JP5122499B2 - 光信号送信方法、光通信システム、光送信器および光受信器 - Google Patents

Description

本発明は、光アクセスシステムの高速化に適する光信号送信方法、光通信システム、光送信器および光受信器に関する。

光アクセスシステムの高速化は著しく、この５年程度の間に 100倍の高速・広帯域化が進み、ギガビットクラスのブロードバンドサービスがＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet( 登録商標）−Passive Optical Network)システムの商用導入で経済的に提供されている。さらなる高速・広帯域化に向けた次世代ＰＯＮ技術のアプローチとしては、主に、これまでの延長技術である時間軸上でユーザ多重を行う時間多重（ＴＤＭ）方式と、波長軸上でユーザ多重を行う波長多重（ＷＤＭ）方式があり、後者をＷＤＭ−ＰＯＮと呼んでいる。

図１は、ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの構成例を示す（非特許文献１）。
図において、局側に配置されるＯＬＴ(Optical Line Terminal：光加入者線終端盤）４０と、ユーザ側に配置されるＯＮＵ（Optical Network Unit：光ネットワーク終端装置）２０−１〜２０−ｎ（ｎは２以上の整数）とが、光ファイバ伝送路３１、波長スプリッタ３３または光パワースプリッタ３４、ｎ本の光ファイバ伝送路３２−１〜３２−ｎを介して１対ｎで接続される。なお、ＯＬＴ４０には、各ＯＮＵに対応する波長が割り当てられたＯＳＵ(Optical Subscriber Unit：光加入者線終端装置) および波長合分波器が備えられるが、ここでは詳細は省略する。

図１(a) の波長スプリッタ型ＷＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎにそれぞれ対応する波長λd1〜λdnの下り信号は、波長スプリッタ３３で波長分波して各ＯＮＵに伝送される。また、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎからそれぞれ出力される波長λu1〜λunの上り信号は、波長スプリッタ３３で波長合波してＯＬＴ４０に伝送される。

図１(b) の光パワースプリッタ型ＷＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎにそれぞれ対応する波長λd1〜λdnの下り信号は、光パワースプリッタ３４でｎ分岐して各ＯＮＵに伝送される。各ＯＮＵは、それぞれ対応する波長λd1〜λdnの下り信号を選択して受信する。ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎからそれぞれ出力される波長λu1〜λunの上り信号は、光パワースプリッタ３４で合流してＯＬＴ４０に伝送される。

ＷＤＭ−ＰＯＮの物理的なトポロジーはパッシブダブルスターで、伝送路である光ファイバを複数のユーザで共用しているが、ユーザごとに異なる波長を割り当てているため、論理的なトポロジーはシングルスターとなっている。このため、伝送路をユーザで共用しながら、他のユーザに影響を与えることなく、ユーザごとに独立にサービスを設定・変更することができる。

ＷＤＭ−ＰＯＮでは、各ＯＮＵに波長が固定的に割り当てられるため、ユーザごとに送信波長が異なるＯＮＵを用意しなければならず、ユーザの利便性や保守運用性に欠けることになる。このため、波長を意識することなく使いやすいＯＮＵを実現するには、ＯＮＵを単一品種化し、局側（ＯＬＴ側）からＯＮＵの送信波長を設定できるようにする必要があり、このような機能を実現する技術をＯＮＵのカラーレス技術と呼んでいる。

カラーレス技術は、自発光方式と搬送波供給方式に大別できる。自発光方式は、図２(a) に示すように、ＯＮＵ自身に波長選択性をもつ光源が搭載されており、開通時に局側から各ＯＮＵの送信波長を設定する。ここでは、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎの送信器がそれぞれ波長λu1〜λunの上り信号を送信する。

搬送波供給方式は、図２(b) に示すように、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎの送信器に光変調器が搭載されており、ＯＬＴ４０の光源から送信された波長λu1〜λunの連続光を波長スプリッタ３３で波長分波し、各ＯＮＵに供給される各波長の連続光を変調して上り信号を生成している。例えば、ＯＮＵ２０−１に波長λd1の下り信号と波長λu1の連続光が入力し、波長λu1の連続光を変調して上り信号として折り返す構成を示す。

図３は、既存ＰＯＮ（ＧＥ−ＰＯＮ）とＷＤＭ−ＰＯＮが共存するシステム構成例を示す。ここでは、既存ＰＯＮの光スプリッタは光パワースプリッタであるため、共存するＷＤＭ−ＰＯＮは図１(b) に示す光パワースプリッタ３４を用いた構成となる。

図において、ＧＥ−ＰＯＮに対応するＯＬＴ（ＧＥ−ＯＬＴ）とＯＮＵ（ＧＥ−ＯＮＵ）、ＷＤＭ−ＰＯＮで波長λ1 を占有するＯＬＴ（λ1 −ＯＬＴ）とＯＮＵ（λ1 −ＯＮＵ）、ＷＤＭ−ＰＯＮで波長λ2 を占有するＯＬＴ（λ2 −ＯＬＴ）とＯＮＵ（λ2 −ＯＮＵ）は、波長合分波器３５、光ファイバ伝送路３１、光パワースプリッタ３４、光ファイバ伝送路３２を介して接続される。ＧＥ−ＰＯＮは、１波長を複数のＯＮＵで共用し、複数のＯＮＵで帯域を時間的にシェアする帯域共有サービスである。ＷＤＭ−ＰＯＮは、ＧＥ−ＰＯＮとは別の波長帯でＯＮＵごとに１つの波長λ１，λ２を割り当て、各波長ごとに伝送速度の設定が可能な帯域占有サービスである。

図３に示す光パワースプリッタ型ＷＤＭ−ＰＯＮでは、波長多重された下り信号がすべてのＯＮＵで受信されるため、各ＯＮＵの受信器に波長可変フィルタを配置し、各ＯＮＵの受信波長を選択する必要がある。しかし、応答性が高く、広帯域で選択波長を可変できる安価な波長可変フィルタを実現することは困難であり、光パワースプリッタ型ＷＤＭ−ＰＯＮに対応するカラーレスＯＮＵを実現する上で課題になっていた。

本発明は、波長可変フィルタを用いずに光パワースプリッタ型ＷＤＭ−ＰＯＮに対応するカラーレスＯＮＵを実現できる光信号送信方法、光通信システム、光送信器および光受信器を提供することを目的とする。

第１の発明は、光ファイバ伝送路および光パワースプリッタを介して接続される光送信器とｎ個（ｎは２以上の整数）の光受信器との間で、互いに光周波数が異なる光信号を多重伝送する光通信システムにおいて、光送信器は、光周波数間隔Δｆの光周波数コムを発生する光周波数コム発生器と、光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割し、かつ各光周波数帯域ごとにそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波する分波手段と、ｎ組のＣＷ光をｎ個の送信信号でそれぞれ変調してｎ組の変調光を出力するｎ個の光変調器と、ｎ組の変調光を合波して光ファイバ伝送路に送出する合波手段とにより構成され、各光受信器は、光ファイバ伝送路および光パワースプリッタを介して伝送されたｎ組の変調光を電気信号に変換し、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号を出力する受光器と、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号から、各光受信器ごとに異なる１つの光周波数間隔に対応する周波数のビート信号をヘテロダイン検波し、送信信号を出力するヘテロダイン復調器とにより構成され、光周波数間隔Δf1〜Δfnが光周波数間隔Δｆの整数倍で表されるとき、各整数が互いに素の関係にあり、隣接する光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn の間で隣接するＣＷ光間の光周波数間隔は、光周波数間隔Δf1〜Δfnのいずれとも異なるように設定される。

第２の発明は、光ファイバ伝送路を介して接続される光送信器と光受信器との間で、互いに光周波数が異なる光信号を多重伝送する光通信システムにおいて、光送信器は、光周波数間隔Δｆの光周波数コムを発生する光周波数コム発生器と、光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割し、かつ各光周波数帯域ごとにそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波する分波手段と、ｎ組のＣＷ光をｎ個の送信信号でそれぞれ変調してｎ組の変調光を出力するｎ個の光変調器と、ｎ組の変調光を合波して光ファイバ伝送路に送出する合波手段とにより構成され、光受信器は、光ファイバ伝送路を介して伝送されたｎ組の変調光を電気信号に変換し、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号を出力する受光器と、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号をｎ分岐して入力し、互いに異なる１つの光周波数間隔に対応する周波数のビート信号をヘテロダイン検波し、送信信号を出力するｎ個のヘテロダイン復調器とにより構成され、光周波数間隔Δf1〜Δfnが光周波数間隔Δｆの整数倍で表されるとき、各整数が互いに素の関係にあり、隣接する光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn の間で隣接するＣＷ光間の光周波数間隔は、光周波数間隔Δf1〜Δfnのいずれとも異なるように設定される。

第１または第２の発明の光通信システムにおいて、ｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn は、それぞれの光周波数間隔Δf1〜Δfnで少なくとも２つのＣＷ光を分波可能な帯域幅を有する。

第３の発明は、第１または第２の発明における光通信システムの光送信器において、光周波数間隔Δｆの光周波数コムを発生する光周波数コム発生器と、光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割し、かつ各光周波数帯域ごとにそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波する分波手段と、ｎ組のＣＷ光をｎ個の送信信号でそれぞれ変調してｎ組の変調光を出力するｎ個の光変調器と、ｎ組の変調光を合波して光ファイバ伝送路に送出する合波手段とを備える。

第３の発明の光送信器において、ｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn は、それぞれの光周波数間隔Δf1〜Δfnで少なくとも２つのＣＷ光を分波可能な帯域幅を有する。

第４の発明は、第１の発明における光通信システムの光受信器において、光ファイバ伝送路および光パワースプリッタを介して伝送されたｎ組の変調光を電気信号に変換し、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号を出力する受光器と、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号から、各光受信器ごとに異なる１つの光周波数間隔に対応する周波数のビート信号をヘテロダイン検波し、送信信号を出力するヘテロダイン復調器とを備える。

第５の発明は、第２の発明における光通信システムの光受信器において、光ファイバ伝送路を介して伝送されたｎ組の変調光を電気信号に変換し、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号を出力する受光器と、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号をｎ分岐して入力し、互いに異なる１つの光周波数間隔に対応する周波数のビート信号をヘテロダイン検波し、送信信号を出力するｎ個のヘテロダイン復調器とを備える。

第６の発明は、第１または第２の発明における光通信システムの光信号送信方法において、光周波数コム発生器で光周波数間隔Δｆの光周波数コムを発生させ、光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割し、かつ各光周波数帯域ごとにそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波し、ｎ個の光変調器にｎ組のＣＷ光を入力し、ｎ個の送信信号でそれぞれ変調してｎ組の変調光を出力し、ｎ組の変調光を合波して光ファイバ伝送路に送出する。

第６の発明の光信号送信方法において、ｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn は、それぞれの光周波数間隔Δf1〜Δfnで少なくとも２つのＣＷ光を分波可能な帯域幅を有する。

本発明は、光周波数コムから光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波し、それぞれ送信信号で変調した変調光を合波することにより、光送信器から光受信器にＷＤＭ伝送される下り信号を生成することができる。

光受信器では、ＷＤＭ伝送される変調光を電気信号に変換し、周波数Δf1〜Δfnのビート信号から各周波数のビート信号を個別にヘテロダイン検波することにより、光周波数間隔Δf1〜ΔfnのＣＷ光に重畳された送信信号を個別に復調することができる。

ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの構成例を示す図である。 カラーレスＯＮＵを用いたＷＤＭ−ＰＯＮシステムの構成例を示す図である。 既存ＰＯＮ（ＧＥ−ＰＯＮ）とＷＤＭ−ＰＯＮが共存するシステム構成例を示す図である。 本発明の光通信システムの実施例１の構成例を示す図である。 光周波数コム発生器１１の構成例を示す図である。 実施例１の光送信器各部の光信号スペクトルの例１を示す図である。 実施例１の光送信器各部の光信号スペクトルの例２を示す図である。 本発明の光通信システムの実施例２の構成例を示す図である。

図４は、本発明の光通信システムの実施例１の構成例を示す。
図において、局側のＯＬＴ１０と、複数のユーザ側にそれぞれ配置されるＯＮＵ２０−１〜２０−ｎは、光ファイバ伝送路３１、光パワースプリッタ３４、光ファイバ伝送路３２−１〜３２−３を介して１対ｎに接続される。ここでは、下り信号を送受信するＯＬＴ１０の光送信器およびＯＮＵ２０−ｎの光受信器の構成例を示し、上り信号の送受信系については省略している。

ＯＬＴ１０の光送信器は、光周波数間隔Δｆ（＝f1）の光周波数コムを発生する光周波数コム発生器１１と、光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割する分波器１２と、光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn のＣＷ光からそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光を分波する光フィルタ１３−１〜１３−ｎと、光周波数間隔Δf1〜ΔfnのＣＷ光をそれぞれ送信信号で変調した変調光を出力する光変調器１４−１〜１４−ｎと、各変調光を合波して光ファイバ伝送路３１に送出する合波器１５とにより構成される。

なお、分波器１２に代えて光周波数コムをｎ分岐する光パワースプリッタを用い、光フィルタ１３−１〜１３−ｎとして光バンドパスフィルタと周期フィルタをカスケードに接続し、光バンドパスフィルタで互いに異なる光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn を分波し、周期フィルタで各光周波数帯域からそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光を分波する構成としてもよい。また、合波器１５に代えて光パワースプリッタを用いてもよい。

また、光周波数コム発生器１１をＯＬＴ１０の外に設け、光周波数コム発生器から出力される光周波数間隔Δｆの光周波数コムを複数のＯＬＴの光送信器に分配する構成としてもよい。

ＯＮＵ２０−ｎの光受信器は、光ファイバ伝送路３２−ｎから入力する光周波数間隔Δf1〜Δfnの各変調光を電気信号（ビート信号）に変換する受光器２１と、受光器２１から出力されるビート信号を増幅する増幅器２２と、所定の周波数（ここではΔfn）のビート信号をヘテロダイン検波し、ＯＬＴ１０の光変調器１３−ｎで重畳された送信信号を復調するヘテロダイン復調器２３とにより構成される。

図５は、光周波数コム発生器１１の構成例を示す（非特許文献２）。
図において、ＣＷ光源１１１から出力される光周波数f0のＣＷ光は、光強度変調器１１３および光位相変調器１１４で周波数f1の正弦波信号１１５によってそれぞれ変調され、光周波数f0の両側に光周波数間隔Δｆ（＝f1）の光周波数コムが生成される。なお、ここに示す光周波数コム発生器の構成は一例であり、例えば位相変調器と分散媒質を用いた構成など、ＣＷ光の光周波数f0に対して光周波数間隔f1で、広い周波数範囲にわたってＳＮＲの優れた平坦なスペクトル波形の光周波数コムが得られるものであればよい。

図６は、実施例１の光送信器各部の光信号スペクトルの例を示す。横軸は光周波数ｆを示す。
分波器１２は、図６(2) に示すように、光周波数間隔Δｆの光周波数コムから互いに異なる光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn のＣＷ光を分波し、それぞれ光フィルタ１３−１〜１３−ｎに入力する。光フィルタ１３−１〜１３−ｎは、光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn のＣＷ光からそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜ΔfnのＣＷ光を周期的に分波する。なお、光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn は互いに異なる帯域であるので、光周波数間隔Δf1〜ΔfnのＣＷ光の光周波数は互いに異なることになる。図６(2) に示す例では、Δf1＝ 2Δf 、Δf2＝ 3Δf 、Δfn＝11Δf であり、光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn からそれぞれ６波、４波、２波のＣＷが分波される。

光フィルタ１３−１〜１３−ｎで分波されたＣＷ光は、光変調器１４−１〜１４−ｎでそれぞれの送信信号で変調される。例えば、光フィルタ１３−１で分波された光周波数間隔 2Δf の６個のＣＷ光は、光変調器１４−１に入力して送信信号で同時に変調され、同じ送信信号が重畳された変調光が６多重されたものとなる。

ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎの光受信器の受光器２１で光／電気変換すると、光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数Δf1〜Δfnのビート信号が得られる。そこで、例えばＯＮＵ２０−ｎのヘテロダイン復調器２３で、周波数Δfn（＝ 7Δf ）のビート信号のみを選択的にヘテロダイン検波することにより、ＯＬＴ１０の光変調器１４−ｎで重畳された送信信号を復調することができる。ただし、送信信号の伝送速度あるいはシンボル速度は、ビート周波数Δf1〜Δfnより低い値に設定する必要がある。このように、ＯＬＴ１０で各周波数ごとに変調された変調光と、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎを１対１に対応させることにより、波長可変フィルタを用いずに光パワースプリッタ型ＷＤＭ−ＰＯＮのカラーレスＯＮＵを実現することができる。

なお、ＣＷ光の光周波数間隔Δf1〜Δfnが光周波数コムの光周波数間隔Δｆの整数倍で表されるとき、各整数が互いに素の関係にあればよい。これにより、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎの各ヘテロダイン復調器２３でヘテロダイン検波するときに、ビート周波数Δf1〜Δfnの各成分を個別に分離して復調することができ、不要成分の重畳を回避することができる。

また、隣接する光周波数帯域の間で隣接するＣＷ光間の光周波数間隔は、光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn における光周波数間隔Δf1〜Δfnのいずれとも異なるように設定するのがよい。図６では、光周波数帯域ΔＦ1 のＣＷ光と光周波数帯域ΔＦ2 のＣＷ光の隣接するＣＷ光は、それぞれの光周波数間隔 2Δf, 3Δf と異なる 4Δf に設定される例を示す。他の光周波数帯域間においても同様である。

また、光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn は、それぞれ光周波数間隔Δf1〜Δfnで２波以上のＣＷ光を分波できる帯域であればよいので、必ずしも同一の帯域幅にする必要はなく、例えば図７に示すように光周波数間隔Δf1〜Δfnに応じた帯域幅としてもよい。さらに、隣接する光周波数帯域の間で隣接するＣＷ光間の光周波数間隔は、例えば13Δf のように最大の光周波数間隔Δfn（＝11Δf ）より広く設定するか、光周波数間隔Δf1〜Δfnのいずれとも異なるように設定するのがよい。

図８は、本発明の光通信システムの実施例２の構成例を示す。ここでは、ＷＤＭ−ＰＯＮ以外のトポロジーであるｐ-to-ｐのＷＤＭ伝送システムに本発明を適用した構成例を示す。通常のｐ-to-ｐのＷＤＭ伝送システムでは、送信側から波長多重した変調光を送信し、受信側で各波長の変調光を波長多重分離し、複数の受信器で各波長の変調光を受信する構成である。

図において、実施例２の光送信器７０と光受信器８０は、光ファイバ伝送路３１を介して接続される。光送信器７０の構成は、実施例１のＯＬＴ１０の光送信器と同じである。したがって、光ファイバ伝送路３１には、例えば図６(3) 〜(5) に示す変調光が多重化して送出される。

なお、実施例１で説明したように、分波器１２に代えて光周波数コムをｎ分岐する光パワースプリッタを用い、光フィルタ１３−１〜１３−ｎとして光バンドパスフィルタと周期フィルタをカスケードに接続する構成としてもよい。また、合波器１５に代えて光カプラを用いてもよい。

また、光周波数コム発生器１１を光送信器７０の外に設け、光周波数コム発生器から出力される光周波数間隔Δｆの光周波数コムを複数の光送信器に分配する構成としてもよい。

光受信器８０は、光ファイバ伝送路３１から入力する光周波数間隔Δf1〜Δfnの各変調光を電気信号（ビート信号）に変換する受光器２１と、受光器２１から出力されるビート信号を増幅する増幅器２２と、増幅されたビート信号をｎ分配し、それぞれ所定の周波数Δf1〜Δfnのビート信号をヘテロダイン検波し、ＯＬＴ１０の光変調器１３−１〜１３−ｎで重畳された送信信号を復調するヘテロダイン復調器２３−１〜２３−ｎとにより構成される。

実施例２では、実施例１のＯＮＵ２０−１〜２０−ｎの各光受信器のヘテロダイン復調器２３で行っていた処理を、光受信器８０内のヘテロダイン復調器２３−１〜２３−ｎで行う構成である。すなわち、光受信器８０の受光器２１で光／電気変換し、複数のヘテロダイン復調器でビート信号を復調する構成により、ＷＤＭ伝送された各変調光を分離して受信することができる。ここでは、光送信器７０の光周波数間隔Δf1〜Δfnの変調光と、光受信器８０内のヘテロダイン復調器２３−１〜２３−ｎを１対１に対応させることにより、従来のＷＤＭ伝送システムの受信側に必要であった波長多重分離手段を不要にすることができる。

ＯＬＴ（光送信器）の複数の光変調器と、ＯＮＵ（光受信器）の複数のヘテロダイン復調器を１対１に対応させることにより、波長可変フィルタを用いずに光パワースプリッタ型ＷＤＭ−ＰＯＮのカラーレスＯＮＵを実現することができる。

１０，４０ ＯＬＴ（光加入者線終端盤）
１１ 光周波数コム発生器
１２ 分波器
１３ 光フィルタ
１４ 光変調器
１５ 合波器
２０ ＯＮＵ（光ネットワーク終端装置）
２１ 受光器
２２ 光増幅器
２３ ヘテロダイン復調器
３１，３２ 光ファイバ伝送路
３３ 波長スプリッタ
３４ 光パワースプリッタ
７０ 光送信器
８０ 光受信器

K.Iwatsuki, J.Kani, H.Suzuki, and M.Fujiwara,"Access and Metro Networks based on WDM Technologies", IEEE J.Lightwave Technol.,Vol.22, No.11, pp.2623-2630,(2004) M.Fujiwara,M.Teshima,J.Kani,H.Suzuki,N.Takachio,and K.Iwatsuki，"Optical carrier supply module using flattened optical multicarrier generation based on sinusoidal amplitude and phase hybrid modulation", IEEE J.Lightwave Technol.,Vol.21, No.11, pp.2705-2714,(2003)

Claims (9)

1. 光ファイバ伝送路および光パワースプリッタを介して接続される光送信器とｎ個（ｎは２以上の整数）の光受信器との間で、互いに光周波数が異なる光信号を多重伝送する光通信システムにおいて、
   前記光送信器は、
   光周波数間隔Δｆの光周波数コムを発生する光周波数コム発生器と、
   前記光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割し、かつ各光周波数帯域ごとにそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波する分波手段と、
   前記ｎ組のＣＷ光をｎ個の送信信号でそれぞれ変調してｎ組の変調光を出力するｎ個の光変調器と、
   前記ｎ組の変調光を合波して前記光ファイバ伝送路に送出する合波手段とにより構成され、
   前記各光受信器は、
   前記光ファイバ伝送路および前記光パワースプリッタを介して伝送された前記ｎ組の変調光を電気信号に変換し、前記光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号を出力する受光器と、
   前記光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号から、前記各光受信器ごとに異なる１つの光周波数間隔に対応する周波数のビート信号をヘテロダイン検波し、前記送信信号を出力するヘテロダイン復調器とにより構成され、
   前記光周波数間隔Δf1〜Δfnが前記光周波数間隔Δｆの整数倍で表されるとき、各整数が互いに素の関係にあり、
   隣接する前記光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn の間で隣接するＣＷ光間の光周波数間隔は、前記光周波数間隔Δf1〜Δfnのいずれとも異なるように設定された
   ことを特徴とする光通信システム。
2. 光ファイバ伝送路を介して接続される光送信器と光受信器との間で、互いに光周波数が異なる光信号を多重伝送する光通信システムにおいて、
   前記光送信器は、
   光周波数間隔Δｆの光周波数コムを発生する光周波数コム発生器と、
   前記光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割し、かつ各光周波数帯域ごとにそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波する分波手段と、
   前記ｎ組のＣＷ光をｎ個の送信信号でそれぞれ変調してｎ組の変調光を出力するｎ個の光変調器と、
   前記ｎ組の変調光を合波して前記光ファイバ伝送路に送出する合波手段とにより構成され、
   前記光受信器は、
   前記光ファイバ伝送路を介して伝送された前記ｎ組の変調光を電気信号に変換し、前記光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号を出力する受光器と、
   前記光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号をｎ分岐して入力し、互いに異なる１つの光周波数間隔に対応する周波数のビート信号をヘテロダイン検波し、前記送信信号を出力するｎ個のヘテロダイン復調器とにより構成され、
   前記光周波数間隔Δf1〜Δfnが前記光周波数間隔Δｆの整数倍で表されるとき、各整数が互いに素の関係にあり、
   隣接する前記光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn の間で隣接するＣＷ光間の光周波数間隔は、前記光周波数間隔Δf1〜Δfnのいずれとも異なるように設定された
   ことを特徴とする光通信システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の光通信システムにおいて、
   前記ｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn は、それぞれの光周波数間隔Δf1〜Δfnで少なくとも２つのＣＷ光を分波可能な帯域幅を有する
   ことを特徴とする光通信システム。
4. 請求項１または請求項２に記載の光通信システムの光送信器において、
   光周波数間隔Δｆの光周波数コムを発生する光周波数コム発生器と、
   前記光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割し、かつ各光周波数帯域ごとにそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波する分波手段と、
   前記ｎ組のＣＷ光をｎ個の送信信号でそれぞれ変調してｎ組の変調光を出力するｎ個の光変調器と、
   前記ｎ組の変調光を合波して前記光ファイバ伝送路に送出する合波手段と
   を備えたことを特徴とする光送信器。
5. 請求項４に記載の光送信器において、
   前記ｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn は、それぞれの光周波数間隔Δf1〜Δfnで少なくとも２つのＣＷ光を分波可能な帯域幅を有する
   ことを特徴とする光送信器。
6. 請求項１に記載の光通信システムの光受信器において、
   前記光ファイバ伝送路および前記光パワースプリッタを介して伝送された前記ｎ組の変調光を電気信号に変換し、前記光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号を出力する受光器と、
   前記光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号から、前記各光受信器ごとに異なる１つの光周波数間隔に対応する周波数のビート信号をヘテロダイン検波し、前記送信信号を出力するヘテロダイン復調器と
   を備えたことを特徴とする光受信器。
7. 請求項２に記載の光通信システムの光受信器において、
   前記光ファイバ伝送路を介して伝送された前記ｎ組の変調光を電気信号に変換し、前記光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号を出力する受光器と、
   前記光周波数間隔Δf1〜Δfnに対応する周波数のビート信号をｎ分岐して入力し、互いに異なる１つの光周波数間隔に対応する周波数のビート信号をヘテロダイン検波し、前記送信信号を出力するｎ個のヘテロダイン復調器と
   を備えたことを特徴とする光受信器。
8. 請求項１または請求項２に記載の光通信システムの光信号送信方法において、
   光周波数コム発生器で光周波数間隔Δｆの光周波数コムを発生させ、
   前記光周波数間隔Δｆの光周波数コムを互いに異なるｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn に分割し、かつ各光周波数帯域ごとにそれぞれ異なる光周波数間隔Δf1〜Δfnの２以上のＣＷ光をｎ組分波し、
   ｎ個の光変調器に前記ｎ組のＣＷ光を入力し、ｎ個の送信信号でそれぞれ変調してｎ組の変調光を出力し、
   前記ｎ組の変調光を合波して前記光ファイバ伝送路に送出する
   ことを特徴とする光信号送信方法。
9. 請求項８に記載の光信号送信方法において、
   前記ｎ個の光周波数帯域ΔＦ1 〜ΔＦn は、それぞれの光周波数間隔Δf1〜Δfnで少なくとも２つのＣＷ光を分波可能な帯域幅を有する
   ことを特徴とする光信号送信方法。

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