JPH01500240A - optical transmission equipment - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 光伝送装置 〔技術分野〕 本発明は光伝送装置、特に多重アクセス装置に関する。[Detailed description of the invention] optical transmission equipment 〔Technical field〕 The present invention relates to optical transmission equipment, and more particularly to multiple access equipment.
〔背景技術〕 多数チャネルの情報を一つのリンクで伝送する場合には、受信端で信号を分離す る必要がある。これを実現するには、使用帯域を別々のスロットに分離して各加 入者に割り当てるか、または、各加入者による全帯域の占有を許容し、種々の伝 送信号を何らかの方法により直交させて、信号が互いに干渉しないようにする。[Background technology] When transmitting information from multiple channels over a single link, it is necessary to separate the signals at the receiving end. It is necessary to To achieve this, the bandwidth used is separated into separate slots for each addition. or allow each subscriber to occupy the entire band and use it for various transmissions. The transmitted signals are orthogonalized in some way so that the signals do not interfere with each other.
後者はスペクトラム拡散方式(spread spectrum techni uqe)と呼ばれ、特に無線周波数伝送において注目されている。光装置でスペ クトラム拡散方式を使用するための方法が提案されており、例えば、送信すべき 情報で変調された擬似ランダム電気信号を発生し、これをレーザその他の光源に 供給する技術が提案されている。このとき、異なるチャネルが符号分割多重化さ れる。しかし、擬似ランダム信号の発生および符号多重化は、双方共に複雑な技 術である。The latter is a spread spectrum technique. (UQE), which is attracting attention especially in radio frequency transmission. space with optical equipment A method has been proposed to use the tractram spreading method, e.g. Generates a pseudorandom electrical signal modulated with information and feeds it into a laser or other light source Techniques have been proposed to provide this. At this time, different channels are code division multiplexed. It will be done. However, generating pseudorandom signals and code multiplexing both require complex techniques. It is a technique.
光信号の可干渉時間が比較的短い場合には、可干渉時間より長い時間遅延を付加 することによりチャネルを多重化できる。光伝送装置用の技術として、可干渉間 隔の短い信号源の出力信号を複数成分に分岐する装置が提案されている。この場 合には、各成分を二つに分割し、一方を変調して他方を遅延させる。これらの部 分を他の成分、すなわち先に分岐され異なる変調および遅延が施された成分と結 合させ、これを送信する。受信端では、結合した信号を再び分割し、それぞれを 二つに分配し、一方を遅延させ、これらの部分を再結合させる。これにより、変 調された信号と変調されていない信号との遅延量の等しい部分が結合し、これが 検出される。この装置の欠点は検出段における損失が大きいことであり、変調さ れた信号の半分および変調されていない信号の半分が失われる。これに関連する 直接検波技術もまた損失が大きい。If the coherence time of the optical signal is relatively short, add a time delay longer than the coherence time. Channels can be multiplexed by doing this. Coherent interference as a technology for optical transmission equipment A device has been proposed that branches the output signal of a signal source with a short interval into a plurality of components. this place In this case, each component is split into two, one modulated and the other delayed. these parts component is combined with another component, that is, a component that has been previously branched out and has been modulated and delayed differently. and send it. At the receiving end, the combined signal is split again and each Split into two parts, delay one part, and recombine these parts. This causes the change Equal parts of the delay between the modulated and unmodulated signals combine and this Detected. The disadvantage of this device is the high loss in the detection stage, and the half of the modulated signal and half of the unmodulated signal are lost. related to this Direct detection techniques also have high losses.
本発明は、より有効なスペクトラム拡散方式光伝送装置を提供することを目的と する。The purpose of the present invention is to provide a more effective spread spectrum optical transmission device. do.
本発明の第一の観点によると、光搬送波信号を少なくとも二つの信号路に分割し 、その少なくとも一方の信号路の光搬送波信号を情報により変調してから、分割 された信号を遅延多重により再結合し、この再結合した信号の一部を上記光搬送 波信号に対して周波数が偏移した局部発振信号に結合させてヘテロゲイン検波に より情報を受信する広帯域光搬送波信号を用いた情報伝送方法において、上記再 結合した信号の一部を上記局部発振信号に結合させる前に、上記局部発振信号を 上記遅延多重の遅延に対応する時間だけ遅延させることを特徴とする。 According to a first aspect of the invention, an optical carrier signal is divided into at least two signal paths. , the optical carrier signal in at least one of the signal paths is modulated with information, and then split. The recombined signals are recombined by delay multiplexing, and a part of this recombined signal is transmitted to the above optical carrier. For hetero gain detection by coupling to a local oscillation signal whose frequency is shifted from the wave signal. In an information transmission method using a broadband optical carrier signal that receives information from Before coupling part of the combined signal to the above local oscillation signal, the above local oscillation signal is It is characterized in that it is delayed by a time corresponding to the delay of the delay multiplexing.
局部発振信号は、光搬送波と同じスペクトラム拡散特性をもっていなければなら ない。局部発振信号を受信機から遠隔の場所または分配点で発生させるか、また は搬送波から分割した信号を用い、別個の信号路で、または再結合した被変調信 号と同じ信号路に多重化されて伝送される。局部発振信号として、搬送波信号か ら分割して周波数を偏移させた信号を用いることが望ましい。周波数偏移は、能 動素子の多くを送信機側に配置するために、送信前に行うことが便利である。伝 送のために、局部発振信号を偏光多重することが望ましい。The local oscillator signal must have the same spread spectrum characteristics as the optical carrier. do not have. The local oscillator signal may be generated at a location remote from the receiver or at a distribution point, or uses a signal that is split from the carrier wave, either in a separate signal path or in a recombined modulated signal. The signal is multiplexed and transmitted on the same signal path as the signal. Is it a carrier wave signal as a local oscillation signal? It is desirable to use a signal whose frequency is shifted by dividing the signal. The frequency deviation is It is convenient to do this before transmitting, since most of the dynamic elements are placed on the transmitter side. Tradition For transmission purposes, it is desirable to polarization multiplex the local oscillation signal.
信号路は光ファイバその他の光導波路を含むことが望ましい。Preferably, the signal path includes an optical fiber or other optical waveguide.
本発明の望ましい態様として、分割・再結合した信号および局部発振信号を混合 して戻りメツセージの搬送波信号とし、この搬送波信号を二つの信号路に分割し てその一方を戻りメツセージで変調し、この後に、遅延多重により他の戻りメツ セージ信号路と再結合することができる。As a preferred embodiment of the present invention, the split/recombined signal and the local oscillation signal are mixed. This is used as the carrier wave signal for the returned message, and this carrier wave signal is divided into two signal paths. modulates one of them with the return message, and after this modulates the other return message by delay multiplexing. can be recombined with the sage signal path.
本発明の第二の観点によると、搬送波を複数の信号路に分割し、この複数の信号 路のうち一つの信号路で搬送波の周波数を偏移させて局部発振信号を生成し、他 の信号路の少なくとも一つの信号路で信号を変調して情報信号を発生するととも に、上記他の信号路にそれぞれ異なる遅延を生じさせ、少なくとも上記他の信号 路の信号を再結合させて再結合信号を生成し、この再結合信号と上記局部発振信 号とを送信するスペクトラム拡散光搬送波を用いた情報伝送方法が提供される。According to a second aspect of the invention, the carrier wave is divided into a plurality of signal paths, and the plurality of signal paths The frequency of the carrier wave is shifted in one of the signal paths to generate a local oscillation signal, and the other modulating the signal in at least one of the signal paths of the signal path to generate an information signal; In addition, different delays are caused in the other signal paths, and at least the other signals are The recombined signals are recombined to generate a recombined signal, and this recombined signal and the local oscillation signal A method of transmitting information using a spread spectrum optical carrier for transmitting signals is provided.
変調方法としては角度変調が望ましい。Angle modulation is preferable as the modulation method.
本発明の別の観点は上述の方法を実施する装置であり、複数のチャネルが遅延多 重された搬送波信号を生成する手段を備えた広帯域光搬送波を用いてコヒーレン ト検波を行う光伝送装置において、少なくとも一つのチャネルを情報により変調 する手段と、受信機において局部発振信号の遅延を調整することによりチャネル を選択する手段とを備えたことを特徴とする。Another aspect of the invention is an apparatus for implementing the method described above, in which a plurality of channels are Coherence using a broadband optical carrier with a means to generate a superimposed carrier signal In optical transmission equipment that performs wave detection, at least one channel is modulated with information. channel by adjusting the delay of the local oscillator signal at the receiver. and means for selecting.
本発明の実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
〔図面の簡単な説明〕 第1図は本発明第一実施例光伝送装置の基本構成を示す図。[Brief explanation of the drawing] FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.
第2図は本発明第二実施例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
第3図は本発明第三実施例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
第4図は本発明を二方向伝送に適用した第四実施例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment in which the present invention is applied to two-way transmission.
第5図は本発明第五実施例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
第1図に示した基本構成を参照して、この装置の基本的な動作を説明する。−個 のレーザ光源1の出力光を周波数変調してスペクトラム拡散信号を生成し、信号 線2を介してローカル・ノード10に供給する。このノード10では、信号線2 上の信号をビーム・スプリッタ3に供給し、ビーム・スプリッタ3は二つの出力 信号を信号線4.5に供給する。信号線4上では、信号がさらにn成分の信号路 に沿ってn方向に分岐される。各成分の信号路は、異なる変調器M1、M、・・ ・M、(図ではn=4)に結合する。これらの変調器M、、M。 The basic operation of this device will be explained with reference to the basic configuration shown in FIG. - pieces The output light of the laser light source 1 is frequency modulated to generate a spread spectrum signal, and the signal is It is fed to local node 10 via line 2. In this node 10, signal line 2 The above signal is fed to beam splitter 3, which outputs two outputs. A signal is supplied to signal line 4.5. On the signal line 4, the signal is further divided into n component signal paths. It is branched in the n direction along. The signal path of each component is connected to a different modulator M1, M,... ・Connect to M (n=4 in the figure). These modulators M,,M.
″・・Mlとしては、リチウム・ニオベート類の位相変調器を使用することが便 利であり、それぞれ入力信号I、、1.・−1,により各成分の信号を変調する 。変調器M、 、M、・・・Mlは、それぞれ遅延線1、.12・・・t、に接 続される。各遅延線の遅延特性は他のすべての遅延線と異なる。遅延線の出力端 では、n個の変調されて遅延した成分信号を再結合して信号線6に供給する。信 号線5上の信号は、周波数シフタ8を通過し、再結合されることなく、参照番号 7で示した分配点を通過する。結合した被変調信号もまた分配点7を通過する。″...As Ml, it is convenient to use a lithium niobate phase modulator. The input signals I, , 1 .・Modulate the signal of each component by -1, . The modulators M, , M, . . . Ml are connected to delay lines 1, . 12...t, Continued. The delay characteristics of each delay line are different from all other delay lines. output end of delay line Then, the n modulated and delayed component signals are recombined and supplied to the signal line 6. Faith The signal on line 5 passes through frequency shifter 8 and, without being recombined, the signal on reference number It passes through the distribution point indicated by 7. The combined modulated signal also passes through the distribution point 7.
分配点7では、信号線5.6のそれぞれの信号をn個に分岐し、信号線5からの 信号と信号線6からの信号とを対に組み合わせる。この対の信号が検波器り、な いしり。に供給される。各検波器には、どの変調器からの信号を検波するかによ り、その変調器に対応する遅延線L I’ 、j2’ t、、’が接続される。At the distribution point 7, each signal on the signal lines 5 and 6 is branched into n pieces, and the signals from the signal line 5 are The signal and the signal from signal line 6 are combined into pairs. This pair of signals is detected by the detector. Ishiri. supplied to Each detector has a Then, delay lines L I', j2't,,' corresponding to the modulators are connected.
信号線5から分岐された信号は、この遅延線を通過してから、信号線6から分岐 された信号とともに結合器9に入射し、ここで、ヘテロゲイン検波のために対に 組み合わされる。The signal branched from signal line 5 passes through this delay line, and then branches from signal line 6. It enters the coupler 9 together with the detected signal, where it is paired for hetero gain detection. combined.
検波器の出力するチャネルは、接続された遅延線によって与えられる遅延量に依 存する。したがって、送信機の遅延に対応する特定の遅延を選択することにより 、それぞれの受信機端末に別々のチャネルを割り当てることができ、また、可変 遅延を用いることにより端末を同調可能にすることもできる。The output channel of the detector depends on the amount of delay provided by the connected delay line. Exists. Therefore, by choosing a specific delay that corresponds to the transmitter delay , each receiver terminal can be assigned a separate channel, and also variable Delays can also be used to make the terminal tunable.
ノード10に適当なスペクトラム拡散信号を供給するために、種々の異なる波形 を使用して光源1の出力周波数を変調する。変調波形として、三角波または鋸歯 状波が特に適している。この他に、レーザ光源の緩和発振周波数に近いまたは等 しい周波数で振動する正弦波を用いて、「チャーブ」を最大にすることもできる 。A variety of different waveforms may be used to provide a suitable spread spectrum signal to node 10. is used to modulate the output frequency of light source 1. Triangle or sawtooth as modulating waveform Waves are particularly suitable. In addition, the relaxation oscillation frequency is close to or equal to the relaxation oscillation frequency of the laser light source. You can also use a sine wave oscillating at a new frequency to maximize the "chirp" .
レーザ光源を直接に周波数変調するかわりに、固定周波数のレーザ光源を用い、 変調器を別に設けることもできる。その場合には、変調器をM系列発生器により 駆動する。Instead of directly frequency modulating the laser source, a fixed frequency laser source is used. A modulator can also be provided separately. In that case, the modulator is replaced by an M-sequence generator. drive
また、線幅の広いレーザ光源を用いることもできる。この場合には、周波数変調 を施す必要がなくなるが、送信機と受信機との間で遅延線をかなり正確に一致さ せる必要がある。このような遅延は、短尺の単一モード光ファイバにより得られ る。伝送端における遅延は、変調後ではなく変調前に施すこともできる。Moreover, a laser light source with a wide line width can also be used. In this case, frequency modulation This eliminates the need to match delay lines between transmitter and receiver fairly accurately. It is necessary to Such delays can be obtained with short lengths of single-mode optical fiber. Ru. The delay at the transmission end can also be applied before modulation rather than after.
第1図を参照して説明した実施例では、送信機から分配点7に至る信号路として 、二つの光フアイバ信号路(信号線5.6)が必要である。ヘテロゲイン検波の ためには、信号の偏光を制御する必要がある。このためには、偏波保持光ファイ バの使用を避ける必要がある。したがって、能動偏光制御、偏光変調または偏光 ダイバシチ受信が一般に必要である。分配点において信号線5.6から別のチャ ネルを分離して、偏光帰還制御(例えば第3図を参照して説明するような)を行 うこともできる。この3−うな偏光制御の能動部分についてはノード10に配置 することが望ましく、その場合には、戻り方向に、信号線5または6の一方に沿 って側御信号を伝送する。In the embodiment described with reference to FIG. 1, the signal path from the transmitter to the distribution point 7 is , two fiber optic signal paths (signal lines 5.6) are required. Heterogeneous gain detection In order to do this, it is necessary to control the polarization of the signal. For this purpose, a polarization-maintaining optical fiber is used. The use of bars should be avoided. Therefore, active polarization control, polarization modulation or polarization Diversity reception is generally required. Another channel from signal line 5.6 at the distribution point. polarization feedback control (e.g., as described with reference to Figure 3). You can also do that. The active part of this 3-way polarization control is located at node 10. In that case, along one of the signal lines 5 or 6 in the return direction. to transmit a side control signal.
第2図は別の実施例を示す。この実施例装置は、一本のファイバを用いて、局部 発振信号と遅延多重され変調が施された信号とを伝送する。最終結合器20まで は偏波保持光ファイバを使用し、それ以降は、種々の信号の偏光が同じように変 化すると仮定できる。局部発振信号は他の信号と遅延多重されて(周波数が偏移 して)分配点に到達する。異なる情報信号を検出するため、信号線6上の信号を N方向に分岐し、各々をさらに分岐し、その一方を遅延させてから再結合させる 。しかし、この検波方法は、信号の半分および局部発振信号の半分が消失する欠 点がある。FIG. 2 shows another embodiment. This example device uses a single fiber to locally The oscillation signal and the delay multiplexed and modulated signal are transmitted. Up to final coupler 20 uses a polarization-maintaining optical fiber, after which the polarization of the various signals changes in the same way. It can be assumed that The local oscillator signal is delay multiplexed with other signals (the frequency is shifted). ) to reach the distribution point. To detect different information signals, the signal on signal line 6 is Branch in N directions, branch each further, delay one, then recombine . However, this detection method is difficult to detect because half of the signal and half of the local oscillator signal are lost. There is a point.
第3図は本発明の第三実施例を示す。この実施例装置は、局部発振信号と、結合 した遅延多重され変調が施された信号とを結合し、一本の光ファイバで伝送され る。強い局部発振信号を分配点で分離できるように、局部発振信号が共通の伝送 ファイバ上で偏光多重される。偏波を保持しない光ファイバを用い、正確な直交 偏光を得るために、偏光多重の前に一方の信号アームで偏光制御を行う。FIG. 3 shows a third embodiment of the invention. This embodiment device uses a local oscillation signal and a coupling The delay multiplexed and modulated signals are combined and transmitted through a single optical fiber. Ru. Local oscillator signals are shared by a common transmission so that strong local oscillator signals can be separated at the distribution point. Polarization multiplexed on the fiber. Accurate orthogonal alignment using non-polarization-maintaining optical fiber To obtain polarized light, one signal arm performs polarization control before polarization multiplexing.
第3図に示した実施例についてさらに詳しく説明すると、ローカル・ノード10 は、第4図に示したと同様に、ビーム・スプリッタ3、変調器、遅延線および局 部発振周波数シフタ8を備える。局部発振信号路5には偏光制御回路11を備え 、ここから、局部発振信号が偏光分岐結合器12に入力され、この偏光分岐結合 器12により、局部発振信号が直交偏光で伝送ファイバ上に多重化される。分配 点7では、偏光スプリッタ13が局部発振信号を多重分離してN+1方向に分岐 する。分岐された局部発振信号のうちn系列については、第1図の実施例と同様 に、それぞれ遅延が、えられ、n個の分岐された変調信号に結合されてヘテロダ イン検波される。n+1番目の分岐された変調信号については、さらに遅延させ ることなく、局部発振器がら分岐されたn+1番目の信号に再接合させる。この 復号信号は、外側の信号路6′に沿って逆方向に偏光制御回路11に帰還する。To explain the embodiment shown in FIG. 3 in more detail, the local node 10 The beam splitter 3, modulator, delay line and station are similar to those shown in FIG. A partial oscillation frequency shifter 8 is provided. The local oscillation signal path 5 includes a polarization control circuit 11. , from here, the local oscillation signal is input to the polarization splitting coupler 12, and this polarization splitting/coupling The local oscillator signals are multiplexed onto the transmission fiber with orthogonal polarizations by the transmitter 12. distribution At point 7, the polarization splitter 13 demultiplexes the local oscillation signal and branches it in the N+1 direction. do. Of the branched local oscillation signals, n series are the same as in the embodiment shown in Figure 1. , respectively, and are combined into the n branched modulation signals to form a heterogeneous signal. In-detected. The n+1th branched modulation signal is further delayed. The local oscillator is reconnected to the (n+1)th signal branched from the local oscillator without any interruption. this The decoded signal is returned to the polarization control circuit 11 in the opposite direction along the outer signal path 6'.
第3図では、簡単のために信号路6と信号路6′とを区別して示した。In FIG. 3, the signal path 6 and the signal path 6' are shown separately for simplicity.
しかし、実用的には、双方の信号路を一本の光ファイバで実施し、出力遅延多重 信号と戻り偏光制御信号との双方を伝送できる。However, in practice, both signal paths are implemented using a single optical fiber, and output delay multiplexing is performed. Both signals and return polarization control signals can be transmitted.
二方向伝送装置を実現するには、各受信機における結合器9(例えば、従来から 用いられているX結合器を用いることができる)の第二出力を戻りメツセージ用 の搬送波として利用する。第4図はその構成を示す。To realize a two-way transmission device, a coupler 9 at each receiver (e.g. For the return message, the second output of used as a carrier wave. FIG. 4 shows its configuration.
この実施例では、第二出力が戻り変調器16に供給される。戻り変 ′副局16 はビームスプリッタ14を備え、このビームスプリッタ14の一方の出力信号に ついて、変調器15において入力信号(R,で示す)により変調する。この後に 、先に分岐した信号を再結合し、他の戻り変調器16からの信号と再結合して、 信号線17に送出する。戻りメツセージの受信端では、結合した戻り信号をn方 向に分岐する。それぞれの分岐された信号を再び分岐し、その一方に適当な遅延 を加える。この後に分岐した信号を再結合し、直接検波器18に入力する。In this embodiment, the second output is provided to return modulator 16. Return strange 'Sub station 16 is equipped with a beam splitter 14, and one output signal of this beam splitter 14 is Then, the modulator 15 modulates the signal using an input signal (indicated by R). after this , recombining the previously branched signals and recombining them with the signals from the other return modulators 16; It is sent to the signal line 17. At the receiving end of the return message, the combined return signal is Branch in the direction. Branch each branched signal again and apply an appropriate delay to one side. Add. Thereafter, the branched signals are recombined and directly input to the detector 18.
分岐された信号の一方には戻りのために遅延t、、が加えられるが、これは重要 ではない。この遅延は変調器15と同じ信号路で加えてもよい。ヘテロダイン利 得がないので、戻り伝送の信号路には順方向の信号路はどの感度は必要ない。A delay t, , is added to one of the branched signals for return, which is important. isn't it. This delay may be added in the same signal path as modulator 15. heterodyne interest Since there is no gain, the forward signal path does not require any sensitivity in the return transmission signal path.
スペクトラム拡散信号を発生するには種々の方法を利用できる。Various methods are available for generating spread spectrum signals.
自然にランダムな波長を出力する線幅の広い光源を用いることもでき、レーザ光 源を掃引するかまたは変調してもよい。固定波長のレーザ光源を用いる場合には 、擬似ランダム信号発生器の出力により変調する。レーザ出力および変調に再現 性がある場合には、局部発振信号を送信側ではなく受信側に局所的に配置するこ ともでき、固定周波数レーザおよびM系列発生器を使用する場合には、局部発振 信号を局所的に発生させることは容易である。It is also possible to use a wide linewidth light source that outputs naturally random wavelengths; The source may be swept or modulated. When using a laser light source with a fixed wavelength , modulated by the output of a pseudorandom signal generator. Reproduces laser power and modulation local oscillator signals may be placed locally at the receiver rather than at the transmitter. local oscillation when using fixed frequency lasers and M-sequence generators. It is easy to generate the signal locally.
この形態の装置を第5図に示す。この実施例では、M系列発生器22の制御によ り、光源1からの信号を、ノード10に入力する前に変調器21で変調する。こ の実施例では、ノード10には周波数シフタが設けられていない。遠隔の分配点 には、第二の光源23から、第一の光源1に対して周波数が偏移した局部発振信 号が、第一のM系列発生器22に位相がロックされた第二のM系列発生器25に より制御される変調器24を経由して供給される。This type of device is shown in FIG. In this embodiment, under the control of the M-sequence generator 22, The signal from the light source 1 is modulated by the modulator 21 before being input to the node 10. child In the embodiment, node 10 is not provided with a frequency shifter. remote distribution point , a local oscillation signal whose frequency is shifted with respect to the first light source 1 is transmitted from the second light source 23. The signal is transmitted to the second M-sequence generator 25 which is phase-locked to the first M-sequence generator 22. is supplied via a modulator 24 which is controlled by
第1図に示した形態の分散ネットワークを参照して、試算されるネットワークの パラメータについて説明する。With reference to the distributed network shown in Figure 1, the estimated network Let's explain the parameters.
共通の光源からの出力を+3dBmと仮定する。140Mtiit/sで動作す るためには、−23dBmの局部発振パワー(抑制しない場合の局部発振パワー は理論的には一63dBmである)に対して、最適のPSKへテロダイン受信機 の感度は一59dBmである。出力パワーを信号路と局部発振信号路とに分岐す る。信号路は、例えば2dBの挿入損失でN方向に分岐される。ここでNは1な いし20とする。各信号は位相変調器により変調されるが、このときの入射側フ ァイバから出射側ファイバへの総損失は例えば3dBである。変調器からのすべ ての出力は、101ogN + 2 dBの損失で再結合する。ネットワ・−り の伝送損失は5dBと仮定する。分配器の損失は、101ogN+ 2dBとめ られる。光検出器に入射する前における再結合した信号および局部発振信号の電 界については、その損失が3dBであると仮定する。局部発振信号路では、音響 光学周波数シフタを通過するときに3dBの損失があり、さらに、偏光制御回路 (使用する場合には)を通過するときに3dB損失する。局部発振信号路におけ る他の伝送損失および分配損失については、信号路と同じとする。Assume the output from the common light source is +3 dBm. Operates at 140Mtiit/s -23 dBm local oscillation power (local oscillation power when not suppressed) is theoretically -63 dBm), the optimal PSK heterodyne receiver The sensitivity is -59 dBm. Branches the output power into a signal path and a local oscillation signal path. Ru. The signal path is branched in N directions with an insertion loss of, for example, 2 dB. Here N is 1 Let it be 20. Each signal is modulated by a phase modulator; The total loss from the fiber to the output fiber is, for example, 3 dB. Everything from the modulator All outputs recombine with a loss of 101 ogN + 2 dB. network Assume that the transmission loss is 5 dB. The loss of the distributor is 101ogN + 2dB. It will be done. The voltage of the recombined signal and local oscillator signal before entering the photodetector Assume that the loss is 3 dB for the field. In the local oscillator signal path, the acoustic There is a 3dB loss when passing through the optical frequency shifter, and in addition, the polarization control circuit 3dB loss when passing through (if used). In the local oscillator signal path Other transmission losses and distribution losses shall be the same as for the signal path.
レーザの線幅では、従来からのヘテロダイン検波を用いる場合に、ASKよりも PSKが用いられる。しかし、変調信号と局部発振信号との双方を共通の光源か ら導き、再結合前の二つの信号路の間の遅延の一致に十分に注意するなら、本発 明を実施するためにASKとPSKとのどちらを用いるかは重要ではない。Regarding the laser linewidth, when using conventional heterodyne detection, it is faster than ASK. PSK is used. However, if both the modulation signal and the local oscillation signal are transmitted from a common light source, If we derive from It does not matter whether ASK or PSK is used to perform the verification.
上述のパラメータでは、20個の端末で20X 140Mhit/sというネッ トワークの大きさがパワーの点で最大限である。With the above parameters, the network speed of 20X 140Mhit/s with 20 terminals is The size of the network is maximum in terms of power.
ネットワークの大きさを制限する他の要因として、レーザ光源最大FM偏差の問 題がある。瞬間的なチャネル間隔が5×中間周波数帯域幅とし、中間周波数帯域 幅が2×ビット速度と仮定すると、20チヤネル構成を実現するためには、約2 8GHzで光周波数全体を掃引する必要がある。この程度の電流制御周波数チャ ーブは、分布帰還レーザを研究するいくつかのグループにより提案されている。Another factor that limits the size of the network is the issue of maximum FM deviation of the laser source. There is a problem. The instantaneous channel spacing is 5 x intermediate frequency bandwidth, and the intermediate frequency band Assuming a width of 2 x bit rate, to achieve a 20 channel configuration, approximately 2 It is necessary to sweep the entire optical frequency at 8 GHz. This level of current control frequency cha laser beams have been proposed by several groups studying distributed feedback lasers.
使用変調周波数により、遅延のために必要なファイバの長さが決定される。I MHzの変調速度であれば、遅延用ファイバの最大の長さは約10mである。こ の長さは少し扱い難いと考えられる。必要な遅延信号路を大幅に短縮するために は、611zオーダの掃引周波数を使用する。これは、レーザ光源をその緩和周 波数、例えば1ないし2 GHzで駆動することにより実現できる。この場合に 、周波数偏差の大きな周波数変調を行うことができるだけでなく、いくつかの望 ましくない振幅変調が生じるが、この振幅変調信号は受信機の中間周波数の帯域 外である。The modulation frequency used determines the length of fiber required for the delay. I For a modulation rate of MHz, the maximum length of the delay fiber is about 10 m. child The length of is considered a little difficult to handle. To significantly shorten the required delay signal path uses a sweep frequency of the order of 611z. This moves the laser light source to its relaxation period. This can be achieved by driving at a wave number, for example, 1 to 2 GHz. In this case , not only can perform frequency modulation with large frequency deviation, but also has some desired Undesirable amplitude modulation occurs, but this amplitude modulated signal is within the receiver's intermediate frequency band. It's outside.
アナログ伝送にも利用できる。It can also be used for analog transmission.
信号路および局部発振信号路の双方の要所に広帯域進行波レーザ増幅器を設ける ことにより、ネットワークを拡張できる。高出力のレーザ増幅器を使用すること により、−個の掃引されるレーザ光源から無制限の数のファイバに光搬送波信号 を分岐できる。複数のスペクトラム拡散装置を従来からの波長多重技術と組み合 わせて、ネットワークをさらに拡張することができる。このような分散ネットワ ークの究極的な容量は、ファイバ固有の伝送帯域により制限されるだけである。Broadband traveling wave laser amplifiers are installed at key points in both the signal path and the local oscillation signal path. This allows you to expand your network. Use a high power laser amplifier transmits optical carrier signals from − swept laser sources to an unlimited number of fibers. can be branched. Combining multiple spread spectrum devices with traditional wavelength multiplexing technology In addition, the network can be further expanded. This kind of distributed network The ultimate capacity of the arc is only limited by the fiber's inherent transmission bandwidth.
本発明は、スペクトラム拡散方式のヘテロゲイン検波を用いてコヒーレント伝送 を行う新しい局所分散ネット−ワーク方式および伝送装置を提供する。この新し いネットワークの構成要素自然として必要なのは、基本的なネットワークを実現 するために、約20チヤネルに分割される一個の分布帰還レーザ光源であり、レ ーザ周波数を固定する手段は無用であり、狭帯域光フィルタも無用である。チャ ネルの選択は、一致する光遅延素子を用いるだけで実現でき(ホモダイン検波で はなくヘテロダイン検波なので、位相遅延を正確に一致させる必要はない)、変 調データ速度<14014hit/s)に対して、受信機として標準のPINF ETを用いることができる。この装置は、従来からのWDM技術を適用し、レー ザ増幅機を使用することにより、容易に拡張できる。基本的に広帯域信号分散ネ ットワークについて説明したが、この装置を再構成し、各端末に別個の光源を用 いることなく低容量の戻りチャネルを設けることもできる。 The present invention uses spread spectrum heterogain detection to achieve coherent transmission. The present invention provides a new locally distributed network system and transmission device that performs this. This new Components of a Basic Network Naturally, it is necessary to implement a basic network. In order to Means for fixing the laser frequency are unnecessary, and narrowband optical filters are also unnecessary. Cha Channel selection can be achieved simply by using matching optical delay elements (homodyne detection It is not necessary to match the phase delay exactly because it is a heterodyne detection rather than a standard data rate <14014 hit/s), the standard PIN ET can be used. This device applies conventional WDM technology and It can be easily expanded by using the amplifier. Basically, wideband signal dispersion network, we will reconfigure this device to use a separate light source for each terminal. It is also possible to provide a low capacity return channel without the need for
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