JPH0218526A - 光伝送方式と光伝送装置 - Google Patents
光伝送方式と光伝送装置Info
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- JPH0218526A JPH0218526A JP63168203A JP16820388A JPH0218526A JP H0218526 A JPH0218526 A JP H0218526A JP 63168203 A JP63168203 A JP 63168203A JP 16820388 A JP16820388 A JP 16820388A JP H0218526 A JPH0218526 A JP H0218526A
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- Optical Communication System (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光ファイバ等の光伝送路を用いた光伝送方式
と光伝送装置に関するものである。
と光伝送装置に関するものである。
従来の技術
従来、半導体レーザを光伝送に利用する場合、光に信号
をのせるのに強度変調を用い、伝送された信号を検出す
るのには光の強度変化をそのまま電気信号の変化として
検出する直接検波が用いられている。しかしながら最近
では光が１０ Ｈ２以上の非常に高い周波数を有するこ
とを積極的に利用しようとするヘテロダインあるいはホ
モダイン検波によるコヒーレント伝送が考えられている
。
をのせるのに強度変調を用い、伝送された信号を検出す
るのには光の強度変化をそのまま電気信号の変化として
検出する直接検波が用いられている。しかしながら最近
では光が１０ Ｈ２以上の非常に高い周波数を有するこ
とを積極的に利用しようとするヘテロダインあるいはホ
モダイン検波によるコヒーレント伝送が考えられている
。
このような伝送装置の従来例を第５図に示す。
半導体レーザ１を周波数変調信号光源とし、出射された
レーザ光２を光フアイバ伝送路３で伝送し、光検出器４
で受光する際に、もう１つの半導体レーザ５を局部発振
器として用い、局部発振用レーザ光６を例えば半透鏡７
を用いて光検出器４に合波する。半導体レーザ１及び５
の発振周波数は１０１４■ｚ以上もの非常に高い周波数
であるので光検出器４では、光のビート信号のみが検出
される。
レーザ光２を光フアイバ伝送路３で伝送し、光検出器４
で受光する際に、もう１つの半導体レーザ５を局部発振
器として用い、局部発振用レーザ光６を例えば半透鏡７
を用いて光検出器４に合波する。半導体レーザ１及び５
の発振周波数は１０１４■ｚ以上もの非常に高い周波数
であるので光検出器４では、光のビート信号のみが検出
される。
半導体レーザ１及び５の発振周波数をそれぞれｖｌ １
’２とし、半導体レーザ１の変調周波数をＶ。
’２とし、半導体レーザ１の変調周波数をＶ。
とすると、ビート信号はΔ’ｉ ＝＝ ”Ｉ ２ （
Ｖ １±ｖｏ）の差周波数であり、電気的フィルタ８に
よりこの周波数成分の信号電流９を取り出すことができ
る。
Ｖ １±ｖｏ）の差周波数であり、電気的フィルタ８に
よりこの周波数成分の信号電流９を取り出すことができ
る。
これがヘテロダイン法（ｖ１＝７２の時はホモダイン法
）である。
）である。
発明が解決しようとする課題
ところがこの従来の光伝送装置はいくつかの欠点を含ん
でいる。すなわち、 ０）半導体レーザの発振周波数は温度や電流変化、また
それに起因する屈折率変化、共振器長変化、バンドギャ
ップエネルギの変化等に対して非常５ページ に敏感かつ不安定なため、極めて精密な温度・電流コン
トロールを行なわねばならない。
でいる。すなわち、 ０）半導体レーザの発振周波数は温度や電流変化、また
それに起因する屈折率変化、共振器長変化、バンドギャ
ップエネルギの変化等に対して非常５ページ に敏感かつ不安定なため、極めて精密な温度・電流コン
トロールを行なわねばならない。
（２）変調信号用半導体レーザは送信側１局部発振光用
半導体レーザは受信側に各々独立に配置せねばならず、
相互の発振周波数安定化を行なわねばなら々い。
半導体レーザは受信側に各々独立に配置せねばならず、
相互の発振周波数安定化を行なわねばなら々い。
などがある。
以上のような欠点があるため、半導体レーザを用いた光
ヘテロダイン（ホモダイン）伝送はあくまで実験室系に
おける段階でとどまっており、実用化にはほど遠いと考
えざるを得ない。
ヘテロダイン（ホモダイン）伝送はあくまで実験室系に
おける段階でとどまっており、実用化にはほど遠いと考
えざるを得ない。
課題を解決するだめの手段
すなわち本発明は、光伝送路の信号受信端より光伝送路
にレーザ光の一部を伝送し、前記光伝送路を経て対向す
る信号送信端において伝送された前記レーザ光を電気信
号で変調して信号光とし、再び前記光伝送路を経て前記
信号受信端側に伝送し、前記信号受信端側において取り
出される前記信号光の一部と前記レーザ光の他の一部と
のビート信号をホモダイン検波して前記電気信号を検出
６ベーン する光伝送方式手段と前記光伝送方式を構成するための
光伝送装置手段によって上記した従来の課題を解決する
ものである。
にレーザ光の一部を伝送し、前記光伝送路を経て対向す
る信号送信端において伝送された前記レーザ光を電気信
号で変調して信号光とし、再び前記光伝送路を経て前記
信号受信端側に伝送し、前記信号受信端側において取り
出される前記信号光の一部と前記レーザ光の他の一部と
のビート信号をホモダイン検波して前記電気信号を検出
６ベーン する光伝送方式手段と前記光伝送方式を構成するための
光伝送装置手段によって上記した従来の課題を解決する
ものである。
作用
本発明の光伝送方式の作用について、第１図を用いて説
明する。
明する。
受信側のレーザ光源から出たレーザ光の一部は光伝送路
を経て送信側の変調器に送られ、他の一部は局部発振光
としてホモダイン検波装置に送られるかもしくは異なる
局部発振用レーザ光源に結合し注入同期を行なった後、
増幅されてホモダイン検波装置に送られる。送信側では
前記の受信側のレーザ光源から送られてきたレーザ光の
一部を電気信号により変調して再び光伝送路を経て、受
信側に置かれたホモダイン検波装置に送られる。
を経て送信側の変調器に送られ、他の一部は局部発振光
としてホモダイン検波装置に送られるかもしくは異なる
局部発振用レーザ光源に結合し注入同期を行なった後、
増幅されてホモダイン検波装置に送られる。送信側では
前記の受信側のレーザ光源から送られてきたレーザ光の
一部を電気信号により変調して再び光伝送路を経て、受
信側に置かれたホモダイン検波装置に送られる。
ホモダイン検波装置では、信号光と局発光のビートが検
出され電気信号として取り出される作用がある。
出され電気信号として取り出される作用がある。
実施例
第２図を用いて本発明の第１の実施例について７ベーン
説明する。第２図は、信号受信部と光伝送路部と信号送
信部とからなるホモダインの光伝送装置である。第２図
において、１０１はＤＦＢレーザやＤＢＲレーザ等の単
一縦モード発振する半導体レーザ、１０２，１０２ ．
１０２ はレーザ光、１０３は半透鏡、１０４は光ファ
イバ、１０５は位相あるいは強度あるいは周波数の変調
器、１０６゜１０６′は電気信号によって変調器で変調
された変調レーザ光、１０７は鏡、１０８はｐ１ｎホト
ダイオードやアバランシェホトダイオード等の光検出器
、１０９は信号電流、１１０は光アイソレータである。
信部とからなるホモダインの光伝送装置である。第２図
において、１０１はＤＦＢレーザやＤＢＲレーザ等の単
一縦モード発振する半導体レーザ、１０２，１０２ ．
１０２ はレーザ光、１０３は半透鏡、１０４は光ファ
イバ、１０５は位相あるいは強度あるいは周波数の変調
器、１０６゜１０６′は電気信号によって変調器で変調
された変調レーザ光、１０７は鏡、１０８はｐ１ｎホト
ダイオードやアバランシェホトダイオード等の光検出器
、１０９は信号電流、１１０は光アイソレータである。
この装置の動作について説明する。半導体レーザ１０１
から出力されたレーザ光１０２ば、半透鏡１０３によっ
て、一部は信号をのせるだめの光源として、光ファイバ
１０４を経て変調器１０５に伝送される。また半透鏡１
０３によって反射したレーザ光１０２の一部は鏡１０７
で反射してレーザ光１０２“となり１局部発振光として
光検出器１０８に入射する。寸だ変調器１０５に送られ
たレーザ光１０２′は、電気信号で位相や強度や周波数
の変調をされ、変調レーザ光１０６となり、再び光ファ
イバ１０４を経て、信号受信部に送られ半透鏡１０３に
より反射されて変調レーザ光１０６とな多信号光として
光検出器１０８に入射する。
から出力されたレーザ光１０２ば、半透鏡１０３によっ
て、一部は信号をのせるだめの光源として、光ファイバ
１０４を経て変調器１０５に伝送される。また半透鏡１
０３によって反射したレーザ光１０２の一部は鏡１０７
で反射してレーザ光１０２“となり１局部発振光として
光検出器１０８に入射する。寸だ変調器１０５に送られ
たレーザ光１０２′は、電気信号で位相や強度や周波数
の変調をされ、変調レーザ光１０６となり、再び光ファ
イバ１０４を経て、信号受信部に送られ半透鏡１０３に
より反射されて変調レーザ光１０６とな多信号光として
光検出器１０８に入射する。
半透鏡を透過する光は光アイソレータで取り除かれ、半
導体レーザ１０１の動作が不安定にならないようにして
いる。光検出器１０８では局部発振光としてのレーザ光
１０２“と信号光としての変調レーザ光１ｏ６′のビー
ト信号が検出され信号電流１０９として取り出される。
導体レーザ１０１の動作が不安定にならないようにして
いる。光検出器１０８では局部発振光としてのレーザ光
１０２“と信号光としての変調レーザ光１ｏ６′のビー
ト信号が検出され信号電流１０９として取り出される。
半導体レーザは、スペクトル線幅の細いもの程良好な伝
送特性を得られるが、ＤＦＢレーザやＤＢＲレーザでは
数ＭＨｚ程度の線幅しか得られないのでさらに特性を良
くするには、外部共振器型の数１０〜数１００ＫＨ２程
度のスペクトル線幅を持つ半導体レーザを用いれば良い
。
送特性を得られるが、ＤＦＢレーザやＤＢＲレーザでは
数ＭＨｚ程度の線幅しか得られないのでさらに特性を良
くするには、外部共振器型の数１０〜数１００ＫＨ２程
度のスペクトル線幅を持つ半導体レーザを用いれば良い
。
次に第３図を用いて本発明の第２の実施例について説明
する。第３図は信号送信部に関する実施例である。第３
図において、３０１はファプリー９ページ ペロー型半導体レーザ構造の変調用光増幅器、３０２は
誘電体膜による無反射コーティング、３０３は誘電体膜
や金属膜による反射コーティング、３０４は光ファイバ
、３０５は変調用増幅器に入射するレーザ光、３０６は
変調用増幅器で変調された変調レーザ光（信号光）、３
０７は光学的に光ファイバ３０４と変調用増幅器３０１
を結合するレンズである。変調用光増幅器３０１は、フ
ァブリーペロー型半導体レーザ構造によってレーザ光３
０５を増幅する。この時変調用光増幅器３０１に注入す
る電流を電気信号により変調すると、増幅された後の変
調レーザ光３０６は、光の位相および強度の変調を受け
た信号光と々る。このような光増幅器は、注入電流に応
じて数１ｏｄＢ程度の利得を有する。
する。第３図は信号送信部に関する実施例である。第３
図において、３０１はファプリー９ページ ペロー型半導体レーザ構造の変調用光増幅器、３０２は
誘電体膜による無反射コーティング、３０３は誘電体膜
や金属膜による反射コーティング、３０４は光ファイバ
、３０５は変調用増幅器に入射するレーザ光、３０６は
変調用増幅器で変調された変調レーザ光（信号光）、３
０７は光学的に光ファイバ３０４と変調用増幅器３０１
を結合するレンズである。変調用光増幅器３０１は、フ
ァブリーペロー型半導体レーザ構造によってレーザ光３
０５を増幅する。この時変調用光増幅器３０１に注入す
る電流を電気信号により変調すると、増幅された後の変
調レーザ光３０６は、光の位相および強度の変調を受け
た信号光と々る。このような光増幅器は、注入電流に応
じて数１ｏｄＢ程度の利得を有する。
次に第４図を用いて本発明の第３の実施例について説明
する。第４図は信号受信部に関する実施例である。第３
図において、２０１は実施例１の１０１と同様の半導体
レーザ、２０２は光アイソレータ、２０３は半透鏡、２
０４はレーザ光、１ｏベーノ ２０５は光ファイバ、２０６は変調レーザ光（信号光）
、２０了は半導体レーザ２０１の光伝送路部に結合する
出力光を取り出すとは異なる端面より取り出されたレー
ザ光、２０８は半導体レーザ構造から彦る光増幅器、２
０９は増幅されたレーザ光、２１０は２つの入力光をミ
キシングする方向性結合器、２１１，２１１’はそれぞ
れ実施例１の１０８と同様の光検出器、２１２は２つの
光検出器２１１，２１１’の電気信号出力をだしあわせ
る合成器、２１３は信号電流である。第３の実施例では
局部発振光として用いられるレーザ光２０９がよシ大き
な出力として取り出すことができる。
する。第４図は信号受信部に関する実施例である。第３
図において、２０１は実施例１の１０１と同様の半導体
レーザ、２０２は光アイソレータ、２０３は半透鏡、２
０４はレーザ光、１ｏベーノ ２０５は光ファイバ、２０６は変調レーザ光（信号光）
、２０了は半導体レーザ２０１の光伝送路部に結合する
出力光を取り出すとは異なる端面より取り出されたレー
ザ光、２０８は半導体レーザ構造から彦る光増幅器、２
０９は増幅されたレーザ光、２１０は２つの入力光をミ
キシングする方向性結合器、２１１，２１１’はそれぞ
れ実施例１の１０８と同様の光検出器、２１２は２つの
光検出器２１１，２１１’の電気信号出力をだしあわせ
る合成器、２１３は信号電流である。第３の実施例では
局部発振光として用いられるレーザ光２０９がよシ大き
な出力として取り出すことができる。
光増幅器２０８を挿入しない場合にも、レーザ光２０７
は実施例１における１０２“よりも大きな出力が得られ
る。方向性結合器２１０と光検出器２１１．２１１’の
組み合わせはヘテロダイン受信系で知られた構成であり
、信号成分の損失を小さくできる。以上の実施例の構成
により、従来のヘテロダイン伝送装置に比較して、半導
体レーザの発振波長（発振周波数）の制御が容易になり
、実１１ ページ 周上十分なホモダイン光伝送を行なうことができる。
は実施例１における１０２“よりも大きな出力が得られ
る。方向性結合器２１０と光検出器２１１．２１１’の
組み合わせはヘテロダイン受信系で知られた構成であり
、信号成分の損失を小さくできる。以上の実施例の構成
により、従来のヘテロダイン伝送装置に比較して、半導
体レーザの発振波長（発振周波数）の制御が容易になり
、実１１ ページ 周上十分なホモダイン光伝送を行なうことができる。
なお、以上の実施例においては、レンズやミラー等の光
学部品は一部省略しである。
学部品は一部省略しである。
また、信号光と局部発振光の偏波面を制御する偏波面制
御器は省略しであるが、偏波面制御を行なった方がより
感度を上げることができる。偏波面制御器は送信部の変
調器の前に入れても効果があるのはもちろんである。
御器は省略しであるが、偏波面制御を行なった方がより
感度を上げることができる。偏波面制御器は送信部の変
調器の前に入れても効果があるのはもちろんである。
また局部発振光と信号光の合成の仕方や信号電流の仕方
について、本発明は制限を加えるものではなく、他の方
法によるものでも良いことはもちろんである。
について、本発明は制限を加えるものではなく、他の方
法によるものでも良いことはもちろんである。
発明の効果
本発明は、同一のレーザから出力する光を、ホモダイン
伝送における信号光と局部発振光として用いることによ
り、温度や電流変化による発振周波数変動の制限を緩和
すると共に、従来の課題であった送信側と受信側の２つ
の隔って配置されたレーザの発振周波数を制御するとい
う必要がなくなるという大きな効果があり、光ヘガロダ
イン（ホモダイン）伝送の実用化に向けて大きく貢献す
るものであり産業上大きな意義がある。
伝送における信号光と局部発振光として用いることによ
り、温度や電流変化による発振周波数変動の制限を緩和
すると共に、従来の課題であった送信側と受信側の２つ
の隔って配置されたレーザの発振周波数を制御するとい
う必要がなくなるという大きな効果があり、光ヘガロダ
イン（ホモダイン）伝送の実用化に向けて大きく貢献す
るものであり産業上大きな意義がある。
第１図は本発明の光伝送方式の構成の概念図、第２図は
本発明の光伝送装置の第１の実施例の構成図、第３図は
本発明の光伝送装置の第２の実施例の構成図、第４図は
本発明の光伝送装置の第３の実施例の構成図１ 、第５図は従来例の光示 送装置の構成図である。 １ｏ１・・・・・・半導体レーザ、１０２・・・・・・
光アイソレータ、１０３・・・・・・半透鏡、１０５・
川・・変調器、１０８・・・・・・光検出器、１０９・
・・・・・信号電流、３０１・・・・・変調用光増幅器
、３０３・・・・・・反射コーティング、２０８・・・
・・・光増幅器。
本発明の光伝送装置の第１の実施例の構成図、第３図は
本発明の光伝送装置の第２の実施例の構成図、第４図は
本発明の光伝送装置の第３の実施例の構成図１ 、第５図は従来例の光示 送装置の構成図である。 １ｏ１・・・・・・半導体レーザ、１０２・・・・・・
光アイソレータ、１０３・・・・・・半透鏡、１０５・
川・・変調器、１０８・・・・・・光検出器、１０９・
・・・・・信号電流、３０１・・・・・変調用光増幅器
、３０３・・・・・・反射コーティング、２０８・・・
・・・光増幅器。
Claims (5)
- （１）光伝送路の信号受信端より光伝送路にレーザ光の
一部を伝送し、前記光伝送路を経て対向する信号送信端
において伝送された前記レーザ光を電気信号で変調して
信号光とし、再び前記光伝送路を経て前記信号受信端側
に伝送し、前記信号受信端側において取り出される前記
信号光の一部と前記レーザ光の他の一部とのビート信号
をホモダイン検波して前記電気信号を検出することを特
徴とする光伝送方式。 - （２）光伝送装置が信号受信部と光伝送路部と信号送信
部の３つの部分からなり、信号受信部がすくなくとも単
一縦モード発振する半導体レーザと光アイソレータと前
記半導体レーザの出射光の一部を前記光伝送路部に結合
する手段と前記半導体レーザの出射光の他の一部を取り
出し前記信号送信部より伝送された信号光との間でホモ
ダイン検波を行ない信号を検出する手段とにより構成さ
れ、光伝送路部が光ファイバからなり、信号送信部が前
記光伝送路部から伝送されたレーザ光を電気信号で変調
して再び前記光伝送路部に信号光として結合する手段と
からなることを特徴とする光伝送装置。 - （３）信号送信部における光伝送路部から伝送されたレ
ーザ光を変調して再び前記光伝送路部に結合する手段が
、へき開による共振器面の一方が無反射コートされ他方
が反射器を有するファブリーペロー型の半導体レーザ構
造と、レンズによる光学系とからなることを特徴とする
特許請求の範囲第（２）項に記載の光伝送装置。 - （４）信号受信部において、信号光との間でホモダイン
検波を行なう半導体レーザの出射光の一部が、前記半導
体レーザの光伝送路部に結合する出力光を取り出すとは
異なる端面より取り出されることを特徴とする特許請求
の範囲第（２）項に記載の光伝送装置。 - （５）信号受信部において、信号光との間でホモダイン
検波を行なう半導体レーザの出射光の一部が、前記半導
体レーザとは異なる他の半導体レーザ構造による光増幅
器で増幅されたものであることを特徴とする特許請求の
範囲第（２）項に記載の光伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168203A JPH0218526A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 光伝送方式と光伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168203A JPH0218526A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 光伝送方式と光伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218526A true JPH0218526A (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=15863700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63168203A Pending JPH0218526A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 光伝送方式と光伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0218526A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0271628A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-12 | Fujitsu Ltd | コヒーレント光通信方式 |
| US5424863A (en) * | 1993-09-23 | 1995-06-13 | Ael Industries, Inc. | Dual-polarization fiber optic communications link |
| JP2010268309A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光データ通信システム、ならびに通信装置および通信方法 |
| JPWO2015162671A1 (ja) * | 2014-04-21 | 2017-04-13 | 富士通株式会社 | 波長可変レーザ光源、光送信器及び光送受信器モジュール |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63168203A patent/JPH0218526A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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