JPH034141B2 - - Google Patents

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JPH034141B2
JPH034141B2 JP58098756A JP9875683A JPH034141B2 JP H034141 B2 JPH034141 B2 JP H034141B2 JP 58098756 A JP58098756 A JP 58098756A JP 9875683 A JP9875683 A JP 9875683A JP H034141 B2 JPH034141 B2 JP H034141B2
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JP
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optical
light
modulation
optical transmission
signal
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Kotsutaa Debitsuto
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British Telecommunications PLC
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Publication of JPH034141B2 publication Critical patent/JPH034141B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • 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
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2537—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to scattering processes, e.g. Raman or Brillouin scattering

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は光信号の伝送に関する。特に、誘電導
波路に沿つて伝送される方法および装置、光フア
イバに伝送されるデイジタル光通信方法および装
置、さらには、誘導ブリユアン散乱を抑圧する光
伝送方法および装置に関するものである。
ここでは、「光学」、「光」およびこれに関連す
る術語は、可視光線の波長のより広いスペクトル
の範囲における電磁波に関して広い意味で定義さ
れる。
〔発明の背景〕
光通信システムでは、通信情報に従つて変調さ
れた光は、誘電導波路（さらに狭義には光フアイ
バ）に沿つて伝送される。現在では光通信システ
ムの大部分は、光電気通信システムが顕著な例で
あるが、非コヒーレント光とデイジタル情報を搬
送する直接輝度変調との組合せが採用されてい
る。
帯域幅の利用、伝送帯域幅、適切な変調技術の
選択、および受信器感度等に関して、伝送用コヒ
ーレント光を使用するようにして、相当な利益が
もくろまれている。伝送用非コヒーレント光を使
用する異なる光通信システムやコヒーレント光を
使用するシステム（以下、「コヒーレントシステ
ム」という）では、狭い光線幅（光波長のスペク
トルが狭いことを言う）の光源を使用しなければ
ならず、特に長距離通信では一般的に低損失の単
一モードの光フアイバが誘電光導波路として使わ
れている。
例えばレーザー光源から発せられた狭い光線幅
の光が、光フアイバ、特に低損失の光フアイバ内
に入射すると、閾値以上の出力となり、誘導ブリ
ユアン散乱（Stimulated Brillouin Scattering
以下「SBS」という。）が光フアイバ内で生じる。
このことは、例えば次の文献に記載がある。
Ｒ Ｇ Smith，“Optical Power Handling
Capacity of Low Loss Optical Fibres as
Determined by Stimulated Raman and
Brillouin Scattering”，Appl 0pt，1972，，
2489−2494頁； Ｅ Ｐ Ippen and Ｒ Ｈ Stolen，
“Stimulated Brillouin Scattering in Optical
Fibres”，Appl Phys Lett，Vol21，No.11，
1Dec1972；“Optical Fibre
Telecommunication”，1979，Academic Press，
New York（US），ed Ｓ Ｅ Miller et al，
Chapter5“Mon Linear Properties of Optical
Fibres”，125−150頁，5.3節； Ｐ Labudde et al“Transmission of
Narrow Band High Power Laser Radiation
Through Optical Fibres”，Optics
Communications，Vol32，No.３，Mar1980，385
−390頁； Ｎ Uesugi et al，“Maximum Single
Frequency Input Power in ａ Long Optical
Fibre Determined by Stimulated Brillouin
Scattering”，Electronics Letters，28May1981，
Vol17，No.11. これらの文献によれば、SBSは前進する光波を
逆方向に移行する光波に変換するとともに、周波
数偏移をも引き起す誘導散乱のプロセスである。
前述の閾値以上の出力の光が発せられると、散乱
量はフアイバを通つて前方に伝播する光が発射光
にほとんど影響されなくなるまで、急激に増加す
る。伝播光の減少に加えて、SBSは、多数の周波
数への偏移現象、レーザ光の後方結合光の増加、
および出力光がさらに大きいときには、光フアイ
バの物理的な損傷などの不都合を引き起す。
狭い光線幅の光源を使用することが強制される
コヒーレントシステムには非常に重要であるが、
SBSはもちろんコヒーレントシステムに限定され
ない点に注目すべきである。むしろSBSは光線
幅、発射出力、光導波路の特性等が適当な条件を
充たすときはいつでも生じ得る。
SBSは光導波路に起こり得る非線型プロセスの
うちの一つであり、一般的に広い光線幅では狭い
光線幅より重要性が劣る。しかしそれでもその閾
値は他の非線型プロセスの閾値より通常低いた
め、SBSは光伝送システムに重大な制限を与える
と考えられてきた（前記文献参照、特に
RGSmith、PLabudde、and Navesugi参照）。こ
の制限は、明らかに実用最大入力パワーを限定す
るものであり、すでに示されているように、コヒ
ーレントシステムに線幅の大きい光を選択する自
由度を制限するものである。
前記引用文献の大部分が上記入力パワーについ
て多くの検討を行つていないばかりか、SBSの閾
値についてはこの制限に打ち勝つための議論をし
ていない。例えば、上記のＮウエスギ他の文献で
は、近赤外線の範囲で数mWの低入力により、長
い単一モードのシリカフアイバーでSBSが発生す
ることを記述している。しかし、彼等の研究はコ
ヒーレントシステムにおけるSBSの重要性に着目
しながらも、その救済策については示唆がない。
〔発明の目的〕
本発明は、誘電導波路の光伝送でSBSの悪い影
響を受けることのない光伝送方法および装置を提
供することを目的とする。
本発明の他の目的は、誘電導波路の光伝送で
SBSを効果的に抑圧する技術を提供することにあ
る。
さらに本発明の目的は、誘電導波路の光伝送で
SBSを抑圧した光伝送方法および装置を提供する
ことにある。
本発明は、さらに光フアイバその他の誘電導波
路に、高いパワーの光信号を伝送することができ
るようにして、その伝送路の中継間隔を増大させ
ることを目的とする。
〔発明の特徴〕
本発明の第一の特徴は、誘電導波路に光信号を
伝送する方法であつて、一つ以上の狭い光線幅の
光源から発する高いパワーの光を入力する方法を
備え、この光は誘電導波路の中で生じるSBSが十
分に抑圧されるように、その位相角度が時間とと
もに変化するように構成されたところにある。
本発明の他の特徴は、誘電導波路に光信号を伝
送する装置であつて、一つ以上の狭い光線幅の光
源と、この光源の出力光を入射する光フアイバと
を備え、この出力光は誘電導波路の中で生じる
SBSが十分に抑圧されるように、その光波の位相
角度が時間と共に変化するように構成されたこと
を特徴とする。
この「高いパワー」と「狭い光線幅」なる語
は、ここではその光信号が伝送される誘電光導波
路で、SBSが生起するに十分な程度に光エネルギ
ーが大きく、かつ光波長のスペクトルが狭いこと
を意味する。この程度は数値で表示することは困
難であり、個々の条件に基づいて実験的に定義さ
れるべき性質のものである。
実験を施行するための助言としては次の観察に
よることである。与えられた光導波路と波長に対
して線幅を狭めることは通常、SBSが明確になる
パワー引下げが付随する。SBSが明確になるその
パワーに加えて、誘電導波路の特性と動作波長と
がそれに関係する。従つて、長い低損失フアイバ
は一般に、SBSに弱い、そしてSBSの閾値は波長
増とともに減少する傾向がある。
十分な誘導ブリユアン散乱の抑圧に必要な位相
角の時間変化にも試行錯誤による実験が必要であ
る。このような実験を設計可能にするためにはそ
の方法として直接または解析的に今後さらに特別
な検討が必要であることが明らかとなろう。
実験を施行するための手助けは理論的モデルに
よつて得られるであろう。幸いなことに、光導波
路としてもつとも一般的なものは単一モード光フ
アイバであり、波長に対して一つ以上の伝送損失
最小点があり、そして一つ以上の狭い光線幅の光
源は伝送損失最小点の近傍で動作するように調整
することができる。多分それぞれの光源は、1μm
より長い波長で動作するように調整されるであろ
う。
本発明は、例えば１個以上の狭い光線幅の光源
の組合わせ、1.2μmないし1.7μmの赤外線範囲で
あつて、FWHM（全幅半最大）線幅が1MHzより
小さく単一モードのシリカ・フアイバに適応され
る。シリカ光フアイバはしばしば1.3μm、1.5μm
または双方で、吸収損失最低0.5dB／Kmかそれ以
下となる。10mW以上の本発明に関する高パワー
光波は具合良くフアイバに入力できる。10Km以上
の連続フアイバ長は効率良く用いられる。
そのような周波数で低い吸収損失を有するフア
イバの長い波長における動作には（compare
Good man，Sol.State and Electronic
Device1978，２，129−137）可能な中継区間の
長さは通常この長さより大きいであろう。連続的
放射に対するSBS閾値と本発明に関係して都合良
い最小パワーとは一般により小さいであろう。例
えばそのようなフアイバとしてはフツ化ガラスフ
アイバまたはその類似品であり、それらは明らか
に波長3μmまたは以上で動作するであろう。
さらに本発明は情報を伝送する方法を提供す
る。すなわち一つないしそれ以上の狭い光線幅の
光源から高いパワーの光搬送波を光フアイバに伝
送するように構成され、そして伝送される情報に
よりその搬送波は変調され、しかもその変調され
た搬送波は誘導ブリユアン散乱を抑制するよう
に、その位相が時間とともに変化するように構成
されたことを特徴とする。
本発明はさらに一つまたはそれ以上の狭い光線
幅の光源と、変調手段と光フアイバとを備え、上
記光源または手段は、光フアイバに高いパワーの
情報変調した光搬送波を送入するように構成さ
れ、その搬送波の位相は誘導ブリユアン散乱が十
分抑制されるように時間とともに変化させること
を特徴とする。
ここで言う位相角度の変化には、変調による位
相角度の変化をも含む。
またこの明細書を通じて「変調」という言葉に
は、当然“keying”も含まれるように理解すべ
きである。“keying”は変調の特殊な場合で広く
デイジタル情報伝送に使われている。幸いそのよ
うな搬送波の復調はコヒレントに行われる。
本発明は特に高速のビツトレートで光搬送波の
バイナリ位相遷移変調（PSK）を行う、デイジ
タル情報の伝送に適している。この場合、効率的
なSBSの抑圧が位相シフトのキーイングにより実
行することができる。その位相シフトの深さは
（2n＋１）πで、ｎは０または整数である。また
は位相シフトをπの奇数倍に近くに設定すること
により、効果的なSBSの抑圧を行うことができ
る。
本発明は同様に高速ビツトレートのバイナリ周
波数遷移変調（FSK）によるデイジタル伝送に
適している。この場合、周波数シフトを大きくす
ることにより、十分良好なSBS抑制を行うことが
できる。PSKとFSKの２つの場合の施行実験が
以下に記述されている。これらの実験は、与えら
れたビツトレート、入射光パワー、光線幅、フア
イバに対して、いかに（2n＋１）πに近いPSK
を行い、十分にSBSを抑制できるか、いかに周波
数シフトを大きくすることができるかに答えてい
る。これらの実験ではSBSは光フアイバの出力光
および反射光によつて観測された。
本発明は次の２つの特徴がある。すなわち、ビ
ツトレートが100Mbit／ｓ以上のとき、特に、
1Gbit／ｓ以上のときに有効である。さらに実際
上非常に低いビツト比には応用できない。考察に
よれば、効果がある低いビツトレートには限界が
あり、それは例えばPSKまたはFSKで1bit／ｓで
ある。
上記の２つの場合、変調技術そのものは、搬送
波の位相に変化を与えることをベースとしていて
情報変調が十分なSBSの抑圧に使われているであ
ろう。しかしこれは勿論、付加情報変調使用の可
能性や付加価値を本発明のSBS抑圧に加えること
を妨げるものでない。
しかしもし振幅変調（例えばAMPLITUDE
SHIFT KEYING，ASK）を伝送情報に応じて
用いる場合には、そのときの情報変調は一般に
SBSの抑圧を行う効果は少ない。それは例えば、
ASKシステムにおいては、SBS閾値は平均的の
点灯のパワーより、あるいは連続波の光源パワー
よりはるかに大きいからである。もし、なんらか
の理由でそれ自体ではSBSを抑圧することができ
ない位相または周波数変調を利用することが望ま
れるときに、同様の問題が発生する。
従つて本発明は、周期的に駆動される光位相変
調器を使用して、例えばレーザ光源と光フアイバ
との間に情報変調の変調に加えて位相を変調する
手段を設け、それにより十分なSBS抑制を得る方
法を提供する。これには、正弦波、あるいは方形
波その他の各種の変調波形が使用できる。
光信号あるいは光搬送波に、周波数（波長）の
異なる複数の信号周波数成分を加えると、等価的
にその光信号の位相角度が回転することになるの
で、これを利用して本発明を実施することができ
る。
最初の実験は情報信号による変調を用いること
なく、周期的に変化する位相変調器あるいは特性
が設定された搬送波を使用して行われ、有効性が
確認された。これらの実験によりSBS抑制のため
に与えられる入射光パワー、光フアイバ、光線
幅、位相変調パラメータまたは所要の周波偏移な
どを決定するために役立つ。さらに一つの論理的
モデルが実験を誘導するために使われた。
多数の周波数の異なる成分を含む搬送波は、単
一の光源から発生できる。例えばわずかに異なる
波長の２つの長手モードで作動する単一レーザを
総合的モードビート効果をもつて変調する場合な
どである。多くはその電源を変調することが適当
である。この代わりに２つあるいはそれ以上の単
一周波レーザを同時に使用することもできる。
搬送波を情報変調することは周波数成分を付加
した後であろうと前であろうと、さらには同時で
あろうとと有効である。この最後の情報変調と周
波数成分の付加を同時に行う方法は便利である。
これは例えば、単一光源の電源を振幅変調する方
法などにより実現することができる。
複数の異なる周波数成分を含むように変調され
た搬送波の復調は、それらの周波数のうちの一つ
について、コヒーレント検波帯域幅がビート周波
数より小さい検波器を用いて行うことができる。
この場合は伝送された光パワーの半分だけがデー
タ伝送に有効であり、従つて効率は3dB減とな
る。しかし古い提案であるコヒーレント振幅変調
方式と比べれば、このASKシステムはSBSを抑
圧したことにより高い入力パワーを使用すること
ができ、中継間隔を一層大きくする能力を持つも
のである。
周期的に変化する位相変調器により変調された
搬送波、あるいは複数の周波数成分が付加された
搬送波を利用する他の方法は、周波数または位相
の変調された情報を含む別の波の復調のために、
光学的な位相の基準として利用することである。
ある周波数変調あるいは位相変調方式では、一つ
の光学的な位相の基準として、搬送波の成分を同
時に送信することが必要である。本発明はある条
件のもとでは、そのような搬送波はSBSを大きく
改善することがあることを見出した。
周期的に変化する位相変調された光あるいは複
数の周波数成分を含む光は、通信に限らず連続的
な光の伝送にも利用することができる。
〔実施例による説明〕
さらに詳しくは以下に実施例および図面により
説明する。
第１図におけるSBSを検出するための実験装置
は、レーザー光源１、テストフアイバ４、電力ま
たは周波数モニタ装置７，８および９から構成さ
れる。レーザ光源１は1.319μmの単一波長の
Nd：YAGレーザである。可変減衰器２はレーザ
ー光源１からフアイバ４に入力する光を減衰させ
るものである。偏光フイルタ５と1/4波長の厚板
６がレーザー光源１と光フアイバ４との間に介装
される。
装置８および９は、較正したGe光ダイオード
電力モニタであり、テストフアイバ４を通過する
光の周波数スペクトルをモニタするフアブリ・ペ
ロ（Fabry−Perot）干渉計である。
ここで第２図ないし第５図に示すように、次の
研究実験がSBSとその抑圧のために実施された。
〔実験１〕 連続単周波のNd3+：YAG（イツトリウム ア
ルミニウム ガーネツト）レーザーの1.319μm遷
移が用いられた。このレーザーは単一長手モード
と回折除去、TEM00横手モードにて出力電力は
約100mWを生じた。レーザー出力光の光線幅は
自由スペクトラム範囲で300MHz走査型共焦点フ
アブリ・ペロ干渉計により測定され、装置の分解
能は、1.5MHzより小さい。これは自然ブリユア
ン線幅ΔνBより10倍も狭いものである。
第１図は低損失シリカフアイバのSBSを観測す
るためる実験装置である。
レーザー１の出力は、円形可変密度フイルタで
減衰され、顕微鏡の対物レンズ３を用いてテスト
フアイバ４に集められ入力される。フアイバの近
端および遠端よりの光パワーの散逸は較正した
Ge光ダイオードでモニタされる。7.5GHz自由ス
ペクトラムレンジ走査型共焦点フアブリ・ペロ干
渉計が散逸先の周波数スペクトラムを記録するた
め使用された。フアイバの実験における結論は、
フアイバはその中に導かれたモードにおける光パ
ワーを測定するためにはひき入れレンズ口から数
メートル以内でカツトバツクを行うことである。
直線偏光体５と1/4波長の厚板６とは、レーザ
ーとフアイバを分離することを目的としている。
しかし、強いSBSの状況下ではこの装置は逆散乱
信号からレーザーを隔離することは能力不足であ
ることが分かつた。その原因はフアイバ内の偏光
の乱れによる。それにもかかわらず、レーザー１
は逆散乱光の周波数がNd：YAGゲイン曲線より
十分に強くシフトしていると考えられる状況下で
も安定な単一長手モードで動作していたからであ
る。
実験はGe02ドープ単一モードシリカフアイバ
の長さ13.6Kmもので進められた。このフアイバ
は、コア径9μm、クラツドとの屈折率差0.3％、
カツトオフ波長1.21μm、1.32μmにおける損失量
が0.41dB／Kmである。測定した屈折率からの導
入モードのコンピユータ解によれば、波長
1.32μmにおいて、導入モード拡散（Guided
Mode Distribution）はＡ＝4.7×10-11m2である。
第２図はフアイバ各端の出力パワーと入力パワ
ーとを示す。白丸は遠端で観測される順方向の光
の測定値であり、黒丸は近端で観測される逆方向
の光の観測値である。低入力パワーにおいては、
逆方向にモニタされた出力パワーはフアイバの切
断端面からのフレネル反射のみである。しかし、
入力パワーが5mWを越すと、逆方向の出力パワ
ーは急激に非線型に増加し、逆拡散波に対する変
換効率が65％に接近する。入力パワーにおけるフ
アイバの遠端から放射されるパワーは入力パワー
に直線的に関係していて、直線的損失は5.6dBと
なつている。しかし6mWを越える入力パワーで
は出力パワーは非線型になる。10mWを越す入力
パワーでは、正方向出力パワーは飽和して最大値
は約2mWとなる。
第３図は逆散乱光のフアブリ・ペロのスペクト
ラムを示す。少量のレーザー光が代わつて干渉計
に入り、較正マーカとなつている。「Ｓ（ストーク
ス）」と記入したスペクトル部はフアイバ入射パ
ワーが5mW閾値を越えたときにのみ存在する。
「Ｌ」はレーザ周波数である。もし第３図に示す
通りであれば、レーザーと逆散乱信号とは２干渉
順位（自由スペクトル範囲7.5GHz）であり、そ
のときのストークスシフトは、 12.7±0.2GHz である。これは計算値13.1GHzとよく一致する。
この計算値は2Va ｎ／λから求められ、構成す
る文字は後に示され、その音響速度は溶解シリカ
に対し、5.96×103m／ｓとしている。画像表示
された線幅は測定精度によつて限定される。
フアイバの遠端から放射される光の周波数スペ
クトルは、レーザー周波数において強いコンポー
ネントを有し、ストークス周波数で弱いコンポー
ネントを持つ。ストークス周波数コンポーネント
は、おそらくレーザー出力反射鏡からの反射に起
因するものと考えられる。驚くべきことは反スト
ークスまたは高準位ストークス放射はこの実験に
は見られず、ただレーザー装置からの帰還による
ものが見られた（Ｐ Labudde et al，Optics
Comm1980，32，385−390頁参照）。
〔実験２〕 実験１の装置を用いて、31.6Km長のケーブル化
した単一モード光フアイバを用いて実験が行わわ
れた。その線型損失は波長1.32μmにおいて、
17.4dBである。その実験結果は13.6Kmフアイバと
同様であり、SBSが入力6mW以上のときに観測
された。物理的長さの代わりに実効干渉長さLe
下記（1.3）式、すなわちケーブル化した31.6Km
に対し、7.7Kmがほとんど13.6Kmフアイバのそれ
と同様である。他のフアイバパラメータは同様で
あり、したがつて、（1.1）式からSBSの閾値パワ
ーは両フアイバについてほとんど近似であるもの
と考えられる。
〔実験３〕 装置は実験１、実験２と同じである。しかしレ
ーザーは上記２つのものを順次動作させる。最初
の単一周波数構成にてレーザーは約100mWの出
力パワーを単一長手モードでその線幅が1.6MHz
以下と測定され、フアブリ・ペロ干渉計が用いら
れた。第二に、双周波形式すなわち２隣接長手モ
ードで270MHz分離されている。この場合、レー
ザーは約250mW出力し、等量に２つのラインに
分配され、測定分解能は両方のラインで20MHz以
下と測定された。両方式において、レーザー出力
は、回折なしのTEM00横モードであつた。
使用フアイバは31.6Km長のケーブル化単一モー
ドシリカフアイバであり、全損失は1.32μm波長
にて17.4dBである。このフアイバで理論的に得
られたSBSの閾値は、単一周波数レーザーにて
6mWであつた。
第４図はレーザーが単一周波数で動作したとき
フアイバの両端からの出力を入力パワーの関数と
して示したものである。同じく白丸は遠端で観測
される順方向の光の測定値であり、黒丸は近端で
観測される逆方向の光の観測値である。SBSの非
線型反射と伝送特性が入力パワーが6mWを越え
た場合に理論とよく一致することが分かつた。
第５図は同様な測定で、レーザーが双周波数に
よつて動作したときのものである。同じく白丸は
遠端で観測される順方向の光の測定値であり、黒
丸は近端で観測される逆方向の光の観測値であ
る。正方向および逆方向で入力パワー90mWまで
光学的直線性が変わらないことが観察される。
90mWはこの実験における可能な最大パワーであ
る。閾値パワーが12dBに上昇したことが認めら
れた。（3.2）式は270MHzビート周波数を用いて
パワーレベルが850mWを超過したときに現れる
ものと推定される。これは閾値が21dB増加した
ことを示す。
本発明の動作の理論的モデルに対する下記の検
討の意図するところは、前記の試行錯誤の実験計
画と実行に対し若干の指導を提供することであ
る。また以下に検討した理論的モデルは、若干の
下地となる単純化の仮定をベースとしているこ
と、したがつて発明の特徴に精密な限定を設ける
ものでないことがすぐに理解されるであろう。
例えば、Ｒ Ｇ Smith（前記参照）とＷ
Kaier and Ｍ Maier （“Stimulated
Rayleigh，Brillouin and Raman
Spectroscopy”，Laser Handbook Vol2，ed.F
Ｉ Arrecchi and Ｅ Ｏ Schulz−Dubois，
North Holland，Amsterdam1972，1077−1150
頁）によつて検討された小スケール定常状態理論
から出発して、光フアイバに入力できる最大連続
波レーザーパワーPLはSBSが検出される前にお
いて、次式によつて与えられる。
GLe≒21 ……(1.1) ここにＧはゲイン係数である。
Ｇ＝2πn7p2 12K／cλ2ρ0Va νB（PL／Ａ）m-1……(1
.2) ここにｎは屈折率、ρ0は材料密度、Vaは音響速
度、p12はフアイバ材料の弾性・光結合係数、Ａ
はピーク強度がPL／Ａで与えられるような導入
モードの実効断面積であり、レーザー線幅はΔνB
に比較し小さいと仮定する。ΔνBは室温における
自発ブリルアン散乱の線幅（Hz，FWHM）、係
数Ｋは偏光しているフアイバでは１、その他では
１／２（Ｒ Ｈ Stolen，IEE Ｊ Quart，
Elec.1979，QE15，1157−1160参照）である。実
効干渉長さLeは次式で与えられる。
Le＝α-1（１−exp〔αL〕） ……(1.3) ここにαは吸収係数（m-1）そしてＬはフアイバ
長である。通信に用いられる長いフアイバに対し
ては通常Ｌ≫α-1であり、したがつてLe≒α-1で
ある。低損失フアイバは長い干渉長を持ち、した
がつて低いSBS閾値を持つ。
我々はこれらの式中に溶融シリカのバルクパラ
メータを挿入した（Ｒ Ｊ Pressley（ed），
“Handbook of Lasers”Chemical Rubber
Company，Cleveland，1971and Ｊ Schroeder
et al，Ｊ Amer，Ceram.Soc.，1973，56，510
−514参照）： ｎ＝1.451， ρ0＝2.21×103Kgm-3 Va＝5.96×103ms-1 p12＝0.286 自発線幅ΔνBは波長1.0μmにおいて、38.4MHz
であり、λ-2に従つて変わる（Ｄ Heinman et
al，Phys.Rev.，1979，B19，6583−6592参照）。
我々は1.32μmでΔνB＝22MHzとした。さらに我々
は下記の値を特殊な13.6Kmテストフアイバに挿入
した。
α＝9.5×10-5m-1（0.41dB／Km損失） Le＝7.6Km Ａ＝4.7×10-11m2 Ｋ＝1/2 かくしてこのテストフアイバにて波長1.32μmの
SBS閾値はPL≒5.6mWであると推定できる。前
記実験１はこのテストフアイバに関する。
我々は過渡的散乱過程の解析のために、弱い時
間的変化複素フーリエ振幅の光電界Ｅと密度波ρ
とのコア軸上の結合方程式を使用した。
∂Es／∂z＝−iK2ρ*EL＋αEs／２ ……(2.1) ∂ρ*／∂τ＝−iK1EL *Es−Γρ* ……(2.2) （これらの式は、Ｆ Shimizr，Ｃ Ｓ
Wang，and Ｎ Bloembergen，“Theory of
Stokes pulse shapes in transient stimulated
Ramam scatteing”，Phys Rev Ａ，1970，２，
60−72を比較参照するとよい。）レーザー界（添
字Ｌ）はフアイバのｚ＝０に入力し、ｚ方向に進
行する。ストークス界（添字ｓ）は−ｚ方向に進
行し自発散乱から成長する。このことはストーク
ス界がｚ＝z0のところに注入されたものと表現さ
れる。ここにz0≒3α-1であり、αは光吸収係数で
ある（既述したＲ Ｇ Smith参照）。進行座標
τ＝ｔ±ｚ／ｖの中の正（負）はレーザー（スト
ークス）フイールドを意味し、ｖは光のグループ
速度（音響速度よりはるかに速いと仮定する）で
ある。Γ-1は音響フオノンのライフタイムであ
る。自発ブリルアン散乱線幅（Hz，FWHM）は
Γ／πである。結合係数は、 K1＝K2ρ0n2G0／2Va K2＝πn3p12／λρ0 ここにｎ＝βλ／2π、βは光伝播速度、p12は長手
弾性・光結合定数、λは光波長、ρ0は平均密度、
Vaは音響速度、ε0は自由空間誘電率（SI単位）
である。
検出可能のSBSが次の不等式が成立つレーザー
パワーにて発生する（既述したＲ Ｇ Smith参
照）。
1n｜Es（０，τ）／Es（z0，τ）｜2≧18 ……(2.3) この臨界レベルを越さない入力パワーに対して
はSBSによるレーザーフイールドの消耗は少な
い。おそらく他の非線型過程に対してもそのよう
に考えられる。
我々はフアイバ中のレーザーフイールドは注入
フイールドと線型吸収によつて決まると、本質的
に考える。
EL（ｚ，τ）＝EL（０，τ）exp（−αz／２）
……(2.4) 前記（2.1）と（2.2）はリーマン（Rieman）
の方法によつて解かれ、ｚ＝０で下式となるスト
ークス界Es（ｚ，τ）が得られる（既述した
Carman et alおよびＫ Daree“Transient
effects in stimulated light scattering”，Opt
Quant Electr，1975，７，263−279頁参照）。
Es（０，τ） ＝（K1K2ze）1/2exp（−αz／２）EL（０，τ）×∫〓-
∞
exp〔−Γ（τ−τ′）〕Q* L（０，τ′） Es（ｚ，τ′）〔Ｗ−W′〕-1/2×I1〔｛（4K1K2ze（Ｗ
−
W′）｝1/2〕dτ′ ここにze＝〔１−exp（−αz）〕／α Ｗ（τ）＝∫〓-∞｜EL（０，τ″）∂2dτ″ …(2.5) W′はＷ（τ′）を示し、I1はモデイフアイされたベ
ツセル関数である。上記の式（2.5）により閾条
件（2.3）が何等かの入力界により増大するか確
かめることができる。
我々は上式（2.5）を光通信に関する特殊な場
合に評価できる。すなわち“０”“１”をとる関
数ｍ（ｔ）で表現されるバイナリデータ流に変調
するレーザー界に関する。２つの大きな単純化が
行えるであろう。初めのものは次の仮定である。
変調関数ｍ（ｔ）の時間平均化である。
Δt-1＝∫t t-〓tｍ（ｔ）dt→ これは十分大きいΔtについて収斂し、Δt＜Γ-1で
そうなる。溶融シリカの室温1.32μm（Ｒ Ｇ
Smith既述）でΓ／π＝22MHzであり、Γはλ-2
で減少する。我々は上記仮定がベアラスピード
が、100メガビツト／秒を越すような超低不均衡
な光通信路に対して価値あるものと信じる。（バ
ランスコードに対して零に帰る式か他の特殊な方
法でｍは1/2から変わる。）次の仮定はα-1≫vΓ-1
である。我々はこれは低損失シリカフアイバ、例
えば1.3μmで0.5dB／Kmに対してα-1≒8.7Kmそし
てvΓ-13.5mに好ましいと思われる。この簡単化
は項で得られる積分式（2.5）の解析解を可能
とする。
ASK，PSK，FSK等の異なる変調技術を考え
るために我々は入力界の振幅、位相変動の分離を
始めることにした。
EL（０，ｔ）＝EL0ａ（ｔ）exp〔iφ（ｔ）〕
……〔2.6) ここにELは定数、ａとφは実と連続関数である。
（2.5）式から増幅係数Ｇが求められた。ここに、 1n｜Es（０，τ）／Es（ｚ，τ）｜2＝Gze−αz
……(2.7) SBS閾値はそれぞれの場合に評価され、 z0≒3α-1であるから閾値制限（2.3）は、 Gα-121 ……(2.8) である。
変調なしの場合、次のように考える。
Ｇ＝Gss＝2K1K2｜EL0｜2／Γ ＝4K1K2／nε0cΓ（PL／Ａ） ……(2.9) ここにPLはフアイバへの入力パワーであり、Ａ
は導入モードの実効断面積である。これは式
（2.1）および（2.2）で（∂ρ*／∂τ）→０で一致し
ている。
次式の振幅変調の場合、 ａ（ｔ）＝１−〔１−ｍ（ｔ）〕〔１−（１−ka）1/2
〕
……(2.10) ここにkaは変調強度の深さ（０＜ka≦100％）で
ある。我々は次式を得る。
Ｇ＝〔＋（１−）（１−ka）1/2〕2Gss ……(2.11) Gssは式（2.9）から得られ、この場合、PLはフア
イバに入力するピークパワーを表す。平均パワー
は、〔＋（１−）（１−ka）〕PLである。（2.11）
式からＧは、ka＝100％で最小になる。この場
合、Ｇ＝Gss m-2そしてはレーザーのデユーテ
イフアクタ（通常0.5）である。
位相変調の場合には、 ａ（ｔ）＝１ ……(2.12) φ（ｔ）＝kp〔ｍ（ｔ）−〕 ここにkpはPSKシフトである。我々は次式を得
る。
Ｇ＝〔１−２（１−）（１−cos kp）〕Gss
……(2.13) フエーズシフトkpの特別な値のとき、Ｇはゼロ
に近づく。例えば、＝1/2であれば、Ｇはゼロ
すなわちkp＝（2n＋１）π：ｎ＝０，１，２…で
ある。我々はこのｍの値および上記kpの値に対
してSBSが抑圧されてフアイバにより大きなパワ
ーを入力させ得るものと考える。
我々はここで周波数変調（FSK）について次
式を考える。
ａ（ｔ）＝１ φ（ｔ）＝kf t -∞〔ｍ（ｔ）−〕dt ……(2.14) ここでkf／2πはキーイング周波数シフト（Hz）で
あり、実用上少なくともビツト／時間程度の大き
さである。ここで我々は慎重にφ（ｔ）＝０の時間
平均値に対するフーリエ周波数を決めた。それは
対応するストークス周波数が経験上、SBS最大ゲ
インの場合だからである。式（2.14）はASKと
PSKの場合の式と異なり、変調パラメータがデ
ータ流の過去の歴史と符号化方法に関係するから
である。もしｐ（）dがある任意の特殊な時間
の確率とすれば、位相角φ（ｔ）は、と＋d
（−π＜４≦π）の範囲にある。
（2.14）式で値を求め、前記（2.5）式も参照
して次のことを示唆する。
Ｇ＝PP*Gss ……(2.15) ここに、 Ｐ＝∫〓-〓ｐ（）exp（i）dd ……(2.16) 例えば、ｍ（ｔ）が繰り返し２／Ｂの単位方形波
であり、データ列010101…を表すとし、Ｂはベア
ラビツト数、＝1/2として我々は、 Ｐ＝sinc（kf／2B）を示唆する。我々は一般にこ
のサンプルで示唆することは、kf→０としてＧ→
Gssそしてkf／2B≫１に対してＧ→０である。
我々はSBSの抑制のため十分に大きな周波数シフ
トkfを用いることを提案し、さらに示唆すること
はSBSゲインはバランスコードでなくアンバラン
スコードを用いると、低く抑圧でき位相ずれも小
範囲にできることである。
もつと質的な言い方で、我々は明確にSBSが発
生するのに光電磁界は減衰時間Γ-1以内において
強力なコーヒレント音響波を発生（電歪により）
しなければならないことを示唆する。ASKの場
合、我々は光パルスがコーヒレント音響波を発生
するのに効果があると信じている。しかしPSK
の場合には適当な位相シフトが選ばれると、光界
によつて生ずる純音響的励起はバイナリゼロの期
間に生ずる励起が位相シフトされたバイナリ１
（＝1/2で光界の位相と全く逆になる）の光界と
逆に働いて消滅することになる。同様にFSKの
場合、周波数シフトが十分大きいと、光界の連続
的位相変化が発生し、そして小さな純音響的励起
となつてSBSが抑圧されるであろう。
我々は次のことを提案する。連続波のレーザー
を用いる低損失シリカフアイバについて最近見ら
れたSBSに対する極めて低い閾値を持つている
が、コーヒレント光伝送システムはSBSのために
パワーレベルやレピータ間隔に制限を受けないよ
うに設計されるべきであるということである。一
方、ASKにおいては、SBSの閾値は連続波に比
べて小さい数字的フアクタだけ異なる。適当な動
作パラメータを用いたPSKとFSKシステムにお
いては、SBSを抑圧できるので最早大きな制限は
存在しないのである。
さて我々はレーザーがフイールドが２つの光周
波数でΔνnだけ離れた等振幅1/2E0である場合に
ついて考える。スペクトラル各ラインの幅は室温
におけるブリルアン散乱線幅ΔνBより小さいと仮
定する。したがつて全入力レーザーフイールドの
フーリエ振幅は時間ｔの関数であり、次式で表さ
れる。
EL（ｔ））＝E0cos（πΔνnｔ＋θ） ……(3.1) ここに、θは定数である。これがフアイバの前記
電界と密度波との結合波式に代入されると、結果
はSBSゲイン係数の表現式となる。
Ｇ＝GssΔν2 B／２〔Δν2 B＋Δν2 n〕 ……(3.2) ここでGssは単一周波数レーザーでフイールド振
幅E0のとき発生するSBSのゲイン係数である。
この計算における一つの仮定は、 Δνn≫αV であり、Ｖは光学的グループ速度、αはパワー吸
収係数である。注意することはα-1がSBSの実効
相互作用長さである。我々の示唆するところはビ
ート周波数ΔνnがΔνBよりずつと大きいと、ゲイ
ンＧは小さくなる。SBSの閾値はＧ（Ｒ Ｇ
Smith既述）に逆比例するので、この閾値は次第
に増大する。我々は次のように考える。このこと
はフアイバ内のレーザーフイールドのフーリエ振
幅がビート周波数の割合に等しく位相変化πを下
回るためと思われる。顕著にSBSが発生するため
には、レーザーフイールドが強いコーヒレント波
を電歪によつて位相減少時間Δν-1 B内に発生する
必要がある。しかし光学的位相反転が自発音響位
相変化より頻繁に起こると、音響波は大きい振幅
になり得ないので、SBSゲインは小さくなる。
（見掛け上の係数２のGssとＧの間のΔνn≪ΔνBの
ときの矛盾はΔνn≫αVから生ずる。） シリカフアイバの自発ブリルアン線幅はλ＝
1.0μmで38.4MHzであり、λ-2で変化する（D.
Heinman et al，“Brillouin scattering
measurements on optical glasses”，Phys.
Rev.，1979，B19，6583−6592頁参照）。
したがつてλ＝1.3と1.55μmで23と16MHzであ
る。これにより我々はビート周波数Δνnは実際に
十分なSBS抑制をするためには、少なくとも数
10MHzが必要であろうと考える。1dB／Kmかそれ
より小さい損失のフアイバではαは２×10-4m-1
であり、それで以前の仮定Δνn≫αVは十分実証
された。
しかしSBSの抑制は非常に大きいΔνnの場合困
難であろう。この点から我々は次のことに注意す
る。２レーザー周波数に対するフオノン周波数の
差異がΔνBより遥かに少ないことによつて完全な
波結合ができることで、それで 2VaΔνn／Ｃ（ｎ−λdn／dλ）≪ΔνB ……(3.3) ここにVaは音響速度でλは光波長である。シリ
カフアイバの次の代表的データを挿入する。
ｎ＝1.5 Va＝６×103m.s-1 ΔνB＝16MHz dn／dλ＝0.02 Δνn≪270GHzであつて、さらにΔνnが数10GHz以
下であることが必要である。
原理的には非常に大きいΔνnに対するSBSの抑
制に余り有効でない他のフアクタがある。２つの
周波数のグループ遅延が最小のパルス間隔に比し
て小さければ２つの周波数に対するパルスのオー
バーラツプ（従つてモードヒート）がフアイバ全
長にわたつて起こることが考えられる。しかし非
常に大きいΔνnに対してこれは原理上拡散のため
得られない。しかしこれは実際上重要ではない。
それは300Km長のシリフアイバを波長1.55μmで動
作させたときグループ速度分散は20ps／nm／Km
であつた。もしビート周波数Δνnが1GHzとした
とき、２つの周波数のグループ遅れの差の計算値
は50psに過ぎない。
前の実例４で定義したタイプの長いフアイバに
おいてもSBSの閾値はΔνn＝1GHzで15W余りで
標準的と考えられる。
我々の上記の解析に内在する仮定は変調されな
いレーザー線幅はΓに比べて小さいということで
ある。これはコーヒレント光伝送の興味を包含し
ている。不均一に拡張された源から生成される
SBSは誘導された光散乱の統計学的処理を必要と
するものと我々は示唆する。
下記の計算例は本発明の理論的モデルとして述
べられる。
実施例 １ シリカフアイバは下記特性（すべて数字は近似
値）を有する。
1.3μmおける光学的吸収係数α ＝（1.1×1064）-1m-1， ここでαは１／ｚ・1n（P0／Pz）を定義され、P0
とPzは非線型効果のない場合のフアイバに沿つ
た伝送方向の距離０とｚにおける光パワーであ
る。
密度ρ0＝2.21×103Kgm-3 コア内の音響速度Va＝6.0×103m sec-1 コアの反射係数＝1.47 1.3μmに対する導入モード面積Ａ ＝1.4×10-1m2 ここにＡ＝Ｐ／Imaxであり、Imaxは非線型効果
のない場合の光パワーにＰに対するコア中心にお
ける光の強さである。
長手方向の弾性・光係数p12はジエイ・サプリ
アル（Ｊ Saprial）の定義による（“Acousto−
Optics”，Chapter Ｖ，Wiley，1979）。
1.3μmおけるSBS幅Γは、 Γ＝7.1×107rad s-1 ここでΓは式（2.2）における定数である。
（Γは （∂ρ／∂τ）＝−Γρ* にしたがつて、外的な刺戟を受けずに密度波が減
衰する速度を支配する。すわち(2)式でEL＝０の
ときである。） これは例えば、W.Kaiser and Ｍ Maier，
“Stimulat−ed Rayleigh，Brillouin and
Raman Spec−troscopy”，Laser Handbook
Volume2，ed.F Ｉ Arrecchi and Ｅ Ｏ
Schulz−Dubois，North−Holland，Amster−
dam，1972，1077−1150頁に詳しく検討されてい
る。
このフアイバの30KmにPSK光信号が入射され
た。変調されていない光源の線幅は1MHz以下で
あり、フアイバに入射されるパワーは100mWで
ある。バイナリダデータの流れの伝送は変調関数
ｍ（ｔ）であり、“０”と“１”の値をとるもので
あるが、それはその変調関数の平均値ｍが超過時
間がΓ-1より短くても1/2に接近する。伝送ビツ
トの割合は1GBit／秒でキーイング位相Kp180゜を
用いている。僅かな誘導ブリユアン散乱が観測さ
れた。
実施例 ２ この例では光源パワーと線幅、フアイバ特性と
その長さは実施例１のとおりである。しかしバイ
ナリデータ流はFSKで伝送され、が超過時間
がΓ-1より短くても1/2に接近するようになる。
伝送ビツトの割合は100MBit／秒であり、周波数
シフトkfは8GHzが用いられた。極めて僅かな誘
導ブリユアン散乱が観測された。
実施例 ３ 実施例２がビツト割合1GBit／秒で繰り返さ
れ、そして周波数シフトは35GHzである。また極
めて僅かな誘導ブリユアン散乱が観測された。
実施例 ４ この例では、使用されたシリカフアイバは、ケ
ーブル損失が波長1.3μmで0.3dB／Kmのものであ
り、フアイバ特性、例えばαは実施例１と同様で
ある。光搬送波がASK方式に変調され、ビツト
割合は140MBit／秒である。光源がオンのときパ
ワーは２周波の間で1W.1GHz異なり、線幅は1M
Hzより小さく、ｍは1/2であつた。両周波はとも
に波長1.3μmに近い。誘導ブリユアン散乱は見い
出されなかつた。
受信感度が−60dBmとしたとき（10 の誤差
率でＹ Yamamoto，“Receiver Performance
evaluaion of various digital otical
modulation−demodulation systims in the0.5
−10μm wave−length region”，IEEE J.Quant.
Elec.，1980，QE−16，1251−1259頁を参照）デ
ータ伝送を300Km以上の中継器なしでできること
になる。
〔効果の説明〕
以上説明したように、本発明によれば、誘電導
波路の光伝送で誘導ブリユアン散乱の悪い影響を
受けることのない光伝送方式が得られ、誘電導波
路の光伝送で誘導ブリユアン散乱を効果的に抑圧
することができる。
さらに本発明によれば、誘電導波路の光伝送で
誘導ブリユアン散乱を抑圧した光伝送方式が得ら
れる。
本発明によれば、光フアイバその他の誘電導波
路に高い光パワーであつて、光信号スペクトルの
狭い光線幅の信号を伝送させても、誘導ブリユア
ン散乱が発生しなくなるので、高い光パワーで狭
い光線幅の光信号を伝送させて、信号雑音比を大
きくして、光伝送路の中継間隔を増大させること
ができる優れた利点がある。
特に、情報信号の変調に伴い搬送波の位相角度
を変化させて、これにより誘導ブリユアン散乱を
抑圧する方法は、特別の装置を必要としない点で
きわめて有利な方法である。
【図面の簡単な説明】
第１図は実験装置の構成を示す図。第２図は実
験１に関連し、光フアイバの入力光と出力光の光
パワーの関係を示す図。第３図は実験１に関連
し、光フアイバの入力光と散乱光の関係を波長に
ついて示すオシロスコープの表示を示す図。第４
図は実験３に関連し、光フアイバの入力光と出力
光の光パワーの関係を示す図。レーザが単一周波
数で動作した場合。第５図は実験３に関連し、光
フアイバの入力光と出力光の光パワーの関係を示
す図。レーザが双周波数で動作した場合。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 光フアイバーの一端から１以上の狭い光線幅
    であつてその光フアイバ内で誘導ブリユアン散乱
    が発生する程度に高い光パワーの光信号を入射さ
    せ、 その光信号による誘導ブリユアン散乱を実質的
    に抑圧するようにその光信号の位相角度を時間の
    経過とともに変化させる ことを特徴とする光伝送方法。 ２ 光信号が情報信号により変調された搬送波で
    あり、 位相角度を時間の経過とともに変化させる方法
    はその搬送波を情報信号に応じて位相角度変調す
    る方法を含む特許請求の範囲第１項に記載の光伝
    送方法。 ３ 情報信号はバイナリデイジタル信号であり、
    その位相角度変調する方法は位相遷移変調PSK
    であり、その変調の深さは、 （2n＋１）π （ただし、ｎは０または整数） である特許請求の範囲第２項に記載の光伝送方
    法。 ４ 光信号に複数の周波数の異なる光波を利用す
    る特許請求の範囲第２項に記載の光伝送方法。 ５ 複数の周波数の異なる光波の光信号は１個ま
    たは複数の光源から発生される特許請求の範囲第
    ４項に記載の光伝送方法。 ６ 複数の光波の光源はそれぞれレーザである特
    許請求の範囲第５項に記載の光伝送方法。 ７ 光源を制御することにより情報に対応する変
    調を施す特許請求の範囲第４項ないし第６項のい
    ずれかに記載の光伝送方法。 ８ 情報に対応する変調は振幅変調である特許請
    求の範囲第４項ないし第７項のいずに記載の光伝
    送方法。 ９ 特許請求の範囲第２項ないし第８項のいずれ
    かに記載の伝送を行い、受信側では光フアイバか
    ら現れる信号のコヒーレント復調を行う光信号伝
    送方法。 １０ 光フアイバはシリカ・フアイバであり、そ
    の信号損失は使用波長で0.5dB／Km以下であり、
    全長は10Km以上である特許請求の範囲第２項ない
    し第９項のいずれかに記載の光伝送方法。 １１ 光フアイバに高速デイジタル信号を伝送す
    る方法において、 １以上の狭い光線幅であつてその光フアイバ内
    で誘導ブリユアン散乱が発生する程度に高い光パ
    ワーの搬送波を用い、 この搬送波を上記高速デイジタル信号によりこ
    の搬送波が上記光フアイバに生じさせる誘導ブリ
    ユアン散乱を実質的に抑圧する程度に周波数変調
    を施すことを特徴とするデイジタル信号伝送方
    法。 １２ 周波数変調がバイナリ周波数遷移変調
    FSKである特許請求の範囲第１１項に記載のデ
    イジタル信号伝送方法。 １３ ビツトレートが100Mbit／Ｓ以上である特
    許請求の範囲第１２項に記載のデイジタル信号伝
    送方法。 １４ 情報に対応する周波数変調または位相変調
    が施された光信号搬送波と、１以上の狭い光線幅
    の光源から発生される位相基準光波とを光フアイ
    バの一端から送信し、上記位相基準光波が上記光
    フアイバ内で誘導ブリユアン散乱を発生させる程
    度に高いパワーである情報伝送方法において、 上記位相基準光波の位相角度を誘導ブリユアン
    散乱が実質的に抑圧される程度に時間の経過とと
    もに変化させることを特徴とする情報伝送方法。 １５ 位相基準光波は複数の周波数の異なる光波
    の成分を含む特許請求の範囲第１４項に記載の情
    報伝送方法。 １６ １以上の狭い光線幅の出力光を発生する光
    源と、 この光源の出力光が一端に入射される光フアイ
    バと を備え、上記出力光は上記光フアイバ内で誘導ブ
    リユアン散乱が発生する程度に高いパワーである
    光伝送装置において、 上記光源はその出力光の位相角度が誘導ブリユ
    アン散乱を実質的に抑圧する程度に時間の経過と
    ともに変化する構成であることを特徴とする光伝
    送装置。 １７ 光源はその出力光に複数の周波数の異なる
    成分を含み位相角度が時間の経過とともに変化す
    る構成である特許請求の範囲第１６項に記載の光
    伝送装置。 １８ １以上の狭い光線幅の高いパワーの出力光
    を発生する光源と、 この光源の出力光に情報情報に対応する変調を
    施す手段と、 この手段により変調された上記光源の出力光が
    一端から入射する光フアイバと を備え、上記出力光は上記光フアイバ内で誘導
    ブリユアン散乱が発生する程度に高いパワーであ
    る光伝送装置において、 上記光源の出力光の位相角度が誘導ブリユアン
    散乱を実質的に抑圧する程度に時間の経過ととも
    に変化する構成であることを特徴とする光伝送装
    置。 １９ 情報信号が高速ビツトレートのデイジタル
    信号であり、 変調を施す手段が位相遷移変調PSK手段であ
    り、 その変調の深さは（2n＋１）πである特許請
    求の範囲第１８項に記載の光伝送装置。ただしｎ
    は０または整数である。 ２０ 情報信号が高速ビツトレートのデイジタル
    信号であり、 変調を施す手段が周波数遷移変調FSK手段で
    あり、 その変調の深さは（2n＋１）πである特許請
    求の範囲第１８項に記載の光伝送装置。ただしｎ
    は０または整数である。 ２１ 光源は複数の周波数の異なる光波を発生す
    る構成である特許請求の範囲第１８項に記載の光
    伝送装置。 ２２ 光源が単一またはそれぞれ異なる周波数の
    光波を発生する複数の光源により構成された特許
    請求の範囲第２１項に記載の光伝送装置。 ２３ 複数の光源はそれぞれレーザである特許請
    求の範囲第２２項に記載の光伝送装置。 ２４ 変調を施す手段は光源を制御する構成であ
    る特許請求の範囲第２１項ないし第２３項のいず
    れかに記載の光伝送装置。 ２５ 変調を施す手段は振幅変調手段である特許
    請求の範囲第２１項ないし第２４項のいずれかに
    記載の光伝送装置。 ２６ 受信装置には光フアイバの他端から現れる
    光信号をコヒーレント復調する手段を備えた特許
    請求の範囲第１８項ないし第２５項のいずれかに
    記載の光伝送装置。 ２７ 光フアイバはシリカ・フアイバであり、そ
    の信号損失は使用波長で0.5dB／Km以下であり、
    全長は10Km以上である特許請求の範囲第１８項な
    いし第２６項のいずれかに記載の光伝送装置。
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