JP3999543B2 - Optical 2R repeater and wavelength division multiplexing optical communication repeater system using the same - Google Patents

Optical 2R repeater and wavelength division multiplexing optical communication repeater system using the same Download PDF

Info

Publication number
JP3999543B2
JP3999543B2 JP2002084300A JP2002084300A JP3999543B2 JP 3999543 B2 JP3999543 B2 JP 3999543B2 JP 2002084300 A JP2002084300 A JP 2002084300A JP 2002084300 A JP2002084300 A JP 2002084300A JP 3999543 B2 JP3999543 B2 JP 3999543B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical signal
signal
modulated
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002084300A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003283436A (en
Inventor
史郎 笠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SoftBank Corp
Original Assignee
SoftBank Telecom Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SoftBank Telecom Corp filed Critical SoftBank Telecom Corp
Priority to JP2002084300A priority Critical patent/JP3999543B2/en
Publication of JP2003283436A publication Critical patent/JP2003283436A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3999543B2 publication Critical patent/JP3999543B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信システムに係り、特に、光増幅中継システムに用いられる光２Ｒ中継器及びそれを用いる波長分割多重光通信中継システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の光通信システムにおいて、光信号は、一定間隔毎に設置された光増幅器によって増幅中継されている。
【０００３】
図１は、このような光増幅中継システムの構成を示す。
【０００４】
図１において、光送信器１から送出された光信号は、光ファイバ伝送路２−１に入力され、該光ファイバ伝送路２−１を伝送後に光増幅中継器３−１に入射される。
【０００５】
この光増幅中継器３−１は、光ファイバ伝送路２−１の損失によって低下した光信号を増幅中継するもので、その光信号のレベルを回復させて、信号品質の劣化を最小限に留めるために設置されている。
【０００６】
そして、光増幅中継器３−１からの出力光信号は、次段に接続された光ファイバ伝送路２−２に入力され、以下同様にして光信号が光ファイバ伝送路２−３、…、光ファイバ伝送路２−Ｎに伝送される。
【０００７】
この間、光増幅中継器３−２、３−３、…、３−Ｎで増幅中継されることにより、各光ファイバ伝送路２−２、２−３、…、２−（Ｎ−１）の損失によって低下した光信号のレベルがそれぞれ回復される。
【０００８】
最終段の光ファイバ伝送路２−Ｎを伝送された光信号は、光受信器４に入力され、この光受信器４において信号が再生される。
【０００９】
しかしながら、図１に示されたような光増幅中継システムにおいては、光ファイバ伝送路２−１〜２−Ｎの有する波長分散特性及び非線形光学効果により発生する雑音、及び光増幅中継器３−１〜３−Ｎによって発生する雑音が、伝送される光信号に重畳される。
【００１０】
現在の光伝送方式においては、データ信号の”１”と”０”に対して、光信号をＯＮ（有）、ＯＦＦ（無）させる強度変調方式が利用されているが、これら”１”及び”０”レベルに雑音が重畳される。
【００１１】
これらの雑音は、伝送される光信号の品質を劣化させる要因となる。
【００１２】
上記問題を解決するための方策として、光２Ｒ機能としての光信号の増幅及び波形整形機能を備えた光２Ｒ中継器の利用についての検討が進められている。
【００１３】
図２は、このような光２Ｒ中継器を用いた従来の光増幅中継システムの構成を示すブロック図である。
【００１４】
図２において、図１と同一構成については同一番号を付して説明の重複を省略する。
【００１５】
光ファイバ伝送路２−２の光信号出力は、光２Ｒ中継器５に入力される。
【００１６】
この光２Ｒ中継器５は、それまでの伝送において、光信号に重畳された雑音を除去する機能を有している。
【００１７】
従って、光２Ｒ中継器５を挿入することにより、図１に示したシステムに比して、伝送特性の改善が期待できる。
【００１８】
図３は、従来の光２Ｒ中継器の構成を示すブロック図である。
【００１９】
上述したような雑音が重畳された入力光信号４０は、まず光増幅器６−１によって、後述する過飽和吸収素子７の動作に適した所定の強度まで増幅される。
【００２０】
そして、光増幅器６−１によって増幅された光信号は、過飽和吸収素子７に入射される。
【００２１】
この過飽和吸収素子７は、後述するように微弱な光信号成分を吸収して除去するが、強い強度の光信号成分を透過させる性質を有する素子であり、光信号の”０”レベルの雑音除去に効果的に利用可能である。
【００２２】
このような過飽和吸収素子７によって”０”レベルの雑音が除去された光信号は、過飽和吸収素子７での損失を補うために設置された光増幅器６−２に入力され、所定の強度まで増幅された後、出力光信号５０−１となる。
【００２３】
ここで、過飽和吸収素子７の動作原理について簡単に説明する。
【００２４】
この過飽和吸収素子は、吸収端波長というパラメータを有する半導体で構成されている。
【００２５】
一般に、半導体に光を入射した場合、吸収端波長より長い波長の光は当該半導体に吸収されることなく透過するが、吸収端波長より短い波長の光は当該半導体に吸収されるという特性が知られている。
【００２６】
この吸収端波長は、半導体の組成によって決まるが、当該半導体に印加されるバイアス電圧（負電圧）の値によっても変化することが知られている。
【００２７】
即ち、負のバイアス電圧の絶対値を増加させると、吸収端波長が長波長側にシフトするという現象がある。
【００２８】
まず、半導体に入射する光の波長を、バイアス電圧を印加することにより、光が吸収される波長に設定しておく。
【００２９】
このような状態では、微弱な入射光は当該半導体に吸収され、半導体の出力側に出力されることはない。
【００３０】
しかし、当該半導体に強い光を入射した場合には、入射された光子により半導体内に多量のキャリアが発生するため、半導体内部の電界が影響を受け、これによって吸収端波長が短波長側にシフトする現象が起きることが知られている。
【００３１】
このような現象により、吸収が起きる波長に設定された光パルス信号を半導体に入射すると、光パルスの入射により上記現象が起き、吸収端が短波長側に移動するため、光パルスの透過率が上昇し、当該半導体の出力側に光パルスが出力される。
【００３２】
一方、入射光信号が微弱な信号である場合には、上記現象が生じないため、当該半導体は入射光を吸収する。
【００３３】
このような半導体の性質を過飽和吸収現象と呼んでおり、半導体素子の過飽和吸収現象を利用した素子を過飽和吸収素子と呼んでいる。
【００３４】
このような過飽和吸収素子の有する上記性質を利用すれば、伝送系で発生する雑音を伴った光信号の雑音除去が可能である。
【００３５】
そして、過飽和吸収素子としては、半導体を用いた種々の光素子を用いることが可能である。
【００３６】
例えば、過飽和吸収素子としては、半導体光増幅器、電界吸収型光変調器等を用いることが可能である。
【００３７】
図４は、過飽和吸収素子として電界吸収型光変調器を用いた場合の光２Ｒ中継器の入出力波形を示す図である。
【００３８】
既に述べたように、現在の光通信システムでは、強度変調方式が用いられており、”０”と”１”の２つの状態が伝送されているが、これらの状態には、それぞれ伝送途上で雑音が重畳される。
【００３９】
このようにして、雑音が重畳された光信号が光２Ｒ中継器に入力される。
【００４０】
従って、一般に、光２Ｒ中継器への入力波形は、図４の（ａ）に示すように表される。
【００４１】
ここで、”０”レベル及び”１”レベルに重畳している網掛けの部分は、上述した雑音成分を示している。
【００４２】
このような光信号を光２Ｒ中継器に入力すると、上述した過飽和吸収現象により、”０”レベルに重畳した雑音は除去されることとなり、その結果、光２Ｒ中継器の出力には、図４の（ｂ）に示すような”１”レベルのみに重畳した雑音を有する信号波形が出力される。
【００４３】
上述したような過飽和吸収素子の性質を用いることにより、光伝送特性の改善効果があることについては、例えば、Ｊ．Ｍａｎｇｅｎｅｙ Ｓ．Ｂａｒｒｅ，Ｇ．Ａｕｂｉｎ，Ｊ−Ｌ．Ｏｕｄａｒ，ａｎｄ Ｏ．Ｌｅｃｌｅｒｃ，”Ｓｙｓｔｅｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ １．５μｍ ｕｌｔｒａｆａｓｔ ｓａｔｕｒａｂｌｅ ａｂｓｏｒｂｅｒ ｉｎ １０Ｇｂｉｔ／ｓ ｌｏｎｇ−ｈａｕｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，”Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．２０，ｐｐ．１７２５−１７２７，２０００に述べられている。
【００４４】
図５は、半導体の過飽和吸収現象を用いた電界吸収型光変調器による従来の光２Ｒ中継器の他の構成を示すブロック図である。
【００４５】
本構成は、例えば、Ｎ．Ｅｄａｇａｗａ，Ｍ．Ｓｕｚｕｋｉ，ａｎｄ Ｓ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，”Ｎｏｖｅｌ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｅｌｅｃｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ，”ＩＥＩＣＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，Ｖｏｌ．Ｅ８１−Ｃ，Ｎｏ．８，ｐｐ．１２５１−１２５７，１９９８や、特開平１０−７８５９５号公報に開示されているように、”０”レベルに重畳されている雑音を除去すると同時に、入力信号の波長変換の機能も具備するという特徴を有する。
【００４６】
以下、図５を用いて、このような光２Ｒ中継器の動作を説明する。
【００４７】
図５において、光送信器２０は、波長λ１において定常発振している光信号源である。
【００４８】
この光送信器２０から出力された光信号は、電界吸収型光変調器２２に入力される。
【００４９】
この電界吸収型光変調器２２のバイアス電圧を適切に調整しておくことにより、光送信器２０から出力される波長λ１の光信号は、電界吸収型光変調器にほぼ完全に吸収されるようにすることができる。
【００５０】
一方、信号伝送用の光信号は、波長λ２の入力光信号４０として光サーキュレータ２３の端子２３−２に入力される。
【００５１】
この光サーキュレータ２３は、図５で反時計回りの隣接ポートヘの一方向の信号伝達のみを可能にするような特性を有している。
【００５２】
即ち、この光サーキュレータ２３は、該光サーキュレータ２３の端子２３−１に入力された光信号は端子２３−３に出力され、端子２３−２に入力された光信号は端子２３−１に出力され、端子２３−３に入力された光信号は端子２３−２に出力されるような特性を有している。
【００５３】
従って、光サーキュレータの端子２３−２に入力された入力光信号４０は、光サーキュレータの端子２３−１に出力された後、電界吸収型光変調器２２に入力される。
【００５４】
電界吸収型光変調器２２に入力光信号４０が入力されることにより、入力光信号４０が”１”レベル、即ち、光が存在する状態では、電界吸収型光変調器２２の吸収端波長が短波長側にシフトするため、これまで電界吸収型光変調器２２に吸収されていた光送信器２０からの入力光信号は、電界吸収型光変調器２２によってもはや吸収されずに、光サーキュレータの端子２３−１へと導かれる。
【００５５】
一方、入力光信号４０が”０”レベル、即ち、光が存在しない状態では、光送信器２０からの出力光信号は、電界吸収型光変調器２２で吸収されたままの状態であるため、光サーキュレータの端子２３−１に光は入力されない。
【００５６】
このようにして、入力光信号４０と光送信器２０からの光信号が同時に電界吸収型光変調器２２へ入力することにより、等価的に入力光信号４０の”０”と”１”の論理が保存されたまま、波長がλ２から波長λ１へと変換された光信号が、光サーキュレータの端子２３−１に入力されることになる。
【００５７】
そして、光サーキュレータの端子２３−１に入力された上記光信号は、光サーキュレータの端子２３−３へと導かれ、出力光信号５０−２となる。
【００５８】
上述したように、図５の構成を用いれば、結果的に波長λ２の入力光信号４０が、波長λ１の出力光信号５０−２に変換されることとなる。
【００５９】
更に、入力光信号４０が”０”レベルである状態では、電界吸収型光変調器２２の吸収端波長は変化せず、光送信器２０からの出力光信号は、電界吸収型光変調器２２によって吸収されてしまうため、出力光信号５０−２として光は出力されない。
【００６０】
即ち、入力信号４０の”０”レベルに雑音が重畳されていたとしても、この雑音が除去されることになる。
【００６１】
即ち、この図５の構成による光２Ｒ中継器は、図３に示した構成による光２Ｒ中継器と同様に図４に示すような効果があることがわかる。
【００６２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、図３あるいは図５に示すような従来の光２Ｒ中継器においては、”０”レベルに重畳された雑音成分は除去可能であるが、”１”レベルに重畳された雑音成分は除去することができないという問題を有している。
【００６３】
一般に、光伝送システムの伝送特性は、”０”レベル及び”１”レベルに重畳された雑音の大きさによって決まるので、”０”レベルに重畳された雑音成分を除去しただけでは、伝送特性の改善効果は十分ではなく、”１”レベルに重畳された雑音成分をも除去可能な光２Ｒ中継器の出現が望まれている。
【００６４】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、”０”レベルのみではなく、”１”レベルに重畳された雑音成分も除去可能な光２Ｒ中継器及びそれを用いる波長分割多重光通信システムを提供することを目的としている。
【００６５】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、
（１）光ファイバ伝送路から入力される”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された光信号を受けて、この光信号における”０”レベルに重畳された雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号を出力する第１の光信号雑音除去モジュールと、
被変調光信号入力端子と、変調光出力端子と、変調信号入力端子とを備え、前記被変調光信号入力端子に入力される光信号の論理を前記変調信号入力端子に入力される変調信号に基づいて反転して前記変調光出力端子から出力する機能を有する光変調器と、前記光変調器の前記被変調光信号入力端子に任意の波長を有する光信号を前記被変調光信号として供給する光送信器と、前記第１の光信号雑音除去モジュールを構成する前記過飽和吸収素子から出力される光信号を光電変換して得られる電気信号を出力する光受信器と、前記光受信器から出力される電気信号を増幅することにより、前記光信号が”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には前記光変調器の変調信号入力端子に印加するのに適した値の電圧に調整して前記光変調器の変調信号入力端子に前記変調信号として出力する増幅器とを有し、前記光変調器の変調信号入力端子に入力される前記変調信号に基づいて、前記光送信器から前記光変調器の被変調光信号入力端子に供給される前記被変調光信号を前記第１の光信号雑音除去モジュールから出力される”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号の論理を反転した論理を有する”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号として前記光変調器の前記変調光出力端子から出力する光信号論理反転モジュールと、
前記光信号論理反転モジュールから出力される”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号における”０”レベルの雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音が除去された光信号を出力する第２の光信号雑音除去モジュールと、
を具備する光２Ｒ中継器が提供される。
【００６６】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（２）前記光変調器が、電界吸収型光変調器であることを特徴とする（１）に記載の光２Ｒ中継器が提供される。
【００６７】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（３）前記光変調器が、マッハツェーンダ型光変調器であることを特徴とする（１）に記載の光２Ｒ中継器が提供される。
【００６８】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（４）第１の被変調光信号入力端子と、第１の変調信号入力端子とを備え、光ファイバ伝送路から前記被変調光入力端子に入力される”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された光信号を受けて、この光信号における”０”レベルに重畳された雑音を除去する機能と、前記光ファイバ伝送路から前記第１の被変調光入力端子に入力される光信号を光電変換する機能とを有し、前記第１の被変調光入力端子に入力される光信号の強度変化に対応し、かつ”０”レベルに重畳された雑音が除去された電気信号を前記第１の変調信号入力端子、から出力する電界吸収型光変調器でなる第１の光信号雑音除去モジュールと、
第２の被変調光信号入力端子と、変調光出力端子と、第２の変調信号入力端子とを備え、前記第２の被変調光信号入力端子に入力される光信号の論理を前記第２の変調信号入力端子に入力される変調信号に基づいて反転して前記変調光出力端子から出力する機能を有する光変調器と、前記光変調器の前記第２の被変調光信号入力端子に任意の波長を有する光信号を前記被変調光信号として供給する光送信器と、前記第１の光信号雑音除去モジュールを構成する前記電界吸収型光変調器の前記第１の変調信号入力端子から出力される電気信号を増幅することにより、前記光信号が”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には前記光変調器の第２の変調信号入力端子に印加するのに適した値の電圧に調整して前記光変調器の第２変調信号入力端子に前記変調信号として供給する増幅器とを有し、前記光変調器の第２変調信号入力端子に入力される前記変調信号に基づいて、前記光送信器から前記光変調器の第２の被変調光信号入力端子に供給される前記被変調光信号を前記第１の光信号雑音除去モジュールから出力される”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号の論理を反転した論理を有する”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号として前記光変調器の前記変調光出力端子から出力する光信号論理反転モジュールと、
前記光信号論理反転モジュールから出力される”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号における”０”レベルの雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音が除去された光信号を出力する第２の光信号雑音除去モジュールと、
を具備する光２Ｒ中継器が提供される。
【００６９】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（５）前記光変調器が、電界吸収型光変調器であることを特徴とする（４）に記載の光２Ｒ中継器が提供される。
【００７０】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（６）前記光変調器が、マッハツェーンダ型光変調器であることを特徴とする（４）に記載の光２Ｒ中継器が提供される。
【００７１】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（７）複数の波長成分の信号光から構成される入力波長分割多重光信号が入力されるともに、該入力波長多重光信号を各波長成分に分波する機能を有している波長分波器と、
前記波長分波器によって複数の波長成分の信号光に分波された各波長成分の光信号がそれぞれ入力され、それぞれ、各波長成分の信号光の”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音成分を全て除去する光２Ｒ再生機能を有する複数の光２Ｒ中継器と、
前記複数の光２Ｒ中継器によって光２Ｒ再生された各波長成分の光信号を合波することにより、出力波長多重光信号として出力する波長合波器とを具備し、
前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
前記波長分波器から入力される”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された各波長成分の光信号を受けて、この光信号における”０”レベルに重畳された雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号を出力する第１の光信号雑音除去モジュールと、
被変調光信号入力端子と、変調光出力端子と、変調信号入力端子とを備え、前記被変調光信号入力端子に入力される光信号の論理を前記変調信号入力端子に入力される変調信号に基づいて反転して前記変調光出力端子から出力する機能を有する光変調器と、前記光変調器の前記被変調光信号入力端子に任意の波長を有する光信号を前記被変調光信号として供給する光送信器と、前記第１の光信号雑音除去モジュールを構成する前記過飽和吸収素子から出力される光信号を光電変換して得られる電気信号を出力する光受信器と、前記光受信器から出力される電気信号を増幅することにより、前記光信号が”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には前記光変調器の変調信号入力端子に印加するのに適した値の電圧に調整して前記光変調器の変調信号入力端子に前記変調信号として出力する増幅器とを有し、前記光変調器の変調信号入力端子に入力される前記変調信号に基づいて、前記光送信器から前記光変調器の被変調光信号入力端子に供給される前記被変調光信号を前記第１の光信号雑音除去モジュールから出力される”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号の論理を反転した論理を有する”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号として前記光変調器の前記変調光出力端子から出力する光信号論理反転モジュールと、
前記光信号論理反転モジュールから出力される”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号における”０”レベルの雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音が除去された光信号を出力する第２の光信号雑音除去モジュールと、
を備える波長分割多重光通信中継システムが提供される。
【００７２】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（８）前記光変調器が、電界吸収型光変調器であることを特徴とする（７）に記載の波長分割多重光通信システムが提供される。
【００７３】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（９）前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
前記光変調器が、マッハツェーンダ型光変調器である（７）に記載の波長分割多重光通信システムが提供される。
【００７４】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（１０）複数の波長成分の信号光から構成される入力波長分割多重光信号が入力されるともに、該入力波長多重光信号を各波長成分に分波する機能を有している波長分波器と、
前記波長分波器によって複数の波長成分の信号光に分波された各波長成分の光信号がそれぞれ入力され、それぞれ、各波長成分の信号光の”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音成分を全て除去する光２Ｒ再生機能を有する複数の光２Ｒ中継器と、
前記複数の光２Ｒ中継器によって光２Ｒ再生された各波長成分の光信号を合波することにより、出力波長多重光信号として出力する波長合波器とを具備し、
前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
第１の被変調光信号入力端子と、第１の変調信号入力端子とを備え、光ファイバ伝送路から前記被変調光入力端子に入力される”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された光信号を受けて、この光信号における”０”レベルに重畳された雑音を除去する機能と、前記光ファイバ伝送路から前記第１の被変調光入力端子に入力される光信号を光電変換する機能とを有し、前記第１の被変調光入力端子に入力される光信号の強度変化に対応し、かつ”０”レベルに重畳された雑音が除去された電気信号を前記第１の変調信号入力端子、から出力する電界吸収型光変調器でなる第１の光信号雑音除去モジュールと、
第２の被変調光信号入力端子と、変調光出力端子と、第２の変調信号入力端子とを備え、前記第２の被変調光信号入力端子に入力される光信号の論理を前記第２の変調信号入力端子に入力される変調信号に基づいて反転して前記変調光出力端子から出力する機能を有する光変調器と、前記光変調器の前記第２の被変調光信号入力端子に任意の波長を有する光信号を前記被変調光信号として供給する光送信器と、前記第１の光信号雑音除去モジュールを構成する前記電界吸収型光変調器の前記第１の変調信号入力端子から出力される電気信号を増幅することにより、前記光信号が”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には前記光変調器の第２の変調信号入力端子に印加するのに適した値の電圧に調整して前記光変調器の第２変調信号入力端子に前記変調信号として供給する増幅器とを有し、前記光変調器の第２変調信号入力端子に入力される前記変調信号に基づいて、前記光送信器から前記光変調器の第２の被変調光信号入力端子に供給される前記被変調光信号を前記第１の光信号雑音除去モジュールから出力される”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号の論理を反転した論理を有する”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号として前記光変調器の前記変調光出力端子から出力する光信号論理反転モジュールと、
前記光信号論理反転モジュールから出力される”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号における”０”レベルの雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音が除去された光信号を出力する第２の光信号雑音除去モジュールと、
を備える波長分割多重光通信中継システムが提供される。
【００７５】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（１１）前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
前記光変調器が、電界吸収型光変調器であることを特徴とする（１０）に記載の波長分割多重光通信システムが提供される。
【００７６】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（１２）前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
前記光変調器が、マッハツェーンダ型光変調器であることを特徴とする（１０）に記載の波長分割多重光通信中継システムが提供される。
【００７９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００８０】
（第１の実施の形態）
図６は、本発明の第１の実施の形態による光２Ｒ中継器の構成を示すブロック図である。
【００８１】
”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された伝送光信号は、入力光信号４０として、光増幅器２５に入力される。
【００８２】
この光増幅器２５は、入力光信号４０の光強度を、第１の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子２６の動作に適した強度に増幅するための光増幅器である。
【００８３】
そして、光増幅器２５によって増幅された入力光信号４０は、第１の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子２６に入力され、当該過飽和吸収素子において、既述したように”０”レベルの雑音が除去される。
【００８４】
図８の（ａ）乃至（ｄ）は、図６における各部の信号波形を示している。
【００８５】
図８の（ａ）は、図６に示したＡ点、即ち、光増幅器２５によって増幅された信号波形を表しており、一般に、”０”と”１”の双方のレベルに雑音が重畳されている。
【００８６】
また、図８の（ｂ）は、図６に示したＢ点における信号波形を示している。
【００８７】
即ち、この図６に示したＢ点における信号波形は、上述したように、”０”レベルに重畳された雑音が除去された波形となっている。
【００８８】
さて、第１の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子２６の出力信号は、光受信器２７によって光電変換され、光電変換後の電気信号は、増幅器２８によって増幅される。
【００８９】
従って、図６におけるＢ′点、即ち、増幅器２８によって増幅された信号波形においても、図８の（ｂ）と同様の波形が観測される。
【００９０】
その後、増幅器２８の出力電気信号は、光信号論理反転モジュールとしての光変調器３０の変調信号入力端子３０−３に入力される。
【００９１】
ここで、光信号論理反転モジュールとしての光変調器３０の動作について説明する。
【００９２】
この光変調器３０は、一般に、光の強度変調に用いられるもので、実際には、半導体で作製された電界吸収型光変調器やニオブ酸リチウムの基板上に作製されたマッハツェーンダ型光変調器が用いられる。
【００９３】
図７は、光変調器３０の一例としての電界吸収型光変調器のバイアス電圧と光信号透過率の関係を示す図である。
【００９４】
図７において、横軸はバイアス電圧（負電圧）を、また縦軸は透過率をそれぞれ表している。
【００９５】
図７からわかるように、電界吸収型光変調器は、バイアス電圧の絶対値を増大すればそれだけ光の透過率が減少する特性を有している。
【００９６】
従って、変調信号を、”０”レベルの時には０電圧となるように、また”１”レベルの時には、適切な値の負電圧となるように、電界吸収型光変調器のバイアス電圧に印加することにより、電界吸収型光変調器の出力には、変調信号が”０”レベルの時には光の透過率が大きいため”１”レベルが、また変調信号が”１”レベルの時には光の透過率が減少するため”０”レベルが、それぞれ出力されることになる。
【００９７】
即ち、電界吸収型光変調器によって変調信号と出力される変調光信号との間では、論理の反転が生じていることになる。
【００９８】
再び、図６の説明に戻る。
【００９９】
上述したような特性を有する光変調器３０の変調信号入力端子３０−３に、増幅器２８の出力信号を印加する。
【０１００】
この場合、増幅器２８の出力信号は、”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には光変調器３０の変調信号入力端子３０−３に印加するのに適した負電圧に調整されているものとする。
【０１０１】
更に、光送信器２９から出力された光信号が、光変調器３０の被変調光入力端子３０−１に入力される。
【０１０２】
すると、上述したような電界吸収型光変調器の原理によって、光変調器３０の出力側の端子、即ち、変調光出力端子３０−２には、論理が反転された光信号が出力されることになる。
【０１０３】
図８の（ｃ）は、図６に示したＣ点、即ち、光変調器３０の変調光出力端子３０−２における信号波形を示している。
【０１０４】
図８の（ｃ）に示されているように、図８の（ｂ）における”１”レベルに重畳された雑音は、論理反転により、図８の（ｃ）の”０”レベルに重畳された雑音に変換されていることがわかる。
【０１０５】
さて、光変調器３０の変調光出力端子３０−２から出力された光信号は、光増幅器３１で所定レベルに増幅された後、第２の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子３２に入力される。
【０１０６】
この第２の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子３２においては、前述した第１の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子２６におけるのと同様に、”０”レベルに重畳された雑音成分が抑圧され、出力信号５５−１を得る。
【０１０７】
図８の（ｄ）は、図６に示したＤ点、即ち、第２の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子３２の出力側における信号波形を示している。
【０１０８】
この図８の（ｄ）から、光信号論理反転モジュールとしての光変調器３０によって、論理反転された光信号を第２の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子３２に通過させることにより、最終的に全ての雑音成分が抑圧されていることがわかる。
【０１０９】
上記においては、光信号論理反転モジュールとしての光変調器３０として電界吸収型光変調器を用いた場合について説明したが、この光変調器３０としては、その他にマッハツェーンダ型光変調器を用いることもできる。
【０１１０】
図９は、マッハツェーンダ型光変調器の構成を示す図である。
【０１１１】
マッハツェーンダ型光変調器への入力光信号６０は、導波路６５に導かれ、その後、導波路６６と、導波路６７とに均等に分岐される。
【０１１２】
導波路６７上には、電極６９が配置されており、電極６９に電圧を加えることにより、導波路６７を通過する光の位相を調整することが可能である。
【０１１３】
例えば、電極６９に電圧を印加しない場合には、導波路６６と導波路６７を伝搬する光の位相は同一であるため、導波路６８によってこれらの光が合波された際の光信号は、両者が互いに強めあって出力光信号６１として出力されることになる。
【０１１４】
一方、電極６９に電圧を印加する際に、導波路６６を伝搬する光の位相に対して、導波路６７を伝搬する光の位相をπだけずらすように、電極６９に印加する電圧を調整する。
【０１１５】
これにより、導波路６６、導波路６７を伝搬した光は、導波路６８上で互いに弱めあい、出力光信号６１には光信号が出力されない状態になる。
【０１１６】
従って、外部からの変調信号を、電極６９に印加することにより、出力光信号６１として、変調信号に対して論理反転された光信号を得ることができる。
【０１１７】
実際には、導波路６６と導波路６７の光路長を厳密に一致させることは困難であるため、導波路６７上に設置された電極６９には、光路長調整のための直流のバイアス電圧７２と変調信号７１を、合成回路７０によって合成し、合成された信号を電極６９に印加する。
【０１１８】
図１０は、上述したマッハツェーンダ型光変調器の変調信号電圧と透過率の関係を示す図である。
【０１１９】
上述したように、マツハツェーンダ型光変調器も、電界吸収型光変調器と同様に、変調信号に対して論理反転した出力光信号を出力することが可能である。
【０１２０】
従って、図６における光信号論理反転モジュールとしての光変調器３０としては、マッハツェーンダ型光変調器を使用することも可能である。
【０１２１】
（第２の実施の形態）
図１１は、本発明の第２の実施の形態としての光２Ｒ中継器の構成を示すブロック図である。
【０１２２】
図１１において、図６に示した第１の実施の形態と同一構成については、同一番号を付し、説明の重複を省略することとする。
【０１２３】
前述した図６の構成では、第１の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子２６として、一般的な、半導体を用いた過飽和吸収素子を利用することを前提としている。
【０１２４】
しかるに、この第２の実施の形態においては、図６の第１の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子２６として、電界吸収型光変調器３５を使用するようにしている。
【０１２５】
そして、第２の実施の形態においては、この電界吸収型光変調器３５を図６における第１の光信号雑音除去モジュールとしての過飽和吸収素子２６と光受信器２７の役割を兼ね備える構成要素として利用しているところに特徴を有する。
【０１２６】
一般に、電界吸収型光変調器３５の被変調光入力端子３５−１に強度変調光を入力すると、電界吸収型光変調器３５内部の電界強度の変化が生じる。
【０１２７】
そして、この変化により、電界吸収型光変調器３５の変調信号入力端子３５−３において、入力信号の強度変化に対応した電圧変化が観測されることが知られている。
【０１２８】
従って、光増幅器２５によって増幅された入力信号４０を、電界吸収型光変調器３５の被変調光入力端子３５−１に入力することによって、変調信号入力端子３５−３には、入力信号４０の強度変化に対応した電気信号が得られることになる。
【０１２９】
即ち、電界吸収型光変調器３５は、既述の過飽和吸収素子としての役割のみでなく、光受信器の役割も兼ね備えているわけである。
【０１３０】
そして、変調信号入力端子３５−３から出力された電気信号は、増幅器２８へと導かれ、図６の説明におけるのと同様の構成、原理によって、最終的に、”０”レベル、”１”レベルに重畳された雑音成分が除去された出力信号５５ー２が得られる。
【０１３１】
図１１に示した第２の実施の形態を用いれば、図６における光受信器２７を用いる必要がないため、光２Ｒ中継器の構築に要する費用を削減することができる可能性がある。
【０１３２】
これまで述べたように、第１の実施の形態及び第２の実施の形態による光２Ｒ中継器は、伝送信号の”０”レベルと”１”レベルに重畳した雑音成分を双方とも除去可能であり、図３及び図５に示す従来の過飽和吸収素子を用いた光２Ｒ中継器では不可能であった、”１”レベルの雑音除去を可能とした点に大きな特徴を有する。
【０１３３】
また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態による光２Ｒ中継器においては、光送信器２９から出力される光信号の波長は、自由に設定することが可能であるので、入力信号４０と出力信号５５−１あるいは５５−２の波長は、同一にすることも可能であるし、異なるものにすることも可能である。
【０１３４】
即ち、第１の実施の形態及び第２の実施の形態において開示された光２Ｒ中継器は、波長変換の機能を有する。
【０１３５】
一方、図３に示す従来の光２Ｒ中継器は、波長変換の機能を有していないので、この点で、第１の実施の形態及び第２の実施の形態において開示された光２Ｒ中継器は、優れていると言える。
【０１３６】
（第３の実施の形態）
さて、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態は、光２Ｒ中継器による単一波長の信号の光２Ｒ再生機能を提供している。
【０１３７】
しかし、昨今の波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送方式技術の進展には目を見張るものがあり、本発明もＷＤＭ光伝送技術にも適用可能であることが望まれる。
【０１３８】
そこで、本発明の第３の実施の形態として、ＷＤＭ光伝送方式に適用可能な光２Ｒ中継器について、図１２を用いて説明する。
【０１３９】
図１２は、本発明の第３の実施の形態としての光２Ｒ中継器を用いる波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【０１４０】
図１２に示すように、入力波長分割多重光信号８０は、複数の波長成分の信号光から構成されており、波長分波器８１に入力される。
【０１４１】
波長分波器８１は、入力波長分割多重光信号８０を各波長成分に分波する機能を有している。
【０１４２】
各波長成分の光信号は、それぞれ、本発明の第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態による光２Ｒ再生機能を有する光２Ｒ中継器と同様に構成されている複数の光２Ｒ中継器９０−１〜Ｎに入力されることにより、前述したようにして”０”レベルおよび”１”レベルの雑音が双方とも除去される。
【０１４３】
そして、光２Ｒ中継器９０−１〜Ｎによって光２Ｒ再生されて出力される各波長成分の光信号は、波長合波器８２によって合波され、出力波長分割多重光信号８５として出力される。
【０１４４】
上述したように、本発明の第３の実施の形態による光２Ｒ中継器を用いる波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送中継システムによれば、波長分割多重光信号に対しても、各波長成分の”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音成分を全て除去することが可能となり、波長分割多重光通信方式の伝送特性改善に極めて有効である。
【０１４５】
また、上述した本発明の第３の実施の形態による光２Ｒ中継器を用いる波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送中継システムは、波長分波器８１、光２Ｒ中継器９０−１〜Ｎ，波長合波器８２を、半導体集積回路として一体的に実現できる可能性もあり、システム実現に要する費用を著しく削減できる可能性がある。
【０１４６】
上述したように、本発明において開示された光２Ｒ中継器を用いれば、強度変調信号の”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音成分を双方とも除去することが可能であり、光伝送特性の改善効果は極めて大である。
【０１４７】
【発明の効果】
従って、以上説明したように、本発明によれば、”０”レベルのみではなく、”１”レベルに重畳された雑音成分も除去可能な光２Ｒ中継器及びそれを用いる波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送中継システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の光増幅中継システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、従来の光２Ｒ中継器を用いた光増幅中継システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、従来の光２Ｒ中継器の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、過飽和吸収素子として電界吸収型光変調器を用いた場合の従来の光２Ｒ中継器の入出力波形を示す図である。
【図５】図５は、半導体の過飽和吸収現象を用いた従来の光２Ｒ中継器の他の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態による光２Ｒ中継器の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６の光変調器３０の一例としての電界吸収型光変調器のバイアス電圧と光信号透過率の関係を示す図である。
【図８】図８の（ａ）乃至（ｄ）は、図６における各部の信号波形を示す図である。
【図９】図９は、図６の光変調器３０の他の例としてのマッハツェーンダ型光変調器の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、図９のマッハツェーンダ型光変調器の変調信号電圧と透過率の関係を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態としての光２Ｒ中継器の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施の形態としての光２Ｒ中継器を用いる波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送中継システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１：光送信器
２−１〜２−Ｎ：光ファイバ伝送路
３−１〜３−Ｎ：光増幅中継器
４：光受信器
５：光２Ｒ中継器
６−１，６−２：光増幅器
７：過飽和吸収素子
４０，６０：入力光信号
５０−１，５０−２，５５−１，５５−２，６１：出力光信号
２０，２９：光送信器
２２：電界吸収型光変調器
２３：光サーキュレータ
２３−１〜２３−３：端子
２５，３１：光増幅器
２６，３２：過飽和吸収素子（光信号雑音除去モジュール）
２７：光受信器
２８：増幅器
３０：光変調器（光信号論理反転モジュール）
３０−１，３５−１：被変調光入力端子
３０−２：変調光出力端子
３０−３，３５−３：変調信号入力端子
３５：電界吸収型光変調器（光信号論理反転モジュール）
６５，６６，６７，６８：導波路
６９：電極
７０：合成回路
７１：変調信号
７２：バイアス電圧
８０：入力波長分割多重光信号
８１：波長分波器
８２：波長合波器
８５：出力波長分割多重光信号
９０−１〜Ｎ：光２Ｒ中継器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical communication system, and more particularly to an optical 2R repeater used in an optical amplification repeater system and a wavelength division multiplexing optical communication repeater system using the same.
[0002]
[Prior art]
In current optical communication systems, optical signals are amplified and relayed by optical amplifiers installed at regular intervals.
[0003]
FIG. 1 shows the configuration of such an optical amplification repeater system.
[0004]
In FIG. 1, an optical signal transmitted from an optical transmitter 1 is input to an optical fiber transmission line 2-1, and is transmitted through the optical fiber transmission line 2-1, and then incident on an optical amplification repeater 3-1.
[0005]
The optical amplifying repeater 3-1 amplifies and repeats an optical signal that has been lowered due to the loss of the optical fiber transmission line 2-1, and restores the level of the optical signal to minimize degradation of signal quality. Has been installed for.
[0006]
Then, the output optical signal from the optical amplifying repeater 3-1 is input to the optical fiber transmission line 2-2 connected to the next stage, and the optical signal is similarly transmitted to the optical fiber transmission line 2-3,. It is transmitted to the optical fiber transmission line 2-N.
[0007]
During this time, each of the optical fiber transmission lines 2-2, 2-3,..., 2- (N-1) is amplified and relayed by the optical amplification repeaters 3-2, 3-3,. The level of the optical signal lowered by the loss is recovered.
[0008]
The optical signal transmitted through the optical fiber transmission line 2-N at the final stage is input to the optical receiver 4, and the signal is regenerated in the optical receiver 4.
[0009]
However, in the optical amplifying and repeating system as shown in FIG. 1, the noise generated by the chromatic dispersion characteristics and the nonlinear optical effect of the optical fiber transmission lines 2-1 to 2-N, and the optical amplifying repeater 3-1. Noise generated by ˜3-N is superimposed on the transmitted optical signal.
[0010]
In the current optical transmission system, an intensity modulation system is used to turn ON (present) and OFF (absent) the optical signal for data signals “1” and “0”. Noise is superimposed on the “0” level.
[0011]
These noises cause deterioration in the quality of the transmitted optical signal.
[0012]
As a measure for solving the above-mentioned problem, studies on the use of an optical 2R repeater having an optical signal amplification and waveform shaping function as an optical 2R function are underway.
[0013]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical amplification repeater system using such an optical 2R repeater.
[0014]
In FIG. 2, the same components as those in FIG.
[0015]
The optical signal output of the optical fiber transmission line 2-2 is input to the optical 2R repeater 5.
[0016]
The optical 2R repeater 5 has a function of removing noise superimposed on the optical signal in the transmission so far.
[0017]
Therefore, the insertion of the optical 2R repeater 5 can be expected to improve the transmission characteristics as compared with the system shown in FIG.
[0018]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical 2R repeater.
[0019]
The input optical signal 40 on which the noise as described above is superimposed is first amplified to a predetermined intensity suitable for the operation of the saturable absorber 7 described later by the optical amplifier 6-1.
[0020]
The optical signal amplified by the optical amplifier 6-1 is incident on the saturable absorber element 7.
[0021]
The supersaturated absorption element 7 absorbs and removes a weak optical signal component as will be described later, but is an element having a property of transmitting a strong optical signal component, and removes noise of “0” level of the optical signal. Can be used effectively.
[0022]
The optical signal from which the noise of “0” level is removed by such a saturable absorbing element 7 is input to an optical amplifier 6-2 installed to compensate for the loss in the saturable absorbing element 7, and is amplified to a predetermined intensity. Then, the output optical signal 50-1 is obtained.
[0023]
Here, the operation principle of the supersaturated absorption element 7 will be briefly described.
[0024]
This saturable absorption element is made of a semiconductor having a parameter called an absorption edge wavelength.
[0025]
In general, when light is incident on a semiconductor, light having a wavelength longer than the absorption edge wavelength is transmitted without being absorbed by the semiconductor, but light having a wavelength shorter than the absorption edge wavelength is absorbed by the semiconductor. It has been.
[0026]
Although this absorption edge wavelength is determined by the composition of the semiconductor, it is known that it also varies depending on the value of a bias voltage (negative voltage) applied to the semiconductor.
[0027]
That is, when the absolute value of the negative bias voltage is increased, there is a phenomenon that the absorption edge wavelength is shifted to the long wavelength side.
[0028]
First, the wavelength of light incident on the semiconductor is set to a wavelength at which light is absorbed by applying a bias voltage.
[0029]
In such a state, weak incident light is absorbed by the semiconductor and is not output to the output side of the semiconductor.
[0030]
However, when strong light is incident on the semiconductor, a large amount of carriers are generated in the semiconductor due to the incident photons, so that the electric field inside the semiconductor is affected, thereby shifting the absorption edge wavelength to the short wavelength side. This phenomenon is known to occur.
[0031]
Due to such a phenomenon, when an optical pulse signal set to a wavelength at which absorption occurs is incident on a semiconductor, the above phenomenon occurs due to the incidence of the optical pulse, and the absorption edge moves to the short wavelength side. Ascending, an optical pulse is output to the output side of the semiconductor.
[0032]
On the other hand, when the incident light signal is a weak signal, the above phenomenon does not occur, and the semiconductor absorbs the incident light.
[0033]
Such a semiconductor property is called a supersaturated absorption phenomenon, and an element using the supersaturated absorption phenomenon of a semiconductor element is called a saturable absorption element.
[0034]
By utilizing the above-described properties of such a saturable absorber, it is possible to remove noise from an optical signal accompanied by noise generated in the transmission system.
[0035]
And as a saturable absorption element, it is possible to use various optical elements using a semiconductor.
[0036]
For example, as the saturable absorption element, a semiconductor optical amplifier, an electroabsorption optical modulator, or the like can be used.
[0037]
FIG. 4 is a diagram showing input / output waveforms of the optical 2R repeater when an electroabsorption optical modulator is used as the saturable absorption element.
[0038]
As described above, in the current optical communication system, the intensity modulation method is used, and two states of “0” and “1” are transmitted. Noise is superimposed.
[0039]
In this way, the optical signal on which noise is superimposed is input to the optical 2R repeater.
[0040]
Therefore, generally, the input waveform to the optical 2R repeater is expressed as shown in FIG.
[0041]
Here, the shaded portions superimposed on the “0” level and the “1” level indicate the above-described noise components.
[0042]
When such an optical signal is input to the optical 2R repeater, the noise superimposed on the “0” level is removed due to the above-described supersaturation absorption phenomenon. As a result, the output of the optical 2R repeater is shown in FIG. A signal waveform having noise superimposed on only the “1” level as shown in FIG.
[0043]
The use of the above-described characteristics of the saturable absorbing element has an effect of improving the optical transmission characteristics. Mangeney S.M. Barre, G. et al. Aubin, J-L. Oudar, and O.M. Leclerc, “System application of 1.5 μm ultrafast saturable absorber in 10 Gbit / s long-haul transmission,” Electronics Letters, Vol. 36, no. 20, pp. 1725-1727, 2000.
[0044]
FIG. 5 is a block diagram showing another configuration of a conventional optical 2R repeater using an electroabsorption optical modulator using a semiconductor saturable absorption phenomenon.
[0045]
This configuration is, for example, N.I. Edagawa, M .; Suzuki, and S.R. Yamamoto, “Novel Wavelength converter using an electroabsorption modulator,” IEICE Trans. Electron. , Vol. E81-C, No. 8, pp. 1251-1257, 1998, and Japanese Patent Laid-Open No. 10-78595, the noise superimposed on the “0” level is removed, and at the same time, the wavelength conversion function of the input signal is provided. Have.
[0046]
Hereinafter, the operation of such an optical 2R repeater will be described with reference to FIG.
[0047]
In FIG. 5, an optical transmitter 20 is an optical signal source that oscillates at a wavelength λ1.
[0048]
The optical signal output from the optical transmitter 20 is input to the electroabsorption optical modulator 22.
[0049]
By appropriately adjusting the bias voltage of the electroabsorption optical modulator 22, the optical signal having the wavelength λ1 output from the optical transmitter 20 is almost completely absorbed by the electroabsorption optical modulator. Can be.
[0050]
On the other hand, the optical signal for signal transmission is input to the terminal 23-2 of the optical circulator 23 as the input optical signal 40 having the wavelength λ2.
[0051]
The optical circulator 23 has such a characteristic as to enable only one-way signal transmission to the adjacent port counterclockwise in FIG.
[0052]
That is, in this optical circulator 23, the optical signal input to the terminal 23-1 of the optical circulator 23 is output to the terminal 23-3, and the optical signal input to the terminal 23-2 is output to the terminal 23-1. The optical signal input to the terminal 23-3 has such a characteristic that it is output to the terminal 23-2.
[0053]
Therefore, the input optical signal 40 input to the terminal 23-2 of the optical circulator is output to the terminal 23-1 of the optical circulator and then input to the electroabsorption optical modulator 22.
[0054]
When the input optical signal 40 is input to the electroabsorption optical modulator 22, the input optical signal 40 is “1” level, that is, in the state where light is present, the absorption edge wavelength of the electroabsorption optical modulator 22 is changed. Since the light is shifted to the short wavelength side, the input optical signal from the optical transmitter 20 that has been absorbed by the electroabsorption optical modulator 22 until now is no longer absorbed by the electroabsorption optical modulator 22 and is not generated by the optical circulator. Guided to terminal 23-1.
[0055]
On the other hand, when the input optical signal 40 is at the “0” level, that is, no light is present, the output optical signal from the optical transmitter 20 remains absorbed by the electroabsorption optical modulator 22. Light is not input to the terminal 23-1 of the optical circulator.
[0056]
In this way, when the input optical signal 40 and the optical signal from the optical transmitter 20 are simultaneously input to the electroabsorption optical modulator 22, the logic of “0” and “1” of the input optical signal 40 is equivalently equivalent. Is stored, and the optical signal whose wavelength is converted from λ2 to wavelength λ1 is input to the terminal 23-1 of the optical circulator.
[0057]
And the said optical signal input into the terminal 23-1 of the optical circulator is guide | induced to the terminal 23-3 of an optical circulator, and becomes the output optical signal 50-2.
[0058]
As described above, when the configuration of FIG. 5 is used, as a result, the input optical signal 40 having the wavelength λ2 is converted into the output optical signal 50-2 having the wavelength λ1.
[0059]
Further, in the state where the input optical signal 40 is at the “0” level, the absorption edge wavelength of the electroabsorption optical modulator 22 does not change, and the output optical signal from the optical transmitter 20 is the electroabsorption optical modulator 22. Therefore, no light is output as the output optical signal 50-2.
[0060]
That is, even if noise is superimposed on the “0” level of the input signal 40, this noise is removed.
[0061]
That is, it can be seen that the optical 2R repeater having the configuration shown in FIG. 5 has the effects shown in FIG. 4 in the same manner as the optical 2R repeater having the configuration shown in FIG.
[0062]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in the conventional optical 2R repeater as shown in FIG. 3 or FIG. 5, the noise component superimposed on the “0” level can be removed, but it is superimposed on the “1” level. There is a problem that noise components cannot be removed.
[0063]
In general, the transmission characteristics of an optical transmission system are determined by the magnitude of noise superimposed on the “0” level and the “1” level. Therefore, by removing the noise component superimposed on the “0” level, the transmission characteristics can be reduced. The improvement effect is not sufficient, and the appearance of an optical 2R repeater capable of removing the noise component superimposed on the “1” level is desired.
[0064]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and includes an optical 2R repeater capable of removing not only the “0” level but also the noise component superimposed on the “1” level. An object of the present invention is to provide a wavelength division multiplexing optical communication system to be used.
[0065]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, in order to solve the above problems,
  (1) Receives an optical signal in which noise is superimposed on the “0” level and “1” level input from the optical fiber transmission line, and removes the noise superimposed on the “0” level in the optical signal.It is a supersaturated absorption element with a function.A first optical signal denoising module that outputs an optical signal in which noise is superimposed only on the “1” level;
  A modulated optical signal input terminal, a modulated optical output terminal, and a modulated signal input terminal are provided, and the logic of the optical signal input to the modulated optical signal input terminal is converted into a modulated signal input to the modulated signal input terminal. An optical modulator having a function of inverting and outputting from the modulated light output terminal, and supplying an optical signal having an arbitrary wavelength to the modulated optical signal input terminal of the optical modulator as the modulated optical signal An optical transmitter; an optical receiver that outputs an electrical signal obtained by photoelectrically converting an optical signal output from the saturable absorption element that constitutes the first optical signal noise elimination module; and an output from the optical receiver. A voltage having a value suitable for application to the zero voltage when the optical signal is “0” level and to the modulation signal input terminal of the optical modulator when the optical signal is “1” level. Adjust to the above An amplifier that outputs the modulation signal to a modulation signal input terminal of a modulator, and based on the modulation signal input to the modulation signal input terminal of the optical modulator, from the optical transmitter to the optical modulator The modulated optical signal supplied to the modulated optical signal input terminalInverts the logic of the optical signal in which noise is superimposed only on the "1" level output from the first optical signal noise removal moduleHave logicOptical signal with noise superimposed only on “0” levelFrom the modulated light output terminal of the light modulatorAn optical signal logic inversion module to output;
  "0" level noise is removed from an optical signal in which noise is superimposed only on the "0" level output from the optical signal logic inversion module.It is a supersaturated absorption element with a function.A second optical signal noise removal module that outputs an optical signal from which noise superimposed on the “0” level and the “1” level is removed;
  An optical 2R repeater is provided.
[0066]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (2)The optical modulator is an electroabsorption optical modulatorAn optical 2R repeater according to (1) is provided.
[0067]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (3)The optical modulator is a Mach-Zehnder optical modulator (1)An optical 2R repeater described in 1) is provided.
[0068]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (4)A first modulated optical signal input terminal and a first modulated signal input terminal are provided, and noise is superimposed on the “0” level and the “1” level input from the optical fiber transmission line to the modulated optical input terminal. A function of removing the noise superimposed on the “0” level in the optical signal, and an optical signal input from the optical fiber transmission line to the first modulated light input terminal. An electrical signal corresponding to a change in the intensity of an optical signal input to the first modulated optical input terminal and from which noise superimposed on a “0” level is removed A first optical signal noise removal module comprising an electroabsorption optical modulator that outputs from a modulation signal input terminal of
  A second modulated optical signal input terminal; a modulated optical output terminal; and a second modulated signal input terminal. The logic of the optical signal input to the second modulated optical signal input terminal is the second modulated optical signal input terminal. An optical modulator having a function of inverting and outputting from the modulated light output terminal based on the modulated signal input to the modulated signal input terminal of the optical modulator, and an optional second modulated optical signal input terminal of the optical modulator Output from the first modulation signal input terminal of the electroabsorption optical modulator that constitutes the first optical signal noise removal module. By amplifying the generated electric signal, the optical signal is suitable for being applied to a zero voltage when the optical signal is “0” level and to a second modulation signal input terminal of the optical modulator when the optical signal is “1” level. The second voltage of the light modulator is adjusted to the value voltage. An amplifier for supplying the signal input terminal as the modulation signal, and based on the modulation signal input to the second modulation signal input terminal of the optical modulator, the optical transmitter to the second of the optical modulator. The modulated optical signal supplied to the modulated optical signal input terminal of the optical signal is obtained by inverting the logic of the optical signal in which the noise is superimposed only on the “1” level output from the first optical signal noise removing module. An optical signal logic inversion module that outputs from the modulated light output terminal of the optical modulator as an optical signal in which noise is superimposed only on the “0” level,
  This is a saturable absorption element having a function of removing “0” level noise in an optical signal in which noise is superimposed only on “0” level output from the optical signal logic inversion module. A second optical signal denoising module that outputs an optical signal from which noise superimposed on the level is removed;
  WithAn optical 2R repeater is provided.
[0069]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (5)The optical modulator is an electroabsorption optical modulator (4)An optical 2R repeater described in 1) is provided.
[0070]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (6)The optical modulator is a Mach-Zehnder optical modulator (4)An optical 2R repeater described in 1) is provided.
[0071]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (7)A wavelength demultiplexer having a function of demultiplexing the input wavelength division multiplexed optical signal into each wavelength component, while receiving an input wavelength division multiplexed optical signal composed of signal light of a plurality of wavelength components;
  Each wavelength component optical signal demultiplexed into a plurality of wavelength component signal lights by the wavelength demultiplexer is input, and is superimposed on the “0” level and “1” level of each wavelength component signal light, respectively. A plurality of optical 2R repeaters having an optical 2R regeneration function for removing all noise components,
  A wavelength multiplexer that outputs an optical signal of each wavelength component reproduced by optical 2R by the plurality of optical 2R repeaters to output as an output wavelength multiplexed optical signal;
  Each of the plurality of optical 2R repeaters is
  Upon receiving the optical signal of each wavelength component in which noise is superimposed on the “0” level and “1” level input from the wavelength demultiplexer, the noise superimposed on the “0” level in this optical signal is removed. A first optical signal denoising module that is a supersaturated absorption element having a function and outputs an optical signal in which noise is superimposed only on the “1” level;
  A modulated optical signal input terminal, a modulated optical output terminal, and a modulated signal input terminal are provided, and the logic of the optical signal input to the modulated optical signal input terminal is converted into a modulated signal input to the modulated signal input terminal. An optical modulator having a function of inverting and outputting from the modulated light output terminal, and supplying an optical signal having an arbitrary wavelength to the modulated optical signal input terminal of the optical modulator as the modulated optical signal An optical transmitter; an optical receiver that outputs an electrical signal obtained by photoelectrically converting an optical signal output from the saturable absorption element that constitutes the first optical signal noise elimination module; and an output from the optical receiver. A voltage having a value suitable for application to the zero voltage when the optical signal is “0” level and to the modulation signal input terminal of the optical modulator when the optical signal is “1” level. Adjust to the above An amplifier that outputs the modulation signal to a modulation signal input terminal of a modulator, and based on the modulation signal input to the modulation signal input terminal of the optical modulator, from the optical transmitter to the optical modulator The modulated optical signal supplied to the modulated optical signal input terminal has logic obtained by inverting the logic of the optical signal in which noise is superimposed only on the “1” level output from the first optical signal noise removal module. An optical signal logic inversion module that outputs from the modulated light output terminal of the optical modulator as an optical signal in which noise is superimposed only on the “0” level;
  This is a saturable absorption element having a function of removing “0” level noise in an optical signal in which noise is superimposed only on “0” level output from the optical signal logic inversion module. A second optical signal denoising module that outputs an optical signal from which noise superimposed on the level is removed;
  Wavelength division multiplexing optical communication relay system comprisingIs provided.
[0072]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (8)(7) The optical modulator is an electroabsorption optical modulatorA wavelength division multiplexing optical communication system is provided.
[0073]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (9)Each of the plurality of optical 2R repeaters is
  (7) The optical modulator is a Mach-Zehnder optical modulator.A wavelength division multiplexing optical communication system is provided.
[0074]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (10)A wavelength demultiplexer having a function of demultiplexing the input wavelength division multiplexed optical signal into each wavelength component, while receiving an input wavelength division multiplexed optical signal composed of signal light of a plurality of wavelength components;
  Each wavelength component optical signal demultiplexed into a plurality of wavelength component signal lights by the wavelength demultiplexer is input, and is superimposed on the “0” level and “1” level of each wavelength component signal light, respectively. A plurality of optical 2R repeaters having an optical 2R regeneration function for removing all noise components,
  A wavelength multiplexer that outputs an optical signal of each wavelength component reproduced by optical 2R by the plurality of optical 2R repeaters to output as an output wavelength multiplexed optical signal;
  Each of the plurality of optical 2R repeaters is
  A first modulated optical signal input terminal and a first modulated signal input terminal are provided, and noise is superimposed on the “0” level and the “1” level input from the optical fiber transmission line to the modulated optical input terminal. A function of removing the noise superimposed on the “0” level in the optical signal, and an optical signal input from the optical fiber transmission line to the first modulated light input terminal. An electrical signal corresponding to a change in the intensity of an optical signal input to the first modulated optical input terminal and from which noise superimposed on a “0” level is removed A first optical signal noise removal module comprising an electroabsorption optical modulator that outputs from a modulation signal input terminal of
  A second modulated optical signal input terminal; a modulated optical output terminal; and a second modulated signal input terminal. The logic of the optical signal input to the second modulated optical signal input terminal is the second modulated optical signal input terminal. An optical modulator having a function of inverting and outputting from the modulated light output terminal based on the modulated signal input to the modulated signal input terminal of the optical modulator, and an optional second modulated optical signal input terminal of the optical modulator Output from the first modulation signal input terminal of the electroabsorption optical modulator that constitutes the first optical signal noise removal module. By amplifying the generated electric signal, the optical signal is suitable for being applied to a zero voltage when the optical signal is “0” level and to a second modulation signal input terminal of the optical modulator when the optical signal is “1” level. The second voltage of the light modulator is adjusted to the value voltage. An amplifier for supplying the signal input terminal as the modulation signal, and based on the modulation signal input to the second modulation signal input terminal of the optical modulator, the optical transmitter to the second of the optical modulator. The modulated optical signal supplied to the modulated optical signal input terminal of the optical signal is obtained by inverting the logic of the optical signal in which the noise is superimposed only on the “1” level output from the first optical signal noise removing module. An optical signal logic inversion module that outputs from the modulated light output terminal of the optical modulator as an optical signal in which noise is superimposed only on the “0” level,
  This is a saturable absorption element having a function of removing “0” level noise in an optical signal in which noise is superimposed only on “0” level output from the optical signal logic inversion module. A second optical signal denoising module that outputs an optical signal from which noise superimposed on the level is removed;
  WithA wavelength division multiplexing optical communication relay system is provided.
[0075]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (11) Each of the plurality of optical 2R repeaters is
  The optical modulator is an electroabsorption optical modulatorA wavelength division multiplexing optical communication system according to (10) is provided.
[0076]
  Further, according to the present invention, in order to solve the above problems,
  (12) Each of the plurality of optical 2R repeaters is
  The light modulator is(10) characterized in that it is a Mach-Zehnder type optical modulator.The described wavelength division multiplexing optical communication relay system is provided.
[0079]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0080]
(First embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the optical 2R repeater according to the first embodiment of the present invention.
[0081]
The transmission optical signal in which noise is superimposed on the “0” level and the “1” level is input to the optical amplifier 25 as the input optical signal 40.
[0082]
This optical amplifier 25 is an optical amplifier for amplifying the optical intensity of the input optical signal 40 to an intensity suitable for the operation of the saturable absorber 26 as the first optical signal noise removing module.
[0083]
Then, the input optical signal 40 amplified by the optical amplifier 25 is input to the supersaturated absorption element 26 as the first optical signal noise removing module, and in the supersaturated absorption element, the noise of “0” level as described above. Is removed.
[0084]
(A) to (d) of FIG. 8 show signal waveforms of respective parts in FIG.
[0085]
FIG. 8A shows the signal waveform amplified by the point A shown in FIG. 6, that is, the optical amplifier 25. In general, noise is superimposed on both levels of “0” and “1”. ing.
[0086]
FIG. 8B shows a signal waveform at point B shown in FIG.
[0087]
That is, the signal waveform at point B shown in FIG. 6 is a waveform from which noise superimposed on the “0” level is removed, as described above.
[0088]
Now, the output signal of the saturable absorption element 26 as the first optical signal noise removing module is photoelectrically converted by the optical receiver 27, and the electric signal after the photoelectric conversion is amplified by the amplifier 28.
[0089]
Therefore, a waveform similar to that in FIG. 8B is also observed at the point B ′ in FIG. 6, that is, the signal waveform amplified by the amplifier 28.
[0090]
Thereafter, the output electrical signal of the amplifier 28 is input to the modulation signal input terminal 30-3 of the optical modulator 30 as an optical signal logic inversion module.
[0091]
Here, the operation of the optical modulator 30 as the optical signal logic inversion module will be described.
[0092]
The optical modulator 30 is generally used for intensity modulation of light, and actually, an electroabsorption optical modulator made of a semiconductor or a Mach-Zehnder type light made on a lithium niobate substrate. A modulator is used.
[0093]
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the bias voltage and the optical signal transmittance of an electroabsorption optical modulator as an example of the optical modulator 30.
[0094]
In FIG. 7, the horizontal axis represents the bias voltage (negative voltage), and the vertical axis represents the transmittance.
[0095]
As can be seen from FIG. 7, the electroabsorption optical modulator has a characteristic that the light transmittance decreases as the absolute value of the bias voltage increases.
[0096]
Therefore, the modulation signal is applied to the bias voltage of the electroabsorption optical modulator so as to be 0 voltage at the “0” level and to have an appropriate negative voltage at the “1” level. Accordingly, the output of the electroabsorption optical modulator has a light transmission rate of 1 when the modulation signal is “0” level, and the light transmission rate when the modulation signal is “1” level. Therefore, “0” level is output respectively.
[0097]
That is, a logic inversion occurs between the modulated signal and the modulated optical signal output by the electroabsorption optical modulator.
[0098]
Returning to the description of FIG.
[0099]
The output signal of the amplifier 28 is applied to the modulation signal input terminal 30-3 of the optical modulator 30 having the characteristics as described above.
[0100]
In this case, the output signal of the amplifier 28 is adjusted to a zero voltage when the level is “0”, and to a negative voltage suitable for being applied to the modulation signal input terminal 30-3 of the optical modulator 30 when the level is “1”. It is assumed that
[0101]
Further, the optical signal output from the optical transmitter 29 is input to the modulated light input terminal 30-1 of the optical modulator 30.
[0102]
Then, according to the principle of the electroabsorption optical modulator as described above, an optical signal whose logic is inverted is output to the output side terminal of the optical modulator 30, that is, the modulated light output terminal 30-2. become.
[0103]
FIG. 8C shows a signal waveform at the point C shown in FIG. 6, that is, at the modulated light output terminal 30-2 of the optical modulator 30.
[0104]
As shown in FIG. 8C, the noise superimposed on the “1” level in FIG. 8B is superimposed on the “0” level in FIG. 8C by logic inversion. It can be seen that it has been converted to noise.
[0105]
The optical signal output from the modulated light output terminal 30-2 of the optical modulator 30 is amplified to a predetermined level by the optical amplifier 31, and then input to the saturable absorption element 32 as the second optical signal noise removing module. Is done.
[0106]
In the saturable absorbing element 32 as the second optical signal noise removing module, the noise component superimposed on the “0” level is the same as in the saturable absorbing element 26 as the first optical signal noise removing module described above. Are suppressed to obtain an output signal 55-1.
[0107]
(D) of FIG. 8 has shown the signal waveform in the point D shown in FIG. 6, ie, the output side of the saturable absorption element 32 as a 2nd optical signal noise removal module.
[0108]
From (d) of FIG. 8, the optical modulator 30 as the optical signal logic inversion module passes the optically inverted optical signal to the saturable absorber element 32 as the second optical signal noise removal module, thereby obtaining the final result. It can be seen that all noise components are suppressed.
[0109]
In the above description, the case where an electroabsorption optical modulator is used as the optical modulator 30 as the optical signal logic inversion module has been described. However, as this optical modulator 30, a Mach-Zehnder optical modulator is used in addition. You can also.
[0110]
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a Mach-Zehnder optical modulator.
[0111]
The input optical signal 60 to the Mach-Zehnder type optical modulator is guided to the waveguide 65 and then branched equally into the waveguide 66 and the waveguide 67.
[0112]
An electrode 69 is disposed on the waveguide 67, and the phase of light passing through the waveguide 67 can be adjusted by applying a voltage to the electrode 69.
[0113]
For example, when no voltage is applied to the electrode 69, the phase of the light propagating through the waveguide 66 and the waveguide 67 is the same, so the optical signal when these lights are combined by the waveguide 68 is Both are strengthened and output as an output optical signal 61.
[0114]
On the other hand, when a voltage is applied to the electrode 69, the voltage applied to the electrode 69 is adjusted so that the phase of the light propagating through the waveguide 67 is shifted by π with respect to the phase of the light propagating through the waveguide 66. .
[0115]
As a result, the light propagated through the waveguide 66 and the waveguide 67 weakens each other on the waveguide 68, and no optical signal is output to the output optical signal 61.
[0116]
Therefore, by applying a modulation signal from the outside to the electrode 69, an optical signal logically inverted with respect to the modulation signal can be obtained as the output optical signal 61.
[0117]
Actually, since it is difficult to make the optical path lengths of the waveguide 66 and the waveguide 67 exactly coincide with each other, the electrode 69 installed on the waveguide 67 has a DC bias voltage 72 for adjusting the optical path length. And the modulation signal 71 are combined by the combining circuit 70, and the combined signal is applied to the electrode 69.
[0118]
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the modulation signal voltage and the transmittance of the Mach-Zehnder optical modulator described above.
[0119]
As described above, the Mach-Zehnder optical modulator can also output an output optical signal obtained by logically inverting the modulation signal, like the electroabsorption optical modulator.
[0120]
Therefore, a Mach-Zehnder type optical modulator can be used as the optical modulator 30 as the optical signal logic inversion module in FIG.
[0121]
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an optical 2R repeater as a second embodiment of the present invention.
[0122]
In FIG. 11, the same components as those of the first embodiment shown in FIG.
[0123]
In the configuration of FIG. 6 described above, it is assumed that a general saturable absorber using a semiconductor is used as the saturable absorber 26 as the first optical signal noise removing module.
[0124]
However, in the second embodiment, an electroabsorption optical modulator 35 is used as the saturable absorption element 26 as the first optical signal noise removal module in FIG.
[0125]
In the second embodiment, the electroabsorption optical modulator 35 is used as a component having the roles of the saturable absorption element 26 and the optical receiver 27 as the first optical signal noise removing module in FIG. It is characterized by
[0126]
Generally, when intensity-modulated light is input to the modulated light input terminal 35-1 of the electroabsorption optical modulator 35, the electric field intensity inside the electroabsorption optical modulator 35 changes.
[0127]
As a result of this change, it is known that a voltage change corresponding to a change in the intensity of the input signal is observed at the modulation signal input terminal 35-3 of the electroabsorption optical modulator 35.
[0128]
Therefore, by inputting the input signal 40 amplified by the optical amplifier 25 to the modulated light input terminal 35-1 of the electroabsorption optical modulator 35, the modulation signal input terminal 35-3 receives the input signal 40. An electric signal corresponding to the intensity change is obtained.
[0129]
That is, the electroabsorption optical modulator 35 has not only the role as the above-described saturable absorption element but also the role of an optical receiver.
[0130]
Then, the electrical signal output from the modulation signal input terminal 35-3 is guided to the amplifier 28, and finally becomes “0” level, “1” by the same configuration and principle as in the description of FIG. An output signal 55-2 from which the noise component superimposed on the level is removed is obtained.
[0131]
If the second embodiment shown in FIG. 11 is used, it is not necessary to use the optical receiver 27 in FIG. 6, and thus there is a possibility that the cost required for constructing the optical 2R repeater can be reduced.
[0132]
As described above, the optical 2R repeaters according to the first and second embodiments can remove both noise components superimposed on the “0” level and the “1” level of the transmission signal. There is a great feature in that “1” level noise removal is possible, which is impossible with the conventional optical 2R repeater using the saturable absorber shown in FIGS. 3 and 5.
[0133]
In the optical 2R repeater according to the first embodiment and the second embodiment, the wavelength of the optical signal output from the optical transmitter 29 can be freely set. 40 and the wavelength of the output signal 55-1 or 55-2 can be the same or different.
[0134]
That is, the optical 2R repeater disclosed in the first embodiment and the second embodiment has a function of wavelength conversion.
[0135]
On the other hand, since the conventional optical 2R repeater shown in FIG. 3 does not have a wavelength conversion function, the optical 2R repeater disclosed in the first and second embodiments in this respect. Is excellent.
[0136]
(Third embodiment)
The first embodiment and the second embodiment described above provide an optical 2R regeneration function of a single wavelength signal by an optical 2R repeater.
[0137]
However, recent progress in wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission technology is remarkable, and it is desirable that the present invention is also applicable to WDM optical transmission technology.
[0138]
Therefore, as a third embodiment of the present invention, an optical 2R repeater applicable to the WDM optical transmission system will be described with reference to FIG.
[0139]
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission system using an optical 2R repeater as a third embodiment of the present invention.
[0140]
As shown in FIG. 12, the input wavelength division multiplexed optical signal 80 is composed of signal light having a plurality of wavelength components, and is input to the wavelength demultiplexer 81.
[0141]
The wavelength demultiplexer 81 has a function of demultiplexing the input wavelength division multiplexed optical signal 80 into each wavelength component.
[0142]
A plurality of optical 2R repeaters each configured so that the optical signal of each wavelength component is the same as the optical 2R repeater having the optical 2R regeneration function according to the first embodiment or the second embodiment of the present invention. By inputting to 90-1 to N, both “0” level noise and “1” level noise are removed as described above.
[0143]
Then, the optical signals of the respective wavelength components output after being reproduced by the optical 2R by the optical 2R repeaters 90-1 to 90 -N are combined by the wavelength multiplexer 82 and output as an output wavelength division multiplexed optical signal 85.
[0144]
As described above, according to the wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission repeater system using the optical 2R repeater according to the third embodiment of the present invention, each wavelength component is also received for a wavelength division multiplexed optical signal. It is possible to remove all noise components superimposed on the 0 "level and the" 1 "level, which is extremely effective for improving the transmission characteristics of the wavelength division multiplexing optical communication system.
[0145]
Further, the wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission relay system using the optical 2R repeater according to the third embodiment of the present invention described above includes the wavelength demultiplexer 81, the optical 2R repeaters 90-1 to N, There is a possibility that the wave generator 82 can be integrally realized as a semiconductor integrated circuit, and the cost required for realizing the system can be significantly reduced.
[0146]
As described above, by using the optical 2R repeater disclosed in the present invention, it is possible to remove both the noise components superimposed on the “0” level and the “1” level of the intensity modulation signal, The effect of improving the transmission characteristics is extremely large.
[0147]
【The invention's effect】
Therefore, as described above, according to the present invention, not only the “0” level but also the optical 2R repeater capable of removing the noise component superimposed on the “1” level and wavelength division multiplexing (WDM) using the same An optical transmission relay system can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical amplification repeater system.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an optical amplification repeater system using a conventional optical 2R repeater.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical 2R repeater.
FIG. 4 is a diagram showing input / output waveforms of a conventional optical 2R repeater when an electroabsorption optical modulator is used as a saturable absorption element.
FIG. 5 is a block diagram showing another configuration of a conventional optical 2R repeater using a semiconductor saturable absorption phenomenon.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an optical 2R repeater according to the first embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a relationship between a bias voltage and an optical signal transmittance of an electroabsorption optical modulator as an example of the optical modulator 30 in FIG. 6;
8A to 8D are diagrams showing signal waveforms at various parts in FIG. 6;
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a Mach-Zehnder optical modulator as another example of the optical modulator 30 of FIG.
10 is a diagram showing the relationship between the modulation signal voltage and the transmittance of the Mach-Zehnder optical modulator of FIG. 9;
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an optical 2R repeater as a second embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission relay system using an optical 2R repeater as a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Optical transmitter
2-1 to 2-N: optical fiber transmission line
3-1 to 3-N: optical amplification repeater
4: Optical receiver
5: Optical 2R repeater
6-1 and 6-2: Optical amplifiers
7: Supersaturated absorber
40, 60: Input optical signal
50-1, 50-2, 55-1, 55-2, 61: Output optical signal
20, 29: Optical transmitter
22: Electroabsorption optical modulator
23: Optical circulator
23-1 to 23-3: Terminal
25, 31: Optical amplifier
26, 32: Saturated absorber (optical signal noise removal module)
27: Optical receiver
28: Amplifier
30: Optical modulator (optical signal logic inversion module)
30-1, 35-1: Modulated light input terminals
30-2: Modulated light output terminal
30-3, 35-3: Modulation signal input terminals
35: Electroabsorption optical modulator (optical signal logic inversion module)
65, 66, 67, 68: Waveguide
69: Electrode
70: Synthesis circuit
71: Modulation signal
72: Bias voltage
80: Input wavelength division multiplexed optical signal
81: Wavelength demultiplexer
82: Wavelength multiplexer
85: Output wavelength division multiplexed optical signal
90-1 to N: Optical 2R repeater

Claims (12)

光ファイバ伝送路から入力される”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された光信号を受けて、この光信号における”０”レベルに重畳された雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号を出力する第１の光信号雑音除去モジュールと、
被変調光信号入力端子と、変調光出力端子と、変調信号入力端子とを備え、前記被変調光信号入力端子に入力される光信号の論理を前記変調信号入力端子に入力される変調信号に基づいて反転して前記変調光出力端子から出力する機能を有する光変調器と、前記光変調器の前記被変調光信号入力端子に任意の波長を有する光信号を前記被変調光信号として供給する光送信器と、前記第１の光信号雑音除去モジュールを構成する前記過飽和吸収素子から出力される光信号を光電変換して得られる電気信号を出力する光受信器と、前記光受信器から出力される電気信号を増幅することにより、前記光信号が”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には前記光変調器の変調信号入力端子に印加するのに適した値の電圧に調整して前記光変調器の変調信号入力端子に前記変調信号として出力する増幅器とを有し、前記光変調器の変調信号入力端子に入力される前記変調信号に基づいて、前記光送信器から前記光変調器の被変調光信号入力端子に供給される前記被変調光信号を前記第１の光信号雑音除去モジュールから出力される”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号の論理を反転した論理を有する”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号として前記光変調器の前記変調光出力端子から出力する光信号論理反転モジュールと、
前記光信号論理反転モジュールから出力される”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号における”０”レベルの雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音が除去された光信号を出力する第２の光信号雑音除去モジュールと、
を具備する光２Ｒ中継器。 Supersaturated absorption having a function of receiving an optical signal in which noise is superimposed on “0” level and “1” level input from an optical fiber transmission line and removing noise superimposed on “0” level in this optical signal A first optical signal denoising module that is an element and outputs an optical signal in which noise is superimposed only on the “1” level;
A modulated optical signal input terminal, a modulated optical output terminal, and a modulated signal input terminal are provided, and the logic of the optical signal input to the modulated optical signal input terminal is converted into a modulated signal input to the modulated signal input terminal. An optical modulator having a function of inverting and outputting from the modulated light output terminal, and supplying an optical signal having an arbitrary wavelength to the modulated optical signal input terminal of the optical modulator as the modulated optical signal An optical transmitter; an optical receiver that outputs an electrical signal obtained by photoelectrically converting an optical signal output from the saturable absorption element that constitutes the first optical signal noise elimination module; and an output from the optical receiver. A voltage having a value suitable for application to the zero voltage when the optical signal is “0” level and to the modulation signal input terminal of the optical modulator when the optical signal is “1” level. Adjust to the above An amplifier that outputs the modulation signal to a modulation signal input terminal of a modulator, and based on the modulation signal input to the modulation signal input terminal of the optical modulator, from the optical transmitter to the optical modulator having a logic obtained by inverting the logic of the modulated optical signal input terminal to the supplied outputs the modulated optical signal from said first optical signal noise cancellation module "1" level only an optical signal the noise is superimposed on the An optical signal logic inversion module that outputs from the modulated light output terminal of the optical modulator as an optical signal in which noise is superimposed only on the “0” level;
This is a saturable absorption element having a function of removing “0” level noise in an optical signal in which noise is superimposed only on “0” level output from the optical signal logic inversion module. A second optical signal denoising module that outputs an optical signal from which noise superimposed on the level is removed;
An optical 2R repeater comprising: 前記光変調器が、電界吸収型光変調器であることを特徴とする請求項１に記載の光２Ｒ中継器。The optical 2R repeater according to claim 1, wherein the optical modulator is an electroabsorption optical modulator . 前記光変調器が、マッハツェーンダ型光変調器であることを特徴とする請求項１に記載の光２Ｒ中継器。The optical 2R repeater according to claim 1 , wherein the optical modulator is a Mach-Zehnder type optical modulator . 第１の被変調光信号入力端子と、第１の変調信号入力端子とを備え、光ファイバ伝送路から前記被変調光入力端子に入力される”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された光信号を受けて、この光信号における”０”レベルに重畳された雑音を除去する機能と、前記光ファイバ伝送路から前記第１の被変調光入力端子に入力される光信号を光電変換する機能とを有し、前記第１の被変調光入力端子に入力される光信号の強度変化に対応し、かつ”０”レベルに重畳された雑音が除去された電気信号を前記第１の変調信号入力端子、から出力する電界吸収型光変調器でなる第１の光信号雑音除去モジュールと、A first modulated optical signal input terminal and a first modulated signal input terminal are provided, and noise is superimposed on the “0” level and the “1” level input from the optical fiber transmission line to the modulated optical input terminal. A function of removing the noise superimposed on the “0” level in the optical signal, and an optical signal input from the optical fiber transmission line to the first modulated light input terminal. An electrical signal corresponding to a change in the intensity of an optical signal input to the first modulated optical input terminal and from which noise superimposed on a “0” level is removed A first optical signal noise removal module comprising an electroabsorption optical modulator that outputs from a modulation signal input terminal of
第２の被変調光信号入力端子と、変調光出力端子と、第２の変調信号入力端子とを備え、前記第２の被変調光信号入力端子に入力される光信号の論理を前記第２の変調信号入力端子に入力される変調信号に基づいて反転して前記変調光出力端子から出力する機能を有する光変調器と、前記光変調器の前記第２の被変調光信号入力端子に任意の波長を有する光信号を前記被変調光信号として供給する光送信器と、前記第１の光信号雑音除去モジュールを構成する前記電界吸収型光変調器の前記第１の変調信号入力端子から出力される電気信号を増幅することにより、前記光信号が”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には前記光変調器の第２の変調信号入力端子に印加するのに適した値の電圧に調整して前記光変調器の第２変調信号入力端子に前記変調信号として供給する増幅器とを有し、前記光変調器の第２変調信号入力端子に入力される前記変調信号に基づいて、前記光送信器から前記光変調器の第２の被変調光信号入力端子に供給される前記被変調光信号A second modulated optical signal input terminal; a modulated optical output terminal; and a second modulated signal input terminal. The logic of the optical signal input to the second modulated optical signal input terminal is the second modulated optical signal input terminal. An optical modulator having a function of inverting and outputting from the modulated light output terminal based on the modulated signal input to the modulated signal input terminal of the optical modulator, and an optional second modulated optical signal input terminal of the optical modulator Output from the first modulation signal input terminal of the electroabsorption optical modulator that constitutes the first optical signal noise removal module. By amplifying the generated electric signal, the optical signal is suitable for being applied to a zero voltage when the optical signal is “0” level and to a second modulation signal input terminal of the optical modulator when the optical signal is “1” level. The second voltage of the light modulator is adjusted to the value voltage. An amplifier for supplying the signal input terminal as the modulation signal, and based on the modulation signal input to the second modulation signal input terminal of the optical modulator, the optical transmitter to the second of the optical modulator. The modulated optical signal supplied to the modulated optical signal input terminal を前記第１の光信号雑音除去モジュールから出力される”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号の論理を反転した論理を有する”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号として前記光変調器の前記変調光出力端子から出力する光信号論理反転モジュールと、As an optical signal in which noise is superimposed only on a “0” level having logic obtained by inverting the logic of an optical signal in which noise is superimposed only on a “1” level output from the first optical signal noise removal module. An optical signal logic inversion module that outputs from the modulated light output terminal of the optical modulator;
前記光信号論理反転モジュールから出力される”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号における”０”レベルの雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音が除去された光信号を出力する第２の光信号雑音除去モジュールと、This is a saturable absorption element having a function of removing “0” level noise in an optical signal in which noise is superimposed only on “0” level output from the optical signal logic inversion module. A second optical signal denoising module that outputs an optical signal from which noise superimposed on the level is removed;
を具備する光２Ｒ中継器。An optical 2R repeater comprising: 前記光変調器が、電界吸収型光変調器であることを特徴とする請求項４に記載の光２Ｒ中継器。The optical 2R repeater according to claim 4 , wherein the optical modulator is an electroabsorption optical modulator . 前記光変調器が、マッハツェーンダ型光変調器であることを特徴とする請求項４に記載の光２Ｒ中継器。The optical 2R repeater according to claim 4 , wherein the optical modulator is a Mach-Zehnder type optical modulator . 複数の波長成分の信号光から構成される入力波長分割多重光信号が入力されるともに、該入力波長多重光信号を各波長成分に分波する機能を有している波長分波器と、A wavelength demultiplexer having a function of demultiplexing the input wavelength division multiplexed optical signal into each wavelength component, while receiving an input wavelength division multiplexed optical signal composed of signal light of a plurality of wavelength components;
前記波長分波器によって複数の波長成分の信号光に分波された各波長成分の光信号がそれぞれ入力され、それぞれ、各波長成分の信号光の”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音成分を全て除去する光２Ｒ再生機能を有する複数の光２Ｒ中継器と、Each wavelength component optical signal demultiplexed into a plurality of wavelength component signal lights by the wavelength demultiplexer is input, and is superimposed on the “0” level and “1” level of each wavelength component signal light, respectively. A plurality of optical 2R repeaters having an optical 2R regeneration function for removing all noise components,
前記複数の光２Ｒ中継器によって光２Ｒ再生された各波長成分の光信号を合波することにより、出力波長多重光信号として出力する波長合波器とを具備し、A wavelength multiplexer that outputs an optical signal of each wavelength component reproduced by optical 2R by the plurality of optical 2R repeaters to output as an output wavelength multiplexed optical signal;
前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、Each of the plurality of optical 2R repeaters is
前記波長分波器から入力される”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された各波長成分の光信号を受けて、この光信号における”０”レベルに重畳された雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号を出力する第１の光信号雑音除去モジュールと、Upon receiving the optical signal of each wavelength component in which noise is superimposed on the “0” level and “1” level input from the wavelength demultiplexer, the noise superimposed on the “0” level in this optical signal is removed. A first optical signal denoising module that is a supersaturated absorption element having a function and outputs an optical signal in which noise is superimposed only on the “1” level;
被変調光信号入力端子と、変調光出力端子と、変調信号入力端子とを備え、前記被変調光信号入力端子に入力される光信号の論理を前記変調信号入力端子に入力される変調信号に基づいて反転して前記変調光出力端子から出力する機能を有する光変調器と、前記光変調器の前記被変調光信号入力端子に任意の波長を有する光信号を前記被変調光信号として供給する光送信器と、前記第１の光信号雑音除去モジュールを構成する前記過飽和吸収素子から出力される光信号を光電変換して得られる電気信号を出力する光受信器と、前記光受信器から出力される電気信号を増幅することにより、前記光信号が”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には前記光変調器の変調信号入力端子に印加するのに適した値の電圧に調整して前記光変調器の変調信号入力端子に前記変調信号として出力する増幅器とを有し、前記光変調器の変調信号入力端子に入力される前記変調信号に基づいて、前記光送信器から前記光変調器の被変調光信号入力端子に供給される前記被変調光信号を前記第１の光信号雑音除去モジュールから出力される”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号の論理を反転した論理を有する”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号として前記光変調器の前記変調光出力端子から出力する光信号論理反転モジュールと、A modulated optical signal input terminal, a modulated optical output terminal, and a modulated signal input terminal are provided, and the logic of the optical signal input to the modulated optical signal input terminal is converted into a modulated signal input to the modulated signal input terminal. An optical modulator having a function of inverting and outputting from the modulated light output terminal, and supplying an optical signal having an arbitrary wavelength to the modulated optical signal input terminal of the optical modulator as the modulated optical signal An optical transmitter; an optical receiver that outputs an electrical signal obtained by photoelectrically converting an optical signal output from the saturable absorption element that constitutes the first optical signal noise elimination module; and an output from the optical receiver. A voltage having a value suitable for application to the zero voltage when the optical signal is “0” level and to the modulation signal input terminal of the optical modulator when the optical signal is “1” level. Adjust to the above An amplifier that outputs the modulation signal to a modulation signal input terminal of a modulator, and based on the modulation signal input to the modulation signal input terminal of the optical modulator, from the optical transmitter to the optical modulator The modulated optical signal supplied to the modulated optical signal input terminal has logic obtained by inverting the logic of the optical signal in which noise is superimposed only on the “1” level output from the first optical signal noise removal module. An optical signal logic inversion module that outputs from the modulated light output terminal of the optical modulator as an optical signal in which noise is superimposed only on the “0” level;
前記光信号論理反転モジュールから出力される”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号における”０”レベルの雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音が除去された光信号を出力する第２の光信号雑音除去モジュールと、This is a saturable absorption element having a function of removing “0” level noise in an optical signal in which noise is superimposed only on “0” level output from the optical signal logic inversion module. A second optical signal denoising module that outputs an optical signal from which noise superimposed on the level is removed;
を備える波長分割多重光通信中継システム。A wavelength division multiplexing optical communication relay system. 前記光変調器が、電界吸収型光変調器であることを特徴とする請求項７に記載の波長分割多重光通信システム。 The wavelength division multiplexing optical communication system according to claim 7, wherein the optical modulator is an electroabsorption optical modulator . 前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
前記光変調器が、マッハツェーンダ型光変調器である請求項７に記載の波長分割多重光通信システム。 Each of the plurality of optical 2R repeaters is
The wavelength division multiplexing optical communication system according to claim 7, wherein the optical modulator is a Mach-Zehnder optical modulator . 複数の波長成分の信号光から構成される入力波長分割多重光信号が入力されるともに、該入力波長多重光信号を各波長成分に分波する機能を有している波長分波器と、
前記波長分波器によって複数の波長成分の信号光に分波された各波長成分の光信号がそれぞれ入力され、それぞれ、各波長成分の信号光の”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音成分を全て除去する光２Ｒ再生機能を有する複数の光２Ｒ中継器と、
前記複数の光２Ｒ中継器によって光２Ｒ再生された各波長成分の光信号を合波することにより、出力波長多重光信号として出力する波長合波器とを具備し、
前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
第１の被変調光信号入力端子と、第１の変調信号入力端子とを備え、光ファイバ伝送路から前記被変調光入力端子に入力される”０”レベルと”１”レベルに雑音が重畳された光信号を受けて、この光信号における”０”レベルに重畳された雑音を除去する機能と、前記光ファイバ伝送路から前記第１の被変調光入力端子に入力される光信号を光電変換する機能とを有し、前記第１の被変調光入力端子に入力される光信号の強度変化に対応し、かつ”０”レベルに重畳された雑音が除去された電気信号を前記第１の変調信号入力端子、から出力する電界吸収型光変調器でなる第１の光信号雑音除去モジュールと、
第２の被変調光信号入力端子と、変調光出力端子と、第２の変調信号入力端子とを備え、前記第２の被変調光信号入力端子に入力される光信号の論理を前記第２の変調信号入力端子に入力される変調信号に基づいて反転して前記変調光出力端子から出力する機能を有する光変調器と、前記光変調器の前記第２の被変調光信号入力端子に任意の波長を有する光信号を前記被変調光信号として供給する光送信器と、前記第１の光信号雑音除去モジュールを構成する前記電界吸収型光変調器の前記第１の変調信号入力端子から出力される電気信号を増幅することにより、前記光信号が”０”レベルの時には０電圧に、また”１”レベルの時には前記光変調器の第２の変調信号入力端子に印加するのに適した値の電圧に調整して前記光変調器の第２変調信号入力端子に前記変調信号として供給する増幅器とを有し、前記光変調器の第２変調信号入力端子に入力される前記変調信号に基づいて、前記光送信器から前記光変調器の第２の被変調光信号入力端子に供給される前記被変調光信号を前記第１の光信号雑音除去モジュールから出力される”１”レベルのみに雑音が重畳された光信号の論理を反転した論理を有する”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号として前記光変調器の前記変調光出力端子から出力する光信号論理反転モジュールと、
前記光信号論理反転モジュールから出力される”０”レベルのみに雑音が重畳された光信号における”０”レベルの雑音を除去する機能を有する過飽和吸収素子でなり、”０”レベルと”１”レベルに重畳された雑音が除去された光信号を出力する第２の光信号雑音除去モジュールと、
を備える波長分割多重光通信中継システム。 A wavelength demultiplexer having a function of demultiplexing the input wavelength division multiplexed optical signal into each wavelength component, while receiving an input wavelength division multiplexed optical signal composed of signal light of a plurality of wavelength components;
Each wavelength component optical signal demultiplexed into a plurality of wavelength component signal lights by the wavelength demultiplexer is input, and is superimposed on the “0” level and “1” level of each wavelength component signal light, respectively. A plurality of optical 2R repeaters having an optical 2R regeneration function for removing all noise components,
A wavelength multiplexer that outputs an optical signal of each wavelength component reproduced by optical 2R by the plurality of optical 2R repeaters to output as an output wavelength multiplexed optical signal;
Each of the plurality of optical 2R repeaters is
A first modulated optical signal input terminal and a first modulated signal input terminal are provided, and noise is superimposed on the “0” level and the “1” level input from the optical fiber transmission line to the modulated optical input terminal. A function of removing the noise superimposed on the “0” level in the optical signal, and an optical signal input from the optical fiber transmission line to the first modulated light input terminal. An electrical signal corresponding to a change in the intensity of an optical signal input to the first modulated optical input terminal and from which noise superimposed on a “0” level is removed A first optical signal noise removal module comprising an electroabsorption optical modulator that outputs from a modulation signal input terminal of
A second modulated optical signal input terminal; a modulated optical output terminal; and a second modulated signal input terminal. The logic of the optical signal input to the second modulated optical signal input terminal is the second modulated optical signal input terminal. An optical modulator having a function of inverting and outputting from the modulated light output terminal based on the modulated signal input to the modulated signal input terminal of the optical modulator, and an optional second modulated optical signal input terminal of the optical modulator Output from the first modulation signal input terminal of the electroabsorption optical modulator that constitutes the first optical signal noise removal module. By amplifying the generated electric signal, the optical signal is suitable for being applied to a zero voltage when the optical signal is “0” level and to a second modulation signal input terminal of the optical modulator when the optical signal is “1” level. The second voltage of the light modulator is adjusted to the value voltage. An amplifier for supplying the signal input terminal as the modulation signal, and based on the modulation signal input to the second modulation signal input terminal of the optical modulator, the optical transmitter to the second of the optical modulator. The modulated optical signal supplied to the modulated optical signal input terminal of the optical signal is obtained by inverting the logic of the optical signal in which the noise is superimposed only on the “1” level output from the first optical signal noise removing module. An optical signal logic inversion module that outputs from the modulated light output terminal of the optical modulator as an optical signal in which noise is superimposed only on the “0” level,
This is a saturable absorption element having a function of removing “0” level noise in an optical signal in which noise is superimposed only on “0” level output from the optical signal logic inversion module. A second optical signal denoising module that outputs an optical signal from which noise superimposed on the level is removed;
A wavelength division multiplexing optical communication relay system. 前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
前記光変調器が、電界吸収型光変調器であることを特徴とする請求項１０に記載の波長分割多重光通信中継システム。Each of the plurality of optical 2R repeaters is
The wavelength division multiplexing optical communication relay system according to claim 10, wherein the optical modulator is an electroabsorption optical modulator . 前記複数の光２Ｒ中継器は、それぞれ、
前記光変調器が、マッハツェーンダ型光変調器であることを特徴とする請求項１０に記載の波長分割多重光通信中継システム。Each of the plurality of optical 2R repeaters is
The wavelength division multiplexing optical communication relay system according to claim 10 , wherein the optical modulator is a Mach-Zehnder type optical modulator .
JP2002084300A 2002-03-25 2002-03-25 Optical 2R repeater and wavelength division multiplexing optical communication repeater system using the same Expired - Fee Related JP3999543B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002084300A JP3999543B2 (en) 2002-03-25 2002-03-25 Optical 2R repeater and wavelength division multiplexing optical communication repeater system using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002084300A JP3999543B2 (en) 2002-03-25 2002-03-25 Optical 2R repeater and wavelength division multiplexing optical communication repeater system using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003283436A JP2003283436A (en) 2003-10-03
JP3999543B2 true JP3999543B2 (en) 2007-10-31

Family

ID=29231718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002084300A Expired - Fee Related JP3999543B2 (en) 2002-03-25 2002-03-25 Optical 2R repeater and wavelength division multiplexing optical communication repeater system using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3999543B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005328449A (en) * 2004-05-17 2005-11-24 Japan Telecom Co Ltd Wavelength convertor, optical node device, and optical network
JP4779801B2 (en) * 2006-05-24 2011-09-28 Ｋｄｄｉ株式会社 Data transmission method and system, and optical receiver

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003283436A (en) 2003-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7280766B2 (en) Method and device for processing an optical signal
JP5381089B2 (en) Optical signal processing device
US6229633B1 (en) Optical sampling by modulating a pulse train
JP2004037985A (en) Optical and gate and waveform shaping device
US20020003653A1 (en) Method and device for waveform shaping of signal light
KR100759785B1 (en) Optical Transmission Method
US20090208216A1 (en) Dispersion compensation
US9531472B2 (en) Coherent waveform conversion in optical networks
US7057785B2 (en) Optical regenerator
JP3999543B2 (en) Optical 2R repeater and wavelength division multiplexing optical communication repeater system using the same
US7782520B2 (en) Duobinary modulation with a lumped-element Mach-Zehnder device
Mahad et al. Review of semiconductor optical amplifier (SOA) functionalities
Khan et al. All-optical multi-wavelength regenerator based on four-wave mixing
CA2222666C (en) Optical sampling by modulating a pulse train
US7356263B2 (en) Signal processor for converting signal
JP3697512B2 (en) Light dispersion equalization method and light dispersion equalizer
JP6010000B2 (en) Optical transmission system and optical transmission method
Marculescu et al. RZ to CSRZ format and wavelength conversion with regenerative properties
EP1107488A1 (en) Polarization independent all-optical regenerators
Umeki et al. Towards practical implementation of optical parametric amplifiers based on PPLN waveguides
Chiaroni et al. 10 Gbit/s optically regenerated NRZ transmission experiment over 20,000 kms with 140 km repeater spacing
JP2000029082A (en) Double filter processing transmission system of soliton signal optical fiber
JPH1172811A (en) Optical signal processing method and optical transversal filter
KR100487235B1 (en) All-optical signal recovery apparatus for optical time division multiflexing use for recovering distorted optical signal
Binh DWDM VSB modulation-format optical transmission: Effects of optical filtering and electrical equalization

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050315

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070213

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070322

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070717

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees