JPH0324822B2 - - Google Patents
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- JPH0324822B2 JPH0324822B2 JP57088784A JP8878482A JPH0324822B2 JP H0324822 B2 JPH0324822 B2 JP H0324822B2 JP 57088784 A JP57088784 A JP 57088784A JP 8878482 A JP8878482 A JP 8878482A JP H0324822 B2 JPH0324822 B2 JP H0324822B2
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 13
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/03—WDM arrangements
- H04J14/0307—Multiplexers; Demultiplexers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、光波長分割多重方式における信号の
多重および分離に関するものである。
多重および分離に関するものである。
（背景技術）
光波長分割多重伝送は、１つの光導波路に波長
が異なる複数の光波を伝搬させることにより、大
容量の伝送系が可能となり、伝送路の有効利用の
１つの手段として考えられている。従来の光波長
分割多重伝送系では、光送信装置および光受信装
置にそれぞれ、光合波器、光分波器が必要であ
り、これらの光合波・分波器により、異なる波長
の光信号の多重、分離が行われている。光合波器
では、合波器に必ずしも波長選択性を有する光フ
イルタは要しないが、一方、光分波器では光分波
に波長選択性のある光フイルタが必要である。
が異なる複数の光波を伝搬させることにより、大
容量の伝送系が可能となり、伝送路の有効利用の
１つの手段として考えられている。従来の光波長
分割多重伝送系では、光送信装置および光受信装
置にそれぞれ、光合波器、光分波器が必要であ
り、これらの光合波・分波器により、異なる波長
の光信号の多重、分離が行われている。光合波器
では、合波器に必ずしも波長選択性を有する光フ
イルタは要しないが、一方、光分波器では光分波
に波長選択性のある光フイルタが必要である。
第１図は従来の光分波器の例であり、第１図イ
は、光フイルタとして誘電体多層膜フイルタを用
いたときの光分波器の構成例である。光フアイバ
１１で導びかれた波長λ1，λ2，…，λoの光多重さ
れた光波はレンズ１２で平行ビームにされ光フイ
ルタ１３により波長λ1の光だけ透過し、レンズ１
４で集光され光フイアバ１５に結合する。一方、
光フイルタで反射された波長λ2，…，λoの光波は
光フイルタ１６により、波長λ2の光だけ反射され
レンズ１７により光フアイバ１８に結合され、透
過した光は同様にして光フイルタによつて分離さ
れる。第１図ロはプリズムを使つた光分波器の構
成例であり、光フアイバ１９で導びかれた波長
λ1，λ2，…，λoの光波は、レンズ２０で平行ビー
ムにされプリズム２１で波長の違いにより屈折角
が異なることにより各波長のビームが分離され、
レンズ２２により光フアイバ２３，２４に結合さ
せる。第１図ハは、回折格子を使つた光分波器の
構成例であり、光フアイバ２５により導波された
波長λ1，λ2，…，λoの光を集束型ロツドレンズ２
６により平行ビームにされ、回折格子２７で波長
の違いにより回折角が異なることにより、各波長
が分離され、回折光は再びロツドレンズ２６によ
りフアイバ２８，２９，３０に結合される。
は、光フイルタとして誘電体多層膜フイルタを用
いたときの光分波器の構成例である。光フアイバ
１１で導びかれた波長λ1，λ2，…，λoの光多重さ
れた光波はレンズ１２で平行ビームにされ光フイ
ルタ１３により波長λ1の光だけ透過し、レンズ１
４で集光され光フイアバ１５に結合する。一方、
光フイルタで反射された波長λ2，…，λoの光波は
光フイルタ１６により、波長λ2の光だけ反射され
レンズ１７により光フアイバ１８に結合され、透
過した光は同様にして光フイルタによつて分離さ
れる。第１図ロはプリズムを使つた光分波器の構
成例であり、光フアイバ１９で導びかれた波長
λ1，λ2，…，λoの光波は、レンズ２０で平行ビー
ムにされプリズム２１で波長の違いにより屈折角
が異なることにより各波長のビームが分離され、
レンズ２２により光フアイバ２３，２４に結合さ
せる。第１図ハは、回折格子を使つた光分波器の
構成例であり、光フアイバ２５により導波された
波長λ1，λ2，…，λoの光を集束型ロツドレンズ２
６により平行ビームにされ、回折格子２７で波長
の違いにより回折角が異なることにより、各波長
が分離され、回折光は再びロツドレンズ２６によ
りフアイバ２８，２９，３０に結合される。
第１図イのように、誘電体多層膜を用いた光分
波器の欠点としてフイルタ通過損失の増大を防ぐ
ための急峻な波長通過帯域フイルタを作製するこ
とが難かしく、多重度が大きくなると最後に分波
される波長のチヤネルにおけるフイルタ通過損失
が大きくなるという欠点があつた。第１図ロ，ハ
のように、各波長を空間的に分離する分波器で
は、多重度の増大に対して通過損失の増大はない
が、フイルタ通過波長特性を急峻するためには、
屈折角または回折角を大きくし、長い光路長を用
いて分離せざるをえず、このため分波器の寸法が
大きくなるという欠点があつた。
波器の欠点としてフイルタ通過損失の増大を防ぐ
ための急峻な波長通過帯域フイルタを作製するこ
とが難かしく、多重度が大きくなると最後に分波
される波長のチヤネルにおけるフイルタ通過損失
が大きくなるという欠点があつた。第１図ロ，ハ
のように、各波長を空間的に分離する分波器で
は、多重度の増大に対して通過損失の増大はない
が、フイルタ通過波長特性を急峻するためには、
屈折角または回折角を大きくし、長い光路長を用
いて分離せざるをえず、このため分波器の寸法が
大きくなるという欠点があつた。
（発明の課題）
本発明はこの点を解決するために、光波長多重
化された信号を光ホモダインあるいは光ヘテロダ
イン検波することにより、光周波数帯からベース
バンド周波数あるいは中間周波数に落とし、電気
波器により多重信号を分離し、波器により狭
い周波数間隔で信号を分離できるため、狭い波長
間隔の光多重伝送が実現できることを特徴とす
る。さらに、光受信装置に光分波器を使用しない
ため光フイルタによる光損失を受けない。このた
め低光損失の伝送が可能となり、従来の光分波器
の挿入による中継器利得の減少がなく長距離伝送
が実現できる。
化された信号を光ホモダインあるいは光ヘテロダ
イン検波することにより、光周波数帯からベース
バンド周波数あるいは中間周波数に落とし、電気
波器により多重信号を分離し、波器により狭
い周波数間隔で信号を分離できるため、狭い波長
間隔の光多重伝送が実現できることを特徴とす
る。さらに、光受信装置に光分波器を使用しない
ため光フイルタによる光損失を受けない。このた
め低光損失の伝送が可能となり、従来の光分波器
の挿入による中継器利得の減少がなく長距離伝送
が実現できる。
（発明の構成および作用）
第２図は本発明の一実施例であつて、I1，I2，
…，Ioは、S1，S2，…，Soの入力電気信号が、そ
れぞれ加えられる入力端子、L1，L2，…，Loは
異なる波長λ1，λ2，…，λoで発振する半導体レー
ザ、M1，M2，…，Moは変調器、P1，P2，…，
Poは偏光整合器、１は光合波器、２は偏波面を
保存する光導波路、L0は波長λ0で発振する局部
発光用半導体レーザ、３は光合波器、４は受光素
子、５は広帯域増幅器、６は電気分波器、７は復
調器である。第１図の構成図の動作は、発振波長
が安定化された半導体レーザLi（ｉ＝１，…，ｎ）
からの波長λi（ｉ＝１，…，ｎ）の光を、入力端
子Ii（ｉ＝１，…，ｎ）に加えられた信号Si（ｉ＝
１，…，ｎ）でMi（ｉ＝１，…，ｎ）の変調器に
より、変調し、Pi（ｉ＝１，…，ｎ）の偏光整合
器により、λ1からλoの直線偏光の偏波面を一致さ
せ、１の光合波器により波長の多重化を行い、偏
波面保存光伝送路２に結合する。２の偏波面保存
光伝送路により伝送された波長多重信号は３の合
波器で、波長λ0で安定に発振する局部発振器の光
と合波させ、受光素子４によりビート信号を検出
する。この時、各チヤネルの光波の偏波面が局部
発振器の偏波面と一致していることが検波効率を
上げる上で重要であり、このため光送信側で、Pi
（ｉ＝１〜ｎ）の偏光整合器および偏波面保存光
伝送路を用いることが特徴の一つである。
…，Ioは、S1，S2，…，Soの入力電気信号が、そ
れぞれ加えられる入力端子、L1，L2，…，Loは
異なる波長λ1，λ2，…，λoで発振する半導体レー
ザ、M1，M2，…，Moは変調器、P1，P2，…，
Poは偏光整合器、１は光合波器、２は偏波面を
保存する光導波路、L0は波長λ0で発振する局部
発光用半導体レーザ、３は光合波器、４は受光素
子、５は広帯域増幅器、６は電気分波器、７は復
調器である。第１図の構成図の動作は、発振波長
が安定化された半導体レーザLi（ｉ＝１，…，ｎ）
からの波長λi（ｉ＝１，…，ｎ）の光を、入力端
子Ii（ｉ＝１，…，ｎ）に加えられた信号Si（ｉ＝
１，…，ｎ）でMi（ｉ＝１，…，ｎ）の変調器に
より、変調し、Pi（ｉ＝１，…，ｎ）の偏光整合
器により、λ1からλoの直線偏光の偏波面を一致さ
せ、１の光合波器により波長の多重化を行い、偏
波面保存光伝送路２に結合する。２の偏波面保存
光伝送路により伝送された波長多重信号は３の合
波器で、波長λ0で安定に発振する局部発振器の光
と合波させ、受光素子４によりビート信号を検出
する。この時、各チヤネルの光波の偏波面が局部
発振器の偏波面と一致していることが検波効率を
上げる上で重要であり、このため光送信側で、Pi
（ｉ＝１〜ｎ）の偏光整合器および偏波面保存光
伝送路を用いることが特徴の一つである。
第３図は、λ1＝λ0の場合の波長配列の１例であ
り、このとき、受光素子４におけるビート信号出
力の周波数配列は第４図のようになり、1，…，
oは、λ1，…，λoの波長の光の光周波数と、λ0の
光周波数の差に対応している。受光素子４からの
ビート信号出力は、広帯域増幅器５により増幅さ
れた後、６の分波器により、1，…，oの周波数
で変調された信号を分離し、復調器D1，D2，…，
Doによりベースバンド帯域に落とし、信号S1，
…，Soを得る。
り、このとき、受光素子４におけるビート信号出
力の周波数配列は第４図のようになり、1，…，
oは、λ1，…，λoの波長の光の光周波数と、λ0の
光周波数の差に対応している。受光素子４からの
ビート信号出力は、広帯域増幅器５により増幅さ
れた後、６の分波器により、1，…，oの周波数
で変調された信号を分離し、復調器D1，D2，…，
Doによりベースバンド帯域に落とし、信号S1，
…，Soを得る。
ところで、光多重化信号を光電変換した受光素
子出力には局部発振器の光周波数と搬送波とのビ
ート信号の他に搬送波同志のビート信号が存在
し、これは、相互変調雑音ＮとしてＣ／Ｎ（搬送
波信号電力対雑音電力比）を劣化させる。しか
し、局部発振器の出力を十分大きくすることによ
り、Ｃ／Ｎは改善される。さらに搬送波の周波数
の間隔は、信号の帯域と増幅器５の帯域に従つて
設計されることになる。
子出力には局部発振器の光周波数と搬送波とのビ
ート信号の他に搬送波同志のビート信号が存在
し、これは、相互変調雑音ＮとしてＣ／Ｎ（搬送
波信号電力対雑音電力比）を劣化させる。しか
し、局部発振器の出力を十分大きくすることによ
り、Ｃ／Ｎは改善される。さらに搬送波の周波数
の間隔は、信号の帯域と増幅器５の帯域に従つて
設計されることになる。
第５図に、ヘテロダイン検波による光多重伝送
方式を信号分岐形の伝送系に応用した１実施例を
示す。光多重化され、伝送された信号光を８のハ
ーフミラーにより、光電力の一部を分岐させ、波
長λ0iで安定に発振する局部発振器L0iからの光と
３の光合波器で合波した後、４の受光素子により
光−電気変換を行う。受光素子４からの波長λiの
信号光と、波長λ0iの局発光とのビート信号を９
の中間周波増幅器により増幅した後、第６図に示
すように中心周波数がi＝｜Ｃ／λi−Ｃ／λ0i｜（Ｃ
は光 の速度）を有する帯域通過波器１０で波し、
１１の復調器により、Siの信号が得られる。第６
図でＣは搬送波、Ｓは側帯波である。局部発振器
L0iの波長λ0iと、波器の中心周波数を適当に選
び、上記光受信装置を２の光伝送路に挿入するこ
とにより、光多重信号より所望の信号を分岐する
ことができる。信号の分離はヘテロダイン検波の
波長選択性と、電気波器で行つているため、従
来の誘電体多層膜を用いた光分波波器に比べて
波長選択性が優れている。この結果、狭い波長間
隔で光多重した信号光も、少ない漏話によつて信
号の分離が可能である。
方式を信号分岐形の伝送系に応用した１実施例を
示す。光多重化され、伝送された信号光を８のハ
ーフミラーにより、光電力の一部を分岐させ、波
長λ0iで安定に発振する局部発振器L0iからの光と
３の光合波器で合波した後、４の受光素子により
光−電気変換を行う。受光素子４からの波長λiの
信号光と、波長λ0iの局発光とのビート信号を９
の中間周波増幅器により増幅した後、第６図に示
すように中心周波数がi＝｜Ｃ／λi−Ｃ／λ0i｜（Ｃ
は光 の速度）を有する帯域通過波器１０で波し、
１１の復調器により、Siの信号が得られる。第６
図でＣは搬送波、Ｓは側帯波である。局部発振器
L0iの波長λ0iと、波器の中心周波数を適当に選
び、上記光受信装置を２の光伝送路に挿入するこ
とにより、光多重信号より所望の信号を分岐する
ことができる。信号の分離はヘテロダイン検波の
波長選択性と、電気波器で行つているため、従
来の誘電体多層膜を用いた光分波波器に比べて
波長選択性が優れている。この結果、狭い波長間
隔で光多重した信号光も、少ない漏話によつて信
号の分離が可能である。
（発明の効果）
以上説明したように光ヘテロダインあるいはホ
モダイン検波を用いた光多重伝送では、光受信装
置に光学素子を用いた分波器を使わずに、電子回
路で信号の分離を行うため、狭い波長間隔の光多
重信号を分離することができ、さらに、光分波器
の挿入による光損失を受けない。この結果、本発
明を用いることにより高密度の光多重伝送系およ
び長距離中継間隔の光多重伝送系が構成できると
いう利点がある。
モダイン検波を用いた光多重伝送では、光受信装
置に光学素子を用いた分波器を使わずに、電子回
路で信号の分離を行うため、狭い波長間隔の光多
重信号を分離することができ、さらに、光分波器
の挿入による光損失を受けない。この結果、本発
明を用いることにより高密度の光多重伝送系およ
び長距離中継間隔の光多重伝送系が構成できると
いう利点がある。
第１図イ，ロ及びハは従来の光分波器の構成
図、第２図は本発明の一実施例の構成図、第３図
は光多重信号の波長配列を示す説明図、第４図は
光ホモダイン検波および光ヘテロダイン検波後の
ビート信号の周波数配列を示す説明図、第５図は
本発明を光分岐伝送系に適用したときの一実施
例、第６図は、光分岐伝送系におけるビート信号
の周波数配置を示す説明図である。 １１，１５，１８，１９，２３，２４，２５，
２８，２９，３０…光フアイバ、１４，１７，２
０，２２…レンズ、１３，１６…誘電体多層膜フ
イルタ、２１…プリズム、２６…集束型ロツドレ
ンズ、２７…回折格子、L1，L2，…，Lo…半導
体レーザ、S1，S2，…，So…信号、M1，M2，
…，Mo…光変調器、P1，P2，…，Po…偏光整合
器、１…光合波器、２…偏波面保存光伝送路、３
…光合波器、L0…局部発振器、４…受光素子、
５…広帯域増幅器、６…分波器、D1，D2，…，
Do…復調器、８…ハーフミラー、９…中間周波
増幅器、１０…帯域通過波器、１１…復調器。
図、第２図は本発明の一実施例の構成図、第３図
は光多重信号の波長配列を示す説明図、第４図は
光ホモダイン検波および光ヘテロダイン検波後の
ビート信号の周波数配列を示す説明図、第５図は
本発明を光分岐伝送系に適用したときの一実施
例、第６図は、光分岐伝送系におけるビート信号
の周波数配置を示す説明図である。 １１，１５，１８，１９，２３，２４，２５，
２８，２９，３０…光フアイバ、１４，１７，２
０，２２…レンズ、１３，１６…誘電体多層膜フ
イルタ、２１…プリズム、２６…集束型ロツドレ
ンズ、２７…回折格子、L1，L2，…，Lo…半導
体レーザ、S1，S2，…，So…信号、M1，M2，
…，Mo…光変調器、P1，P2，…，Po…偏光整合
器、１…光合波器、２…偏波面保存光伝送路、３
…光合波器、L0…局部発振器、４…受光素子、
５…広帯域増幅器、６…分波器、D1，D2，…，
Do…復調器、８…ハーフミラー、９…中間周波
増幅器、１０…帯域通過波器、１１…復調器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 送信側では変調された複数の波長の光の偏波
面をそれぞれ一致させて合成し光波長分割多重信
号として送信し、該信号の偏波面を保存して受信
側に伝送し、 受信側では、単一波長の局部発振光と伝送され
た光波長分割多重信号とを、それぞれの偏波面を
一致させて合波し検波して局部発振光と光波長分
割多重信号の各波長との差の周波数の電気信号を
取り出し、電気波器を介して各周波数の信号を
抽出して復調することを特徴とする光波長分割多
重方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57088784A JPS58206245A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 光波長分割多重方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57088784A JPS58206245A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 光波長分割多重方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58206245A JPS58206245A (ja) | 1983-12-01 |
| JPH0324822B2 true JPH0324822B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=13952468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57088784A Granted JPS58206245A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 光波長分割多重方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58206245A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4726011A (en) * | 1985-04-08 | 1988-02-16 | Itt Defense Communications, A Division Of Itt Corporation | Coherent optical fiber communication with frequency-division-multiplexing |
| US4775972A (en) * | 1985-05-10 | 1988-10-04 | Itt Corporation, Defense Communications Division | Optical fiber communication for local area networks with frequency-division-multiplexing |
| JPS62171335A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-28 | Nec Corp | 多波長光フアイバ伝送方式 |
| CA2051325C (en) * | 1990-09-14 | 1999-06-29 | Shigeki Watanabe | Optical communication system |
| GB2260872B (en) * | 1991-09-20 | 1995-10-25 | Sharp Kk | An optical transmission system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129847A (ja) * | 1981-10-08 | 1983-08-03 | ハインリツヒ−ヘルツ−インステイテユ−ト・フユ−ル・ナツハリヒテンテヒニ−ク・ベルリン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 光チヤネルを有する通信網 |
-
1982
- 1982-05-27 JP JP57088784A patent/JPS58206245A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129847A (ja) * | 1981-10-08 | 1983-08-03 | ハインリツヒ−ヘルツ−インステイテユ−ト・フユ−ル・ナツハリヒテンテヒニ−ク・ベルリン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 光チヤネルを有する通信網 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58206245A (ja) | 1983-12-01 |
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