JPH02235031A

JPH02235031A - 光通信方式

Info

Publication number: JPH02235031A
Application number: JP1055068A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nitta; 淳新田; Kenji Nakamura; 憲司中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1990-09-18

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は光通信方式に関し、特に光微分利得増幅器を少
なくとも１つ配設し、該光通信路により光通信する光通
信システムにおける光通信方式に関するものである。

［従来の技術］光伝送路として光ファイバを利用した、あるいは光伝送
路として光空間伝播を利用した光通信システムにおいて
、伝送路における光信号の減衰は光受信器における信号
対雑音電力比（Ｓ／Ｎ）の劣化の原因となり、受信信号
の品質を落し、ひいては光伝送の信頼性を損なう無視で
きないものである。

そこで、光伝送路としてこの光信号の減衰の少ない光フ
ァイバを用い、この光ファイバの途中に光増幅器を設け
、信号光を増幅して伝送する方法が検討されている．このような光増幅器を設けた従来の光通信システムの例
を第４図に示す．第４図に示す如く従来の光通信システムにおいては、伝
送すべき送信デジタル信号５はレーザ駆動回路１２に入
力され、該信号の“１“／“０”の値に従って半導体レ
ーザ１３がＯ　Ｎ／Ｏ　Ｆ　Ｆされる．半導体レーザ１
３がＯＮの時に放射されたレーザ光信号は光ファイバ４
１中を伝送され、光増幅器４３により光ファイバ４１中
の伝送により減衰した光信号が増幅されて必要な光強度
が確保され、再び光ファイバ４２中を伝送されて光検出
器２１に入射する。入射光は光検出器２１で入射光強度
に対応した電気信号に変換される．この光受信信号は増
幅器２２で増幅され受信信号６として出力される。なお
、第４図には伝送信号波形の一例も示した。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、前記従来の光通信システムに用いられる
光増幅器４３は、信号光を光増幅するだけでなく、直流
励起による高レベルの自然放出光も出力してしまい、自
然放出光に起因するＳ／Ｎ比、消光比の劣化を招き、良
好な伝送品質を得られていなかった。

このため光増幅器４３より出力された信号光は、（１）光変調度（オンー才フ比）が入力光に比べて劣化
してしまう。

（２）入力信号光と直流励起による高レベルの自然放出
光の干渉による、いわゆるビート雑音が発生し、Ｓ／Ｎ
が劣化してしまう。

という欠点があった。

［課題を解決するための手段］本発明は上述の課題を解決することを目的として成され
たもので、上述の課題を解決する一手段として以下の構
成を備える。

即ち、デジタル出力信号に対応した光出力を放射する光
出力手段と、該光出力手段での放射光を受信する受信手
段と、光出力手段での放射光を前記受信手段まで伝送す
る光伝送路により構成される光通信路中に、デジタル信
号値の“０”に対応して光量の少ない自然放出光を出力
しデジタル信号値の“ｌ”に対応して光量の多い出力光
を出力する微分利得形光入出力特性を有する光微分利得
増幅器を少なくとも１つ備える。

［作用］以上の構成において、光微分利得増幅器を、共振型微分
利得形アンプとし、該光増幅器の光閾値を光デジタル信
号の“１”と”Ｏ”の中間の適度な光強度に設定するこ
とにより、光デジタル信号の“Ｏ”に対応して、微弱な
自然放出光を光デジタル信号“１”に対応して強力なレ
ーザ光を出力させるようにし、上記進行波形光アンプを
用いる場合に如き、自然放出光に起因するＳ／Ｎ比、消
光比の劣化を除去し、良好な伝送品質を得られる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細の説
明する。

第１図は本発明の特徴を最もよく表す一実施例の構成図
であり、同図において、１は光送信器、２は光受信器、
３は微分利得関数形の光入出力特性を持つ光微分利得ア
ンプであり、光微分利得アンブ３の光閾値を、光デジタ
ル信号の“ｌ”と“０”の中間の適度な光強度に設定す
ることにより、光デジタル信号の“Ｏ”に対応して、微
弱な自然放出光を、光デジタル信号“ｌ”に対応して強
力なレーザ光を出力させるようにしてある。

また、５は送信信号、６は受信信号、４１．４２は光伝
送路である光ファイバである．光送信器１において、１２は送信信号５の“１”／“０
”に対応して半導体レーザ１３をオン／才フするレーザ
駆動回路、ｌ３は半導体レーザであり、該半導体レーザ
１３よりの放射光は光ファイバ４１中に入射され、光微
分利得アンブ３に送られる。

光受信器２において、２１は例えばＰＩＮ型フォトダイ
オードからなる光検出器であり、光ファイバ４２よりの
入射光を対応する電気信号に変換する。２２は光検出器
２１よりの電気信号を増幅する増幅器、２３はローバス
フィルタ、２４は波形の再生整形回路である。

本実施例で用いられる光微分利得アンブ３は、例えば１
９８２年の“ＩＥＥＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＱＵＡ
ＮＴＵＭＥＬＥＣＴＲＯＮＴＣＳ第ＱＥ＝１８巻９号”
第１３５１頁〜第１３６１頁に“Ｃ．　ＨＡＲＤＥＲ”
らによって報告された“Ｂｉｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎ
ｄ　Ｐｕｌｓａｔｉｏｎｓ　ｉｎＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒ　Ｌａｓｅｒｓ　ｗｉｔｈ　Ｉｎｈｏｍｏｇｅｎ
ｏｕｓＣｕｒｒｅｎｔ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎに記載されている、双安定レーザの注入電流を調整する
ことにより、微分利得関数形の光人出力特性を得るよう
にしたものである。

次に以上の構成より成る本実施例の動作について説明す
る。

伝送するべき送信信号は２値デジタル信号としてレーザ
駆動回路ｌ３へ入力され、送信信号５の“１”Ｏ”に比
例した電流パルス信号を発生して半導体レーザ１３へ注
入する。その結果、半導体レーザ１３は送信信号５に対
応した光デジタル信号を発生し、その光信号は光ファイ
バ４１を通って光微分利得アンブ３へ導かれる。

光微分利得アンブ３では、上述した双安定レーザの注入
電流調整による微分利得関数形の光入出力特性となるよ
う、増幅器の光閾値を光デジタル信号の“１”と“０”
の中間の適度な光強度に設定し、光デジタル信号の“０
“に対応して微弱な自然放出光を出力し、光デジタル信
号”１”に対応して強力なレーザ光を出力させるよう調
整してある．これにより、消光比を劣化させることなく
光信号を増幅することができる。光微分利得アンブ３か
らの光出力は光ファイバ４２へ入力され、光受信器２に
へ導かれる。

光ファイバ４２を通った光信号は光受信器２へ入力され
、光検出器２１によって入射光強度に対応する電流に変
換され、増幅器２２で増幅される。そしてローパスフィ
ルタ２３で不必要帯域の信号を除去し、波形の再生　形
回路２４で波形整形され、送信信号５と同様の受信信号
６として出力される。

以上説明した用に本実施例によれば、光微分利得増幅器
を、共振型微分利得形アンプとし、該光増幅器の光閾値
を光デジタル信号の“１”と“０”の中間の適度な光強
度に設定することにより、光デジタル信号の“０”に対
応して、微弱な自然放出光を光デジタル信号“１”に対
応して強力なレーザ光を出力させることができる。

このため、信号光を光増幅するのみで、直流励起による
高レベルの自然放出光を出力してしまうこともない、信
頼性の高い光増幅器を提供できる．又、多段に接続した場合にも、自然放出光が重ね合さる
ことなく、一定のレベルに制限でき、信頼性の高い光増
幅器を提供できる．従って、この光増幅器を光伝送路中に設置して光通信を
行なうことにより、非常に信頼性の高い光通信システム
とすることが出来る。

［他の実施例］以上の実施例では、光ファイバ途中の光増幅器として微
分利得型光アンプを用いた例について説明したが、本発
明は以上の例に限定されるものではなく、他の実施例と
して［ＧａＡｓファブリベローエタロン］を用いて構成
することも可能である。

微分利得形光アンプ部としてこの［ＧａＡｓファブリペ
ローエタロン］を用い他場合の構成を第２図に示す．第２図において、７は例えばＧａＡｓからなるエタロン
形の光双安定素子、８は光合流器、９１〜９４は光ファ
イバ、１００は入力光信号、１０１は出力光信号である
．本実施例で用いる光双安定素子７の詳細構造を第３図に
示す．本実施例で用いる光双安定素子７は、例えば１９８７年
の“Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ
　”誌第５１巻１３号の第９４頁〜第９６頁に、″Ｊ．
　Ｌ．　Ｊｅｗｅｌｌ″氏らによって報告された論文、
“ＧａＡｓ−Ａ４Ａｓｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ　ｍｉｃｒ
ｏｒｅｓｏｎａｔｏｒ　ａｒｒｙｓ　”に記載されてい
るような構造である．第３図において７１は合計７対のＡＩＡｓ／ＧａＡｓよ
りなるＤＢＲミラー　７２は厚さ２μｍのＧａＡｓで構
成された非線形媒質、７３は合計９対のＡ　１２　Ａ　
ｓ　／　Ｇ　ａ　Ａ　ｓからなるＤＢＲミラー　７４は
ＧａＡｓ基板で透過動作を行うために、その一部に所定
径の穴部を形成してある。

以上の構成より成る本実施例において、入力光信号１０
０と励起光１０２を同期させて光双安定素子７へ入力す
る．そして、入力光信号１００と励起光１０２が同時に入力
された時のみ光双安定素子７の光閾値を越え、高い透過
率を示すように設定しておくことにより、デジタル信号
の“１”の時だけ強力な光が出力光信号１０１として出
力され、デジタル信号“０“の時は出力光信号１０１が
出力されなく、信号の消光比やＳ／Ｎ比の劣化を生じさ
せずに増幅することが可能となる．以上説明した用に本実施例によれば、光微分利得増幅器
として、ＧａＡｓからなるエタロン形の光双安定素子７
を用いることにより、入力光信号１００と励起光１０２
が同時に入力された時のみ光双安定素子７の光閾値を越
え、高い透過率を示すように設定しておくことにより、
デジタル信号の“ｌ”の時だけ強光量の光を出力し、デ
ジタル信号“０“の時は出力光信号１０１が出力されな
く、信号の消光比やＳ／Ｎ比の劣化を生じさせずに増幅
することが可能となる。

このため、信号光を光増幅するのみで、直流励起による
高レベルの自然放出光を出力してしまうこともない、信
頼性の高い光増幅器を提供できる．従って、この光増幅器を光伝送路中に設置して光通信を
行なうことにより、非常に信頼性の高い光通信システム
とすることが出来る．［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、光伝送路中に、光
増幅器を用いた光通信システムにおいてこの光増幅器と
して微分利得形アンプを用いることにより、進行波形光
アンプにおいて発生していた自然放出光に起因するＳ／
Ｎ比、消光比の劣化を除去し、良好な伝送品質を得られ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の光通信方式の概念図、第２図は本発明に係る他の実施例の光通信方式の概念図
、第３図は他の実施例の光双安定素子の詳細構造を示す図
、第４図は従来の光通信方式の概念図である。図中、１・・・光送信器、２・・・光受信器、３・・・
光微分利得アンプ、５・・・送信信号、６・・・受信信
号、７・・・光双安定素子、８・・・光合流器、１２・
・・レーザ駆動回路、ｌ３・・・半導体レーザ、２１・
・・光検出器、２２・・・増幅器、２３・・・ローバス
フィルタ、２４・・・再生整形回路、４１．４２．９１
〜９４・・・光ファイバ、４３・・・従来の光増幅器、
７１．７３・・・ＤＢＲミラー　７２・・・ＧａＡｓ発
光部、７４・・・ＧａＡｓ基板である。特許出願人　　　　キヤノン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

　デジタル出力信号に対応した光出力を放射する光出力
手段と、該光出力手段での放射光を受信する受信手段と
、前記光出力手段での放射光を前記受信手段まで伝送す
る光伝送路により構成される光通信路中に、デジタル信
号値の“０”に対応して光量の少ない自然放出光を出力
しデジタル信号値の“１”に対応して光量の多い出力光
を出力する微分利得形光入出力特性を有する光微分利得
増幅器を少なくとも１つ配設し、該光通信路により光通
信することを特徴とする光通信方式。