JPH05145487A - 波長をシフトすることによる光の伝送法およびその装置 - Google Patents
波長をシフトすることによる光の伝送法およびその装置Info
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- JPH05145487A JPH05145487A JP3311834A JP31183491A JPH05145487A JP H05145487 A JPH05145487 A JP H05145487A JP 3311834 A JP3311834 A JP 3311834A JP 31183491 A JP31183491 A JP 31183491A JP H05145487 A JPH05145487 A JP H05145487A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 波長をシフトすることによる光の伝送法およ
びその装置を提供する。 【構成】 放射モジユールＥＭには２つの電極Ｅ、Ｅ′
をもつ分布型フィードバック半導体レーザ２０がある。
このレーザは第１又は第２モードで振動することがで
き、電極Ｅ′に加えられるスイッチング電流Ｉｃの関数
として、それぞれλ１又はλ２の波長で放射される。受
信モジユールＭＲには、波長λ１又はλ２のいずれか１
つに同調したバンドパス光ファイバフィルタ３０があ
り、この出力から検波器Ｄで送出される信号を検波す
る。出力信号Ｓは、スイッチング信号又はそのコンプリ
メンタリ信号に対応している。
びその装置を提供する。 【構成】 放射モジユールＥＭには２つの電極Ｅ、Ｅ′
をもつ分布型フィードバック半導体レーザ２０がある。
このレーザは第１又は第２モードで振動することがで
き、電極Ｅ′に加えられるスイッチング電流Ｉｃの関数
として、それぞれλ１又はλ２の波長で放射される。受
信モジユールＭＲには、波長λ１又はλ２のいずれか１
つに同調したバンドパス光ファイバフィルタ３０があ
り、この出力から検波器Ｄで送出される信号を検波す
る。出力信号Ｓは、スイッチング信号又はそのコンプリ
メンタリ信号に対応している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は波長をシフトすること
による光の伝送とその装置に関する。この装置は光通信
に使用されている。
による光の伝送とその装置に関する。この装置は光通信
に使用されている。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザはとりわけ振幅，位相また
は周波数変調を実施する可能性に基づく光通信に対して
研究が良くなされている。
は周波数変調を実施する可能性に基づく光通信に対して
研究が良くなされている。
【０００３】最近、マルチセクション半導体レーザが発
表されているが、このレーザによりこれらの方法を更に
改善することが可能になった。
表されているが、このレーザによりこれらの方法を更に
改善することが可能になった。
【０００４】光の伝送法には周知の周波数シフトキーイ
ング（ＦＳＫ）を利用しているが、このＦＳＫは２つの
セクションを有したレーザを使用している。このような
方法は、例えば季刊誌“エレクトロン．Ｌｅｔｔ．”１
９９０年，２６号，ページ３０８から３１０に発表され
ているコブリンスキー（ＫＯＢＲＩＮＳＫＩ）他による
タイトルが“同調可能なＤＢＲレーザを用いた高速波長
スイッチングおよびＦＳＫ変調”の論文に記載されてい
る。
ング（ＦＳＫ）を利用しているが、このＦＳＫは２つの
セクションを有したレーザを使用している。このような
方法は、例えば季刊誌“エレクトロン．Ｌｅｔｔ．”１
９９０年，２６号，ページ３０８から３１０に発表され
ているコブリンスキー（ＫＯＢＲＩＮＳＫＩ）他による
タイトルが“同調可能なＤＢＲレーザを用いた高速波長
スイッチングおよびＦＳＫ変調”の論文に記載されてい
る。
【０００５】更にこれらのマルチ電極構造が分布型フィ
ードバック（ＤＦＢ）タイプならば、これらのマルチ電
極構造は季刊誌“エレクトロン．Ｌｅｔｔ．”１９８８
年，２４号，ページ８８８から８８９に発表されている
Ｈ．ショージ（ＳＨＯＪＩ）他によるタイトルが“２電
極分布型フィードバックレーザを用いた新双安定波長ス
イッチング装置”の論文に記載されている方法のスイッ
チングを使用することができることが知られている。こ
れらの構造には更に季刊誌“応用物理．Ｌｅｔｔ．”１
９８９年，５１号，ページ１７７７から１７７９に発表
されておりＫ．Ｙ．ライオウ（ＬＩＯＵ）他によるタイ
トルが“２電極分布型フィードバック注入レーザによる
電気−光論理演算”の論文に記載されている論理回路の
形成に使用することができる。
ードバック（ＤＦＢ）タイプならば、これらのマルチ電
極構造は季刊誌“エレクトロン．Ｌｅｔｔ．”１９８８
年，２４号，ページ８８８から８８９に発表されている
Ｈ．ショージ（ＳＨＯＪＩ）他によるタイトルが“２電
極分布型フィードバックレーザを用いた新双安定波長ス
イッチング装置”の論文に記載されている方法のスイッ
チングを使用することができることが知られている。こ
れらの構造には更に季刊誌“応用物理．Ｌｅｔｔ．”１
９８９年，５１号，ページ１７７７から１７７９に発表
されておりＫ．Ｙ．ライオウ（ＬＩＯＵ）他によるタイ
トルが“２電極分布型フィードバック注入レーザによる
電気−光論理演算”の論文に記載されている論理回路の
形成に使用することができる。
【０００６】更にダブルセクションＤＦＢレーザにおい
て、波長のいくつかを切替えることによるアドレス法が
季刊誌“エレクトロン．Ｌｅｔｔ．”１９８８年，２４
号，ページ１２３７から１２３９に発表されているＪ．
Ｍ．クーパ（ＣＯＯＰＥＲ）他によるタイトルが“ダイ
ナミック波長アドレス技術に対する同調可能なナノセカ
ンドダブルセクションＤＦＢレーザ”の論文に記載され
ている。
て、波長のいくつかを切替えることによるアドレス法が
季刊誌“エレクトロン．Ｌｅｔｔ．”１９８８年，２４
号，ページ１２３７から１２３９に発表されているＪ．
Ｍ．クーパ（ＣＯＯＰＥＲ）他によるタイトルが“ダイ
ナミック波長アドレス技術に対する同調可能なナノセカ
ンドダブルセクションＤＦＢレーザ”の論文に記載され
ている。
【０００７】
【発明の構成】この発明はＦＳＫ変調，スイッチングす
なわち論理演算を行い更にバイナリ信号光伝送を行うた
めのマルチ電極すなわちマルチセクションレーザを使用
する手順を提案している。放射に対する波長ホップの現
象が用いられている。出願人によりこれらの方法は波長
シフトキーイングすなわち短縮してＷＳＫと呼ばれてい
る（登録商標）。
なわち論理演算を行い更にバイナリ信号光伝送を行うた
めのマルチ電極すなわちマルチセクションレーザを使用
する手順を提案している。放射に対する波長ホップの現
象が用いられている。出願人によりこれらの方法は波長
シフトキーイングすなわち短縮してＷＳＫと呼ばれてい
る（登録商標）。
【０００８】波長シフトはセクションが２つの半導体構
造の中に注入される電流を慎重に選ぶことにより得られ
る。この発明により、２Ｇｂｉｔ／ｓを超えるビットレ
イトで誤り率がほぼ１０-9の伝送を得ることができる。
造の中に注入される電流を慎重に選ぶことにより得られ
る。この発明により、２Ｇｂｉｔ／ｓを超えるビットレ
イトで誤り率がほぼ１０-9の伝送を得ることができる。
【０００９】この発明による波長シフトキーイング現象
にはＦＳＫのように周波数シフト現象に対しある限界を
生ずるが、これらの２つの方法（ＷＳＫとＦＳＫ）には
力説しなければならない大きな差がある。ＦＳＫ（すな
わち従来の技術による）においては、数ミリアンペアの
変調電流により数メガヘルツの周波数偏移が生ずるが、
ＷＳＫ（すなわちこの発明による）においては、数ミリ
アンペアの変調により１００メガヘルツ（すなわち波長
がほぼ１ｎｍ）を超えるシフトが生ずる。同様に、この
発明によれば波長変調された信号を復調することもかな
り容易である。ＦＳＫ（すなわち従来の技術による）に
おいては、引き起される現象は振動モードのスリップで
あるが、ＷＳＫ（すなわちこの発明による）において
は、この現象はホップすなわちジャンプモードである。
にはＦＳＫのように周波数シフト現象に対しある限界を
生ずるが、これらの２つの方法（ＷＳＫとＦＳＫ）には
力説しなければならない大きな差がある。ＦＳＫ（すな
わち従来の技術による）においては、数ミリアンペアの
変調電流により数メガヘルツの周波数偏移が生ずるが、
ＷＳＫ（すなわちこの発明による）においては、数ミリ
アンペアの変調により１００メガヘルツ（すなわち波長
がほぼ１ｎｍ）を超えるシフトが生ずる。同様に、この
発明によれば波長変調された信号を復調することもかな
り容易である。ＦＳＫ（すなわち従来の技術による）に
おいては、引き起される現象は振動モードのスリップで
あるが、ＷＳＫ（すなわちこの発明による）において
は、この現象はホップすなわちジャンプモードである。
【００１０】より詳細には、この発明は半導体レーザに
よる光の伝送法に関しており、次のものから成ることを
特徴としている： （Ａ）放射モジュール：２つの電流により２電極半導体
レーザに供給する１番目または２番目の論理値を取ると
みなすことができるバイナリ信号を形成し、電流の一方
は偏光電流Ｉ１であり他方はスイッチング電流Ｉｃが重
畳している偏光電流Ｉ２であり、レーザは電流Ｉ１とＩ
２に対しては１番目の波長に位置している第１モード
で、電流Ｉ１とＩ２＋Ｉｃに対しては２番目の波長に位
置している第２モードで振動しているが、前記２つの波
長はほぼ１ナノメートルを超えて離れている，（Ｂ）受
信モジュール：レーザにより伝送される放射を受ける
が、それは１番目の波長または２番目の波長のいずれか
で行われている。この発明は更にこの方法を実施する装
置にも関している。
よる光の伝送法に関しており、次のものから成ることを
特徴としている： （Ａ）放射モジュール：２つの電流により２電極半導体
レーザに供給する１番目または２番目の論理値を取ると
みなすことができるバイナリ信号を形成し、電流の一方
は偏光電流Ｉ１であり他方はスイッチング電流Ｉｃが重
畳している偏光電流Ｉ２であり、レーザは電流Ｉ１とＩ
２に対しては１番目の波長に位置している第１モード
で、電流Ｉ１とＩ２＋Ｉｃに対しては２番目の波長に位
置している第２モードで振動しているが、前記２つの波
長はほぼ１ナノメートルを超えて離れている，（Ｂ）受
信モジュール：レーザにより伝送される放射を受ける
が、それは１番目の波長または２番目の波長のいずれか
で行われている。この発明は更にこの方法を実施する装
置にも関している。
【００１１】
【実施例】以下図面に基づきこの発明を更に詳しく説明
するが、この発明はこの実施例に制限されるものではな
い。
するが、この発明はこの実施例に制限されるものではな
い。
【００１２】図１には放射モジュールＥＭと受信モジュ
ールＲＭを示している。放射モジュールＥＭには２つの
電極ＥとＥ′を有した分布型フィードバックすなわちＤ
ＦＢ半導体レーザがある。このレーザは第１または第２
モードで振動することができ、従って例えば電極Ｅ′に
加えられるスイッチング電流Ｉｃの値の関数としてそれ
ぞれλ１またはλ２である１番目または２番目の波長で
放射される。
ールＲＭを示している。放射モジュールＥＭには２つの
電極ＥとＥ′を有した分布型フィードバックすなわちＤ
ＦＢ半導体レーザがある。このレーザは第１または第２
モードで振動することができ、従って例えば電極Ｅ′に
加えられるスイッチング電流Ｉｃの値の関数としてそれ
ぞれλ１またはλ２である１番目または２番目の波長で
放射される。
【００１３】２つの偏光電流Ｉ１とＩ２はそれぞれ電極
ＥとＥ′に加えられている。更に、電極Ｅ′にはスイッ
チング電流Ｉｃが加えられているが、このスイッチング
電流Ｉｃは波長モードがλ１またはλ２のいずれかであ
るレーザの動作に対応した２つの論理値ＯとＩｃを取る
ことができる。偏光電流はＡの部分に示してある。
ＥとＥ′に加えられている。更に、電極Ｅ′にはスイッ
チング電流Ｉｃが加えられているが、このスイッチング
電流Ｉｃは波長モードがλ１またはλ２のいずれかであ
るレーザの動作に対応した２つの論理値ＯとＩｃを取る
ことができる。偏光電流はＡの部分に示してある。
【００１４】レーザによる放射は自由空間の中か、また
は単一モード光ファイバのようなガイダンス構造の中に
伝搬していく。放射はその後受信モジュールＲＭにより
受けられ処理される。
は単一モード光ファイバのようなガイダンス構造の中に
伝搬していく。放射はその後受信モジュールＲＭにより
受けられ処理される。
【００１５】受信モジュールには波長λ１またはλ２の
いずれか１つに同調したバンドパス光ファイバ（例えば
ファブリー−ペロフィルタ）がある。光検波器Ｄはフィ
ルタ３０の出力から送出される信号を検波する。その後
にはコンデンサ４０と出力信号Ｓ１またはＳ２を供給す
る増幅器４１がある。フィルタが波長のいずれか１つに
同調する機能があるので、出力信号Ｓはスイッチング信
号またはそのコンプリメンタリ信号に対応している。こ
れらの信号はＢの部分に示してある。１番目（Ｓ１）は
フィルタ３０がλ１に同調している場合に対応し、２番
目（Ｓ２）はフィルタがλ２に同調している場合に対応
している。
いずれか１つに同調したバンドパス光ファイバ（例えば
ファブリー−ペロフィルタ）がある。光検波器Ｄはフィ
ルタ３０の出力から送出される信号を検波する。その後
にはコンデンサ４０と出力信号Ｓ１またはＳ２を供給す
る増幅器４１がある。フィルタが波長のいずれか１つに
同調する機能があるので、出力信号Ｓはスイッチング信
号またはそのコンプリメンタリ信号に対応している。こ
れらの信号はＢの部分に示してある。１番目（Ｓ１）は
フィルタ３０がλ１に同調している場合に対応し、２番
目（Ｓ２）はフィルタがλ２に同調している場合に対応
している。
【００１６】この出願では放射に対しＢＲＳ（埋込リッ
ジ構造）を有したＤＦＢタイプのＩｎＰレーザについて
ＧａＩｎＡｓＰを有した装置を形成している。この種の
構造はＭＯＣＶＤにより得ることができる。使用したレ
ーザにはそれぞれが２００マイクロメートルの２つの同
一の電極がある。基板の背面上にある電極は４７オーム
の抵抗に接続されている。
ジ構造）を有したＤＦＢタイプのＩｎＰレーザについて
ＧａＩｎＡｓＰを有した装置を形成している。この種の
構造はＭＯＣＶＤにより得ることができる。使用したレ
ーザにはそれぞれが２００マイクロメートルの２つの同
一の電極がある。基板の背面上にある電極は４７オーム
の抵抗に接続されている。
【００１７】このレーザは最小バンド幅が１５ＭＨｚで
ある１ｎｍに対し連続した同調範囲を有している。注入
電流の値によりホップモードが取られている。例えば、
５０ｍＡに固定されたＩ１と５３ｍＡから５５ｍＡまで
変化するＩ′１を用いると、振動モードはλ１＝１５２
０．８ｎｍからλ２＝１５２１．８ｎｍまでホップする
（Δλ−（λ１−λ２）＝１ｎｍ）。
ある１ｎｍに対し連続した同調範囲を有している。注入
電流の値によりホップモードが取られている。例えば、
５０ｍＡに固定されたＩ１と５３ｍＡから５５ｍＡまで
変化するＩ′１を用いると、振動モードはλ１＝１５２
０．８ｎｍからλ２＝１５２１．８ｎｍまでホップする
（Δλ−（λ１−λ２）＝１ｎｍ）。
【００１８】図２にはレーザの光スペクトラムを示して
おり、このレーザは７００ＭＨｚでピーク対ピークが７
ｍＡの正弦波状変調電流を電流Ｉ′１とする時のホップ
モードを有している。曲線はλ１＝１５２０．８ｎｍお
よびλ２＝１５２１．８ｎｍにおける２つの振動モード
を示している。
おり、このレーザは７００ＭＨｚでピーク対ピークが７
ｍＡの正弦波状変調電流を電流Ｉ′１とする時のホップ
モードを有している。曲線はλ１＝１５２０．８ｎｍお
よびλ２＝１５２１．８ｎｍにおける２つの振動モード
を示している。
【００１９】波長に対するホップ速度の限界を求めるた
め、この出願では２つのモードについてスイッチング速
度を測定している。図３には０．１ＧＨｚから３．６Ｇ
Ｈｚまで測定したλ１（ａ）およびλ２（ｂ）における
２つのモードに対する応答を示している。第２モード
（ｂ）には１．７ＧＨｚの応答に対し非連続がある。こ
のスイッチング時間はほぼ５００ｐｓより少ない。この
スイッチング時間はレーザの活性層内のキャリアの寿命
および電極の容量により制限される。
め、この出願では２つのモードについてスイッチング速
度を測定している。図３には０．１ＧＨｚから３．６Ｇ
Ｈｚまで測定したλ１（ａ）およびλ２（ｂ）における
２つのモードに対する応答を示している。第２モード
（ｂ）には１．７ＧＨｚの応答に対し非連続がある。こ
のスイッチング時間はほぼ５００ｐｓより少ない。この
スイッチング時間はレーザの活性層内のキャリアの寿命
および電極の容量により制限される。
【００２０】図１の伝送装置の動作特性は非ゼロ復帰擬
似ランダムバイナリ系列（ＮＲＺ−ＰＢＲＳ）を用いて
試験されている。１Ｇｂｉｔ／ｓで受信電力（ｄＢｍで
表示）の関数である誤り率（ＢＥＲ）は図４で２つのモ
ード（曲線（ａ）と（ｂ））として示されている。誤り
率１０-9に対して−２３ｄＢｍおよび−２１ｄＢｍの成
分が得られている。この発明による装置は２Ｇｂｉｔ／
ｓまで試験されている。
似ランダムバイナリ系列（ＮＲＺ−ＰＢＲＳ）を用いて
試験されている。１Ｇｂｉｔ／ｓで受信電力（ｄＢｍで
表示）の関数である誤り率（ＢＥＲ）は図４で２つのモ
ード（曲線（ａ）と（ｂ））として示されている。誤り
率１０-9に対して−２３ｄＢｍおよび−２１ｄＢｍの成
分が得られている。この発明による装置は２Ｇｂｉｔ／
ｓまで試験されている。
【図１】この発明による伝送装置の概観図を示す。
【図２】この発明により使用されたレーザにより放射さ
れるスペクトラムを示す。
れるスペクトラムを示す。
【図３】０．１ＧＨｚと３．６ＧＨｚの間のレーザの２
つの振動モードのスペクトル応答を示す。
つの振動モードのスペクトル応答を示す。
【図４】使用した２つのモードを受信した電力の関数で
ある誤り率（ＢＥＲ）の変化を示す。
ある誤り率（ＢＥＲ）の変化を示す。
１１，１２，１４ 供給回路 ２０ 半導体レーザ ３０ バンドパス光フィルタ ４０ コンデンサ ４１ 増幅器
フロントページの続き (71)出願人 591277315 フランス テレコム エタブリスモン オ トノムドウ ドロワ ピユブリツク （セ ントレ ナシヨナル デテユーデ デ テ レコミユニカシオン） ＦＲＡＮＣＥ ＴＥＬＥＣＯＭ ＥＴＡＢ ＬＩＳＳＥＭＥＮＴ ＡＵＴＯＮＯＭＥ ＤＥ ＤＲＯＩＴ ＰＵＢＬＩＣ （ＣＥ ＮＴＲＥ ＮＡＴＩＯＮＡＬ Ｄ’ＥＴＵ ＤＥＳ ＤＥＳ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩ ＣＡＴＩＯＮＳ） フランス国，92131 イシレムーリノー， ル デユ ジエネラル レツクラーク 38 ／40番地 (72)発明者 モハメド チヤウキ フランス国， 22300 ラニヨン， ボレ バー ダムール， 34番地 (72)発明者 パトリス ポテイエ フランス国， 22300 ラニヨン， リユ デユ カプチーノ， 10番地 (72)発明者 レネ オーフレ フランス国， 22700 ペロ−ギレ， ケ ルヌ ロアネ （ 番地なし）
Claims (4)
- 【請求項１】 次のものから成ることを特徴とする半導
体レーザによる光の伝送法： （Ａ）放射モジュール（ＥＭ）：２つの電流により２電
極（Ｅ，Ｅ′）半導体レーザ（２０）に供給する１番目
（Ｏ）また２番目（Ｉｃ）の論理値を取るとみなすこと
ができるバイナリ信号を形成し、電流の一方は偏光電流
（Ｉ１）であり他方はスイッチング電流（Ｉｃ）が重畳
している偏光電流（Ｉ２）であり、レーザは電流（Ｉ
１）と（Ｉ２）に対しては１番目の波長（λ１）に位置
している第１モードで、電流（Ｉ１）と（Ｉ２＋Ｉｃ）
に対しては２番目の波長に位置している第２モードで振
動しているが、前記の２つの波長（λ１，λ２）はほぼ
１ナノメートルを超えて離れている、 （Ｂ）受信モジュール：レーザにより伝送される放射を
受けるが、それは１番目の波長（λ１）または２番目の
波長（λ２）のいずれかで行われている。 - 【請求項２】 次のものから成ることを特徴とする請求
項１に記載の方法を実施するための光伝送装置： （Ａ）次のものから成る放射モジュール（ＥＭ）：偏光
電流（Ｉ１）と（Ｉ２）に対する２つの供給回路（１
１，１２）とスイッチング電流（Ｉｃ）に対する供給回
路（１４）があり、前記回路（１４）は１番目または２
番目の論理値を取るとみなすことができるバイナリ信号
を受けているが、更にそれぞれが２つの回路（１１，１
２）に接続されしかも偏光電流（Ｉ１，Ｉ２）が供給さ
れている同一の２つの電極（Ｅ，Ｅ′）を有した半導体
レーザ（２０）があり、電極の一方（Ｅ′）はスイッチ
ング電流（Ｉｃ）に対する供給回路（１４）にも接続さ
れており、前記レーザ（２０）は第１または第２モード
で振動しており更に電極（Ｅ，Ｅ′）で受ける一組の電
流が（Ｉ１とＩ２）または（Ｉ１とＩ２＋Ｉｃ）のいず
れかであることによる１番目の波長（λ１）または２番
目の波長（λ２）で放射している、 （Ｂ）次のものから成る受信モジュール（ＲＭ）：レー
ザ（２０）から出される放射を受け更に１番目の波長
（λ１）または２番目の波長（λ２）のいずれかに同調
している光フィルタ（３０）と、フィルタ（３０）の後
に置かれ更にフィルタが（λ１）または（λ２）のいず
れかに調整されていることにより変調信号またはそのコ
ンプリメンタリ信号のイメージ信号のいずれかを供給し
ている光検波器。 - 【請求項３】 レーザが分布型フィードバックタイプ
（ＤＦＢ）であることを特徴とする請求項２に記載の光
伝送装置。 - 【請求項４】 レーザがほぼ１．５ｎｍで放射する埋込
リッジＧａＩｎＡｓＰ／ＩｎＰタイプであることを特徴
とする請求項３に記載の光伝送装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9013528 | 1990-10-31 | ||
| FR9013528A FR2668670B1 (fr) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Procede de transmission optique par decalage en longueur d'onde et systeme correspondant. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145487A true JPH05145487A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=9401750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3311834A Withdrawn JPH05145487A (ja) | 1990-10-31 | 1991-10-30 | 波長をシフトすることによる光の伝送法およびその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5243608A (ja) |
| EP (1) | EP0484228A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05145487A (ja) |
| FR (1) | FR2668670B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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