JP5793218B2 - Optical transmission / reception system - Google Patents

Optical transmission / reception system Download PDF

Info

Publication number
JP5793218B2
JP5793218B2 JP2014098278A JP2014098278A JP5793218B2 JP 5793218 B2 JP5793218 B2 JP 5793218B2 JP 2014098278 A JP2014098278 A JP 2014098278A JP 2014098278 A JP2014098278 A JP 2014098278A JP 5793218 B2 JP5793218 B2 JP 5793218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
light
optical
modulation signal
reception system
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
JP2014098278A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014168097A (en
Inventor
伊藤 敏夫
敏夫 伊藤
浅香 航太
航太 浅香
吉村 了行
了行 吉村
幹夫 米山
幹夫 米山
秀樹 上綱
秀樹 上綱
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone 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 Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2014098278A priority Critical patent/JP5793218B2/en
Publication of JP2014168097A publication Critical patent/JP2014168097A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5793218B2 publication Critical patent/JP5793218B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は光送受信システムに関し、より詳しくは安価な構成で反射戻り光に対する耐性を高めた送信機を備える光送受信システムに関する。   The present invention relates to an optical transmission / reception system, and more particularly to an optical transmission / reception system including a transmitter having an inexpensive configuration and enhanced resistance to reflected return light.

従来、光送受信システムにおいて光アイソレータは必須部品であった(例えば、非特許文献1参照)。光アイソレータは一方向の光のみを透過し、逆方向の光を遮る機能を有するデバイスであって、偏光素子やファラデー効果を利用した回転子などの光学部品により構成される。   Conventionally, an optical isolator has been an essential component in an optical transmission / reception system (for example, see Non-Patent Document 1). An optical isolator is a device having a function of transmitting only light in one direction and blocking light in the opposite direction, and is configured by an optical component such as a polarizing element or a rotor utilizing the Faraday effect.

通常、レーザ光源から出射された光はその光路上にある光コネクタ、レンズ、光ファイバ端面、光カプラ、受光器などの光学部品表面で僅かに反射して戻ってくる。この僅かな反射戻り光は、出力変動やノイズなどの要因となり、レーザ光源の不安定化につながるため遮断する必要がある。そこで、従来の光送受信システムにおいては、光アイソレータを用いてレーザ光源に反射戻り光が入射するのを防止していた。   Usually, light emitted from a laser light source is slightly reflected on the surface of an optical component such as an optical connector, a lens, an optical fiber end face, an optical coupler, or a light receiver on the optical path and returns. This slight reflected return light causes fluctuations in output, noise, and the like, leading to instability of the laser light source, and thus needs to be blocked. Therefore, in the conventional optical transmission / reception system, an optical isolator is used to prevent reflected return light from entering the laser light source.

図6に従来の光送受信システムの一例を示す。図6に示す光送受信システムは、光送信機1と、光送信機1から出射される変調レーザ光(以下、変調出力光)を伝搬する光ファイバ2と、光ファイバ2によって伝搬された変調出力光を受光する光受信機3とを備えている。   FIG. 6 shows an example of a conventional optical transmission / reception system. The optical transmission / reception system shown in FIG. 6 includes an optical transmitter 1, an optical fiber 2 that propagates modulated laser light (hereinafter referred to as modulated output light) emitted from the optical transmitter 1, and a modulated output propagated by the optical fiber 2. And an optical receiver 3 that receives light.

光送信機1は、EA(Electroabsorbtion:電界吸収型)変調器集積半導体レーザ101、第一レンズ102、光アイソレータ104、及び第二レンズ103を備えている。EA変調器集積半導体レーザ101は、レーザ発振光を出射する半導体レーザ111と、半導体レーザ111から出射されたレーザ発振光を変調出力光に変換するEA変調器112とから構成されている。   The optical transmitter 1 includes an EA (Electroabsorbtion) modulator integrated semiconductor laser 101, a first lens 102, an optical isolator 104, and a second lens 103. The EA modulator integrated semiconductor laser 101 includes a semiconductor laser 111 that emits laser oscillation light, and an EA modulator 112 that converts the laser oscillation light emitted from the semiconductor laser 111 into modulated output light.

半導体レーザ111は直流電流I11を印加されることによってレーザ発振光を出射する。EA変調器112はEAドライバー113によって増幅された電気変調信号V11に基づいてレーザ発振光を変調出力光に変換する。EAドライバー113は直流電圧V12により駆動する。なお、半導体レーザ111は接地され、EA変調器112には終端抵抗が接続されている。   The semiconductor laser 111 emits laser oscillation light when a direct current I11 is applied. The EA modulator 112 converts laser oscillation light into modulated output light based on the electrical modulation signal V11 amplified by the EA driver 113. The EA driver 113 is driven by a DC voltage V12. The semiconductor laser 111 is grounded, and a termination resistor is connected to the EA modulator 112.

ここで、通常、半導体レーザ111に印加される直流電流I11は80mA〜150mA程度、EA変調器112に印加される変調電圧(電気変調信号)V11は電界吸収オフ時−0.5V、電界吸収オン時−3V程度、信号速度としては例えば10Gb/s程度、もしくは28Gb/s程度、あるいは40Gb/s程度となる。   Here, normally, the direct current I11 applied to the semiconductor laser 111 is about 80 mA to 150 mA, the modulation voltage (electric modulation signal) V11 applied to the EA modulator 112 is −0.5 V when the electroabsorption is off, and the electroabsorption is on. At about -3V, the signal speed is, for example, about 10 Gb / s, about 28 Gb / s, or about 40 Gb / s.

図6に示す従来の光送受信システムにおいては、EA変調器集積半導体レーザ101から出射された変調出力光P11は、第一レンズ102によって平行光に変換され、光アイソレータ104を通過した後、第二レンズ103によって集光され、光ファイバ2の端面に入射される。そして、変調出力光P11は光ファイバ2を伝搬し、光受信機3によって受光・受信される。   In the conventional optical transmission / reception system shown in FIG. 6, the modulated output light P11 emitted from the EA modulator integrated semiconductor laser 101 is converted into parallel light by the first lens 102, passes through the optical isolator 104, The light is collected by the lens 103 and is incident on the end face of the optical fiber 2. The modulated output light P11 propagates through the optical fiber 2 and is received and received by the optical receiver 3.

このような光送受信システムにおいて、変調出力光P11は主に第二レンズ103の入射端面、光ファイバ2の入射端面、光受信機3の入射端面で僅かに反射される(第一レンズ102の入射端面では光が拡散するように反射するので第一レンズ102で反射してEA変調器集積半導体レーザ101に戻る反射光は無視できる程度に少ない)。反射戻り光のレベルは変調出力光P11の例えば−30dB程度の低下であるが、場合によっては−13dB程度(ファイバ接続を外した場合のフレネル反射)、最大で−8dB程度低下する場合もあり得る。   In such an optical transmission / reception system, the modulated output light P11 is slightly reflected mainly on the incident end face of the second lens 103, the incident end face of the optical fiber 2, and the incident end face of the optical receiver 3 (incident on the first lens 102). Since the light is reflected so as to diffuse at the end face, the reflected light reflected by the first lens 102 and returning to the EA modulator integrated semiconductor laser 101 is negligibly small). The level of the reflected return light is, for example, about −30 dB lower than the modulated output light P11, but depending on the case, it may be about −13 dB (Fresnel reflection when the fiber connection is disconnected), and may be about −8 dB at maximum. .

図7に光アイソレータ104を設けない場合(図6に示す光送受信システムにおいて光アイソレータ104を廃止した場合)の光送受信システムの伝送特性(符号誤り率評価)を示す。図7中、横軸は光受信機3の最小受光感度(dBm)、縦軸は符号誤り率である。信号速度は10Gb/s、光受信機3の受光器としてはSiフォトダイオードを使用した。   FIG. 7 shows the transmission characteristics (code error rate evaluation) of the optical transmission / reception system when the optical isolator 104 is not provided (when the optical isolator 104 is abolished in the optical transmission / reception system shown in FIG. 6). In FIG. 7, the horizontal axis represents the minimum light receiving sensitivity (dBm) of the optical receiver 3, and the vertical axis represents the code error rate. The signal speed was 10 Gb / s, and a Si photodiode was used as the light receiver of the optical receiver 3.

図7中、二点鎖線は反射戻り光レベル−8dBにおける符号誤り率、一点鎖線は反射戻り光レベル−13dBにおける符号誤り率、破線は反射戻り光レベル−30dBにおける符号誤り率、実線は反射戻り光レベル−∞(反射無し)における符号誤り率となっている。なお、反射戻り光レベルが−40dB以下の場合は光送受信システムに与える影響は無視できるので、−∞は−40dB以下と考えてよい。   In FIG. 7, the two-dot chain line is the code error rate at the reflected return light level of −8 dB, the one-dot chain line is the code error rate at the reflected return light level of −13 dB, the broken line is the code error rate at the reflected return light level of −30 dB, and the solid line is the reflected return. It is a code error rate at an optical level −∞ (no reflection). Since the influence on the optical transmission / reception system is negligible when the reflected return light level is −40 dB or less, −∞ may be considered to be −40 dB or less.

図7から、反射戻り光レベルが増えるに従って伝送特性が劣化することが分かる。この結果、光受信機3への光強度を上げても符号誤り率が下がらず、光受信機3において符号誤り率を無視できる状態で受信することが困難になる。   FIG. 7 shows that the transmission characteristics deteriorate as the reflected return light level increases. As a result, even if the light intensity to the optical receiver 3 is increased, the code error rate does not decrease, and it becomes difficult for the optical receiver 3 to receive in a state where the code error rate can be ignored.

なお、反射戻り光によって伝送特性が劣化するのは、基本的には半導体レーザ111から出射されるレーザ発振光が、反射戻り光によって外部から擾乱されることによる。この乱れは、現象としては低周波振動(low frequency fluctuation;LFF)もしくはコヒーレントコラプス、あるいは何らかのカオス現象として説明される。   The reason why the transmission characteristics deteriorate due to the reflected return light is basically that the laser oscillation light emitted from the semiconductor laser 111 is disturbed from the outside by the reflected return light. This disturbance is explained as a low frequency fluctuation (LFF) or coherent collapse, or some kind of chaotic phenomenon.

このようなことから、従来の光送受信システムにおいては、光送信機1に光アイソレータ104を設け、この光アイソレータ104によって反射戻り光レベルを抑制する構成としている。光アイソレータ104は例えば35dBのアイソレーション機能を有し、順方向に対する光損失が1dB程度であるのに対し、逆方向に対する光損失が35dBとなっている。よって、最大で−8dBの反射戻り光が生じた場合でもEA変調器集積半導体レーザ101に入射される反射戻り光の光強度は−43dBとなり、レーザ発振光への反射戻り光の影響を無視できることが分かる。   For this reason, in the conventional optical transmission / reception system, the optical transmitter 1 is provided with the optical isolator 104, and the optical isolator 104 is configured to suppress the reflected return light level. The optical isolator 104 has, for example, an isolation function of 35 dB. The optical loss in the forward direction is about 1 dB, whereas the optical loss in the reverse direction is 35 dB. Therefore, even when a maximum of -8 dB of reflected return light is generated, the intensity of the reflected return light incident on the EA modulator integrated semiconductor laser 101 is -43 dB, and the influence of the reflected return light on the laser oscillation light can be ignored. I understand.

図8に図6に示し上述した光アイソレータ104を有する従来の光送受信システムによる伝送特性(符号誤り率評価)を示す。図8に示す符号誤り率は実際には完全に重なって区別がつかないが、わかりやすくするためにあえて少しずらしている。
図8から、光アイソレータ104を設けることにより、反射戻り光の影響を受けない安定した光送受信システムを得ることができることがわかる。
FIG. 8 shows transmission characteristics (code error rate evaluation) by a conventional optical transmission / reception system having the optical isolator 104 shown in FIG. 6 and described above. Although the code error rates shown in FIG. 8 are actually completely overlapped and cannot be distinguished, they are slightly shifted for the sake of clarity.
It can be seen from FIG. 8 that by providing the optical isolator 104, a stable optical transmission / reception system that is not affected by the reflected return light can be obtained.

図9に従来の他の光送受信システムを示す。図9に示すように、従来の他の光送受信システムは、EA変調器集積半導体レーザ401、直接変調型半導体レーザ402、受光器403、第一〜第四レンズ404〜407、第一波長カプラ408、第二波長カプラ409、及び、光アイソレータ410を備えて主にレーザ発振光の送信を行う光送信機4と、光送信機4から出力される出力光を伝搬する光ファイバ5と、第一受信器601、第二受信器602、送信器603、及び波長カプラ604を備えて主に光ファイバ5によって伝搬された出力光を受光する光受信機6とから構成されている。   FIG. 9 shows another conventional optical transmission / reception system. As shown in FIG. 9, another conventional optical transmission / reception system includes an EA modulator integrated semiconductor laser 401, a direct modulation semiconductor laser 402, a light receiver 403, first to fourth lenses 404 to 407, and a first wavelength coupler 408. An optical transmitter 4 that mainly includes a second wavelength coupler 409 and an optical isolator 410 and transmits laser oscillation light; an optical fiber 5 that propagates output light output from the optical transmitter 4; The optical receiver 6 includes a receiver 601, a second receiver 602, a transmitter 603, and a wavelength coupler 604 and mainly receives output light propagated through the optical fiber 5.

EA変調器集積半導体レーザ401は、直流電流I21が印加されることによってレーザ発振光を出射する半導体レーザ411と、半導体レーザ411から出射されたレーザ発振光を変調するEA変調器412とを備え、変調出力光P21を出射する。EA変調器412にはEAドライバー413によって増幅された電気変調信号V21が入力される。EAドライバー413は直流電圧V22を印加されて駆動する。なお、半導体レーザ411は接地され、EA変調器412には終端抵抗が接続されている。   The EA modulator integrated semiconductor laser 401 includes a semiconductor laser 411 that emits laser oscillation light when a direct current I21 is applied, and an EA modulator 412 that modulates the laser oscillation light emitted from the semiconductor laser 411. The modulated output light P21 is emitted. The EA modulator 412 receives the electric modulation signal V21 amplified by the EA driver 413. The EA driver 413 is driven by applying a DC voltage V22. The semiconductor laser 411 is grounded, and a termination resistor is connected to the EA modulator 412.

直接変調型半導体レーザ402はレーザドライバー421を介して入力される電気変調信号V23によってそのレーザ発振光を変調され、変調された変調出力光P22を出射する。レーザドライバー421は直流駆動電圧V24を印加されることによって駆動する。
受信器403は送信器603から出射される変調出力光P23を受信し、電気変調信号に復調する。
The direct modulation semiconductor laser 402 modulates its laser oscillation light by an electric modulation signal V23 input via a laser driver 421, and emits a modulated output light P22. The laser driver 421 is driven by applying a DC drive voltage V24.
The receiver 403 receives the modulated output light P23 emitted from the transmitter 603 and demodulates it into an electrical modulation signal.

また、第一レンズ404はEA変調型半導体レーザ401から出射された変調出力光P21を平行光に変換する。第二レンズ405は直接変調型半導体レーザ402から出射された変調出力光P22を平行光に変換する。第三レンズ406はEA変調器集積半導体レーザ401、直接変調型半導体レーザ402から出射された変調出力光P21,P22を集光する一方、光受信機6から入射される変調出力光P23を平行光に変換する。第四レンズ407は第三レンズ406を介して入射される変調出力光P23を集光する。   The first lens 404 converts the modulated output light P21 emitted from the EA modulation type semiconductor laser 401 into parallel light. The second lens 405 converts the modulated output light P22 emitted from the direct modulation semiconductor laser 402 into parallel light. The third lens 406 collects the modulated output light P21 and P22 emitted from the EA modulator integrated semiconductor laser 401 and the direct modulation type semiconductor laser 402, while parallelizing the modulated output light P23 incident from the optical receiver 6. Convert to The fourth lens 407 condenses the modulated output light P23 incident through the third lens 406.

また、第一波長カプラ408はEA変調器集積半導体レーザ401から出射される変調出力光P21を透過する一方、直接変調型半導体レーザ402から出射される変調出力光P22を反射してその光路を90度屈折させる。第二波長カプラ409はEA変調器集積半導体レーザ401から出射される変調出力光P21、直接変調型半導体レーザ402から出射される変調出力光P22を透過する一方、送信器603から出射される変調出力光P23を反射して90度屈折させる。   Further, the first wavelength coupler 408 transmits the modulated output light P21 emitted from the EA modulator integrated semiconductor laser 401, while reflecting the modulated output light P22 emitted from the direct modulation type semiconductor laser 402 to change its optical path by 90. Refract. The second wavelength coupler 409 transmits the modulated output light P21 emitted from the EA modulator integrated semiconductor laser 401 and the modulated output light P22 emitted from the direct modulation type semiconductor laser 402, while the modulated output emitted from the transmitter 603. The light P23 is reflected and refracted by 90 degrees.

すなわち、EA変調器集積半導体レーザ401から出射された変調出力光P21は、第一レンズ404によって平行光に変換され、第一波長カプラ408、光アイソレータ410、第二波長カプラ409を通過した後、第三レンズ406によって集光され、光ファイバ2の端面に入射される。   That is, the modulated output light P21 emitted from the EA modulator integrated semiconductor laser 401 is converted into parallel light by the first lens 404, and after passing through the first wavelength coupler 408, the optical isolator 410, and the second wavelength coupler 409, The light is collected by the third lens 406 and is incident on the end face of the optical fiber 2.

また、直接変調型半導体レーザ402から出射された変調出力光P22は、第二レンズ405によって平行光に変換され、第一波長カプラ408、光アイソレータ410、第二波長カプラ409を通過した後、第三レンズ406によって集光され、光ファイバ2の端面に入射される。   Further, the modulated output light P22 emitted from the direct modulation type semiconductor laser 402 is converted into parallel light by the second lens 405, and after passing through the first wavelength coupler 408, the optical isolator 410, and the second wavelength coupler 409, The light is collected by the three lenses 406 and is incident on the end face of the optical fiber 2.

波長カプラ604はEA変調器集積半導体レーザ401から出射された変調出力光P21と直接変調型半導体レーザ402から出射された変調出力光P22とを分波する。これにより変調出力光P21,P22はそれぞれ第一受信器601、第二受信器602に入射される。   The wavelength coupler 604 demultiplexes the modulated output light P21 emitted from the EA modulator integrated semiconductor laser 401 and the modulated output light P22 emitted from the direct modulation type semiconductor laser 402. Thus, the modulated output lights P21 and P22 are incident on the first receiver 601 and the second receiver 602, respectively.

第一受信器601はEA変調器集積半導体レーザ401から出射される変調出力光P21を受信し、これを復調する。第二受信器602は直接変調型半導体レーザ402から出射される変調出力光P22を受信し、これを復調する。   The first receiver 601 receives the modulated output light P21 emitted from the EA modulator integrated semiconductor laser 401 and demodulates it. The second receiver 602 receives the modulated output light P22 emitted from the direct modulation semiconductor laser 402 and demodulates it.

また、光受信機6側からも変調信号を出射することがあり、上述したように送信器603は電気変調信号を光に変換してなる光信号(変調出力光)P23を送信する。送信器603から送信された変調出力光P23は光ファイバ5によって光送信機4に入射され、第三レンズ406によって平行光となり、第二波長カプラ409によって分波され、第四レンズ407によって集光されて受信器403によって受信され、電気変調信号に復調される。   Also, a modulated signal may be emitted from the optical receiver 6 side, and as described above, the transmitter 603 transmits an optical signal (modulated output light) P23 obtained by converting the electrical modulated signal into light. The modulated output light P23 transmitted from the transmitter 603 is incident on the optical transmitter 4 by the optical fiber 5, becomes parallel light by the third lens 406, is demultiplexed by the second wavelength coupler 409, and is condensed by the fourth lens 407. Is received by the receiver 403 and demodulated into an electrically modulated signal.

なお、通常半導体レーザ401に注入される直流電流は80mA〜150mA程度、EA変調器412に印加する電気変調信号(変調電圧)V21は電界吸収オフ時−0.5V、電界吸収オン時−3V程度、信号速度としては例えば10Gb/s程度、もしくは28Gb/s程度、あるいは40Gb/s程度となる。   Note that the direct current injected into the semiconductor laser 401 is usually about 80 mA to 150 mA, and the electric modulation signal (modulation voltage) V21 applied to the EA modulator 412 is about -0.5 V when electroabsorption is off, and about -3 V when electroabsorption is on. The signal speed is, for example, about 10 Gb / s, about 28 Gb / s, or about 40 Gb / s.

EA変調器集積半導体レーザ401から出射される変調出力光P21の波長は例えば1577nm、直接変調型半導体レーザ402から出射される変調出力光P22の波長は例えば1490nmであり、レーザドライバー421を介して直接変調型半導体レーザ402に入力される電気変調信号V23の信号速度は例えば1Gb/s程度である。   The wavelength of the modulated output light P21 emitted from the EA modulator integrated semiconductor laser 401 is, for example, 1577 nm, and the wavelength of the modulated output light P22 emitted from the direct modulation type semiconductor laser 402 is, for example, 1490 nm, and is directly transmitted via the laser driver 421. The signal speed of the electrical modulation signal V23 input to the modulation type semiconductor laser 402 is, for example, about 1 Gb / s.

また、送信器603から出力される変調出力光P23の波長は例えば1270nmで、信号速度は例えば10Gb/sである。   The wavelength of the modulated output light P23 output from the transmitter 603 is, for example, 1270 nm and the signal speed is, for example, 10 Gb / s.

このような光送受信システムにおいても、図6に示し上述した従来の光送受信システムと同様、光アイソレータ410がなければ、EA変調器集積半導体レーザ401、直接変調型半導体レーザ402における電気変調信号の光信号への変調・復調が困難となる。また、図には明示していないが、送信器603の中にも半導体レーザ及び光アイソレータがあり(構造的には例えば図7の光送信機1と同様)、送信器603において光信号に変調される電気変調信号に関しても図示しない光アイソレータが無ければ信号の送受信が困難となる。   Even in such an optical transmission / reception system, as in the conventional optical transmission / reception system shown in FIG. 6 and without the optical isolator 410, the light of the electric modulation signal in the EA modulator integrated semiconductor laser 401 and the direct modulation semiconductor laser 402 is obtained. It becomes difficult to modulate and demodulate the signal. Although not shown in the figure, the transmitter 603 includes a semiconductor laser and an optical isolator (structurally similar to the optical transmitter 1 in FIG. 7 for example), and the transmitter 603 modulates the optical signal. With respect to the electrical modulation signal, it is difficult to send and receive signals without an optical isolator (not shown).

F. Grillot, B. Thedrez, J. Py, O. Gauthier-Lafaye, V. Voiriot, and J. L. Lafragette、「2.5-Gb/s transmision characeristics of 1.3-mm DFB lasers with external optical feedback」、IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS、2002年、Vol. 14、p101-103F. Grillot, B. Thedrez, J. Py, O. Gauthier-Lafaye, V. Voiriot, and JL Lafragette, `` 2.5-Gb / s transmision characeristics of 1.3-mm DFB lasers with external optical feedback '', IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS , 2002, Vol. 14, p101-103

上記に示したように、光送受信システムにおける反射戻り光の影響は、光アイソレータを用いれば解決する。しかしながら問題は光アイソレータが高価なことである。光アイソレータは通常、ファラデー回転子となるガーネット単結晶、それを磁化する磁石、そして2つの偏光子からなり、光部品としては一番高価である。そのため、光アイソレータをなくした安価な光送信機が求められてきた。もちろん、光アイソレータをなくした状況下でも、反射戻り光の影響があることは許されない。   As described above, the influence of the reflected return light in the optical transmission / reception system can be solved by using an optical isolator. However, the problem is that the optical isolator is expensive. An optical isolator is usually composed of a garnet single crystal serving as a Faraday rotator, a magnet that magnetizes the garnet single crystal, and two polarizers, and is the most expensive optical component. Therefore, an inexpensive optical transmitter that eliminates the optical isolator has been demanded. Of course, even if the optical isolator is eliminated, it is not allowed to be influenced by reflected return light.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは高価な光アイソレータを用いることなく、光送受信システムの反射戻り光の影響を抑制した光送受信システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an optical transmission / reception system that suppresses the influence of reflected light from the optical transmission / reception system without using an expensive optical isolator. It is in.

上記の課題を解決するための第1の発明に係る光送受信システムは、電気変調信号を変調出力光に変換して出力する発光素子を備える光送信機と、前記光送信機から出力された前記変調出力光を入力して電気変調信号に変換する光受信機とを備える光送受信システムにおいて、前記光送信機が、前記発光素子に微弱な電気信号を印加する摂動付与手段を備え、前記発光素子が半導体レーザと該半導体レーザから出射されるレーザ発振光を前記電気変調信号に基づいて変調出力光に変換する変調器とからなる電界吸収型変調器集積半導体レーザであるとともに、前記光送信機が他の電気変調信号に基づいて他の変調出力光を出射する他の半導体レーザを備え、前記他の半導体レーザに前記他の電気変調信号が印加されるとともに、前記電界吸収型変調器集積半導体レーザの半導体レーザに前記微弱な電気信号が印加され、前記微弱な電気信号が、減衰手段によって減衰された前記他の電気変調信号であることを特徴とする。 An optical transmission / reception system according to a first aspect of the present invention for solving the above problems includes an optical transmitter including a light emitting element that converts an electrical modulation signal into a modulated output light and outputs the modulated output light, and the optical transmitter In an optical transmission / reception system comprising an optical receiver that inputs modulated output light and converts it into an electrical modulation signal, the optical transmitter comprises perturbation applying means for applying a weak electrical signal to the light emitting element, and the light emitting element Is an electroabsorption modulator integrated semiconductor laser comprising a semiconductor laser and a modulator that converts laser oscillation light emitted from the semiconductor laser into modulated output light based on the electrical modulation signal, and the optical transmitter includes: Another semiconductor laser that emits another modulated output light based on another electrical modulation signal, the other electrical modulation signal is applied to the other semiconductor laser, and the electric field absorption The weak electrical signals to the semiconductor laser modulator integrated semiconductor laser is applied, the weak electrical signals, characterized in that said other electric modulation signal attenuated by the attenuation means.

また、上記の課題を解決する第2の発明に係る光送受信システムは、電気変調信号を変調出力光に変換して出力する発光素子を備える光送信機と、前記光送信機から出力された前記変調出力光を入力して電気変調信号に変換する光受信機とを備える光送受信システムにおいて、前記光送信機が、前記発光素子に微弱な電気信号を印加する摂動付与手段を備え、前記発光素子が半導体レーザと該半導体レーザから出射されるレーザ発振光を前記電気変調信号に基づいて変調出力光に変換する変調器とからなる電界吸収型変調器集積半導体レーザであるとともに、前記光送信機が受光素子を備え、前記光受信機が他の電気変調信号に基づいて他の変調出力光を出射する他の半導体レーザを備え、前記他の半導体レーザに前記他の電気変調信号が印加されるとともに、前記電界吸収型変調器集積半導体レーザの半導体レーザに前記微弱な電気信号が印加され、前記微弱な電気信号が、前記受光素子によって復調され減衰手段によって減衰された前記他の電気変調信号であることを特徴とする。 An optical transmission / reception system according to a second invention that solves the above-described problem includes an optical transmitter including a light-emitting element that converts an electrical modulation signal into modulated output light and outputs the modulated output light, and the optical transmitter In an optical transmission / reception system comprising an optical receiver that inputs modulated output light and converts it into an electrical modulation signal, the optical transmitter comprises perturbation applying means for applying a weak electrical signal to the light emitting element, and the light emitting element Is an electroabsorption modulator integrated semiconductor laser comprising a semiconductor laser and a modulator that converts laser oscillation light emitted from the semiconductor laser into modulated output light based on the electrical modulation signal, and the optical transmitter includes: A light receiving element, and the optical receiver includes another semiconductor laser that emits another modulated output light based on another electric modulation signal, and the other electric modulation signal is applied to the other semiconductor laser. While being, said weak electrical signal is applied to the semiconductor laser of the electroabsorption modulator integrated semiconductor laser, the weak electrical signal is demodulated by said light receiving element and the other electrical modulation attenuated by the attenuation means characterized in that it is a signal.

また、上記の課題を解決する第の発明に係る光送受信システムは、第1又は第2の発明に係る光送受信システムにおいて、前記半導体レーザが電気的に終端され、前記電気変調信号が誤り訂正符号を含み、前記光受信機が受信した前記電気変調信号により誤り訂正を行うことを特徴とする。 Further, an optical transmission / reception system according to a third invention for solving the above-described problem is the optical transmission / reception system according to the first or second invention , wherein the semiconductor laser is electrically terminated and the electric modulation signal is error-corrected. An error correction is performed using the electric modulation signal received by the optical receiver.

本発明に係る光送受信システムによれば、高価な光アイソレータを用いることなく、光送受信システムの反射戻り光の影響を抑制することができる。   According to the optical transmission / reception system of the present invention, it is possible to suppress the influence of the reflected return light of the optical transmission / reception system without using an expensive optical isolator.

本発明の参考例に係る光送受信システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical transmission / reception system which concerns on the reference example of this invention. 本発明の第1の実施例に係る光送受信システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an optical transmission / reception system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係る光送受信システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical transmission / reception system which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例に係る光送受信システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical transmission / reception system which concerns on 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例に係る光送受信システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical transmission / reception system which concerns on the 4th Example of this invention. 従来の光送受信システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional optical transmission / reception system. 反射戻り光の影響がある場合の伝送特性を説明するグラフである。It is a graph explaining the transmission characteristic when there is an influence of reflected return light. 反射戻り光の影響がない場合の伝送特性を説明するグラフである。It is a graph explaining the transmission characteristic when there is no influence of reflected return light. 従来の他の光送受信システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other conventional optical transmission / reception system.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る光送受信システムの詳細を説明する。   The details of the optical transmission and reception system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔参考例〕
図1に基づいて本発明の参考例に係る光送受信システムについて説明する。図1に示すように、本参考例に係る光送受信システムは、図6に示し上述した従来の光送受信システムに比較して光送信機1の構成が異なる。具体的には、従来の光送信機1に対して光アイソレータ104を廃止する一方、摂動付与手段として、減衰手段である電気アッテネータ116とバイアス・ティー115を追加するとともに、終端抵抗117を追加している。その他の構成については上述した構成とおおむね同様であり、以下、同様の作用を奏する部材については同一の名称及び符号を用いて重複する説明は適宜省略し、異なる点を中心に説明する。
[Reference example]
An optical transmission / reception system according to a reference example of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the optical transmission / reception system according to this reference example is different in the configuration of the optical transmitter 1 from the conventional optical transmission / reception system shown in FIG. Specifically, the optical isolator 104 is abolished with respect to the conventional optical transmitter 1, while an electrical attenuator 116 and a bias tee 115 as attenuation means are added as perturbation imparting means, and a termination resistor 117 is added. ing. Other configurations are generally the same as the configurations described above, and hereinafter, members having the same functions are denoted by the same names and reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate, and different points will be mainly described.

本参考例に係る光送受信システムにおいては、EAドライバー113に入力される前の電気変調信号V11を電気アッテネータ116によって減衰し、減衰された電気変調信号(以下、減衰電気変調信号という)V13を結線118によりバイアス・ティー115を介して半導体レーザ111に印加する。すなわち、本参考例に係る光送受信システムにおいて、半導体レーザ111には駆動用の直流電流I11に加えて電気変調信号V11の一部である減衰電気変調信号V13が入力されることとなる。   In the optical transmission / reception system according to this reference example, the electrical modulation signal V11 before being input to the EA driver 113 is attenuated by the electrical attenuator 116, and the attenuated electrical modulation signal (hereinafter referred to as an attenuated electrical modulation signal) V13 is connected. The laser beam is applied to the semiconductor laser 111 via the bias tee 115 by 118. That is, in the optical transmission / reception system according to the present reference example, the semiconductor laser 111 receives the attenuated electric modulation signal V13 which is a part of the electric modulation signal V11 in addition to the driving DC current I11.

また、本参考例において終端抵抗117は例えば46オームであって、半導体レーザ111の内部抵抗4オームと合わせると、半導体レーザ111は50オームの終端となる。   Further, in this reference example, the termination resistor 117 is 46 ohms, for example, and when combined with the internal resistance 4 ohms of the semiconductor laser 111, the semiconductor laser 111 terminates at 50 ohms.

ここで、一例として電気変調信号V11の電圧を250mV、電気アッテネータ116の減衰量を20dBとした場合、バイアス・ティー115を介して半導体レーザ111に印加される減衰電気変調信号V13は25mVとなる。半導体レーザ111及び終端抵抗117による50オームの抵抗を考慮すると、減衰電気変調信号V13によって半導体レーザ111に付与される電流は0.5mAとなる。   Here, as an example, when the voltage of the electric modulation signal V11 is 250 mV and the attenuation of the electric attenuator 116 is 20 dB, the attenuation electric modulation signal V13 applied to the semiconductor laser 111 via the bias tee 115 is 25 mV. Considering the resistance of 50 ohms due to the semiconductor laser 111 and the termination resistor 117, the current applied to the semiconductor laser 111 by the attenuated electrical modulation signal V13 is 0.5 mA.

これに対し、半導体レーザ111にレーザ発振光を出射させるために供給される直流電流I11は例えば100mAであり、半導体レーザ111には、100mAの直流電流と0.5mAの微小変調電流とが流れることになる。すなわち、減衰電気変調信号V13によって半導体レーザ111に摂動が与えられることとなり、その結果、半導体レーザ111の反射戻り光に対する耐性が向上する。   On the other hand, the direct current I11 supplied to emit the laser oscillation light to the semiconductor laser 111 is, for example, 100 mA, and a 100 mA direct current and a 0.5 mA minute modulation current flow through the semiconductor laser 111. become. That is, the semiconductor laser 111 is perturbed by the attenuated electric modulation signal V13, and as a result, the resistance of the semiconductor laser 111 to the reflected return light is improved.

なお、EA変調器112に印加される電気変調信号V11と、半導体レーザ111に印加される減衰電気変調信号V13とは同期をとっても同期をとらなくてもどちらでも構わない。半導体レーザ111に印加される減衰電気変調信号V13は微小なので、半導体レーザ111の発振光強度にほとんど影響はなく、光送信信号に影響を与えることなく反射戻り光に対する耐性を高めることができる。   The electrical modulation signal V11 applied to the EA modulator 112 and the attenuated electrical modulation signal V13 applied to the semiconductor laser 111 may be either synchronized or not synchronized. Since the attenuated electrical modulation signal V13 applied to the semiconductor laser 111 is minute, there is almost no effect on the oscillation light intensity of the semiconductor laser 111, and the resistance to the reflected return light can be increased without affecting the optical transmission signal.

以上に示したように、本参考例に係る光送受信システムによれば、光アイソレータを用いることなく光送受信システムにおける反射戻り光の影響を抑制することができるため、安価な構成で光送受信機を製造することが可能となる。   As described above, according to the optical transmission / reception system according to this reference example, it is possible to suppress the influence of reflected return light in the optical transmission / reception system without using an optical isolator. It can be manufactured.

図2を用いて本発明の第1の実施例に係る光送受信システムについて説明する。図2に示すように、本実施例に係る光送受信システムは、図1に示し上述した参考例に係る光送受信システムに比較して、EAドライバー113に入力される電気信号としてデータ信号V14(例えば、250mV)とデータバー信号V15(例えば、250mV)の差動電気信号を用い、EAドライバー113に入力される前のデータバー信号V15を電気アッテネータ116によって減衰し、減衰されたデータバー信号(以下、減衰データバー信号という)V16を結線118によりバイアス・ティー115を介して半導体レーザ111に印加する点で異なる。すなわち、本実施例に係る光送受信システムにおいて、半導体レーザ111には駆動用の直流電流I11に加えてデータバー信号V15の一部である減衰データバー信号V16が入力されることとなる。   The optical transmission / reception system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the optical transmission / reception system according to the present embodiment is compared with the optical transmission / reception system according to the reference example shown in FIG. 250 mV) and a data bar signal V15 (for example, 250 mV), the data bar signal V15 before being input to the EA driver 113 is attenuated by the electric attenuator 116, and the attenuated data bar signal (hereinafter referred to as “data bar signal”) V16 (referred to as an attenuated data bar signal) is different in that it is applied to the semiconductor laser 111 via the bias tee 115 via the connection 118. That is, in the optical transmission / reception system according to the present embodiment, the attenuated data bar signal V16, which is a part of the data bar signal V15, is input to the semiconductor laser 111 in addition to the driving direct current I11.

その他の構成は図1に示し上述した参考例に係る光送受信システムとおおむね同様であり、以下、同一の作用を奏する部材については同一の名称及び符号を用いて重複する説明は適宜省略し、異なる点を中心に説明する。   The other configuration is substantially the same as that of the optical transmission / reception system according to the reference example shown in FIG. 1, and hereinafter, the description of the members having the same functions is omitted by using the same names and reference numerals as appropriate, and different. The explanation will focus on the points.

ここで、一例としてデータバー信号V15の電圧を250mV、電気アッテネータ116の減衰量を20dBとした場合、バイアス・ティー115を介して半導体レーザ111に印加される減衰データバー信号V16は25mVとなる。半導体レーザ111及び終端抵抗117による50オームの抵抗を考えると、減衰データバー信号V16によって半導体レーザ111に付与される電流は0.5mAとなる。   Here, as an example, when the voltage of the data bar signal V15 is 250 mV and the attenuation of the electric attenuator 116 is 20 dB, the attenuated data bar signal V16 applied to the semiconductor laser 111 via the bias tee 115 is 25 mV. Considering the resistance of 50 ohms due to the semiconductor laser 111 and the termination resistor 117, the current applied to the semiconductor laser 111 by the attenuated data bar signal V16 is 0.5 mA.

これに対し、半導体レーザ111にレーザ発振光を出射させるために供給される直流電流I11は例えば100mAであり、半導体レーザ111には、100mAの直流電流と0.5mAの微小変調電流とが流れることになる。すなわち、半導体レーザ111に減衰データバー信号V16によって摂動が与えられることとなり、その結果、半導体レーザ111の反射戻り光に対する耐性が向上する。   On the other hand, the direct current I11 supplied to emit the laser oscillation light to the semiconductor laser 111 is, for example, 100 mA, and a 100 mA direct current and a 0.5 mA minute modulation current flow through the semiconductor laser 111. become. That is, the semiconductor laser 111 is perturbed by the attenuated data bar signal V16, and as a result, the resistance of the semiconductor laser 111 to the reflected return light is improved.

なお、EA変調器112に印加されるデータバー信号V15と半導体レーザ111に印加される減衰データバー信号V16とは同期をとっても同期をとらなくてもどちらでも構わない。半導体レーザ111に印加される減衰データバー信号V16は微小であるので、レーザの発振光強度にほとんど影響はなく、光送信信号に影響を与えることなく反射戻り光に対する耐性を高めることができる。   The data bar signal V15 applied to the EA modulator 112 and the attenuated data bar signal V16 applied to the semiconductor laser 111 may be either synchronized or not synchronized. Since the attenuated data bar signal V16 applied to the semiconductor laser 111 is very small, there is almost no influence on the oscillation light intensity of the laser, and the resistance to the reflected return light can be enhanced without affecting the optical transmission signal.

以上に示したように、本実施例に係る光送受信システムによれば、光アイソレータを用いることなく光送受信システムにおける反射戻り光の影響を抑制することができるため、安価な構成で光送受信機を製造することが可能となる。   As described above, according to the optical transmission / reception system according to the present embodiment, it is possible to suppress the influence of reflected return light in the optical transmission / reception system without using an optical isolator. It can be manufactured.

図3を用いて本発明の第2の実施例に係る光送受信システムについて説明する。図3に示すように、本実施例に係る光送受信システムは、図1に示し上述した参考例に係る光送受信システムに比較して、EAドライバー113に入力される電気信号としてクロック・データ・リカバリ(clock and data recovery:CDR)119から入力されるデータ信号V14とクロック信号V17とを用い、このEAドライバー113に入力される前のクロック信号V17を電気アッテネータ116によって減衰し、減衰されたクロック信号(以下、減衰クロック信号という)V18を結線118によりバイアス・ティー115を介して半導体レーザ111に印加する点で異なる。すなわち、本実施例に係る光送受信システムにおいて、半導体レーザ111には駆動用の直流電流I11に加えてクロック信号V17の一部である減衰クロック信号V18が入力されることとなる。   An optical transmission / reception system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the optical transmission / reception system according to the present embodiment has a clock / data recovery as an electrical signal input to the EA driver 113 as compared with the optical transmission / reception system according to the reference example shown in FIG. (Clock and data recovery: CDR) The data signal V14 and the clock signal V17 input from the 119 are used to attenuate the clock signal V17 before being input to the EA driver 113 by the electric attenuator 116, and the attenuated clock signal The difference is that V18 (hereinafter referred to as an attenuated clock signal) is applied to the semiconductor laser 111 via the bias tee 115 via the connection 118. That is, in the optical transmission / reception system according to the present embodiment, the attenuated clock signal V18 that is a part of the clock signal V17 is input to the semiconductor laser 111 in addition to the driving direct current I11.

その他の構成は図1に示し上述した参考例に係る光送受信システムとおおむね同様であり、以下、同一の作用を奏する部材については同一の名称及び符号を用いて重複する説明は適宜省略し、異なる点を中心に説明する。   The other configuration is substantially the same as that of the optical transmission / reception system according to the reference example shown in FIG. 1, and hereinafter, the description of the members having the same functions is omitted by using the same names and reference numerals as appropriate, and different. The explanation will focus on the points.

ここで、一例としてクロック信号V17の電圧を250mV、電気アッテネータ116の減衰量を20dBとした場合、バイアス・ティー115を介して半導体レーザ111に印加される減衰クロック信号V18は25mVとなる。半導体レーザ111及び終端抵抗117による50オームの抵抗を考えると、減衰クロック信号V18によって半導体レーザ111に付与される電流は0.5mAとなる。   Here, as an example, when the voltage of the clock signal V17 is 250 mV and the attenuation of the electric attenuator 116 is 20 dB, the attenuated clock signal V18 applied to the semiconductor laser 111 via the bias tee 115 is 25 mV. Considering the resistance of 50 ohms due to the semiconductor laser 111 and the termination resistor 117, the current applied to the semiconductor laser 111 by the attenuated clock signal V18 is 0.5 mA.

これに対し、半導体レーザ111にレーザ発振光を出射させるために供給される直流電流I11は例えば100mAであり、半導体レーザ111には、100mAの直流電流と0.5mAの微小変調電流とが流れることになる。すなわち、半導体レーザ111に減衰クロック信号V18によって摂動が与えられることとなり、その結果、半導体レーザ111の反射戻り光に対する耐性が向上する。   On the other hand, the direct current I11 supplied to emit the laser oscillation light to the semiconductor laser 111 is, for example, 100 mA, and a 100 mA direct current and a 0.5 mA minute modulation current flow through the semiconductor laser 111. become. That is, the semiconductor laser 111 is perturbed by the attenuated clock signal V18, and as a result, the resistance of the semiconductor laser 111 to the reflected return light is improved.

なお、EA変調器112に印加されるクロック信号V17と半導体レーザ111に印加される減衰クロック信号V18とは同期をとっても同期をとらなくてもどちらでも構わない。半導体レーザ111に印加される減衰クロック信号V18は微小であるので、レーザの発振強度にほとんど影響はなく、光送信信号に影響を与えることなく、反射戻り光に対する耐性を高めることができる。   The clock signal V17 applied to the EA modulator 112 and the attenuated clock signal V18 applied to the semiconductor laser 111 may be either synchronized or not synchronized. Since the attenuated clock signal V18 applied to the semiconductor laser 111 is very small, there is almost no influence on the oscillation intensity of the laser, and the resistance to the reflected return light can be enhanced without affecting the optical transmission signal.

以上に示したように、本実施例に係る光送受信システムによれば、光アイソレータを用いることなく光送受信システムにおける反射戻り光の影響を抑制することができるため、安価な構成で光送受信機を製造することが可能となる。   As described above, according to the optical transmission / reception system according to the present embodiment, it is possible to suppress the influence of reflected return light in the optical transmission / reception system without using an optical isolator. It can be manufactured.

図4に基づいて本発明の第3の実施例に係る光送受信システムについて説明する。図4に示すように、本実施例に係る光送受信システムは、図9に示し上述した従来の他の光送受信システムに比較して光送信機4の構成が異なるものである。   An optical transmission / reception system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the optical transmission / reception system according to the present embodiment is different from the other conventional optical transmission / reception system shown in FIG.

具体的には、従来の光送信機4に比較して光アイソレータ410を廃止する一方、摂動付与手段として、減衰手段である電気アッテネータ416とバイアス・ティー415とを追加するとともに、終端抵抗417を追加している。その他の構成については上述した構成とおおむね同様であり、以下、同様の作用を奏する部材については同一の名称及び符号を用いて重複する説明は適宜省略し、異なる点を中心に説明する。   Specifically, the optical isolator 410 is abolished compared to the conventional optical transmitter 4, while an electrical attenuator 416 and a bias tee 415 that are attenuating means are added as perturbation imparting means, and a termination resistor 417 is provided. It has been added. Other configurations are generally the same as the configurations described above, and hereinafter, members having the same functions are denoted by the same names and reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate, and different points will be mainly described.

本実施例に係る光送受信システムにおいては、レーザドライバー421に入力される前の電気変調信号V23を電気アッテネータ416によって減衰し、減衰された電気変調信号(以下、減衰電気変調信号という)V25を結線418によりバイアス・ティー415を介して半導体レーザ411に印加する。すなわち、本実施例に係る光送受信システムにおいて、半導体レーザ411には駆動用の直流電流I21に加えて電気変調信号V23の一部である減衰電気変調信号V25が入力されることとなる。   In the optical transmission / reception system according to the present embodiment, the electrical modulation signal V23 before being input to the laser driver 421 is attenuated by the electrical attenuator 416, and the attenuated electrical modulation signal (hereinafter referred to as attenuated electrical modulation signal) V25 is connected. The laser beam is applied to the semiconductor laser 411 via the bias tee 415 by 418. That is, in the optical transmission / reception system according to the present embodiment, the semiconductor laser 411 receives the attenuated electrical modulation signal V25, which is a part of the electrical modulation signal V23, in addition to the driving direct current I21.

また、本実施例において終端抵抗417は例えば46オームであって、半導体レーザ411の内部抵抗4オームと合わせると、半導体レーザ411は50オームの終端となる。   In this embodiment, the termination resistance 417 is 46 ohms, for example, and when combined with the internal resistance 4 ohms of the semiconductor laser 411, the semiconductor laser 411 terminates at 50 ohms.

ここで、一例としてレーザドライバー421に入力される電気変調信号V23の電圧を250mV、電気アッテネータ416の減衰量を20dBとした場合、バイアス・ティー415を介して半導体レーザ411に印加される減衰電気変調信号V25は25mVとなる。半導体レーザ411及び終端抵抗417による50オームの抵抗を考えると、減衰電気変調信号V25によって半導体レーザ411に付与される電流は0.5mAとなる。   Here, as an example, when the voltage of the electrical modulation signal V23 input to the laser driver 421 is 250 mV and the attenuation of the electrical attenuator 416 is 20 dB, the attenuated electrical modulation applied to the semiconductor laser 411 via the bias tee 415 is performed. The signal V25 is 25 mV. Considering the resistance of 50 ohms by the semiconductor laser 411 and the termination resistor 417, the current applied to the semiconductor laser 411 by the attenuated electrical modulation signal V25 is 0.5 mA.

これに対し、半導体レーザ411にレーザ発振光を出射させるために供給される直流電流I21は例えば100mAであり、半導体レーザ411には、100mAの直流電流と0.5mAの微小変調電流とが流れることになる。すなわち、半導体レーザ411に減衰電気変調信号V25によって摂動が与えられることとなり、その結果、半導体レーザ411の反射戻り光に対する耐性が向上する。   On the other hand, the direct current I21 supplied for emitting laser oscillation light to the semiconductor laser 411 is, for example, 100 mA, and a 100 mA direct current and a 0.5 mA minute modulation current flow through the semiconductor laser 411. become. That is, the semiconductor laser 411 is perturbed by the attenuated electric modulation signal V25, and as a result, the resistance of the semiconductor laser 411 to the reflected return light is improved.

半導体レーザ411に印加される減衰電気変調信号V25は微小なので、レーザの発振光強度にほとんど影響はなく、光送信信号に影響を与えることなく反射戻り光に対する耐性を高めることができる。   Since the attenuated electrical modulation signal V25 applied to the semiconductor laser 411 is very small, the laser oscillation light intensity is hardly affected, and the resistance to the reflected return light can be enhanced without affecting the optical transmission signal.

なお、直接変調型半導体レーザ402については電気変調信号V23を入力してレーザ発振光を変調すること自体が摂動を与えることと等価となるので、摂動を与えるために別途電気信号を用意する必要はない。
また、図示はしないが、光受信機6側の送信器603においても、搭載されている半導体レーザによっては上述した実施例1〜3又は後述する実施例4において説明するような手段により摂動が与えらえるものとする。
As for the direct modulation type semiconductor laser 402, modulating the laser oscillation light by inputting the electric modulation signal V23 itself is equivalent to giving a perturbation. Therefore, it is necessary to prepare a separate electric signal to give the perturbation. Absent.
Although not shown, the transmitter 603 on the optical receiver 6 side is also perturbed by means as described in the first to third embodiments described above or the fourth embodiment described later, depending on the mounted semiconductor laser. Shall be available.

以上に示したように、本実施例に係る光送受信システムによれば、光アイソレータを用いることなく光送受信システムにおける反射戻り光の影響を抑制することができるため、安価な構成で光送受信機を製造することが可能となる。   As described above, according to the optical transmission / reception system according to the present embodiment, it is possible to suppress the influence of reflected return light in the optical transmission / reception system without using an optical isolator. It can be manufactured.

図5を用いて本発明の第4の実施例に係る光送受信システムについて説明する。図5に示すように、本実施例に係る光送受信システムは、図4に示し上述した第3の実施例に係る光送受信システムに比較して、受信器403によって復調された電気変調信号V26を電気アッテネータ416によって減衰し、減衰された電気変調信号(以下、減衰電気変調信号という)V27を結線418によりバイアス・ティー415を介して半導体レーザ411に印加する点で異なる。すなわち、本実施例に係る光送受信システムにおいて、半導体レーザ411には駆動用の直流電流I21に加えて復調された電気変調信号V26の一部である減衰電気変調信号V27が入力されることとなる。   An optical transmission / reception system according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the optical transmission / reception system according to the present embodiment receives the electric modulation signal V26 demodulated by the receiver 403 as compared with the optical transmission / reception system according to the third embodiment shown in FIG. 4 and described above. A different point is that an electrical modulation signal attenuated by an electrical attenuator 416 (hereinafter referred to as an attenuated electrical modulation signal) V27 is applied to a semiconductor laser 411 via a connection 418 via a bias tee 415. That is, in the optical transmission / reception system according to the present embodiment, the semiconductor laser 411 receives the attenuated electric modulation signal V27 that is a part of the demodulated electric modulation signal V26 in addition to the driving DC current I21. .

その他の構成は図4に示し上述した第3の実施例に係る光送受信システムとおおむね同様であり、以下、同一の作用を奏する部材については同一の名称及び符号を用いて重複する説明は適宜省略し、異なる点を中心に説明する。   The other configuration is substantially the same as that of the optical transmission / reception system according to the third embodiment shown in FIG. 4 and described above. Hereinafter, the description of the members having the same function is omitted by using the same names and reference numerals as appropriate. However, the differences will be mainly described.

ここで、一例として復調された電気変調信号V26の電圧を250mV、電気アッテネータ416の減衰量を20dBとした場合、バイアス・ティー415を介して半導体レーザ411に印加される減衰電気変調信号V27は25mVとなる。半導体レーザ411及び終端抵抗417による50オームの抵抗を考えると、減衰電気変調信号V27によって半導体レーザ411に付与される電流は0.5mAとなる。   Here, as an example, when the voltage of the demodulated electric modulation signal V26 is 250 mV and the attenuation of the electric attenuator 416 is 20 dB, the attenuation electric modulation signal V27 applied to the semiconductor laser 411 via the bias tee 415 is 25 mV. It becomes. Considering the resistance of 50 ohms by the semiconductor laser 411 and the termination resistor 417, the current applied to the semiconductor laser 411 by the attenuated electrical modulation signal V27 is 0.5 mA.

これに対し、半導体レーザ411にレーザ発振光を出射させるために供給される直流電流I21は例えば100mAであり、半導体レーザ411には、100mAの直流電流と0.5mAの微小変調電流とが流れることになる。すなわち、半導体レーザ411に減衰電気変調信号V27によって摂動が与えられることとなり、その結果、半導体レーザ411の反射戻り光に対する耐性が向上する。   On the other hand, the direct current I21 supplied for emitting laser oscillation light to the semiconductor laser 411 is, for example, 100 mA, and a 100 mA direct current and a 0.5 mA minute modulation current flow through the semiconductor laser 411. become. In other words, the semiconductor laser 411 is perturbed by the attenuated electrical modulation signal V27, and as a result, the resistance of the semiconductor laser 411 to the reflected return light is improved.

半導体レーザ411に印加される減衰電気変調信号V27は微小であるので、半導体レーザ411の発振光強度にほとんど影響はなく、光送信信号に影響を与えることなく反射戻り光に対する耐性を高めることができる。   Since the attenuated electrical modulation signal V27 applied to the semiconductor laser 411 is very small, there is almost no effect on the oscillation light intensity of the semiconductor laser 411, and the resistance to the reflected return light can be increased without affecting the optical transmission signal. .

以上に示したように、本実施例に係る光送受信システムによれば、光アイソレータを用いることなく光送受信システムにおける反射戻り光の影響を抑制することができるため、安価な構成で光送受信機を製造することが可能となる。   As described above, according to the optical transmission / reception system according to the present embodiment, it is possible to suppress the influence of reflected return light in the optical transmission / reception system without using an optical isolator. It can be manufactured.

以下、本発明の第5の実施例に係る光送受信システムについて説明する。本実施例に係る光送受信システムは、少なくとも図1〜図3に示し上述した参考例及び第1〜第2の実施例におけるEA変調器112、又は図4、図5に示し上述した第3、第4の実施例におけるEA変調器412及び直接変調型半導体レーザ402にそれぞれ入力される電気変調信号に誤り訂正符号を挿入し、光受信機3または光受信機6による受光・受信後に符号誤り訂正を行うものである。その他の構成は図1〜図5に示し上述した参考例及び第1〜第4の実施例に係る光送受信システムと同様であり、以下、図1〜図5に示し上述した部材と同一の部材については同一の名称及び符号を用いて重複する説明は省略する。   The optical transmission / reception system according to the fifth embodiment of the present invention will be described below. The optical transmission / reception system according to the present embodiment includes at least the EA modulator 112 in the reference example and the first and second embodiments shown in FIGS. An error correction code is inserted into the electric modulation signals input to the EA modulator 412 and the direct modulation semiconductor laser 402 in the fourth embodiment, and the code error correction is performed after light reception and reception by the optical receiver 3 or the optical receiver 6. Is to do. Other configurations are the same as those of the optical transmission / reception systems according to the reference examples and the first to fourth embodiments shown in FIGS. 1 to 5 and described above. Hereinafter, the same members as those shown in FIGS. The description which overlaps using the same name and code | symbol about is omitted.

半導体レーザ111又は411、直接変調型半導体レーザ402から出射されるレーザ発振光が、外部からの擾乱によって生じる乱れは、現象的には上述したようにLFFもしくはコヒーレントコラプス、あるいはなんらかのカオス現象として説明されるが、いずれもMHzオーダの揺らぎになり、図7に示すように例えば10Gb/sの信号に対しては10のマイナス4乗、あるいはマイナス5乗台の符号誤りが顕著になる。   Disturbances caused by external disturbance of the laser oscillation light emitted from the semiconductor laser 111 or 411 or the direct modulation semiconductor laser 402 are described as LFF or coherent collapse or some chaotic phenomenon as described above. However, in both cases, the fluctuation is in the order of MHz, and as shown in FIG. 7, for example, a code error of 10 minus 4 or minus 5 is significant for a signal of 10 Gb / s.

符号誤り訂正(例えば64b66b)は10マイナス4乗、あるいはマイナス5乗台の符号誤りの大部分を訂正できる能力を持つので参考例及び第1〜第4の実施例の構成と組み合わせることにより、光アイソレータを廃止したことで生じる、反射戻り光を原因とする符号誤り率の増加を完全に補償することができる。   Code error correction (for example, 64b66b) has the ability to correct most of the 10 minus 4th or minus 5th power code errors, so that it can be combined with the configurations of the reference example and the first to fourth embodiments. It is possible to completely compensate for the increase in the code error rate caused by the reflected return light caused by eliminating the isolator.

以上に示したように、本実施例に係る光送受信システムによれば、参考例及び第1〜第4の実施例による効果に加えて、より好適な伝送特性を得ることができる。   As described above, according to the optical transmission / reception system according to the present embodiment, more suitable transmission characteristics can be obtained in addition to the effects of the reference example and the first to fourth embodiments.

本発明は、光送受信システムに適用して好適なものである。   The present invention is suitable for application to an optical transmission / reception system.

1,4 光送信機
2,5 光ファイバ
3,6 光受信機
101 EA変調器集積半導体レーザ
102,103 レンズ
111 半導体レーザ
112 EA変調器
113 EAドライバー
114 抵抗
115 バイアス・ティー
116 電気アッテネータ
117 終端抵抗
118 結線
401 EA変調器集積半導体レーザ
402 直接変調型半導体レーザ
403 受信器
404,405,406,407 レンズ
408,409 波長カプラ
411 半導体レーザ
412 EA変調器
413 EAドライバー
414 抵抗
415 バイアス・ティー
416 電気アッテネータ
417 終端抵抗
418 結線
421 レーザドライバー
601,602 受信器
603 送信器
604 波長カプラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,4 Optical transmitter 2,5 Optical fiber 3,6 Optical receiver 101 EA modulator integrated semiconductor laser 102,103 Lens 111 Semiconductor laser 112 EA modulator 113 EA driver 114 Resistance 115 Bias tee 116 Electric attenuator 117 Termination resistance 118 Connection 401 EA modulator integrated semiconductor laser 402 Direct modulation type semiconductor laser 403 Receiver 404, 405, 406, 407 Lens 408, 409 Wavelength coupler 411 Semiconductor laser 412 EA modulator 413 EA driver 414 Resistor 415 Bias tee 416 Electrical attenuator 417 Termination resistor 418 Connection 421 Laser driver 601 602 Receiver 603 Transmitter 604 Wavelength coupler

Claims (3)

電気変調信号を変調出力光に変換して出力する発光素子を備える光送信機と、前記光送信機から出力された前記変調出力光を入力して電気変調信号に変換する光受信機とを備える光送受信システムにおいて、
前記光送信機が、前記発光素子に微弱な電気信号を印加する摂動付与手段を備え、
前記発光素子が半導体レーザと該半導体レーザから出射されるレーザ発振光を前記電気変調信号に基づいて変調出力光に変換する変調器とからなる電界吸収型変調器集積半導体レーザであるとともに、
前記光送信機が他の電気変調信号に基づいて他の変調出力光を出射する他の半導体レーザを備え、
前記他の半導体レーザに前記他の電気変調信号が印加されるとともに、
前記電界吸収型変調器集積半導体レーザの半導体レーザに前記微弱な電気信号が印加され、
前記微弱な電気信号が、減衰手段によって減衰された前記他の電気変調信号である
ことを特徴とする光送受信システム。
An optical transmitter including a light emitting element that converts an electric modulation signal into a modulated output light and outputs the light, and an optical receiver that inputs the modulated output light output from the optical transmitter and converts the light into an electric modulation signal. In an optical transmission / reception system,
The optical transmitter includes perturbation applying means for applying a weak electric signal to the light emitting element,
The light emitting element is an electroabsorption modulator integrated semiconductor laser comprising a semiconductor laser and a modulator that converts laser oscillation light emitted from the semiconductor laser into modulated output light based on the electrical modulation signal, and
The optical transmitter includes another semiconductor laser that emits another modulated output light based on another electrical modulation signal,
The other electrical modulation signal is applied to the other semiconductor laser,
The weak electrical signal is applied to the semiconductor laser of the electroabsorption modulator integrated semiconductor laser,
Optical transmission and reception system, wherein the weak electrical signal, which is the other electric modulation signal attenuated by the attenuation means.
電気変調信号を変調出力光に変換して出力する発光素子を備える光送信機と、前記光送信機から出力された前記変調出力光を入力して電気変調信号に変換する光受信機とを備える光送受信システムにおいて、
前記光送信機が、前記発光素子に微弱な電気信号を印加する摂動付与手段を備え、
前記発光素子が半導体レーザと該半導体レーザから出射されるレーザ発振光を前記電気変調信号に基づいて変調出力光に変換する変調器とからなる電界吸収型変調器集積半導体レーザであるとともに、
前記光送信機が受光素子を備え、
前記光受信機が他の電気変調信号に基づいて他の変調出力光を出射する他の半導体レーザを備え、
前記他の半導体レーザに前記他の電気変調信号が印加されるとともに、
前記電界吸収型変調器集積半導体レーザの半導体レーザに前記微弱な電気信号が印加され、
前記微弱な電気信号が、前記受光素子によって復調され減衰手段によって減衰された前記他の電気変調信号である
ことを特徴とする光送受信システム。
An optical transmitter including a light emitting element that converts an electric modulation signal into a modulated output light and outputs the light, and an optical receiver that inputs the modulated output light output from the optical transmitter and converts the light into an electric modulation signal. In an optical transmission / reception system,
The optical transmitter includes perturbation applying means for applying a weak electric signal to the light emitting element,
The light emitting element is an electroabsorption modulator integrated semiconductor laser comprising a semiconductor laser and a modulator that converts laser oscillation light emitted from the semiconductor laser into modulated output light based on the electrical modulation signal, and
The optical transmitter includes a light receiving element;
The optical receiver includes another semiconductor laser that emits another modulated output light based on another electrical modulation signal,
The other electrical modulation signal is applied to the other semiconductor laser,
The weak electrical signal is applied to the semiconductor laser of the electroabsorption modulator integrated semiconductor laser,
Optical transmission and reception system, wherein the weak electrical signal is demodulated by the light receiving element is said other electric modulation signal attenuated by the attenuation means.
前記半導体レーザが電気的に終端され、
前記電気変調信号が誤り訂正符号を含み、
前記光受信機が受信した前記電気変調信号により誤り訂正を行う
ことを特徴とする請求項1又は請求項に記載の光送受信システム。
The semiconductor laser is electrically terminated;
The electrical modulation signal includes an error correction code;
The optical transmission / reception system according to claim 1 or 2 , wherein error correction is performed by the electric modulation signal received by the optical receiver.
JP2014098278A 2014-05-12 2014-05-12 Optical transmission / reception system Expired - Fee Related JP5793218B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014098278A JP5793218B2 (en) 2014-05-12 2014-05-12 Optical transmission / reception system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014098278A JP5793218B2 (en) 2014-05-12 2014-05-12 Optical transmission / reception system

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011192317A Division JP5711080B2 (en) 2011-09-05 2011-09-05 Optical transmission / reception system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014168097A JP2014168097A (en) 2014-09-11
JP5793218B2 true JP5793218B2 (en) 2015-10-14

Family

ID=51617598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014098278A Expired - Fee Related JP5793218B2 (en) 2014-05-12 2014-05-12 Optical transmission / reception system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5793218B2 (en)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6175580A (en) * 1984-09-20 1986-04-17 Nec Corp Semiconductor laser device
JPS61107781A (en) * 1984-10-30 1986-05-26 Nec Corp Single axial-mode semiconductor laser device
JP2917333B2 (en) * 1989-11-30 1999-07-12 日本電気株式会社 Optical transmission method and optical transmission device
JP3330451B2 (en) * 1993-06-30 2002-09-30 富士通株式会社 Optical module
JPH1093510A (en) * 1996-09-18 1998-04-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical signal regeneration circuit
JP2970601B2 (en) * 1997-06-23 1999-11-02 日本電気株式会社 Optical modulator driver circuit
JP2001111497A (en) * 1999-10-05 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical rf transmitter
JP2002164846A (en) * 2000-11-28 2002-06-07 Nec Corp Optical transmission system
JP2003098395A (en) * 2001-09-20 2003-04-03 Hitachi Cable Ltd Optical communication device
US7144788B2 (en) * 2004-02-19 2006-12-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for manufacturing a transmitting optical sub-assembly with a thermo-electric cooler therein
JP2005260280A (en) * 2005-06-09 2005-09-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical semiconductor apparatus
JP2009077323A (en) * 2007-09-25 2009-04-09 Hitachi Communication Technologies Ltd Station-side optical communication device and optical communication system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014168097A (en) 2014-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07177088A (en) Polarization dispersion compensating method
US7176447B2 (en) Electro-optic delay line frequency discriminator
US10056979B2 (en) Optical transmission device and optical communication system
US20210013972A1 (en) Reflection-type coherent optical communication system combined with unidirectional optical signal amplification
EP0529240A1 (en) A frequency modulation coherent optical communications system with continuous polarisation scrambling
US10313021B1 (en) High-efficiency self-resetting integrating optical transceiver
US6822997B2 (en) Semiconductor laser module and optical transmission system
JPH0993201A (en) Optical repeater having redundancy
JP5329687B2 (en) Isolator-less optical transmitter
JP5711080B2 (en) Optical transmission / reception system
JP5793218B2 (en) Optical transmission / reception system
US8768110B2 (en) Optical isolator using phase modulators
TW201838362A (en) Optical communication transmitter
WO2017164037A1 (en) Light source device
JP2005318532A (en) Optical signal transmission system and catv transmission system
JP2011004368A (en) Optical receiver
US20130010451A1 (en) Laser diode module
JP2014041878A (en) Light transmission and reception system
Kumar et al. Noise reduction in optical communication system
JP2012027410A (en) Optical module
US8385749B2 (en) High speed optical transmitter with directly modulated laser source
JP6164961B2 (en) Optical transceiver
JPH04119731A (en) Transmission reception method for optical two-way transmission
JP2005160036A (en) Optical transmission module
JP2003218791A (en) Optical transmission system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150601

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: 20150804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5793218

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees