JPH03125124A - 光通信装置 - Google Patents
光通信装置Info
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- JPH03125124A JPH03125124A JP1263678A JP26367889A JPH03125124A JP H03125124 A JPH03125124 A JP H03125124A JP 1263678 A JP1263678 A JP 1263678A JP 26367889 A JP26367889 A JP 26367889A JP H03125124 A JPH03125124 A JP H03125124A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 50
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光通信等に用いられる光通信装置に関する。
（従来の技術）
光通信においては、信号源から供給される信号を変調信
号として半導体レーザへ入力し、半導体レーザへの注入
電流をその変調信号で変調して強度変調信号光を得て、
伝送路である光ファイバでその強度変調信号光を伝送し
、ＰＩＮダイオード等の光電変換素子を用いた光受信器
で受信する強度変調−直接検波通信装置が主に用いられ
ている。
号として半導体レーザへ入力し、半導体レーザへの注入
電流をその変調信号で変調して強度変調信号光を得て、
伝送路である光ファイバでその強度変調信号光を伝送し
、ＰＩＮダイオード等の光電変換素子を用いた光受信器
で受信する強度変調−直接検波通信装置が主に用いられ
ている。
この通信装置では光ファイバの損失が最低となる波長帯
である１、５μｍ帯伝送において、ギガビット以上の伝
送速度で通信を行うと光ファイバの分散の影譬を受け伝
送後に大きな品質劣化を生じルコトが知られている（Ｈ
，５ｈｉｋａｄａｅｔ ａｔ、 ｔｏｎｇ−ｄｉｓｔ
ａｎｃｅ Ｇｉｇａｂｉｔ−Ｒａｎｇｅ ０ｐｔｉｃａ
ｌ ＦｉｂｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｘｐｅｒ
ｉｎｅｎｔｓ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ ＤｒＢ−ＬＤ’５
ａｎｄ １ｎＧａＡｓ−＾ＰＤ’ｓ’ ＩＥＥＥ、
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｖａｖ８ Ｔｆ３Ｃ
ｈｎＯＩＯＱ’／、 Ｖｏｌ、１Ｔ−５，ＮＯ，１０，
１）ｌ）、１４８８−１４９７）。
である１、５μｍ帯伝送において、ギガビット以上の伝
送速度で通信を行うと光ファイバの分散の影譬を受け伝
送後に大きな品質劣化を生じルコトが知られている（Ｈ
，５ｈｉｋａｄａｅｔ ａｔ、 ｔｏｎｇ−ｄｉｓｔ
ａｎｃｅ Ｇｉｇａｂｉｔ−Ｒａｎｇｅ ０ｐｔｉｃａ
ｌ ＦｉｂｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｘｐｅｒ
ｉｎｅｎｔｓ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ ＤｒＢ−ＬＤ’５
ａｎｄ １ｎＧａＡｓ−＾ＰＤ’ｓ’ ＩＥＥＥ、
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｖａｖ８ Ｔｆ３Ｃ
ｈｎＯＩＯＱ’／、 Ｖｏｌ、１Ｔ−５，ＮＯ，１０，
１）ｌ）、１４８８−１４９７）。
また光のコヒーレント性を利用し、信号光の振幅、周波
数、位相等に情報を乗せ、受信側で局発光とのビート信
号を検出して信号を得る光ヘテロダイン通信装置では、
強度変調−直接検波通信装置に比較して光ファイバの分
散の影響は小さいが超高速・長距離伝送では劣化が起こ
ることが知られている。 （Ｎ、Ｔａｋａｃｈｉｏ
ｅｔ ａｔ、、 ”Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ旧５ｐｅｒｓｉ
ｏｎ Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ａｎ ８ ｇ
ｂ／ｓ ２０２ ｋｎ ＣＰＦ５にＴｒａｎｓｎｉｓｓ
ｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ″ １７ ｔｈ Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ０ｐｔ
ｉｃｓ ａｎｄ ０Ｄｔｉｃａｌ ＦｉｂｅｒＣｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎ、 Ｐｏ５ｔ−ｄｅａｄｌｉｎｅ
Ｐａｐｅｒｓ ２０ ＰＤ＾−１３）。
数、位相等に情報を乗せ、受信側で局発光とのビート信
号を検出して信号を得る光ヘテロダイン通信装置では、
強度変調−直接検波通信装置に比較して光ファイバの分
散の影響は小さいが超高速・長距離伝送では劣化が起こ
ることが知られている。 （Ｎ、Ｔａｋａｃｈｉｏ
ｅｔ ａｔ、、 ”Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ旧５ｐｅｒｓｉ
ｏｎ Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ａｎ ８ ｇ
ｂ／ｓ ２０２ ｋｎ ＣＰＦ５にＴｒａｎｓｎｉｓｓ
ｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ″ １７ ｔｈ Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ０ｐｔ
ｉｃｓ ａｎｄ ０Ｄｔｉｃａｌ ＦｉｂｅｒＣｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎ、 Ｐｏ５ｔ−ｄｅａｄｌｉｎｅ
Ｐａｐｅｒｓ ２０ ＰＤ＾−１３）。
（発明が解決しようとする課題）
上記の様に高速・長距離光通信装置では、伝送路である
光ファイバの分散が通信の品質を大きく劣化させる。
光ファイバの分散が通信の品質を大きく劣化させる。
本発明は光ファイバの分散の影響を受けないあるいは分
散の影響を容易に補償できる光通信装置を提供すること
を目的とする。
散の影響を容易に補償できる光通信装置を提供すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明の光通信装置は、信号源と、該信号源から出力さ
れる信号により変調された信号光を生成する光送信器と
、該信号光を伝送する第１の伝送路と、該第１の伝送路
に縦続接続された光非線形素子と、該光非線形素子に入
力される前記信号光とは異なる周波数のプローブ光を生
成し前記光非線形素子に加えるプローブ光源と、前記光
非線形素子において前記信号光と前記プローブ光との４
光波混合効果で生成される共役信号光を該光非線形素子
から受け伝送する第２の伝送路と、該第２の伝送路の出
力光を受信する光受信器とを含むことを特徴とした光通
信装置である。
れる信号により変調された信号光を生成する光送信器と
、該信号光を伝送する第１の伝送路と、該第１の伝送路
に縦続接続された光非線形素子と、該光非線形素子に入
力される前記信号光とは異なる周波数のプローブ光を生
成し前記光非線形素子に加えるプローブ光源と、前記光
非線形素子において前記信号光と前記プローブ光との４
光波混合効果で生成される共役信号光を該光非線形素子
から受け伝送する第２の伝送路と、該第２の伝送路の出
力光を受信する光受信器とを含むことを特徴とした光通
信装置である。
（作用）
光通信装置は送信器、伝送路および受信器の３つの要素
で構成される。
で構成される。
送信器では信号源によって光は変調され信号光となる。
信号光のスペクトル５（ｆ）は、中心波長をｆｏとし、
信号帯域をΔｆとすると（ｒ。
信号帯域をΔｆとすると（ｒ。
Δｆ／２．ｆｏ十Δｆ／２）帯域に存在する。
ここでこの信号光を周波数ｆＩのプローブ光とともに光
非線形素子に入力すると、４光波混合効果で信号光スペ
クトルをプローブ光で折り返したスペクトル成分Ｓ”
（ｆｏ）を生じる。この折り返しスペクトル成分は Ｓ’ （ｆ’ ）＝Ｓ（２ネｆ＋ ｆ）となり、
（２ネｆ＋ ｆａ−Δｆ：／２． ２＊ｔ＋ｆ’ｏ
＋Δｆ／２）にスペクトルをもっ、まなこの折り返しス
ペクトル成分は信号光とは中心周波数は異なるが、信号
光の位相共役信号を周波数シフトしたスペクトルとなっ
ていることがわかる。
非線形素子に入力すると、４光波混合効果で信号光スペ
クトルをプローブ光で折り返したスペクトル成分Ｓ”
（ｆｏ）を生じる。この折り返しスペクトル成分は Ｓ’ （ｆ’ ）＝Ｓ（２ネｆ＋ ｆ）となり、
（２ネｆ＋ ｆａ−Δｆ：／２． ２＊ｔ＋ｆ’ｏ
＋Δｆ／２）にスペクトルをもっ、まなこの折り返しス
ペクトル成分は信号光とは中心周波数は異なるが、信号
光の位相共役信号を周波数シフトしたスペクトルとなっ
ていることがわかる。
一般に伝送路分散は、伝送路における伝搬速度が伝送さ
れる信号光の周波数によって異なることから起こる。信
号光を分散のある伝送路に入力すると信号光のスペクト
ル拡がりのため伝送路において伝送路分散の影響を受け
る。しかし、この伝送路分散の影響を受けた信号光の折
り返しスペクトル成分を作りこれを分散の符号が同一で
ある伝送路をさらに伝搬させると、等化的に伝送路の分
散の影響を小さくする。つまり分散を補償することがで
きる。このため伝送されてきた折り返しスペクトル成分
のみを光フィルタで分離して受信すると分散補償された
受信信号が得られる。
れる信号光の周波数によって異なることから起こる。信
号光を分散のある伝送路に入力すると信号光のスペクト
ル拡がりのため伝送路において伝送路分散の影響を受け
る。しかし、この伝送路分散の影響を受けた信号光の折
り返しスペクトル成分を作りこれを分散の符号が同一で
ある伝送路をさらに伝搬させると、等化的に伝送路の分
散の影響を小さくする。つまり分散を補償することがで
きる。このため伝送されてきた折り返しスペクトル成分
のみを光フィルタで分離して受信すると分散補償された
受信信号が得られる。
光非線形素子として４光波混合による折り返しスペクト
ル成分を効率よく得るデバイスである半導体光増幅器が
挙げられる。半導体光増幅器では数ｍＷの低入力パワー
で効率よく４光波混合効果による折り返しスペクトル成
分を得られる。
ル成分を効率よく得るデバイスである半導体光増幅器が
挙げられる。半導体光増幅器では数ｍＷの低入力パワー
で効率よく４光波混合効果による折り返しスペクトル成
分を得られる。
また４光波混合によって生じる周波数シフト量が小さい
場合には信号光と折り返しスペクトル成分の分離手段と
してヘテロダイン通信装置を用いることができる。
場合には信号光と折り返しスペクトル成分の分離手段と
してヘテロダイン通信装置を用いることができる。
（実施例）
第１図は本発明の第１の実施例の構成図である。
この実施例は信号源１、光送信器２、第１の伝送路３、
光非線形素子４、第２の伝送路５、光受信器６およびプ
ローブ光源７からなっている。伝送路３，５は１００に
■の１．３μｍ帯零分散ファイバ （通常分散ファイバ
）でる、伝送路３には光非線形素子４側の終端部におい
て光フアイバカップラ１５でプローブ光源７の出力光線
路（光ファイバ）が結合しである。
光非線形素子４、第２の伝送路５、光受信器６およびプ
ローブ光源７からなっている。伝送路３，５は１００に
■の１．３μｍ帯零分散ファイバ （通常分散ファイバ
）でる、伝送路３には光非線形素子４側の終端部におい
て光フアイバカップラ１５でプローブ光源７の出力光線
路（光ファイバ）が結合しである。
光送信器２には信号源１の出力信号が変調信号として与
えられる。その変調信号を受けた光送信器２は、１０
Ｇ ｂ ／ ｓのＮＲＺ信号で強度変調された１、５μ
ｍ帯の強度変調光を送信信号光８として出力する。この
送信信号光８は中心周波数ｆｏ＝１９４ＴＨｚ帯域Δｆ
＝１０ＧＨｚのスペクトルを持っていた。この送信信号
光８は第１の伝送路３内を伝搬し、光非線形素子４に入
力される。第１図では光送信器２から出力され光ファイ
バ３に入力されたままの送信信号光に符号８を付し、送
信信号光８が光ファイバ３を伝搬して減衰して光非線形
素子４に入力されるときの送信信号光には符号９を付し
ている。非線形素子４に入力される送信信号光りの波形
は伝送路３における波長分散の影響で伝送路３に入力さ
れた送信信号光８の波形より劣化している。
えられる。その変調信号を受けた光送信器２は、１０
Ｇ ｂ ／ ｓのＮＲＺ信号で強度変調された１、５μ
ｍ帯の強度変調光を送信信号光８として出力する。この
送信信号光８は中心周波数ｆｏ＝１９４ＴＨｚ帯域Δｆ
＝１０ＧＨｚのスペクトルを持っていた。この送信信号
光８は第１の伝送路３内を伝搬し、光非線形素子４に入
力される。第１図では光送信器２から出力され光ファイ
バ３に入力されたままの送信信号光に符号８を付し、送
信信号光８が光ファイバ３を伝搬して減衰して光非線形
素子４に入力されるときの送信信号光には符号９を付し
ている。非線形素子４に入力される送信信号光りの波形
は伝送路３における波長分散の影響で伝送路３に入力さ
れた送信信号光８の波形より劣化している。
本実施例においては、光非線形素子４として半導体光増
幅器を用いた。プローブ光源７は光フアイバカップ１５
にプローブ光１２を送出する。プローブ光１２は送信信
号光８より１３ＧＨｚだけ低い周波数で３ｄＢｍだけ大
きいパワーの光である。送信信号光９とプローブ光１２
とは光フアイバカップラ１５で結合されて同じ光路から
光非線形素子４に入力される。このとき光非線形素子４
では、光ファイバ３で減衰した送信信号光９とプローブ
光１２との間で４光波混合効果が起きて、光ファイバ３
で減衰した送信信号光９をプローブ光１２で折り返した
スペクトル形状を有する折り返しスペクトル成分１０を
生じた。この折り返しスペクトル成分１０は、光ファイ
バ３で減衰して光非線形素子４に入力された送信信号光
９の位相共役波の周波数シフトした信号であり第２図に
示したスペクトル形状を有していた。さらに半導体光増
幅器の光増幅効果により折り返しスペクトル成分１０は
減衰した送信信号光９（光−非線形索子４の入力端にお
ける送信信号光）のレベルより２０ｄＢ増幅されていた
。この折り返しスペクトル成分１０を、第２の伝送路５
で伝送し、光受信器６に入力した。光受信器６において
、ファイバ５から受ける受信信号光は光フィルタに通さ
れる。
幅器を用いた。プローブ光源７は光フアイバカップ１５
にプローブ光１２を送出する。プローブ光１２は送信信
号光８より１３ＧＨｚだけ低い周波数で３ｄＢｍだけ大
きいパワーの光である。送信信号光９とプローブ光１２
とは光フアイバカップラ１５で結合されて同じ光路から
光非線形素子４に入力される。このとき光非線形素子４
では、光ファイバ３で減衰した送信信号光９とプローブ
光１２との間で４光波混合効果が起きて、光ファイバ３
で減衰した送信信号光９をプローブ光１２で折り返した
スペクトル形状を有する折り返しスペクトル成分１０を
生じた。この折り返しスペクトル成分１０は、光ファイ
バ３で減衰して光非線形素子４に入力された送信信号光
９の位相共役波の周波数シフトした信号であり第２図に
示したスペクトル形状を有していた。さらに半導体光増
幅器の光増幅効果により折り返しスペクトル成分１０は
減衰した送信信号光９（光−非線形索子４の入力端にお
ける送信信号光）のレベルより２０ｄＢ増幅されていた
。この折り返しスペクトル成分１０を、第２の伝送路５
で伝送し、光受信器６に入力した。光受信器６において
、ファイバ５から受ける受信信号光は光フィルタに通さ
れる。
この光フィルタは折り返しスペクトル成分だけを収り出
すことのできる狭帯域の光フィルタであり、この光フィ
ルタで折り返しスペクトル成分１０を分離する。光受信
器６では折り返しスペクトル成分１０だけを他の周波数
成分から分離して復調できるので、波形劣化のない信号
光を受信することができた。
すことのできる狭帯域の光フィルタであり、この光フィ
ルタで折り返しスペクトル成分１０を分離する。光受信
器６では折り返しスペクトル成分１０だけを他の周波数
成分から分離して復調できるので、波形劣化のない信号
光を受信することができた。
第１図の実施例では、光受信器６として、上述の狭帯域
の光フィルタで折り返しスペクトル成分１０を抽出する
構成だけでなく、第３図の構成も採用することができる
。第３図の受信器はヘテロダイン受信回路１０６と電気
フィルタ１０８とでなっている０本受信器では、伝送路
５から受ける受信信号と第４図（ａ）に示した様なスペ
クトルを持った局発光１３とを光フアイバカッグラ１６
で結合してＰＩＮダイオード１０７に加えることにより
ヘテロダイン検波をした１局発光１３は局発光源１０１
で発生した。このときＰＩＮダイオード１０７では中間
周波数帯で第４図（ｂ）のような信号が生成された。Ｐ
ＩＮダイオード１０７の出力信号を第４図（ｂ）に示す
様な周波数特性を有する電気フィルタ１０８に加えるこ
とにより、折り返しスペクトル成分１０と局発光１３と
のビートを受信した。このように、第３図の構成の受信
器を用いることにより、狭帯域の光フィルタを用いるこ
となく分散劣化の影響を受けていない信号を受信するこ
とができた。
の光フィルタで折り返しスペクトル成分１０を抽出する
構成だけでなく、第３図の構成も採用することができる
。第３図の受信器はヘテロダイン受信回路１０６と電気
フィルタ１０８とでなっている０本受信器では、伝送路
５から受ける受信信号と第４図（ａ）に示した様なスペ
クトルを持った局発光１３とを光フアイバカッグラ１６
で結合してＰＩＮダイオード１０７に加えることにより
ヘテロダイン検波をした１局発光１３は局発光源１０１
で発生した。このときＰＩＮダイオード１０７では中間
周波数帯で第４図（ｂ）のような信号が生成された。Ｐ
ＩＮダイオード１０７の出力信号を第４図（ｂ）に示す
様な周波数特性を有する電気フィルタ１０８に加えるこ
とにより、折り返しスペクトル成分１０と局発光１３と
のビートを受信した。このように、第３図の構成の受信
器を用いることにより、狭帯域の光フィルタを用いるこ
となく分散劣化の影響を受けていない信号を受信するこ
とができた。
本発明にはこの他にも様々な変形例がある。送信信号を
変調する方法として位相変調、周波数変調を用い、受信
側でヘテロダイン検波をすることもできるし、周波数変
調波を光フィルタに通すことにより直接検波をすること
もできる。４光波混合を生じる光非線形素子としては光
フアイバ自体を用いることもできる。また４光波混合効
果で生じた折り返しスペクトル成分を増幅した後、第２
の伝送路５に入力することもできるし、光非線形素子に
入力する前に光増幅器で送信信号光を増幅することもで
きる。またプローブ光は、送信信号光の低周波側でなく
、高周波側におくこともてきる′。
変調する方法として位相変調、周波数変調を用い、受信
側でヘテロダイン検波をすることもできるし、周波数変
調波を光フィルタに通すことにより直接検波をすること
もできる。４光波混合を生じる光非線形素子としては光
フアイバ自体を用いることもできる。また４光波混合効
果で生じた折り返しスペクトル成分を増幅した後、第２
の伝送路５に入力することもできるし、光非線形素子に
入力する前に光増幅器で送信信号光を増幅することもで
きる。またプローブ光は、送信信号光の低周波側でなく
、高周波側におくこともてきる′。
（発明の効果）
本発明によれば、伝送路の分散の影響の大きい高速・長
距離伝送においても分散の影響が少なく高い品質の通信
ができる光通信装置を得ることができる。
距離伝送においても分散の影響が少なく高い品質の通信
ができる光通信装置を得ることができる。
夕。
Claims (1)
- 信号源と、該信号源から出力される信号により変調され
た信号光を生成する光送信器と、該信号光を伝送する第
１の伝送路と、該第１の伝送路に縦続接続された光非線
形素子と、該光非線形素子に入力される前記信号光とは
異なる周波数のプローブ光を生成し前記光非線形素子に
加えるプローブ光源と、前記光非線形素子において前記
信号光と前記プローブ光との４光波混合効果で生成され
る共役信号光を該光非線形素子から受け伝送する第２の
伝送路と、該第２の伝送路の出力光を受信する光受信器
とを含むことを特徴とした光通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1263678A JP2671524B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 光通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1263678A JP2671524B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 光通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125124A true JPH03125124A (ja) | 1991-05-28 |
| JP2671524B2 JP2671524B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=17392825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1263678A Expired - Fee Related JP2671524B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 光通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671524B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226131A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Nec Corp | 光通信装置 |
| DE4430821A1 (de) * | 1993-08-31 | 1995-03-02 | Nec Corp | Optische Kommunikationsvorrichtung |
| US6823138B2 (en) | 1998-01-14 | 2004-11-23 | Fujitsu Limited | Optical communications terminal station, optical signal transmission method, and optical signal increasing method in wavelength multiplexing system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5789703A (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Equalization system for optical-fiber delay dispersion |
-
1989
- 1989-10-09 JP JP1263678A patent/JP2671524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6823138B2 (en) | 1998-01-14 | 2004-11-23 | Fujitsu Limited | Optical communications terminal station, optical signal transmission method, and optical signal increasing method in wavelength multiplexing system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2671524B2 (ja) | 1997-10-29 |
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