JPH05346515A - 光遅延等化器 - Google Patents
光遅延等化器Info
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- JPH05346515A JPH05346515A JP4154568A JP15456892A JPH05346515A JP H05346515 A JPH05346515 A JP H05346515A JP 4154568 A JP4154568 A JP 4154568A JP 15456892 A JP15456892 A JP 15456892A JP H05346515 A JPH05346515 A JP H05346515A
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- waveguide type
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
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-
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2861—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using fibre optic delay lines and optical elements associated with them, e.g. for use in signal processing, e.g. filtering
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバの波長分散を補償することが可能
な光遅延等化器を提供する。 【構成】 信号スペクトルをいくつかの周波数成分に空
間的に分離するアレイ導波路型分波器と、各々の周波数
に対応して異なった光路長を有するアレイ導波路型光遅
延線と、各々の周波数成分を合波するアレイ導波路型合
波器とを備え、前記アレイ導波路型波器によって信号ス
ペクトルをいくつかの周波数成分に空間的に分離し、光
ファイバの分散によって生じた各々の周波数成分間の相
対的な遅延時間差を補償するようにアレイ導波路型光遅
延線の光路長差を調節し、これら各々の周波数成分をア
レイ導波路型合波器によって再び合波する。
な光遅延等化器を提供する。 【構成】 信号スペクトルをいくつかの周波数成分に空
間的に分離するアレイ導波路型分波器と、各々の周波数
に対応して異なった光路長を有するアレイ導波路型光遅
延線と、各々の周波数成分を合波するアレイ導波路型合
波器とを備え、前記アレイ導波路型波器によって信号ス
ペクトルをいくつかの周波数成分に空間的に分離し、光
ファイバの分散によって生じた各々の周波数成分間の相
対的な遅延時間差を補償するようにアレイ導波路型光遅
延線の光路長差を調節し、これら各々の周波数成分をア
レイ導波路型合波器によって再び合波する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの波長分散
を光領域で補償する光遅延等化器に関するものである。
を光領域で補償する光遅延等化器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現行の1.3μm波長零分散ファイバを
用いて1.55μm波長(最低損失波長)で伝送を行う
と光ファイバの分散によって波形歪みが生じ、高速伝送
を行う場合伝送距離が著しく制限される。
用いて1.55μm波長(最低損失波長)で伝送を行う
と光ファイバの分散によって波形歪みが生じ、高速伝送
を行う場合伝送距離が著しく制限される。
【0003】この問題を解決する手段として、零分散波
長を1.55μmにシフトした零分散シフトファイバを
伝送路として新たに用いる方法がある。また、光ファイ
バの分散を光領域で補償するものとして、伝送路ファイ
バと逆の分散特性を持ったファイバを挿入する方法(文
献1:D.Marcuse,Appl.Optics,vol.20,No.4,pp.696-70
0,1981、参照)、回折格子対を用いる方法(文献2:E.B.
Treacy,IEEE,J.QuantumElectron.,vol.5,No.9,pp.454-4
58,1969、参照)、反射型ファブリ・ペロー干渉計を用い
る方法(文献3:L.J.Cimini,Jr.et al.,IEEE,J,Lightwa
ve Technol.,vol.8,No.5,pp.649-659,1990、参照)、光
トランスバーサルフィルタを用いる方法(文献4:高知
尾他、特願平4-106587)が提案されている。また、文献
5:L.B.Jeunhomme著「Single Mode Fiber Optics」213-2
15頁(1983年)に分散性格子と光ファイバ遅延線を用いた
光遅延等化器が説明されている。
長を1.55μmにシフトした零分散シフトファイバを
伝送路として新たに用いる方法がある。また、光ファイ
バの分散を光領域で補償するものとして、伝送路ファイ
バと逆の分散特性を持ったファイバを挿入する方法(文
献1:D.Marcuse,Appl.Optics,vol.20,No.4,pp.696-70
0,1981、参照)、回折格子対を用いる方法(文献2:E.B.
Treacy,IEEE,J.QuantumElectron.,vol.5,No.9,pp.454-4
58,1969、参照)、反射型ファブリ・ペロー干渉計を用い
る方法(文献3:L.J.Cimini,Jr.et al.,IEEE,J,Lightwa
ve Technol.,vol.8,No.5,pp.649-659,1990、参照)、光
トランスバーサルフィルタを用いる方法(文献4:高知
尾他、特願平4-106587)が提案されている。また、文献
5:L.B.Jeunhomme著「Single Mode Fiber Optics」213-2
15頁(1983年)に分散性格子と光ファイバ遅延線を用いた
光遅延等化器が説明されている。
【0004】図4は、その光遅延等化器の概略構成を示
すブロック構成図である。図4において、41は光ファ
イバ伝送路、42は第1のレンズ、43は分散性格子、
44は第2のレンズ、45は光ファイバ遅延線、46は
フォトダイオードである。
すブロック構成図である。図4において、41は光ファ
イバ伝送路、42は第1のレンズ、43は分散性格子、
44は第2のレンズ、45は光ファイバ遅延線、46は
フォトダイオードである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、零
分散シフトファイバを新たに伝送路として用いる場合、
新たにファイバを敷設することとなり、既存設備を有効
に活用するという点からあまり得策ではない。たとえ零
分散シフトファイバを敷設したとしても、信号光の中心
波長とファイバの零分散波長を完全に一致させることは
難しいと考えられる。
分散シフトファイバを新たに伝送路として用いる場合、
新たにファイバを敷設することとなり、既存設備を有効
に活用するという点からあまり得策ではない。たとえ零
分散シフトファイバを敷設したとしても、信号光の中心
波長とファイバの零分散波長を完全に一致させることは
難しいと考えられる。
【0006】また、逆分散ファイバを挿入する方法は、
長距離(伝送路ファイバの長さにもよるが)の逆分散フ
ァイバが必要であり、損失による感度劣化や装置の大き
さの点から不利である。回折格子対や反射型ファブリ・
ペロー干渉計を用いる方法は、光結合の際に十分な調整
が必要であり現実に装置化することが困難である。光ト
ランスバーサルフィルタに関しても、回折格子対や反射
型ファブリ・ペロー干渉計と同様に十分な帯域と遅延量
が得られるとは言い難い。
長距離(伝送路ファイバの長さにもよるが)の逆分散フ
ァイバが必要であり、損失による感度劣化や装置の大き
さの点から不利である。回折格子対や反射型ファブリ・
ペロー干渉計を用いる方法は、光結合の際に十分な調整
が必要であり現実に装置化することが困難である。光ト
ランスバーサルフィルタに関しても、回折格子対や反射
型ファブリ・ペロー干渉計と同様に十分な帯域と遅延量
が得られるとは言い難い。
【0007】また、分散性格子と光ファイバ遅延線を用
いた光遅延等化器は分散性格子の部分が空間系で構成さ
れており、回折格子対の場合と同様に現実に装置化する
ことが困難である。
いた光遅延等化器は分散性格子の部分が空間系で構成さ
れており、回折格子対の場合と同様に現実に装置化する
ことが困難である。
【0008】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、光ファイバの波長
分散を補償することが可能な光遅延等化器を提供するこ
とにある。
されたものであり、本発明の目的は、光ファイバの波長
分散を補償することが可能な光遅延等化器を提供するこ
とにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の光遅延等化器は、信号スペクトルをいく
つかの周波数成分に空間的に分離するアレイ導波路型分
波器と、各々の周波数に対応して異なった光路長を有す
るアレイ導波路型光遅延線と、各々の周波数成分を合波
するアレイ導波路型合波器とを具備したことを最も主な
特徴とする。
めに、本発明の光遅延等化器は、信号スペクトルをいく
つかの周波数成分に空間的に分離するアレイ導波路型分
波器と、各々の周波数に対応して異なった光路長を有す
るアレイ導波路型光遅延線と、各々の周波数成分を合波
するアレイ導波路型合波器とを具備したことを最も主な
特徴とする。
【0011】
【作用】前述の手段によれば、アレイ導波路型分波器に
よって信号スペクトルをいくつかの周波数成分に空間的
に分離し、光ファイバの分散によって生じた各々の周波
数成分間の相対的な遅延時間差を補償するようにアレイ
導波路型光遅延線の光路長差を調節し、これら各々の周
波数成分をアレイ導波路型合波器によって再び合波す
る。
よって信号スペクトルをいくつかの周波数成分に空間的
に分離し、光ファイバの分散によって生じた各々の周波
数成分間の相対的な遅延時間差を補償するようにアレイ
導波路型光遅延線の光路長差を調節し、これら各々の周
波数成分をアレイ導波路型合波器によって再び合波す
る。
【0012】このように、信号スペクトルをいくつかの
周波数成分に空間的に分離し、各々に光ファイバ伝送路
とは逆の相対遅延時間を与えることにより、光ファイバ
の分散を補償し波形劣化を軽減することができる。
周波数成分に空間的に分離し、各々に光ファイバ伝送路
とは逆の相対遅延時間を与えることにより、光ファイバ
の分散を補償し波形劣化を軽減することができる。
【0013】遅延量の調節は、各々の光遅延線の光路長
差を調節することによって行えるため、大きな遅延量を
得ることが容易である。また、すべて光導波路で構成さ
れているため小型化・モジュール化が容易である。
差を調節することによって行えるため、大きな遅延量を
得ることが容易である。また、すべて光導波路で構成さ
れているため小型化・モジュール化が容易である。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0015】図1は、本発明の一実施例のアレイ導波路
型光遅延等化器の概略構成を示すブロック構成図であ
る。図2は図1の中で用いられているアレイ導波路型光
分合波器(高橋他、1991年 信学会秋季全国大会、
C−200参照)の概略構成を示すブロック構成図であ
る。
型光遅延等化器の概略構成を示すブロック構成図であ
る。図2は図1の中で用いられているアレイ導波路型光
分合波器(高橋他、1991年 信学会秋季全国大会、
C−200参照)の概略構成を示すブロック構成図であ
る。
【0016】本実施例のアレイ導波路型光遅延等化器
は、図1に示すように、アレイ導波路型分波器1とアレ
イ導波路型光分合波器2が、アレイ導波路型光遅延線3
(f1,f2,f3・・・fN)で接続されている。
は、図1に示すように、アレイ導波路型分波器1とアレ
イ導波路型光分合波器2が、アレイ導波路型光遅延線3
(f1,f2,f3・・・fN)で接続されている。
【0017】本実施例のアレイ導波路型光遅延等化器
は、アレイ導波路型分波器1によって信号スペクトルを
いくつかの周波数成分に空間的に分離し、光ファイバの
分散によって生じた各々の周波数成分間の相対的な遅延
時間差を補償するようにアレイ導波路型光遅延線3の光
路長差を調節し、これら各々の周波数成分をアレイ導波
路型合波器2によって再び合波する。
は、アレイ導波路型分波器1によって信号スペクトルを
いくつかの周波数成分に空間的に分離し、光ファイバの
分散によって生じた各々の周波数成分間の相対的な遅延
時間差を補償するようにアレイ導波路型光遅延線3の光
路長差を調節し、これら各々の周波数成分をアレイ導波
路型合波器2によって再び合波する。
【0018】このように、信号スペクトルをいくつかの
周波数成分に空間的に分離し、各々に光ファイバ伝送路
とは逆の相対遅延時間を与えることにより、光ファイバ
の分散を補償し波形劣化を軽減することができる。
周波数成分に空間的に分離し、各々に光ファイバ伝送路
とは逆の相対遅延時間を与えることにより、光ファイバ
の分散を補償し波形劣化を軽減することができる。
【0019】遅延量の調節は、アレイ導波路型光遅延線
3の各々の光遅延線の光路長差を調節することによって
行えるため、大きな遅延量を得ることが容易である。
3の各々の光遅延線の光路長差を調節することによって
行えるため、大きな遅延量を得ることが容易である。
【0020】また、すべて光導波路で構成されているた
め小型化・モジュール化が容易である。
め小型化・モジュール化が容易である。
【0021】図2に示すように、アレイ導波路21は、
入力用シングルモード導波路端を中心とする扇型の入力
側スラブ導波路22に接続されている。入力導波路から
入力側スラブ導波路22に放射した光は、アレイ導波路
21の各アレイ導波路に均等にパワー配分され、各アレ
イ導波路を伝搬した後、出力側スラブ導波路23の端部
24に収束する。アレイ導波路21に設けられた光路長
差△L0により生じる波長分散性のため、収束位置は、
波長によりx軸方向に移動する。つまり、周波数によっ
て出力位置が異なる。空間的に分離された各周波数成分
は、再び次段のアレイ導波路へ入力される。このアレイ
導波路(光遅延線)21では、伝送路光ファイバの分散
を補償する長さの光路長差△Lが与えられ、出力側スラ
ブ導波路(アレイ導波路型合波器)23で再び合波され
出力される。アレイ導波路型合波器23は、入力と出力
が逆であるが入力側スラブ導波路(アレイ導波路型分波
器)22と同じ構成である。
入力用シングルモード導波路端を中心とする扇型の入力
側スラブ導波路22に接続されている。入力導波路から
入力側スラブ導波路22に放射した光は、アレイ導波路
21の各アレイ導波路に均等にパワー配分され、各アレ
イ導波路を伝搬した後、出力側スラブ導波路23の端部
24に収束する。アレイ導波路21に設けられた光路長
差△L0により生じる波長分散性のため、収束位置は、
波長によりx軸方向に移動する。つまり、周波数によっ
て出力位置が異なる。空間的に分離された各周波数成分
は、再び次段のアレイ導波路へ入力される。このアレイ
導波路(光遅延線)21では、伝送路光ファイバの分散
を補償する長さの光路長差△Lが与えられ、出力側スラ
ブ導波路(アレイ導波路型合波器)23で再び合波され
出力される。アレイ導波路型合波器23は、入力と出力
が逆であるが入力側スラブ導波路(アレイ導波路型分波
器)22と同じ構成である。
【0022】以下、具体例について説明する。10Gb
it/sのPSK信号(スペクトルの広がりは20GH
zとする)を通常分散ファイバ(17ps/km/n
m)で200km伝送するときの分散補償について考え
る。
it/sのPSK信号(スペクトルの広がりは20GH
zとする)を通常分散ファイバ(17ps/km/n
m)で200km伝送するときの分散補償について考え
る。
【0023】このとき、補償すべき遅延時間は、544
ps/20GHzであり、これは屈折率n=1.5の光
遅延線10.88cmの長さに相当する。ここで、20
GHzの信号帯域幅は1GHz毎の20個の周波数帯に
分離し、各々10.88÷20=0.544cmの光路長
差を与えるものとする。これにより、図3に示すよう
に、階段状の遅延を持つ特性が得られる。分解能を上げ
ていれば、伝送路光ファイバ分散の逆特性に近づくこと
が分かる。
ps/20GHzであり、これは屈折率n=1.5の光
遅延線10.88cmの長さに相当する。ここで、20
GHzの信号帯域幅は1GHz毎の20個の周波数帯に
分離し、各々10.88÷20=0.544cmの光路長
差を与えるものとする。これにより、図3に示すよう
に、階段状の遅延を持つ特性が得られる。分解能を上げ
ていれば、伝送路光ファイバ分散の逆特性に近づくこと
が分かる。
【0024】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
【0025】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、伝送路光ファイバ分散と逆の分散特性を実現でき、
伝送路光ファイバ分散の補償が可能である。
ば、伝送路光ファイバ分散と逆の分散特性を実現でき、
伝送路光ファイバ分散の補償が可能である。
【0026】また、遅延の与え方がアレイ導波路の光路
長差を利用しているため、遅延量を大きくすることが容
易である。
長差を利用しているため、遅延量を大きくすることが容
易である。
【0027】また、すべて光導波路構成のため小型化・
モジュール化が容易である。
モジュール化が容易である。
【図1】 本発明の一実施例のアレイ導波路型光遅延等
化器の概略構成を示すブロック構成図、
化器の概略構成を示すブロック構成図、
【図2】 図1の中で用いられているアレイ導波路型光
分合波器の概略構成を示すブロック構成図、
分合波器の概略構成を示すブロック構成図、
【図3】 本実施例の等化器遅延特性の一例を示す図、
【図4】 従来の分散性格子と光ファイバ遅延線を用い
た光遅延等化器の概略構成を示すブロック構成図。
た光遅延等化器の概略構成を示すブロック構成図。
1…アレイ導波路型分波器、2…アレイ導波路型光分合
波器、3…アレイ導波路型光遅延線、21…アレイ導波
路、22…入力側スラブ導波路、23…出力側スラブ導
波路、24…出力側スラブ導波路の端部。
波器、3…アレイ導波路型光遅延線、21…アレイ導波
路、22…入力側スラブ導波路、23…出力側スラブ導
波路、24…出力側スラブ導波路の端部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 一弘 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 信号スペクトルをいくつかの周波数成分
に空間的に分離するアレイ導波路型分波器と、各々の周
波数に対応して異なった光路長を有するアレイ導波路型
光遅延線と、各々の周波数成分を合波するアレイ導波路
型合波器とを具備したことを特徴とする光遅延等化器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4154568A JPH05346515A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 光遅延等化器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4154568A JPH05346515A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 光遅延等化器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05346515A true JPH05346515A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=15587086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4154568A Pending JPH05346515A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 光遅延等化器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05346515A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0826989A2 (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical signal processing apparatus and optical signal processing method |
EP1060426A1 (en) * | 1998-03-02 | 2000-12-20 | The University Of Melbourne | An optical device for dispersion compensation |
EP1429162A1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-16 | Avanex Corporation | Arrayed waveguide grating device and method for compensating chromatic dispersion and dispersion slope |
US6912362B1 (en) | 1999-10-19 | 2005-06-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Dispersion slope equalizer |
GB2442754A (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-16 | Powerlase Ltd | Optical transmission apparatus and laser pulse duration expander |
JP2017194580A (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 日本電信電話株式会社 | 光電子集積回路用の光学系 |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP4154568A patent/JPH05346515A/ja active Pending
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