JP4391645B2 - 帯域幅が可変な受信フィルタを備えた光ファイバ伝送システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ伝送システムの分野に関する。本発明は特に、このような伝送システムの受信フィルタに関する。
【０００２】
本発明は、中継器を備えた、または備えていない伝送システムに適用される。いわゆる「中継器を備えない」伝送システムまたはリンクは、端の端末装置だけで電気作動要素を使用することを特徴とする。その反対に、中継器を備えたシステムは、増幅器を備えた中継器などの電気作動要素を有する。
【０００３】
【従来の技術】
中継器を備えない光ファイバリンクは、長距離を達成するために、極めて強い光パワーを光ファイバに投入しなければならないという特徴を持つ。ファイバには２つのタイプの光波が投入される。第１のタイプの光波は、変調されて伝送情報を搬送する約１５５０ｎｍの信号波である。第２のタイプの光波は、波長範囲１４００〜１５００ｎｍのいわゆるポンプ光波であり、信号を増幅するように光ファイバに投入される連続パワーを有する。
【０００４】
これらのシステムは、受信側に狭い帯域幅の受信フィルタを有し、接続時にノイズ処理をしなくても信号をフィルタ処理できる。一般に、中継器を備えないリンクが適切に動作するには、受信フィルタの帯域幅が狭いことが必要不可欠であり、また送信信号のスペクトルの幅から作られる理論上の範囲にフィルタの帯域幅が近ければ近いほど、接続感度がよいとみなされている。
【０００５】
このようなフィルタの使用には、幾つかの制約がある。ひとつには、フィルタが急勾配を有し、高価なことがある。また、常に送信器の波長のずれがありうるので、大抵の受信器は、送信器の波長に合わせて波長を制御した受信フィルタを含む。受信フィルタの波長を制御するための簡単な解決方法は、受信フィルタの出力で受信したパワーを測定することからなる。
【０００６】
ＥＰ−Ａ−０７１４１８２は、異なる複数の波長を使用可能な、波長多重化中継器による伝送システムを記載している。この文献は、受信側において複数のフィルタと１つの検出装置を設けることを提案している。受信器で受信した信号は増幅されてから、受信器に送信されるようにデマルチプレクス操作される。信号にデマルチプレクス操作するために、この文献は、中央波長を調整できるフィルタの使用を提案している。
【０００７】
またＵＳ−Ａ−５４６９２８８は、受信側に送信波長の変動に従うことができるように調整可能な、波長多重化伝送システムのための受信フィルタを記載している。この文献は、各波長のために、帯域幅は異なるが中央波長は同じである２個のフィルタを縦続接続して使用することを提案している。２個のフィルタを組み合わせることにより、チャンネル波長の周囲で、後続のチャンネルから送られる信号のパワーを著しく減衰させることができる。
【０００８】
中継器のないシステムでは特に、接続距離を増やすことができるように、極めて大きい（およそワット単位の）信号パワーおよびポンプパワーを使用することが望まれている。しかしながら、投入可能な信号パワーおよびポンプパワーは、複数の非線形効果、特にブリルアン効果、カー効果およびラマン効果によって制限される。これらの効果は、Ｇ．Ｐ．Ａｇｒａｗａｌの著書「Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｆｉｂｒｅ Ｏｐｔｉｃｓ」（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ１９８０年）に記載されている。このような非線形効果は、送信信号のスペクトルを劣化し、特にスペクトルを広げることがあり、受信側に様々な問題を提起する。かくして、たとえば約１８ｄＢｍの値が、従来の２．５Ｇｂｉｔ／秒の接続において最大パワーを構成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、接続、また特に中継器を備えないリンクの受信感度を良くすることができる解決法を提案する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
より詳しくは、本発明は、帯域幅が調整可能な受信フィルタと、受信信号の１個のパラメータに応じてこのフィルタの帯域幅を調整するための手段とを有する光ファイバ伝送システムを提案する。
【００１１】
有利には、受信フィルタが調整可能な中央波長を有する。
【００１２】
一実施形態では、受信フィルタが、縦続接続した少なくとも２個のフィルタを含み、２個のフィルタの少なくとも一方が調整可能な中央波長を有する。
【００１３】
好適には、受信フィルタが、２個の同一のフィルタを含む。
【００１４】
有利には、フィルタが、波長を同調できる少なくとも１つのブラッグフィルタを含む。
【００１５】
一実施形態では、システムが中継器を持たない。
【００１６】
別の実施形態では、受信フィルタの帯域幅が、エラー修正コードで修正すべきエラー数に基づいて制御される。
【００１７】
受信フィルタの帯域幅はまた、受信フィルタで受信してフィルタ処理した信号のパワーに基づいて制御される。
【００１８】
本発明の他の特徴および長所は、添付図面に関して例として挙げた本発明の実施形態の以下の説明を読めば明らかになるだろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、中継器を備えた、または備えない光ファイバ伝送システムにおいて、帯域幅を調整できる受信フィルタと、受信信号の１個のパラメータに応じてこのフィルタの帯域幅を調整するための手段とを設けることを提案する。かくして本発明は、受信信号に応じて、受信フィルタの帯域幅を適合させることにより接続感度を増すことができる。
【００２０】
本発明は、受信フィルタの帯域幅を変更し、それによって受信信号の性質にフィルタを適合させることによって、受信フィルタを適合させることができる。有利には、本発明はさらに、フィルタの波長の調整または制御を提案する。
【００２１】
帯域幅が可変なフィルタを得るために、１つの解決方法は、中央波長が調整可能な複数のフィルタを組み合わせることにある。フィルタの波長を選択することにより、フィルタ全体の形状を変えられる。図１は、２個のローレンツ（ｌｏｒｅｎｔｚｉｅｎｓ）フィルタを縦続接続して形成されるこのようなフィルタの伝達関数を示している。図の例では、縦続接続された２個のファブリ・ペロー（Ｆａｂｒｙ Ｐｅｒｏｔ）型フィルタに関する。フィルタ全体は、これを構成する各基本フィルタの波長を調整することによって適合される。
【００２２】
図１の横座標は、波長（ナノメートル）を、縦座標は透過を示している。また、第１のフィルタの伝達関数を実線で、第２のフィルタの伝達関数を点線で、２個のフィルタの縦続接続からなる完全なフィルタの伝送関数を太い破線で示している。図の例では、第２のフィルタは１５５５ｎｍの中央波長を有し、第１のフィルタは１５５５．２５ｎｍの中央波長を有する。各フィルタは、−３ｄＢで０．５ｎｍの帯域幅を有する。結果として得られるフィルタの帯域幅は、図の例では−３ｄＢで約０．４ｎｍである。
【００２３】
図２は、図１のフィルタと同じ種類のフィルタに対して、２個のフィルタの波長間の隔たりに応じた通過帯域幅のグラフを示す。横座標は、フィルタの中央波長間の隔たり（ナノメートル）を、縦座標は、結果として得られるフィルタの−３ｄＢにおける通過帯域幅を示す。縦続接続されたフィルタの帯域幅は、縦続接続されたフィルタの中央波長間の隔たりに応じて増加することが分かる。１ｎｍの間隔を空けたフィルタを考慮する場合、−３ｄＢで１ｎｍを上回る帯域幅を達成できる。その結果得られるフィルタは、光ファイバ伝送システムで受信フィルタとして使用可能な伝達関数をまだ有している。
【００２４】
本発明を実施するために、たとえば帯域幅が異なるフィルタ間の切換えにより、図１、図２に関して説明したものとは別のタイプのフィルタを使用することもできる。さらに、電気または熱によって波長が同調される１つまたは複数のブラッグフィルタを使用することもできる。
【００２５】
本発明による受信フィルタの波長を調整するために、伝送システムで使用されるエラー修正コードの測定を用いたフィードバックループを設けることも可能である。このような解決方法では、受信フィルタの帯域幅が、修正を要するエラー数に基づいて制御される。従って、受信信号に対して受信フィルタの形状を実際にはリアルタイムで適合させることが可能である。
【００２６】
もう１つの方法は、光受信器の入力におけるＳＮ比を測定し、受信側で使用されるフィルタの帯域幅を調整することによってＳＮ比を最適化することからなる。たとえば、場合によってはフィルタの減衰を考慮に入れながら、フィルタの前後のパワー間の単なる差によって、受信フィルタによりフィルタ処理された受信信号の一部のパワーを測定することができる。このパワーはまた、フィルタの帯域幅を制御するためにフィードバックループ内で使用することも可能である。
【００２７】
有利には、このように得られた帯域幅が可変なフィルタ「全体」の中央波長を、調整または制御することも可能である。これによってさらに、本発明の結果が改善される。このような制御のためには、フィルタの帯域幅の制御に対する上記の技術と同じ技術を使用できる。
【００２８】
本発明は、中継器を備えない伝送システムに特に有利に適用され、品質ファクターを高めることができる。
【００２９】
本発明はまた、中継器を備えた伝送システムにも適用され、受信フィルタの調整をいっそう簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフィルタの伝達関数を示す図である。
【図２】本発明によるフィルタの帯域幅のグラフである。

Claims (6)

1. 情報で変調された信号波と、信号波を増幅するための連続するポンプ波とを投入する、光ファイバの第１の端部に接続された複数の光送信器と、
   光ファイバの第２の端部に接続され、光信号検出器を有する光受信器と、
   前記光ファイバの第２の端部と前記光信号検出器の間に接続された帯域幅が可変な受信光フィルタと、
   前記光信号検出器で検出された受信信号のエラー修正コードで測定された修正すべきエラー数に応じて前記光フィルタの帯域幅を調整するための手段とを有し、前記光フィルタの帯域幅を調整するための手段の出力は前記受信光フィルタの制御入力に接続され、前記光フィルタの帯域幅を調整するための手段の入力は前記光信号検出器に接続された、光ファイバ伝送システム。
2. 受信光フィルタが、調整可能な中央波長を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 受信光フィルタが、縦続接続した少なくとも２個のフィルタを含み、２個のフィルタの少なくとも一方が調整可能な中央波長を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 受信光フィルタが、２個の同一のフィルタを含むことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 受信光フィルタが、波長を同調できる少なくとも１つのブラッグフィルタを含むことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載のシステム。
6. 受信光フィルタの帯域幅が、受信光フィルタで受信されフィルタ処理された信号のパワーに基づいて制御されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。

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