JPH047618B2 - - Google Patents

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JPH047618B2
JPH047618B2 JP57195787A JP19578782A JPH047618B2 JP H047618 B2 JPH047618 B2 JP H047618B2 JP 57195787 A JP57195787 A JP 57195787A JP 19578782 A JP19578782 A JP 19578782A JP H047618 B2 JPH047618 B2 JP H047618B2
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JP
Japan
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optical
optical fiber
wavelength
output
pulse signal
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JP57195787A
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Japanese (ja)
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JPS5986337A (en
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Katsu Iwashita
Seiji Nakagawa
Kazuo Hagimoto
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH047618B2 publication Critical patent/JPH047618B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/22Arrangements affording multiple use of the transmission path using time-division multiplexing
    • H04L5/26Arrangements affording multiple use of the transmission path using time-division multiplexing combined with the use of different frequencies

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、送信装置に複数の電気パルス信号が
入力し、これに多重化された光パルス信号として
光フアイバに伝送し、受信装置で複数の電気パル
ス信号に変換する光多重伝送方式に関する。特
に、送信装置に半導体レーザを使用し、その半導
体レーザが注入する電気信号のレベルに応じて出
力光波長が変化する特性のものであつて、この特
性および光フアイバの分散特性を利用して、光フ
アイバの受信出力端でいわゆるチヤープパルスを
得る通信方式に関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field to which the Invention Pertains] The present invention is directed to a transmitting device in which a plurality of electrical pulse signals are input, multiplexed optical pulse signals are transmitted to an optical fiber, and a receiving device receives a plurality of electrical pulse signals. This invention relates to an optical multiplex transmission system that converts electrical pulse signals into electrical pulse signals. In particular, a semiconductor laser is used as a transmitter, and the output light wavelength changes depending on the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser.Using this characteristic and the dispersion characteristics of the optical fiber, The present invention relates to a communication system that obtains so-called chirp pulses at the receiving output end of an optical fiber.

〔従来技術の説明〕[Description of prior art]

複数の入力電気パルス信号に対応して複数の半
導体レーザを設け、各入力電気パルス信号の位相
を少しずつ相違させて各半導体レーザを駆動し、
各半導体レーザの出力光を合波器で一つにまとめ
ると、上記複数の入力電気パルス信号の情報が時
系列的に配列された光パルス信号を得ることがで
きる。この光パルス信号を1本の光フアイバで伝
送し、受信装置では時系列的に配置された光パル
ス信号から上記複数の入力電気パルス信号に対応
する出力電気パルス信号を復元することができ
る。このような装置で光パルス信号の幅を狭くし
ても、光パルスの立ち上りおよび立ち下りには必
ず裾の部分があり、隣接するパルスとの区別がつ
かなくなるところで通信速度の限界がある。
A plurality of semiconductor lasers are provided corresponding to a plurality of input electric pulse signals, and each semiconductor laser is driven by slightly different phases of each input electric pulse signal,
When the output lights of each semiconductor laser are combined into one by a multiplexer, it is possible to obtain an optical pulse signal in which information of the plurality of input electric pulse signals is arranged in time series. This optical pulse signal is transmitted through a single optical fiber, and the receiving device can restore output electrical pulse signals corresponding to the plurality of input electrical pulse signals from the optical pulse signals arranged in time series. Even if the width of the optical pulse signal is narrowed in such a device, there is always a tail at the rise and fall of the optical pulse, and there is a limit to the communication speed when it becomes impossible to distinguish between adjacent pulses.

一方、半導体レーザを電気パルス信号で駆動す
ると、多数の縦モード発振が生じる。これを抑圧
するために半導体レーザを分布帰還形(DFB)
または分布反射形(DRB)とする技術が開発さ
れた。この技術により多数の縦モード発振は抑圧
されるが、このような半導体レーザは注入電流の
大きさにより出力光波長が変化する特性がある。
このような出力光を分散特性を有する光フアイバ
に伝送すると、波長により伝送速度が相違するの
で信号波形が変化する現象が知られている。この
現象について詳しくは次の文献に記述がある。
On the other hand, when a semiconductor laser is driven with an electric pulse signal, many longitudinal mode oscillations occur. To suppress this, the semiconductor laser is distributed feedback type (DFB).
Alternatively, a distributed reflection type (DRB) technology has been developed. Although this technique suppresses many longitudinal mode oscillations, such semiconductor lasers have a characteristic that the output light wavelength changes depending on the magnitude of the injected current.
It is known that when such output light is transmitted through an optical fiber having dispersion characteristics, the signal waveform changes because the transmission speed differs depending on the wavelength. This phenomenon is described in detail in the following literature.

(1) K.Kishino etal:IEEE,JQE Vol 18 No.3
343〜351頁 1982年 March (2) K.Iwashita etal:Chirp Pulse
Transmission Through Single Mode‐
Fiber,Electronics Letters Vol 18 No.20
873〜874頁 1982年9月30日 〔発明の目的〕 本発明はこの現象を積極的に利用して、受信光
パルスのパルス幅を狭くし、上述のような多重光
伝送方式の多重度または通信速度を向上させるこ
とを目的とする。
(1) K.Kishino etal: IEEE, JQE Vol 18 No.3
pp. 343-351 March 1982 (2) K. Iwashita etal: Chirp Pulse
Transmission Through Single Mode-
Fiber, Electronics Letters Vol 18 No.20
Pages 873-874 September 30, 1982 [Object of the Invention] The present invention makes active use of this phenomenon to narrow the pulse width of the received optical pulse and improve the multiplicity or The purpose is to improve communication speed.

〔発明の特徴〕[Features of the invention]

本発明第一の発明は、入力電気パルス信号をそ
れぞれ位相の異なるタイミング信号により標本化
し、各半導体レーザは、注入する電気信号のレベ
ルに応じて出力波長が変化するものであつて、そ
の特性がほぼ等しいものを使用し、光フアイバと
して、半導体レーザが注入する電気信号のレベル
が増大するとき出力光の波長が短波長側に変化す
る特性のものであるときには負の波長分散係数を
有する光フアイバを使用し、半導体レーザが注入
する電気信号のレベルが増大するとき出力光の波
長が長波長側に変化する特性のものであるときに
は正の波長分散係数を有する光フアイバを使用す
ることを特徴とする。
The first aspect of the present invention is to sample input electrical pulse signals using timing signals having different phases, and each semiconductor laser has an output wavelength that changes depending on the level of the injected electrical signal, and its characteristics are An optical fiber with a negative chromatic dispersion coefficient is used when the wavelength of the output light changes to the shorter wavelength side when the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser increases. An optical fiber having a positive chromatic dispersion coefficient is used when the wavelength of the output light changes to the longer wavelength side when the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser increases. do.

本発明第二の発明は、入力電気パルス信号を位
相の等しいタイミング信号で標本化し、各半導体
レーザは、注入する電気信号のレベルに応じて出
力波長が変化するものであつて、その出力光波長
が少しずつ異なるものを使用し、光フアイバとし
て、半導体レーザが注入する電気信号のレベルが
増大するとき出力光の波長が短波長側に変化する
特性のものであるときには負の波長分散係数を有
する光フアイバを使用し、半導体レーザが注入す
る電気信号のレベルが増大するとき出力光の波長
が長波長側に変化する特性のものであるときには
正の波長分散係数を有する光フアイバを使用する
光フアイバを使用することを特徴とする。
The second invention of the present invention is to sample an input electric pulse signal with a timing signal having the same phase, and each semiconductor laser has an output wavelength that changes depending on the level of the injected electric signal. The optical fiber has a negative chromatic dispersion coefficient when the wavelength of the output light changes to the shorter wavelength side when the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser increases. An optical fiber that uses an optical fiber and has a positive chromatic dispersion coefficient when the wavelength of the output light changes toward longer wavelengths when the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser increases. It is characterized by using.

〔実施例による説明〕[Explanation based on examples]

第1図は本発明実施例方式の構成図である。こ
こでは説明をわかりやすくするため、3個の入力
電気パルス信号を多重化して伝送する例により説
明する。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In order to make the explanation easier to understand, an example will be described in which three input electric pulse signals are multiplexed and transmitted.

3個の入力電気パルス信号は入力端子1−1
1−3に供給される。この入力電気パルス信号は、
それぞれ標本化回路2−1〜2−3で標本化され
る。この標本化回路2−1〜2−3には、タイミン
グ信号発生回路3から、順次位相の少しずつ相違
するタイミング信号が供給される。この標本化回
路2−1〜2−3の出力は、それぞれ半導体レーザ
4−1〜4−3に変調入力として与える。各半導体
レーザ4−1〜4−3はこの変調入力に応じて光パ
ルス信号を送出する。
Three input electrical pulse signals are input from input terminal 1-1 to
1-3 is supplied. This input electrical pulse signal is
Each of the signals is sampled by sampling circuits 2-1 to 2-3 . The sampling circuits 2-1 to 2-3 are sequentially supplied with timing signals having slightly different phases from the timing signal generation circuit 3. The outputs of the sampling circuits 2-1 to 2-3 are applied as modulation inputs to semiconductor lasers 4-1 to 4-3 , respectively. Each semiconductor laser 4-1 to 4-3 sends out an optical pulse signal in response to this modulation input.

この光パルス信号は合波器5で合波され、光フ
アイバ7に入射され伝送される。この光フアイバ
7の受信端出力に現われた光パルス信号は、光電
変換器8により電気パルス信号に変換され、分離
回路10で分離して、3個の出力端子11−1
11−3に送出される。
This optical pulse signal is multiplexed by a multiplexer 5, inputted into an optical fiber 7, and transmitted. The optical pulse signal appearing at the receiving end output of the optical fiber 7 is converted into an electric pulse signal by a photoelectric converter 8, separated by a separation circuit 10, and sent to three output terminals 11-1 to 11-1 .
Sent on 11-3 .

第2図は合波器5の構成例を示す図である。こ
の合波器5は、2個のハーフミラー13,14を
用いて、3個の入射光を光フアイバ7に単純に合
成入射するための装置である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the multiplexer 5. As shown in FIG. This multiplexer 5 is a device for simply combining and inputting three incident lights into an optical fiber 7 using two half mirrors 13 and 14.

第3図は分離回路10の構成例を示す図であ
る。入力信号からフレーム同期信号を分離して、
共通制御回路ではタイミング信号を発生する。入
力信号は切換回路16によりこのタイミング信号
により3個の信号に振り分けられる。切換回路1
6の各出力信号はそれぞれ速度変換回路17−1
〜17−3により速度変換されて端子11−1〜1
1−3に送出される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the separation circuit 10. Separate the frame synchronization signal from the input signal,
A common control circuit generates timing signals. The input signal is divided into three signals by the switching circuit 16 according to this timing signal. Switching circuit 1
Each output signal of 6 is sent to a speed conversion circuit 17-1 .
The speed is converted by ~ 17-3 and the terminal 11-1 ~ 1
Sent on 1-3 .

ここで、半導体レーザ4−1〜4−3は、不要縦
モードの発生が抑圧され、注入電流の変化に応じ
て出力光波長が変化する、いわゆるチヤープパル
スを発生させる半導体レーザである。ここでは、
AlGaAs系のDFB(分布帰還形)のレーザが使用
された。この半導体レーザは、注入電流が増大す
ると出力光波長がわずかに短波長側に変化する特
性がある。したがつて、出力光パルスの立ち上り
では出力光波長は次第に短くなり、ピーク値に達
し、立ち下りではピーク値から次第に長くなる。
Here, the semiconductor lasers 4-1 to 4-3 are semiconductor lasers that generate so-called chirp pulses in which the generation of unnecessary longitudinal modes is suppressed and the output light wavelength changes in accordance with changes in the injected current. here,
An AlGaAs-based DFB (distributed feedback) laser was used. This semiconductor laser has a characteristic that when the injection current increases, the output light wavelength changes slightly to the shorter wavelength side. Therefore, at the rising edge of the output optical pulse, the output optical wavelength gradually becomes shorter and reaches the peak value, and at the falling edge, it gradually becomes longer from the peak value.

光フアイバ7には、負の波長分散係数を有する
ものが使用された。上述のように、出力光波長が
立ち上りと立ち下りで変化する光パルスをこのよ
うな光フアイバに通すと、フアイバ内では波長の
短い部分の伝播速度が長い部分の伝播速度より大
きいので、光フアイバの受信出力端に現われる光
パルスは、ピークの部分が立ち上りの方へ寄せら
れて、鋭い波形のパルスとなる性質がある。
The optical fiber 7 used had a negative wavelength dispersion coefficient. As mentioned above, when an optical pulse whose output light wavelength changes at the rise and fall is passed through such an optical fiber, the propagation speed of the shorter wavelength portion is greater than the propagation speed of the longer wavelength portion within the fiber. The optical pulse that appears at the receiving output end of the device has a property that the peak portion is shifted toward the rising edge, resulting in a pulse with a sharp waveform.

このように構成された装置を第4図に示すタイ
ムチヤートを参照して説明する。第4図a〜iは
第1図に示すa〜iの点の波形図である。この波
形図は原理を分かり易くするため、パルス信号は
丸みのない短形波状に描いてある。
The apparatus configured in this way will be explained with reference to the time chart shown in FIG. 4A to 4I are waveform diagrams of points a to i shown in FIG. 1. In this waveform diagram, in order to make the principle easier to understand, the pulse signal is drawn in the form of a rectangular wave with no roundness.

半導体レーザ4−1〜4−3の出力光は、第4図
a,b,cに示すように、少しずつ位相をずらし
てその一部が重なるようにして発生される。した
がつて合波器5で合波すると、その出力光は第4
図dに示すような多値パルスのような波形とな
る。この光パルス信号が光フアイバ7を伝播する
と、前述のように各半導体レーザ4−1〜4−3
出力光のピークの部分が前に寄つて鋭い波形とな
り、受信出力端では第4図eに示すように分離し
た識別可能な波形となる。
The output lights of the semiconductor lasers 4-1 to 4-3 are generated with their phases slightly shifted and partially overlapped, as shown in FIG. 4a, b, and c. Therefore, when multiplexed by multiplexer 5, the output light is the fourth
The waveform becomes a multivalued pulse as shown in Figure d. When this optical pulse signal propagates through the optical fiber 7, the peak portion of the output light from each of the semiconductor lasers 4-1 to 4-3 moves forward to form a sharp waveform as described above, and at the receiving output end, the waveform shown in FIG. The result is a separate and distinguishable waveform as shown in .

これを光電変換器9で電気信号に変換すること
により、第4図fの信号が得られ、さらに分離回
路10で分離され、元の送信入力電気パルス信号
に対応する電気パルス信号g,h,iが復元され
る。
By converting this into an electric signal using the photoelectric converter 9, the signal shown in FIG. i is restored.

入力電気パルス信号は、それぞれフレーム構成
をとることがよい。すなわち、1個のフレームを
少数のビツトのフレーム識別符号と、それにつづ
くそのフレームの制御符号と、さらにそれにつづ
く多数ビツトの情報ビツトとにより構成し、受信
装置でこのフレームを識別して同期をとり、受信
符号を正しく再生することがよい。
The input electrical pulse signals may each have a frame configuration. That is, one frame consists of a frame identification code of a small number of bits, a control code for that frame following that, and a large number of information bits following that, and the receiving device identifies this frame and synchronizes it. , it is better to correctly reproduce the received code.

上述のようにチヤープパルスを利用すると、送
信装置では識別不可能であつた従来装置の限度を
越えてパルスを接近させても、光フアイバ内を伝
播するうちに次第にパルスが鋭くなつて分離さ
れ、光フアイバの出力端では十分にその分離識別
が可能になる。したがつて、従来方式より大きい
伝送速度で信号を伝送することができ、あるいは
多重度を増大することができる。
As mentioned above, when chirped pulses are used, even if the pulses are brought closer together beyond the limit of conventional equipment, which would have made them indistinguishable to the transmitting device, the pulses gradually become sharper and separated as they propagate within the optical fiber, allowing the light to be separated. At the output end of the fiber, its separation is sufficiently possible. Therefore, signals can be transmitted at a higher transmission rate than in the conventional method, or the degree of multiplexing can be increased.

第5図は本発明第二の発明の実施例方式構成図
である。この方式では3個の標本化回路2−1
2−3は同一位相のクロツク信号により標本化さ
れるところに特徴がある。さらに3個の半導体レ
ーザ4−1〜4−3としては、それぞれ出力光の波
長が少しずつ相違するものを使用するところに特
徴がある。この半導体レーザも、不要縦モードが
抑圧され、注入電流の大きさにしたがつて出力光
波長が変化する特性のものである。この例では、
半導体レーザ4−1は出力光波長が最も短く、同
4−3は最も長い。
FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the second invention of the present invention. In this method, three sampling circuits 2-1 ~
2-3 is characterized in that it is sampled using clock signals of the same phase. Furthermore, the three semiconductor lasers 4-1 to 4-3 are characterized in that they each have slightly different wavelengths of output light. This semiconductor laser also has the characteristics that unnecessary longitudinal modes are suppressed and the output light wavelength changes according to the magnitude of the injected current. In this example,
Semiconductor laser 4-1 has the shortest output wavelength, and semiconductor laser 4-3 has the longest output wavelength.

合波器5の構成および分離回路10の構成は前
述の第一の発明の実施例方式のものと同様であ
る。
The structure of the multiplexer 5 and the structure of the separation circuit 10 are similar to those of the embodiment of the first invention described above.

このように構成された装置の動作を第6図に示
すタイムチヤートを用いて説明する。第6図a〜
iは第5図に示すa〜iの点の波形図である。標
本化回路2−1〜2−3は同一のタイミング信号に
同期して標本化を行うので、各半導体レーザ4−
〜4−3の出力光は、第6図a,b,cに示すよ
うに同時刻に発生する。したがつてその合波信号
は第6図dに示すように高いレベルとなる。
The operation of the apparatus configured as described above will be explained using the time chart shown in FIG. Figure 6 a~
i is a waveform diagram of points a to i shown in FIG. Since the sampling circuits 2-1 to 2-3 perform sampling in synchronization with the same timing signal, each semiconductor laser 4-
The output lights 1 to 4-3 are generated at the same time as shown in FIG. 6a, b, and c. Therefore, the combined signal has a high level as shown in FIG. 6d.

ところが、上述のように信号a,b,cの順に
出力光波長が長くなるように半導体レーザ4−1
〜4−3の特性が選ばれているので、この光パル
ス信号が波長分散係数が負である光フアイバ7を
伝播すると、波長の短いものほどその伝播速度が
早くなることから、3個の光パルス信号は次第に
分離する。しかも、上述のように、各半導体レー
ザ4−1〜4−3は注入電力が大きくなると出力光
波長がわずかに短くなる性質があるので、負の波
長分散係数を有する光フアイバ7を伝播すると、
光パルス信号のピーク部分が立ち上り部分に接近
してきて、立ち上りの波形が鋭くなる。したがつ
て、光フアイバ7の受信出力端では、第6図eに
示すように、3個の光パルス信号を分離して識別
することが可能になる。
However, as mentioned above, the semiconductor laser 4-1 is arranged so that the output light wavelength becomes longer in the order of signals a, b, and c.
Since the characteristics of ~ 4-3 are selected, when this optical pulse signal propagates through the optical fiber 7 whose chromatic dispersion coefficient is negative, the propagation speed becomes faster as the wavelength becomes shorter. The pulse signals gradually separate. Moreover, as mentioned above, each of the semiconductor lasers 4-1 to 4-3 has a property that the output light wavelength becomes slightly shorter as the injected power increases, so when the laser beams are propagated through the optical fiber 7 having a negative wavelength dispersion coefficient,
The peak portion of the optical pulse signal approaches the rising portion, and the rising waveform becomes sharp. Therefore, at the reception output end of the optical fiber 7, it becomes possible to separate and identify the three optical pulse signals, as shown in FIG. 6e.

光電変換器9によりこの光パルス信号は電気信
号fに変換され、これがさらに分離回路10によ
り3個の電気パルス信号g〜iに変換される。
This optical pulse signal is converted by the photoelectric converter 9 into an electric signal f, which is further converted into three electric pulse signals g to i by the separation circuit 10.

このように、波長分散のある光フアイバに波長
の異なる光パルスを伝播させると、送信装置では
同時に送信を行つても、受信装置ではこれを時間
的に識別することが可能になる。すなわち、従来
装置では識別が不可能であつた信号の多重化が可
能になり、伝送路の利用効率を増大することがで
きる。
In this way, when optical pulses of different wavelengths are propagated through an optical fiber with chromatic dispersion, even if the transmitting device transmits simultaneously, it becomes possible for the receiving device to temporally distinguish between the two. That is, it becomes possible to multiplex signals that could not be identified with conventional devices, and the efficiency of using the transmission path can be increased.

隣接光パルス信号の波長差Δλは Δλ≧1/n・f0m・L ただしnは半導体レーザの個数、f0はビトレー
ト、mは波長分散係数、Lは光フアイバ長 であることが必要である。
The wavelength difference Δλ between adjacent optical pulse signals is Δλ≧1/n・f 0 m・L where n is the number of semiconductor lasers, f 0 is the bitrate, m is the chromatic dispersion coefficient, and L is the optical fiber length. be.

上記各例では光パルス信号の通路に使用するフ
イルタは省略してあるが、多層膜フイルタあるい
は干渉フイルタによるフイルタを使用して、不要
波の除去あるいは各波長の光パルス信号を選別す
ると、信号雑音比をさらに向上することができ
る。
In each of the above examples, the filter used for the path of the optical pulse signal is omitted, but if a filter such as a multilayer film filter or an interference filter is used to remove unnecessary waves or select the optical pulse signal of each wavelength, signal noise The ratio can be further improved.

次に本発明実施例方式の試験結果を示す。 Next, test results of the method according to the present invention will be shown.

第7図および第8図はその測定結果を示す図で
ある。ここでは出力光波長1.54μmの分布帰還形
半導体レーザを用いた。この半導体レーザは注入
電流に応じて光パルスの立ち上りからピーク値ま
での間に0.7nmだけ波長が短くなる方向に変化す
る。光フアイバはコア径10μm、この波長域で屈
折率差0.25%のシリカ系単一モード光フアイバを
用いた。波長分散係数は−15ps/Km・nmである。
FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams showing the measurement results. Here, a distributed feedback semiconductor laser with an output wavelength of 1.54 μm was used. In this semiconductor laser, the wavelength changes by 0.7 nm from the rise of the optical pulse to the peak value depending on the injected current. The optical fiber used was a silica-based single mode optical fiber with a core diameter of 10 μm and a refractive index difference of 0.25% in this wavelength range. The wavelength dispersion coefficient is -15 ps/Km·nm.

第7図は半導体レーザを駆動したときの波長変
化の測定結果を示す。第7図Bは全光パルス信号
を時間軸上に示す波形図であり、オシロスコープ
で撮影した波形を90度回転させて示す図である。
この時間軸は500ps/divである。第7図Aは、こ
の時間軸に沿つて矢印で示す6個の時間点で、ス
ペクトラム・アナライザによりその波長成分を検
出したスペクトラム分布図である。第7図Aの6
個の波形はそれぞれは、横軸に示す波長について
の波長成分の強度を示す。さらに第7図Cは、全
光パルス信号の立ち上りから立ち下りまでの波長
成分を観測したスペクトラム分布図である。第7
図Aから、時間の経過とともに、すなわち注入電
流の変化に応じて、光パルスの波長が短波長側に
移動している様子がわかる。
FIG. 7 shows the measurement results of wavelength changes when driving a semiconductor laser. FIG. 7B is a waveform diagram showing the total optical pulse signal on the time axis, and is a diagram showing the waveform taken with an oscilloscope rotated by 90 degrees.
This time axis is 500 ps/div. FIG. 7A is a spectrum distribution diagram in which wavelength components are detected by a spectrum analyzer at six time points indicated by arrows along this time axis. Figure 7 A-6
Each of the waveforms indicates the intensity of the wavelength component for the wavelength shown on the horizontal axis. Furthermore, FIG. 7C is a spectrum distribution diagram in which wavelength components from the rise to the fall of the total optical pulse signal are observed. 7th
From FIG. A, it can be seen that the wavelength of the optical pulse moves toward shorter wavelengths as time passes, that is, as the injected current changes.

第8図は伝送されたフアイバ長に対するパルス
幅を示す。送信入力端で1.7nSのパルス幅が104Km
の光フアイバを通過して、0.35nSまで狭くなつた
ことがわかる。したがつて、400Mb/sで変調
された光信号を4波合波し、その4倍の速度の
1.6Gb/sの出力波形を取出すことが可能であ
る。
FIG. 8 shows pulse width versus transmitted fiber length. 1.7nS pulse width at transmission input end is 104Km
It can be seen that the width narrowed down to 0.35 nS after passing through the optical fiber. Therefore, by combining four optical signals modulated at 400 Mb/s,
It is possible to extract an output waveform of 1.6 Gb/s.

上記例では、半導体レーザ12が注入電流が増
加するときその出力光波長が短波長側に変化する
特性を有するものであつたが、逆に、注入電流が
増加するときその出力光波長が長波長側に変化す
る特性を有するものであるときには、伝送路の光
フアイバとして、正の波長分散係数を有するもの
を用いれば、波長の長い成分の伝播時間が短くな
るので、前記と同様にピーク付近の成分が前寄り
になつて、光フアイバの出力端では鋭いパルス信
号波形になる。
In the above example, the semiconductor laser 12 has the characteristic that the wavelength of its output light changes to the shorter wavelength side when the injection current increases, but conversely, when the injection current increases, the wavelength of the output light changes to the longer wavelength side. If the optical fiber has a positive wavelength dispersion coefficient as the transmission line, the propagation time of the long wavelength component will be shortened. The components move toward the front, resulting in a sharp pulse signal waveform at the output end of the optical fiber.

〔効果の説明〕[Explanation of effects]

以上説明したように、チヤープパルスを用いて
多重化を行うので回路に高速動作を必要とせず、
かつパルス幅の広い光パルスを送信側に用いるこ
とにより等価的に受信波形の識別器入力でのパル
スピーク値が高くなりS/N(信号対雑音比)の
改善が図れる。また受信側においてパルス幅が狭
くなるので送信側において多系列の信号を挿入す
ることにより多重化された高速パルスの伝送が可
能となる利点がある。
As explained above, since multiplexing is performed using chirp pulses, the circuit does not require high-speed operation,
In addition, by using an optical pulse with a wide pulse width on the transmitting side, the pulse peak value of the received waveform at the input of the discriminator becomes equivalently high, and the S/N (signal-to-noise ratio) can be improved. Furthermore, since the pulse width is narrowed on the receiving side, there is an advantage that multiplexed high-speed pulses can be transmitted by inserting multiple sequences of signals on the transmitting side.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明第一の発明の実施例方式構成
図。第2図は合波器の構成例を示す図。第3図は
分離回路の構成例を示す図。第4図は本発明第一
の発明の実施例方式動作タイムチヤート。第5図
は本発明第二の発明の実施例方式構成図。第6図
は本発明第二の発明の実施例方式動作タイムチヤ
ート。第7図は半導体レーザを駆動したときの出
力光特性を示す図。第8図は光フアイバの伝送距
離に対するパルス幅の測定結果を示す図。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the first invention of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a multiplexer. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a separation circuit. FIG. 4 is an operational time chart of the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the second invention of the present invention. FIG. 6 is an operational time chart of an embodiment of the second invention. FIG. 7 is a diagram showing output light characteristics when driving a semiconductor laser. FIG. 8 is a diagram showing measurement results of pulse width with respect to optical fiber transmission distance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数の入力電気パルス信号の情報が多重化さ
れた出力光パルス信号を送信する送信装置と、 この光パルス信号を伝送する光フアイバと、 この光フアイバに伝送された光パルス信号を入
力とし上記複数の入力電気パルス信号に対応する
出力電気パルス信号を得る受信装置と を備え、 上記送信装置に、 上記複数の入力電気パルス信号を標本化する手
段と、 この手段の出力に得られる電気パルス信号によ
りそれぞれ強度変調される複数の半導体レーザ
と、 この複数の半導体レーザの出力光を合波して上
記光フアイバに送出する手段と を備えた光多重伝送方式において、 上記標本化する手段は上記複数の入力電気パル
ス信号を周波数が等しくそれぞれ位相の異なるタ
イミング信号により標本化するように構成され、 上記複数の半導体レーザは、注入する電気信号
のレベルに応じて出力光波長が変化するものであ
つてそれぞれ特性がほぼ等しいものが使用され、 上記光フアイバとして、 上記半導体レーザが注入する電気信号のレベル
が増大するとき出力光の波長が短波長側に変化す
る特性のものであるときには負の波長分散係数を
有する光フアイバが使用され、 上記半導体レーザが注入する電気信号のレベル
が増大するとき出力光の波長が長波長側に変化す
る特性のものであるときには正の波長分散係数を
有する光フアイバが使用されることを特徴とする 光多重伝送方式。 2 複数の入力電気パルス信号の情報が多重化さ
れた出力光パルス信号を送信する送信装置と、 この光パルス信号を伝送する光フアイバと、 この光フアイバに伝送された光パルス信号を入
力とし上記複数の入力電気パルス信号に対応する
出力電気パルス信号を得る受信装置と を備え、 上記送信装置に、 上記複数の入力電気パルス信号を標本化する手
段と、 この手段の出力に得られる電気パルス信号によ
りそれぞれ強度変調される複数の半導体レーザ
と、 この複数の半導体レーザの出力光を合波して上
記光フアイバに送出する手段と を備えた光多重伝送方式において、 上記標本化する手段は上記複数の入力電気パル
ス信号を周波数が等しくそれぞれ位相の等しいタ
イミング信号により標本化するように構成され、 上記複数の半導体レーザは、注入する電気信号
のレベルに応じて出力光波長が変化するものであ
つてそれぞれ出力光波長がわずかずつ相違するも
のが使用され、 上記光フアイバとして、 上記半導体レーザが注入する電気信号のレベル
が増大するとき出力光の波長が短波長側に変化す
る特性のものであるときには負の波長分散係数を
有する光フアイバが使用され、 上記半導体レーザが注入する電気信号のレベル
が増大するとき出力光の波長が長波長側に変化す
る特性のものであるときには正の波長分散係数を
有する光フアイバが使用されることを特徴とする 光多重伝送方式。
[Claims] 1. A transmitting device that transmits an output optical pulse signal in which information of a plurality of input electric pulse signals is multiplexed, an optical fiber that transmits this optical pulse signal, and an optical fiber that is transmitted to this optical fiber. a receiving device that receives a pulse signal as input and obtains an output electrical pulse signal corresponding to the plurality of input electrical pulse signals; the transmitting device includes a means for sampling the plurality of input electrical pulse signals; and an output of the means. In an optical multiplex transmission system comprising a plurality of semiconductor lasers, each of which is intensity-modulated by an electric pulse signal obtained from the sample, The sampling means is configured to sample the plurality of input electrical pulse signals using timing signals having equal frequencies and different phases, and the plurality of semiconductor lasers have output optical wavelengths that vary depending on the level of the injected electrical signals. The optical fiber used is one that changes and has almost the same characteristics, and the optical fiber has a characteristic that the wavelength of the output light changes to the shorter wavelength side when the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser increases. In some cases, an optical fiber with a negative chromatic dispersion coefficient is used, and in other cases, an optical fiber with a positive chromatic dispersion coefficient is used, in which the wavelength of the output light changes toward longer wavelengths when the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser increases. An optical multiplex transmission system characterized in that optical fibers having coefficients are used. 2. A transmitting device that transmits an output optical pulse signal in which information of a plurality of input electric pulse signals is multiplexed, an optical fiber that transmits this optical pulse signal, and an optical pulse signal transmitted to this optical fiber as an input and the above-mentioned. a receiving device that obtains output electrical pulse signals corresponding to a plurality of input electrical pulse signals; the transmitting device includes means for sampling the plurality of input electrical pulse signals; and an electrical pulse signal obtained as an output of the means. In an optical multiplex transmission system comprising a plurality of semiconductor lasers, each of which is intensity-modulated by The plurality of semiconductor lasers are configured to sample the input electric pulse signal using timing signals having the same frequency and the same phase, and each of the plurality of semiconductor lasers has an output optical wavelength that changes depending on the level of the injected electric signal. When the optical fiber has a characteristic that the wavelength of the output light changes to the shorter wavelength side when the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser increases, An optical fiber with a negative wavelength dispersion coefficient is used, and when the wavelength of the output light changes to the longer wavelength side when the level of the electrical signal injected by the semiconductor laser increases, a positive wavelength dispersion coefficient is used. An optical multiplexing transmission system characterized in that an optical fiber having the following characteristics is used.
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EP0348167B1 (en) * 1988-06-21 1994-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Digital communicating method and apparatus
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