JPH05110516A - 光中継伝送方式および光中継回路 - Google Patents

光中継伝送方式および光中継回路

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JPH05110516A
JPH05110516A JP3271615A JP27161591A JPH05110516A JP H05110516 A JPH05110516 A JP H05110516A JP 3271615 A JP3271615 A JP 3271615A JP 27161591 A JP27161591 A JP 27161591A JP H05110516 A JPH05110516 A JP H05110516A
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JP
Japan
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signal
optical
phase
circuit
light
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JP3271615A
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English (en)
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Kazuhisa Kaede
和久 楓
Isamu Takano
勇 高野
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Priority to DE69232475T priority patent/DE69232475T2/de
Priority to EP92309601A priority patent/EP0539177B1/en
Priority to US07/964,398 priority patent/US5392147A/en
Priority to EP01202897A priority patent/EP1156605A3/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2210/00Indexing scheme relating to optical transmission systems
    • H04B2210/25Distortion or dispersion compensation
    • H04B2210/254Distortion or dispersion compensation before the transmission line, i.e. pre-compensation

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  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 NRZ変調された光信号に対して分散予等化
中継を行う。 【構成】 光ファイバ101aを伝送されたNRZ変調
された光信号は送信端での分散予等化により送信端とほ
ぼ同様の信号波形で光増幅器102に入力し光増幅され
る。光増幅器102からの出力光は大半が光位相変調器
104に入力されるが、その一部(約1%)は分岐され
て受光回路105で光信号から電気信号に変換され等化
回路106でNRZ信号の等化波形を得る。このNRZ
信号を光位相変調器駆動回路107に入力して光位相変
調器を駆動する。この位相変調器で光信号に位相変化を
与えることによりいわゆるプリチャープが光信号にかけ
られる。その結果、分散予等化が施され、受信端では送
信端とほぼ同様の信号波形の光信号が受信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号のまま中継伝送
を行う光中継伝送方式とそれに用いる光中継回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、光のまま中継伝送を行う方式とし
て光増幅器を用いた1R光中継伝送方式がある。これは
光ファイバ伝送路での伝送損失分だけ信号光のパワーレ
ベルを補償して信号光のパワーレベルを一定のレベルま
で引き上げて後段の光ファイバ伝送路に送出する方式で
ある。また、光端局の半導体レーザに周波数変調を施す
ことにより送信信号光に分散予等化を施し、波長分散に
よるパワーペナルティを低減して再生中継間隔を拡大す
る、プリチャープ法と呼ばれる分散予等化方式がエヌ・
ヘンミ(N.Henmi)他により1990年の光通信
国際会議(Inter National Confe
rence on Optical Fiber Co
mmunication)のテクニカルダイジェストの
PD8(ポストデットラインペーパー、#8)に記載の
論文で提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光増幅器を用
いた1R光中継伝送方式では、信号光パワーレベルは増
幅されるものの、光ファイバ伝送路で受ける波長分散に
よる波形劣化の影響は除かれていないため、伝送距離限
界は波長分散限界によって制限されると言う問題点があ
った。また、波長分散の影響をあらかじめ補償して信号
光を送出するプリチャープ法では、実際上補償できる波
長分散値が制限されるため、最大伝送距離は、その途中
に光増幅器による1R光中継器を用いたとしても、最大
の波長分散補償値に相当する光ファイバ伝送距離に限定
されるという問題点があった。
【0004】また、従来は分散補償のためのキャリヤ
(光周波数)の変調を、半導体レーザに注入する注入電
流を正弦波状に変調することによって行っていた。その
ため、分散補償できる変調信号はRZ変調信号に限定さ
れており、NRZ(Non−return−to−ze
ro)変調信号など他の変調信号には適用できないと言
う問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の光中継伝
送方式は、分散媒質中を伝送される強度変調された信号
光の包絡線信号の位相に同期して前記信号光の位相に所
定の光位相変調を施して中継伝送を行うことを特徴とす
る光中継伝送方式において、前記信号光を強度変調して
いる信号がNRZ信号であり、前記信号光を光位相変調
している信号が、前記信号光を光−電気変換した電気信
号を等化増幅して得られるNRZ信号であることを特徴
とする。
【0006】本発明の第1の光中継回路は、光ファイバ
伝送路を伝搬してきた信号光を光増幅する光増幅器と、
前記光増幅器の出力光の一部を分岐する光分岐回路と、
前記光分岐回路の第1の出力端子に接続されて入力され
た信号光に、位相変調をかけた信号光を後段の光ファイ
バ伝送路に出力する光位相変調器と、前記光分岐回路の
第2の出力端子に接続されて入力した信号を電気信号に
変換する受光回路と、前記受光回路の出力を等化してほ
ぼ光信号の包絡線波形とする等化回路と、前記等化回路
の出力信号を所定の電圧振幅に変換し位相差信号に基づ
き所定の位相にして前記光位相変調器を駆動する光位相
変調器駆動回路と、前記光位相変調器駆動回路の出力位
相と前記光位相変調器へ入力した信号の光の包絡線信号
の位相との位相差を検出して前記位相差信号として出力
する位相検出回路とを備えることを特徴とする。
【0007】本発明の第2の光中継伝送方式は、分散媒
質中を伝送される強度変調された信号光の包絡線信号の
位相に同期して前記信号光の位相に所定の光位相変調を
施して中継伝送を行うことを特徴とする光中継伝送方式
において、前記信号光を強度変調している信号がNRZ
信号であり、前記信号光を光位相変調している信号が、
前記信号光を光−電気変換した電気信号を識別したのち
波形等化を行って得られるNRZ信号であることを特徴
とする。
【0008】本発明の第2の光中継回路は、光ファイバ
伝送路を伝搬してきた信号光を光増幅する光増幅器と、
前記光増幅器の出力光の一部を分岐する光分岐回路と、
前記光分岐回路の第1の出力端子に接続されて入力し信
号光に、位相変調をかけた信号光を後段の光ファイバ伝
送路に出力する光位相変調器と、前記光分岐回路の第2
の出力端子に接続されて入力した信号光を電気信号に変
換する受光回路と、前記受光回路の電気出力信号からタ
イミング信号を抽出するタイミング抽出回路と、前記タ
イミング信号をクロック信号として前記受光回路の電気
出力信号を識別する識別回路と、前記識別回路出力を等
化してほぼ信号光の包絡線波形とする等化回路と、前記
等化回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し位相差信
号に基づき所定の位相として前記光位相変調器を駆動す
る光位相変調器駆動回路と、前記光位相変調器駆動回路
の出力位相と前記光位相変調器へ入力した信号の光の包
絡線信号の位相との位相差を検出して前記位相差信号と
して出力する位相検出回路とを備えることを特徴とす
る。
【0009】
【作用】本発明では、信号光の振幅を光増幅器により増
幅するのみならず、光伝送路の波長分散により生ずる光
信号の波形劣化に対し、信号光に直接位相変調を加える
ことにより予め信号光のままで等化を施すことにより、
予等化1R多段中継が可能となる。
【0010】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0011】図1は本発明の第1の実施例の構成図であ
る。
【0012】図1において、1.55μm零分散光ファ
イバである光ファイバ101aを伝送された波長1.5
7μm、強度変調信号速度10Gb/sのNRZ変調さ
れた光信号は送信端での分散予等化により図2(a)に
示すような送信端の光パルス波形とほぼ同等のパルス波
形で光増幅器102に光パワーレベル−18dBmで入
力し、光パワーレベル10dBmまで光増幅される。こ
こで、光増幅器102は波長1.48μmの光源で励起
されたエルビウムドープ光ファイバ増幅器である。
【0013】光増幅器102からの出力光は大半が光フ
ァイバ101b、光分岐器103、および光ファイバ1
01cを介して光位相変調器104に入力されるが、そ
の一部(約1/100)は光分岐器103で分岐され、
受光回路105で光信号から電気信号に変換される。こ
の受信信号はその波形が光位相変調器104への入力光
信号波形とほぼ同等のNRZ信号波形となるよう等化回
路106で波形等化される。このNRZ信号を光位相変
調器駆動回路107で所定の出力電圧ピーク値を持つN
RZ信号に変換すると共に、受光回路105でモニタし
ている光位相変調器104への入力光信号位相と光位相
変調器駆動回路107の出力信号位相の位相差を位相検
出回路108で検出して、その位相差信号を光位相変調
器駆動回路107へフィードバックして、その位相差が
ほぼ零となるように制御した上で光位相変調器駆動回路
の出力電圧を光位相変調器104に印加する。ここでは
半波長電圧が約5Vの位相変調器を用いているので、ピ
ーク−ピーク値で約2π/5〔rad〕の位相偏移を与
えるため、図2(b)に示すようなピーク−ピーク値が
約2.0VのNRZ信号を出力している。この駆動信号
により光位相変調器104に入力した光信号はピーク−
ピーク値で約2π/5[rad]の図2(c)に示すよ
うな位相変移を受け、その結果、図2(d)に模式的に
示すように、10Gb/s光信号のキャリヤ周波数が変
調され、光パルスの立ち上がりでキャリヤ中心周波数か
ら低い方に偏移し、光パルスの立ち下がりでキャリヤ中
心周波数から高い方に偏移する。ここで光信号に与えた
位相変調は1000ps/nmの波長分散に対応するも
のであり、波長1.57μmでの平均波長分散値を約3
ps/nm・kmとして、約300kmの予等化伝送を
行う。
【0014】なお、光ファイバ101dに送出される光
パワーレベルは、光位相変調器104などの挿入損失の
ため、約5dBmである。また、光ファイバ300km
の伝送損失は約70〜80dBであることから、次の段
の予等化付き光中継器(本発明による光中継器)との間
に、3〜4台の光増幅器のみからなる中継器をおいて中
継伝送することになる。次の段の予等化付き光中継器
(本発明による光中継器)への入力光信号は本実施例の
図2(a)に示した光信号波形とほぼ同様の波形が得ら
れるので、再度、上述の方法・装置構成で光信号のまま
での中継伝送が可能である。
【0015】図3は本発明の第2の実施例の構成図であ
る。
【0016】本実施例では、1.55μm零分散光ファ
イバである光ファイバ301aを伝送された波長1.5
7μm、強度変調信号速度10Gb/sのNRZ変調さ
れた光信号を光増幅器302で光増幅し、その出力光に
光位相変調器304で位相変調を加えて分散予等化を施
すことについては第1の実施例と全く同じであるが、光
位相変調器304に印加する駆動信号の発生方法が異な
る。
【0017】本実施例では駆動信号として光受信回路3
05の出力信号を等化して直接用いるのではなく、光受
信回路305の出力信号を一旦、クロック抽出回路30
6で抽出したクロック信号を用いて識別回路307で識
別した後、等化回路308で波形等化し、光位相変調器
駆動回路309で所定の駆動信号レベルに変換する。こ
の駆動信号の信号レベル、および、位相検出回路310
の出力信号を用いた駆動信号の位相制御については第1
の実施例と同じである。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、NRZ変調された光信
号を光のままで光信号レベルを増幅して中継伝送できる
ことはもとより、分散予等化を含む1R光中継伝送が可
能となる。従って、光信号のままでの分散予等化1R多
段中継が可能となるため、一般に構成が複雑となる光−
電気交換が必要な3R中継器による中継伝送が伝送距離
によって不要となり、また、伝送距離が長い場合でも3
R中継器の数を大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1の実施例の構成図
【図2】本発明第1の実施例、および、本発明第2の実
施例の機能を説明するための説明図
【図3】本発明第2の実施例の構成図
【符号の説明】
101a、101b、101c、101d 光ファイバ 102 光増幅器 103 光分岐器 104 光位相変調器 105 受光回路 106 等化回路 107 位相変調器駆動回路 108 位相検出回路 301a、301b、301c、301d 光ファイバ 302 光増幅器 303 光分岐器 304 光位相変調器 305 受光回路 306 クロック抽出回路 307 識別回路 308 等化回路 309 位相変調器駆動回路 310 位相検出回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分散媒質中を伝送される強度変調された
    信号光の包絡線信号の位相に同期して前記信号光の位相
    に所定の光位相変調を施して中継伝送を行うことを特徴
    とする光中継伝送方式において、前記信号光を強度変調
    している信号がNRZ信号であり、前記信号光を光位相
    変調している信号が、前記信号光を光−電気変換した電
    気信号を等化増幅して得られるNRZ信号であることを
    特徴とする光中継伝送方式。
  2. 【請求項2】 光ファイバ伝送路を伝搬してきた信号光
    を光増幅する光増幅器と、前記光増幅器の出力光の一部
    を分岐する光分岐回路と、前記光分岐回路の第1の出力
    端子に接続されて入力された信号光に、位相変調をかけ
    た信号光を後段の光ファイバ伝送路に出力する光位相変
    調器と、前記光分岐回路の第2の出力端子に接続されて
    入力した信号を電気信号に変換する受光回路と、前記受
    光回路の出力を等化してほぼ光信号の包絡線波形とする
    等化回路と、前記等化回路の出力信号を所定の電圧振幅
    に変換し位相差信号に基づき所定の位相にして前記光位
    相変調器を駆動する光位相変調器駆動回路と、前記光位
    相変調器駆動回路の出力位相と前記光位相変調器へ入力
    した信号の光の包絡線信号の位相との位相差を検出して
    前記位相差信号として出力する位相検出回路とを備える
    ことを特徴とする光中継回路。
  3. 【請求項3】 分散媒質中を伝送される強度変調された
    信号光の包絡線信号の位相に同期して前記信号光の位相
    に所定の光位相変調を施して中継伝送を行うことを特徴
    とする光中継伝送方式において、前記信号光を強度変調
    している信号がNRZ信号であり、前記信号光を光位相
    変調している信号が、前記信号光を光−電気変換した電
    気信号を識別したのち波形等化を行って得られるNRZ
    信号であることを特徴とする光中継伝送方式。
  4. 【請求項4】 光ファイバ伝送路を伝搬してきた信号光
    を光増幅する光増幅器と、前記光増幅器の出力光の一部
    を分岐する光分岐回路と、前記光分岐回路の第1の出力
    端子に接続されて入力した信号光に、位相変調をかけた
    信号光を後段の光ファイバ伝送路に出力する光位相変調
    器と、前記光分岐回路の第2の出力端子に接続されて入
    力した信号光を電気信号に変換する受光回路と、前記受
    光回路の電気出力信号からタイミング信号を抽出するタ
    イミング抽出回路と、前記タイミング信号をクロック信
    号として前記受光回路の電気出力信号を識別する識別回
    路と、前記識別回路出力を等化してほぼ信号光の包絡線
    波形とする等化回路と、前記等化回路の出力信号を所定
    の電圧振幅に変換し位相差信号に基づき所定の位相にし
    て前記光位相変調器を駆動する光位相変調器駆動回路
    と、前記光位相変調器駆動回路の出力位相と前記光位相
    変調器へ入力した信号の光の包絡線信号の位相との位相
    差を検出して前記位相差信号として出力する位相検出回
    路とを備えることを特徴とする光中継回路。
JP3271615A 1991-10-21 1991-10-21 光中継伝送方式および光中継回路 Pending JPH05110516A (ja)

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EP01202898A EP1156606A3 (en) 1991-10-21 1992-10-21 An optical transmission system
DE69232475T DE69232475T2 (de) 1991-10-21 1992-10-21 Optisches Übertragungssystem
EP92309601A EP0539177B1 (en) 1991-10-21 1992-10-21 An optical transmission system
US07/964,398 US5392147A (en) 1991-10-21 1992-10-21 Optical trunk transmission system and an optical repeater circuit
EP01202897A EP1156605A3 (en) 1991-10-21 1992-10-21 An optical transmission system
US08/322,786 US5467213A (en) 1991-10-21 1994-10-13 Optical trunk transmission system and an optical repeater circuit

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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