ことを特徴とする光通信システム。 In the optical communication system according to any one of claims 5 to 8 ,
Node or a remote node during the previous SL optical communication system, and characterized by comprising a pumping light source for outputting pumping light of a predetermined wavelength, is configured to enter the pumping light in the nonlinear optical medium of the optical carrier generator Optical communication system. 請求項５〜８のいずれかに記載の光通信システムにおいて、
前記光通信システム中の特定のノードから、前記光ファイバ伝送路を介して信号光とともに信号光と異なる波長の励起光を送信し、他のノードでその励起光を前記光キャリア発生装置の非線形光学媒質に入力する構成である
ことを特徴とする光通信システム。 In the optical communication system according to any one of claims 5 to 8 ,
From a particular node in the previous SL optical communication system, transmits the excitation light of wavelength different from the signal light with the signal light through the optical fiber transmission path, the nonlinear of the optical carrier generator and its excitation light at other nodes An optical communication system characterized by being configured to input to an optical medium.
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