JPH04216686A - 光送信装置 - Google Patents
光送信装置Info
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- JPH04216686A JPH04216686A JP2411004A JP41100490A JPH04216686A JP H04216686 A JPH04216686 A JP H04216686A JP 2411004 A JP2411004 A JP 2411004A JP 41100490 A JP41100490 A JP 41100490A JP H04216686 A JPH04216686 A JP H04216686A
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- periodic signal
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- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
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
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/504—Laser transmitters using direct modulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光送信装置に関する。
【０００２】近年、強度変調方式の一つとして、直接位
相変調自己ホモダイン強度変調方式（以下「ＤＰＳＨ−
ＩＭ方式」という。）が提案されている（電子情報通信
学会研究会資料 ＯＣＳ８９−２９）。ＤＰＳＨ−ＩＭ
方式によると、光信号を光ファイバからなる伝送路によ
り伝送したときに、波長分散による歪みが生じにくくな
るが、波長分散による悪影響をさらに生じにくくさせる
ことが要求されている。
相変調自己ホモダイン強度変調方式（以下「ＤＰＳＨ−
ＩＭ方式」という。）が提案されている（電子情報通信
学会研究会資料 ＯＣＳ８９−２９）。ＤＰＳＨ−ＩＭ
方式によると、光信号を光ファイバからなる伝送路によ
り伝送したときに、波長分散による歪みが生じにくくな
るが、波長分散による悪影響をさらに生じにくくさせる
ことが要求されている。
【０００３】
【従来の技術】ＤＰＳＨ−ＩＭ方式は、しきい値電流よ
りも高いバイアス電流が与えられている半導体レーザに
小振幅な変調電流パルスを与え、得られた位相変調光を
１ビット遅延の光干渉器で強度変調光に変換するように
したものである。
りも高いバイアス電流が与えられている半導体レーザに
小振幅な変調電流パルスを与え、得られた位相変調光を
１ビット遅延の光干渉器で強度変調光に変換するように
したものである。
【０００４】ＤＰＳＨ−ＩＭ方式の実施に使用する光送
信装置は、例えば、半導体レーザと、この半導体レーザ
にバイアス電流を供給するバイアス回路と、入力信号に
対応した変調電流パルスを上記バイアス電流に重畳し、
この変調電流パルスによって変動した半導体レーザの発
振周波数の積分値が位相量としてπ又は−πになるよう
にする変調回路と、半導体レーザからの光を強度変調光
に変換する１ビット（１タイムスロット）遅延のマッハ
ツェンダ型光干渉器とを備えて構成される。
信装置は、例えば、半導体レーザと、この半導体レーザ
にバイアス電流を供給するバイアス回路と、入力信号に
対応した変調電流パルスを上記バイアス電流に重畳し、
この変調電流パルスによって変動した半導体レーザの発
振周波数の積分値が位相量としてπ又は−πになるよう
にする変調回路と、半導体レーザからの光を強度変調光
に変換する１ビット（１タイムスロット）遅延のマッハ
ツェンダ型光干渉器とを備えて構成される。
【０００５】一般に、半導体レーザは、注入電流の変化
に対応してその発振周波数が微小に変化するので、半導
体レーザのしきい値電流よりも高いバイアス電流を与え
ておき、そのバイアス電流に高速で且つ小振幅な変調電
流パルスを重畳することによって、半導体レーザを位相
変調することができる。そして、半導体レーザの発振周
波数と光干渉器の遅延時間差とを適切に設定しておくこ
とによって、位相変調光を強度変調光に変換して、入力
電気信号に対応した、強度変調された信号光を得ること
ができる。
に対応してその発振周波数が微小に変化するので、半導
体レーザのしきい値電流よりも高いバイアス電流を与え
ておき、そのバイアス電流に高速で且つ小振幅な変調電
流パルスを重畳することによって、半導体レーザを位相
変調することができる。そして、半導体レーザの発振周
波数と光干渉器の遅延時間差とを適切に設定しておくこ
とによって、位相変調光を強度変調光に変換して、入力
電気信号に対応した、強度変調された信号光を得ること
ができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＤＰＳＨ−ＩＭ方式に
おいては、半導体レーザの高電流バイアス下での小振幅
変調が可能になるので、波長チャーピングが生じにくく
、波長分散に起因する波形歪みを小さく抑えることがで
きる。しかしながら、さらなる変調速度の高速化及び伝
送距離の長大化を可能にするためには、さらに波長分散
に起因する波形歪みを抑える必要がある。
おいては、半導体レーザの高電流バイアス下での小振幅
変調が可能になるので、波長チャーピングが生じにくく
、波長分散に起因する波形歪みを小さく抑えることがで
きる。しかしながら、さらなる変調速度の高速化及び伝
送距離の長大化を可能にするためには、さらに波長分散
に起因する波形歪みを抑える必要がある。
【０００７】そこで、本発明は、波長分散に起因する波
形歪みが極めて生じにくい光送信装置を提供することを
目的としている。
形歪みが極めて生じにくい光送信装置を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図である。
ック図である。
【０００９】本発明の光送信装置は、半導体レーザ２と
、該半導体レーザ２にバイアス電流を供給するバイアス
回路４と、入力信号に対応した変調電流パルスを上記バ
イアス電流に重畳し、該変調電流パルスによって変動し
た上記半導体レーザ２の発振周波数の積分値が位相量と
してπ又は−πになるようにする変調回路６と、上記半
導体レーザ２からの光を強度変調光に変換する、上記変
調電流パルスの１タイムスロットに相当する遅延時間差
を有するマッハツェンダ型光干渉器８と、上記変調電流
パルスの１タイムスロットに相当する周期を有する周期
信号を上記バイアス電流に重畳する周期信号重畳回路１
０とを備えて構成される。
、該半導体レーザ２にバイアス電流を供給するバイアス
回路４と、入力信号に対応した変調電流パルスを上記バ
イアス電流に重畳し、該変調電流パルスによって変動し
た上記半導体レーザ２の発振周波数の積分値が位相量と
してπ又は−πになるようにする変調回路６と、上記半
導体レーザ２からの光を強度変調光に変換する、上記変
調電流パルスの１タイムスロットに相当する遅延時間差
を有するマッハツェンダ型光干渉器８と、上記変調電流
パルスの１タイムスロットに相当する周期を有する周期
信号を上記バイアス電流に重畳する周期信号重畳回路１
０とを備えて構成される。
【００１０】
【作用】図２は変調電流パルスの波形図の例である。
【００１１】ＩＢ はバイアス電流であり、その値は半
導体レーザの発振しきい値よりも高く設定される。ＩＳ
は変調電流パルスの振幅であり、その値及び変調電流
パルスのパルス幅は、変調電流パルスによって変動する
半導体レーザの発振周波数の積分値が位相量としてπ又
は−πになるように設定される。尚、図示した波形は、
ＲＺ符号形式が採用されている場合の「０１１０」につ
いてのものである。
導体レーザの発振しきい値よりも高く設定される。ＩＳ
は変調電流パルスの振幅であり、その値及び変調電流
パルスのパルス幅は、変調電流パルスによって変動する
半導体レーザの発振周波数の積分値が位相量としてπ又
は−πになるように設定される。尚、図示した波形は、
ＲＺ符号形式が採用されている場合の「０１１０」につ
いてのものである。
【００１２】図３は出力強度波形等の説明図である。
（ａ）に示すように、図２の変調電流パルスが与えられ
ると、パルス幅に相当する時間だけ半導体レーザの発振
周波数が変化し、変調位相は（ｃ）に示すようにπだけ
変化する。（ｃ）に示した変調位相において、実線で示
される波形はマッハツェンダ型光干渉器で遅延を受けな
い方の光路、破線で示される波形は遅延を受ける方の光
路を通った光についてのものである。マッハツェンダ型
光変調器の遅延時間差及び半導体レーザの発振周波数は
、マッハツェンダ型光干渉器の二つの光路からの変調さ
れないときの光波が逆位相で合波されるように設計され
ているので、出力光の強度は、（ｄ）に示すように、合
波に際しての位相差がπのときにハイレベルとなり、合
波に際しての位相差が０又は２πのときにローレベルと
なる。
ると、パルス幅に相当する時間だけ半導体レーザの発振
周波数が変化し、変調位相は（ｃ）に示すようにπだけ
変化する。（ｃ）に示した変調位相において、実線で示
される波形はマッハツェンダ型光干渉器で遅延を受けな
い方の光路、破線で示される波形は遅延を受ける方の光
路を通った光についてのものである。マッハツェンダ型
光変調器の遅延時間差及び半導体レーザの発振周波数は
、マッハツェンダ型光干渉器の二つの光路からの変調さ
れないときの光波が逆位相で合波されるように設計され
ているので、出力光の強度は、（ｄ）に示すように、合
波に際しての位相差がπのときにハイレベルとなり、合
波に際しての位相差が０又は２πのときにローレベルと
なる。
【００１３】本発明では、変調電流パルスの１タイムス
ロットに相当する周期を有する周期信号を変調電流パル
スとともにバイアス電流に重畳している。（ｂ）はこの
周期信号が正弦波である場合に周期信号によって与えら
れる付加位相を示している。周期信号の周期は変調電流
パルスの周期に一致しているので、つまり、上記付加位
相の１タイムスロット毎の値は等しいので、ＤＰＳＨ−
ＩＭ方式の実施に際して、周期信号の重畳は出力光強度
に変化を与えない。
ロットに相当する周期を有する周期信号を変調電流パル
スとともにバイアス電流に重畳している。（ｂ）はこの
周期信号が正弦波である場合に周期信号によって与えら
れる付加位相を示している。周期信号の周期は変調電流
パルスの周期に一致しているので、つまり、上記付加位
相の１タイムスロット毎の値は等しいので、ＤＰＳＨ−
ＩＭ方式の実施に際して、周期信号の重畳は出力光強度
に変化を与えない。
【００１４】周期信号として正弦波を用いた場合、周期
信号の生成が容易である。
信号の生成が容易である。
【００１５】本発明によると、周期信号を変調電流パル
スとともにバイアス電流に重畳しているので、波長分散
による波形劣化が生じにくくなる。
スとともにバイアス電流に重畳しているので、波長分散
による波形劣化が生じにくくなる。
【００１６】波長分散による波形劣化が周期信号の付加
によって抑制されるという本発明特有の作用は、周期信
号が正弦波である場合には、正弦波の振幅及び位相に応
じてその大きさが異なる。従って、光信号が光伝送路を
通ったときに受ける波長分散の影響（波形劣化）が最小
になるように、正弦波の振幅及び位相が設定されている
ことが望ましい。
によって抑制されるという本発明特有の作用は、周期信
号が正弦波である場合には、正弦波の振幅及び位相に応
じてその大きさが異なる。従って、光信号が光伝送路を
通ったときに受ける波長分散の影響（波形劣化）が最小
になるように、正弦波の振幅及び位相が設定されている
ことが望ましい。
【００１７】発明者が大型計算機によるシミュレーショ
ンを行ったところ、正弦波による付加位相φを、φ＝Ａ
ｃｏｓ（ωｔ＋２πＢ） とする場合、Ｂ≒０．７５を満足するときに、本発明の
作用が顕著になることが明らかになった。尚、上式にお
いて、ωは角周波数、ｔは時間である。
ンを行ったところ、正弦波による付加位相φを、φ＝Ａ
ｃｏｓ（ωｔ＋２πＢ） とする場合、Ｂ≒０．７５を満足するときに、本発明の
作用が顕著になることが明らかになった。尚、上式にお
いて、ωは角周波数、ｔは時間である。
【００１８】
【実施例】図４は本発明の望ましい実施例におけるアイ
パターンの例を示す図である。
パターンの例を示す図である。
【００１９】この例では、変調電流パルスのデューティ
Ｔｒは０．５、上式における定数Ａは０．３（ラジアン
）、定数Ｂは０．７５、光伝送路の波長分散係数Ｄは１
０００ｐｓ／ｎｍであり、１０Ｇｂｉｔｓ／ｓｅｃのＲ
Ｚ符号形式の変調電流パルスによってＮＲＺ符号形式の
強度変調された信号光を得た場合についてのものである
。
Ｔｒは０．５、上式における定数Ａは０．３（ラジアン
）、定数Ｂは０．７５、光伝送路の波長分散係数Ｄは１
０００ｐｓ／ｎｍであり、１０Ｇｂｉｔｓ／ｓｅｃのＲ
Ｚ符号形式の変調電流パルスによってＮＲＺ符号形式の
強度変調された信号光を得た場合についてのものである
。
【００２０】図から明らかなように、本実施例によると
、波長分散による波形劣化が極めて小さいことが明らか
である。
、波長分散による波形劣化が極めて小さいことが明らか
である。
【００２１】図５は、本実施例における効果を従来技術
と比較するための図であって、周期信号を採用しない場
合におけるＤＰＳＨ−ＩＭ方式によるアイパターンを示
している。
と比較するための図であって、周期信号を採用しない場
合におけるＤＰＳＨ−ＩＭ方式によるアイパターンを示
している。
【００２２】図４との比較を容易にするために、変調電
流パルスのデューティＴｒ及び波長分散係数Ｄは実施例
におけるものと同一とし、Ａ＝０，Ｂ＝０の条件のもと
に図４におけるのと同様の信号についてシミュレーショ
ンしたものである。
流パルスのデューティＴｒ及び波長分散係数Ｄは実施例
におけるものと同一とし、Ａ＝０，Ｂ＝０の条件のもと
に図４におけるのと同様の信号についてシミュレーショ
ンしたものである。
【００２３】この場合、図４に示した実施例と比較して
、波長分散による波形劣化が著しいことが明らかである
。
、波長分散による波形劣化が著しいことが明らかである
。
【００２４】このように、本実施例によると、波長分散
による波形劣化を極めて効果的に抑制することができる
。
による波形劣化を極めて効果的に抑制することができる
。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ＤＰＳＨ−ＩＭ方式が適用される光送信装置において、
変調電流パルスの周期に一致する周期を有する周期信号
を変調電流パルスとともにバイアス電流に重畳するよう
にしているので、波長分散による波形劣化を極めて効果
的に抑制することができるようになるという効果を奏す
る。
ＤＰＳＨ−ＩＭ方式が適用される光送信装置において、
変調電流パルスの周期に一致する周期を有する周期信号
を変調電流パルスとともにバイアス電流に重畳するよう
にしているので、波長分散による波形劣化を極めて効果
的に抑制することができるようになるという効果を奏す
る。
【図１】本発明の原理ブロック図である。
【図２】変調電流パルスの波形図である。
【図３】出力強度波形等の説明図である。
【図４】本発明の実施例におけるアイパターンを示す図
である。
である。
【図５】従来技術におけるアイパターンを示す図である
。
。
２ 半導体レーザ
４ バイアス回路
６ 変調回路
８ マッハツェンダ型光干渉器
１０ 周期信号重畳回路
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体レーザ（２） と、該半導体レ
ーザ（２） にバイアス電流を供給するバイアス回路（
４） と、入力信号に対応した変調電流パルスを上記バ
イアス電流に重畳し、該変調電流パルスによって変動し
た上記半導体レーザ（２） の発振周波数の積分値が位
相量としてπ又は−πになるようにする変調回路（６）
と、上記半導体レーザ（２）からの光を強度変調光に
変換する、上記変調電流パルスの１タイムスロットに相
当する遅延時間差を有するマッハツェンダ型光干渉器（
８） と、上記変調電流パルスの１タイムスロットに相
当する周期を有する周期信号を上記バイアス電流に重畳
する周期信号重畳回路（１０）とを備えたことを特徴と
する光送信装置。 - 【請求項２】 上記周期信号が正弦波であることを特
徴とする請求項１に記載の光送信装置。 - 【請求項３】 光信号が光伝送路を通ったときに受け
る波長分散の影響が最小になるように上記正弦波の振幅
及び位相が設定されていることを特徴とする請求項２に
記載の光送信装置。 - 【請求項４】 上記正弦波による付加位相φを、φ＝
Ａｃｏｓ（ωｔ＋２πＢ） とするときに（ωは角周波数、ｔは時間）、Ｂ≒０．７
５を満足することを特徴とする請求項２又は３に記載の
光送信装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2411004A JP2970776B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 光送信装置 |
| DE69129977T DE69129977T2 (de) | 1990-12-17 | 1991-12-11 | Optischer Sender |
| EP91121257A EP0491272B1 (en) | 1990-12-17 | 1991-12-11 | Optical transmitter |
| CA002057572A CA2057572C (en) | 1990-12-17 | 1991-12-13 | Optical transmitter |
| US08/153,494 US5379144A (en) | 1990-12-17 | 1993-11-17 | Optical transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2411004A JP2970776B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 光送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04216686A true JPH04216686A (ja) | 1992-08-06 |
| JP2970776B2 JP2970776B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=18520078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2411004A Expired - Fee Related JP2970776B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 光送信装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5379144A (ja) |
| EP (1) | EP0491272B1 (ja) |
| JP (1) | JP2970776B2 (ja) |
| CA (1) | CA2057572C (ja) |
| DE (1) | DE69129977T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE36088E (en) * | 1990-03-01 | 1999-02-09 | Fujitsu Limited | Optical transmitter |
| JP2655508B2 (ja) * | 1995-03-07 | 1997-09-24 | 日本電気株式会社 | 光送信回路 |
| US5612973A (en) * | 1995-06-19 | 1997-03-18 | Massachusetts Institute Of Technology | System employing dissipative pseudorandom dynamics for communications and measurement |
| JP3620966B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2005-02-16 | 富士写真フイルム株式会社 | 半導体レーザ励起固体レーザ |
| JP4146800B2 (ja) * | 2002-01-09 | 2008-09-10 | 株式会社アドバンテスト | 位相変調回路、試験装置、及び通信システム |
| GB0805786D0 (en) * | 2008-03-31 | 2008-04-30 | Filtronic Plc | Methods of modulating a quantum dot laser and a multisection dot laser |
| US8781336B1 (en) * | 2011-02-10 | 2014-07-15 | Finisar Corporation | Optical filter for use in a laser transmitter |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4805235A (en) * | 1986-02-17 | 1989-02-14 | Nec Corporation | Optical transmitter comprising an optical frequency discriminator |
| JPH0810848B2 (ja) * | 1986-05-02 | 1996-01-31 | 日本電気株式会社 | 光送信器 |
| US4754452A (en) * | 1986-09-11 | 1988-06-28 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Optical local area network using a common optical carrier with separate user angle modulation |
| US5025487A (en) * | 1987-01-20 | 1991-06-18 | Gte Laboratories Incorporated | System for transmitting information on interferometrically generated optical carriers |
| JPS648356A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Japan Electronic Control Syst | Ignition timing controller of internal combustion engine |
| EP0357799B1 (en) * | 1988-03-04 | 1995-11-08 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for modulating a semiconductor laser |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP2411004A patent/JP2970776B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-12-11 EP EP91121257A patent/EP0491272B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-11 DE DE69129977T patent/DE69129977T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-13 CA CA002057572A patent/CA2057572C/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-11-17 US US08/153,494 patent/US5379144A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0491272B1 (en) | 1998-08-12 |
| EP0491272A3 (en) | 1993-11-18 |
| US5379144A (en) | 1995-01-03 |
| CA2057572C (en) | 1996-03-26 |
| CA2057572A1 (en) | 1992-06-18 |
| DE69129977T2 (de) | 1999-01-21 |
| JP2970776B2 (ja) | 1999-11-02 |
| DE69129977D1 (de) | 1998-09-17 |
| EP0491272A2 (en) | 1992-06-24 |
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