JP4935429B2 - 光伝送装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、片側側波帯光信号を波長多重して伝送する技術に関する。

非特許文献１には、光信号を、無線周波数帯の電気信号の振幅に応じて、例えば、強度変調し、得られた両側側波帯光信号の一方の側波帯を除去して片側側波帯光信号を生成し、各チャネルの片側側波帯光信号を波長多重して伝送するシステムが記載されている。

図５は、従来技術による波長多重伝送装置のブロック図である。図５によると、波長多重伝送装置は、チャネルごとのレーザダイオード１１−１、１１−２及び１１−３と、チャネルごとの光変調部１２−１、１２−２及び１２−３と、光合波部１３とを備えている。レーザダイオードが出力する光信号の周波数は、隣接チャネルのレーザダイオードが出力する光信号の周波数と、所定のチャネル間隔だけ異なっており、各チャネルの光変調部は、対応するチャネルのレーザダイオードが出力する連続光を、送信すべき情報を含む変調電気信号で変調し両側側波帯光信号を出力する。

図６は、例えば、チャネル１に対応する光変調部１２−１が出力する両側側波帯光信号の概略的な光スペクトルを示す図である。図６に示す様に、光スペクトルは、光キャリア５１を対象軸として、変調電気信号に対応する下側側波帯６１及び上側側波帯７１を有する。なお、光キャリア５１の周波数は、チャネル１に対応するレーザダイオード１１−１が出力する光信号の周波数に等しい。

光合波部１３は、各光変調部からの両側側波帯光信号の一方の側波帯、例えば、下側側波帯を抑圧した上で、合波を行い光伝送路に波長多重光信号を出力する。各レーザダイオードが出力する光信号の周波数は、所定のチャネル間隔づつ異なるため、光合波部１３が出力する波長多重光信号の概略的なスペクトラムは、図７に示す様に、チャネル１に対応する光キャリア５１及び上側側波帯７１、チャネル２に対応する光キャリア５２及び上側側波帯７２、チャネル３に対応する光キャリア５３及び上側側波７３が順に並んだものとなる。

Ｊａｍｅｓ Ｌｏｗｅｒｙ ｅｔ ａｌ、"Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｆｏｒ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｎ Ｌｏｎｇ Ｈａｕｌ ＷＤＭ Ｓｙｓｔｅｍｓ"、２００６ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、ＰＤＰ３９

上述した様に、従来の波長多重光伝送装置においては、チャネルごとに、各チャネルに対応する周波数の光キャリアを生成して出力するレーザダイオードを必要とし、これが、波長多重光伝送装置のコストを押し上げる要因の１つであった。

したがって、本発明は、従来技術より、レーザダイオードの数を少なくすることができる波長多重光伝送装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明における光伝送装置によれば、
光キャリアを生成する手段と、前記光キャリアを第１の電気信号で変調し、下側側波帯を含む光信号を生成する手段と、前記光キャリアを第２の電気信号で変調し、上側側波帯を含む光信号を生成する手段と、前記光キャリア、前記下側側波帯及び前記上側側波帯を合波する手段とを備えていることを特徴とする。

本発明の光伝送装置における他の実施形態によれば、
光キャリアと、第１の電気信号に対応する下側側波帯と、第２の電気信号に対応する上側側波帯を含む光信号を受信する光伝送装置であって、受信する光信号の上側側波帯を抑圧して光電気変換する手段と、受信する光信号の下側側波帯を抑圧して光電気変換する手段とを備えていることを特徴とする。

本発明おける光伝送方法によれば、
光キャリアを生成するステップと、前記光キャリアを第１の電気信号及び第２の電気信号でそれぞれ変調し、第１の電気信号に対応する下側側波帯を含む光信号と、第２の電気信号に対応する上側側波帯を含む光信号とを生成するステップと、前記光キャリア、前記下側側波帯及び前記上側側波帯を合波して、前記光キャリア、前記下側側波帯及び前記上側側波帯を含む光信号を送信するステップと、送信された光信号の前記上側側波帯を抑圧して第１の光信号と、送信された光信号の前記下側側波帯を抑圧して第２の光信号を生成するステップと、第１の光信号及び第２の光信号を、それぞれ、電気信号に変換するステップとを備えていることを特徴とする。

２つのチャネルの電気信号により、同一光キャリアをそれぞれ変調し、光キャリアと、一方の電気信号に対応する下側側波帯と、他方の電気信号に対応する上側側波帯を送信し、受信側においては、不要なチャネルに対応する側波帯を抑圧した後、光電気変換することで、必要なレーザダイオード数を従来の半分にすることができる。

本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明による光伝送装置の送信側のブロック図である。図１によると、光伝送装置は、２つのチャネル毎に設けられるレーザダイオード１と、チャネル１に対応する光変調部２−１と、チャネル２に対応する光変調部２−２と、チャネル１に対応する光フィルタ３−１と、チャネル２に対応する光フィルタ３−２と、光合波部４とを備えている。なお、チャネル３以降の構成は、レーザダイオード１、光変調部２−１及び２−２、並びに、光フィルタ３−１及び３−２で構成されるチャネル１及び２の構成と同じであるため、図１においては省略している。

なお、２つのチャネルごとに設けられるレーザダイオードが出力する光キャリアの周波数は、それぞれ、隣接するチャネルグループのレーザダイオードが出力する光キャリアの周波数とチャネル間隔の２倍だけ異なっている。つまり、図示しないチャネル３及び４用のレーザダイオードが出力する光キャリアの周波数は、チャネル１及び２用のレーザダイオード１が出力する光キャリアの周波数とは、チャネル間隔の２倍だけ異なっている。

光変調部２−１及び２−２は、例えば、マッハツェンダ変調器といった連続光を変調する外部光変調器であり、対応するチャネルの変調電気信号で連続光を変調し、光キャリアと、上側側波帯及び下側側波帯を含む両側側波帯光信号を出力する。

図２（ａ）の、点線及び実線は、光変調部２−１が出力するチャネル１に対応する光信号の概略的なスペクトラムを示す図であり、符号３１は下側側波帯、符号２１は光キャリア、符号４１は上側側波帯である。同様に、図２（ｂ）の、点線及び実線は、光変調部２−２が出力するチャネル２に対応する光信号の概略的なスペクトラムを示す図であり、符号３２は下側側波帯、符号２１は光キャリア、符号４２は上側側波帯である。

光フィルタ３−１は、対応する光変調部２−１が出力する光信号の上側側波帯４１を抑圧し、下側側波帯３１及び光キャリア２１を含む信号を出力し、光フィルタ３−２は、対応する光変調部２−２が出力する光信号の下側側波帯３２及び光キャリア２１を抑圧し、上側側波帯４２を含む光信号を出力する。図２（ａ）と（ｂ）の実線は、それぞれ、光フィルタ３−１と光フィルタ３−２が出力する光信号の概略的なスペクトラムを示している。

光合波部４は、例えば、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）であり、各チャネルの光フィルタからの光信号を合波して波長多重光信号を光伝送路に送出する。

図３は、光合波部４が出力する波長多重光信号の概略的な光スペクトラムを示す図である。図３において、符号３１はチャネル１に対応する下側側波帯であり、符号４２はチャネル２に対応する上側側波帯であり、符号２１は、レーザダイオード１が出力した光キャリアである。同様に、符号２２は、図１では図示しない、チャネル３及び４に対応して設けられたレーザダイオードが出力した光キャリアであり、符号３３は、チャネル３に対応する下側側波帯であり、符号４４は、チャネル４に対応する上側側波帯である。

図４は、本発明による光伝送装置の受信側のブロック図である。図４によると、光伝送装置は、光分波部５と、２つのチャネル毎に設けられる光分岐部６と、チャネル毎に設けられる光フィルタ７−１、７−２及び光電気変換部８−１、８−２とを備えている。

光分波部５は、光伝送路から受信する波長多重光信号から、周波数軸上で光キャリアとその両側に位置する側波帯を単位として分波して出力し、光分岐部６は、光分波部５が出力する光信号を２分岐する。例えば、図３の波長多重信号を受信した場合、光分波部５は、第１の出力ポートに、光キャリア２１、下側側波帯３１及び上側側波帯４２を含む光信号を出力し、第２の出力ポートに、光キャリア２２、下側側波帯３３及び上側側波帯４４を含む光信号を出力する。

光フィルタ７−１及び７−２は、光分岐部６が出力する光信号から、対応するチャネルとは異なる側波帯を抑圧する。例えば、チャネル１に対応する光フィルタ７−１は、入力される光キャリア２１、下側側波帯３１及び上側側波帯４２を含む光信号から、上側側波帯４２を抑圧して出力し、チャネル２に対応する光フィルタ７−２は、入力される光キャリア２１、下側側波帯３１及び上側側波帯４２を含む光信号から、下側側波帯３１を抑圧して出力する。その後、各チャネルに対応する光電気変換部８−１、８−２は、対応する光フィルタ７−１、７−２が出力する片側側波帯光信号を変調電気信号に変換する。

以上、本発明による光伝送装置は、２つチャネルの電気信号により、同一光キャリアをそれぞれ変調し、光キャリアと、一方の電気信号に対応する下側側波帯と、他方の電気信号に対応する上側側波帯を送信し、受信側においては、不要なチャネルに対応する側波帯を抑圧した後、光電気変換する。これにより、必要なレーザダイオード数を従来の半分にすることができる。

なお、本発明の光伝送装置は、上述した様に、光キャリアと、一方の電気信号に対応する下側側波帯と、他方の電気信号に対応する上側側波帯を合波して出力できればよく、図１に示す構成に限定されるものではない。例えば、光フィルタ３−１及び光３−２のフィルタ機能を光合波部４に持たせても良い。更に、光フィルタ３−１及び光３−２が共に光キャリア２１を抑圧し、レーザダイオード１が出力する光キャリアを、光合波部４に入力して合波、又は、光合波部４の後段に光カップラを設けて合波する構成であっても良い。

また、光変調部２−１及び２−２のバイアス点を調整して、光キャリアが抑圧された両側側波帯光信号を出力させ、光フィルタ３−１及び３−２で不要な側波帯を抑圧する構成であっても良い。この場合、上述したのと同じく、レーザダイオード１が出力する光キャリアを光合波部４に入力して合波、又は、光合波部４の後段に光カップラを設けて合波する。更に、光変調部２−１及び２−２として、片側側波帯光変調器を用いて、片側側波帯光信号を直接出力する構成、更には、上述した構成の組合せであっても良い。

本発明による光伝送装置の送信側のブロック図である。 本発明による光伝送方法を説明するための光スペクトラムを示す図である。 本発明による光伝送装置が出力する波長多重信号の概略的な光スペクトルを示す図である。 本発明による光伝送装置の受信側のブロック図である。 従来技術による波長多重伝送装置のブロック図である。 光変調部が出力する両側側波帯光信号の概略的な光スペクトルを示す図である。 従来技術による波長多重信号の概略的な光スペクトルを示す図である。

符号の説明

１、１１−１、１１−２、１１−３ レーザダイオード
２−１、２−２、１２−１、１２−２、１２−３ 光変調部
３−１、３−２，７−１、７−２ 光フィルタ
４、１３ 光合波部
５ 光分波部
６ 光分岐部
８−１、８−２ 光電気変換部
２１、２２、５１、５２、５３ 光キャリア
３１、３２、３３、６１ 下側側波帯
４１、４２、４４、７１、７２、７３ 上側側波帯

Claims (2)

1. 光キャリアを生成する手段と、
   前記光キャリアを第１の電気信号で変調し、光キャリアを抑圧した下側側波帯を含む光信号を生成する手段と、
   前記光キャリアを第２の電気信号で変調し、光キャリアを抑圧した上側側波帯を含む光信号を生成する手段と、
   前記光キャリア、前記下側側波帯及び前記上側側波帯を合波する手段と、
   を備え、前記光キャリアの周波数は、隣接する光キャリアの周波数とチャネル間隔の２倍だけ異なっている光伝送装置。
2. 光キャリアを生成するステップと、
   前記光キャリアを第１の電気信号及び第２の電気信号でそれぞれ変調し、第１の電気信号に対応する光キャリアを抑圧した下側側波帯を含む光信号と、第２の電気信号に対応する光キャリアを抑圧した上側側波帯を含む光信号とを生成するステップと、
   前記光キャリア、前記下側側波帯及び前記上側側波帯を合波して、前記光キャリア、前記下側側波帯及び前記上側側波帯を含む光信号を送信するステップと、
   送信された光信号の前記上側側波帯を抑圧して第１の光信号と、送信された光信号の前記下側側波帯を抑圧して第２の光信号を生成するステップと、
   第１の光信号及び第２の光信号を、それぞれ、電気信号に変換するステップと、
   を備え、前記光キャリアの周波数は、隣接する光キャリアの周波数とチャネル間隔の２倍だけ異なっている光伝送方法。

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