JPH06261005A - 光伝送装置 - Google Patents

光伝送装置

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JPH06261005A
JPH06261005A JP5041014A JP4101493A JPH06261005A JP H06261005 A JPH06261005 A JP H06261005A JP 5041014 A JP5041014 A JP 5041014A JP 4101493 A JP4101493 A JP 4101493A JP H06261005 A JPH06261005 A JP H06261005A
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JP
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optical
transmission line
signal
optical signal
optical transmission
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JP5041014A
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Masaru Fuse
優 布施
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光伝送路における光信号の波形劣化を小さく
することができる光伝送装置を提供すること。 【構成】 電気光変換部101は、光スペクトル線幅あ
るいは波長チャープ量の小さなLD1011を用い直接
強度変調することによって光信号を出力し、その出力さ
れた光信号を主幹ファイバ伝送路102により伝送し、
その後、光スペクトル拡幅部103によって光信号の光
スペクトル線幅を広げた後、更に副ファイバ伝送路10
4によって分配伝送後、光電気変換部105に入力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号伝送に関し、低
歪の高品質な信号伝送を実現する光伝送装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の光伝送装置の一例を図3を参照し
ながら説明する。
【0003】図3において、201は電気光変換部、2
02は主幹ファイバ伝送路、203は副ファイバ伝送
路、204は所定数の光電気変換部である。電気光変換
部201には半導体レーザ(以下、LDと呼ぶ)201
1が設けられ、又、副ファイバ伝送路203は光分岐器
2031により分岐されている。
【0004】電気光変換部201はLD2011を光源
とし、LD2011の注入電流を変調することによりL
D2011の出力光強度を変調して光信号を出力する。
LD2011から出力された光信号は、主幹ファイバ伝
送路202によって伝送される。主幹ファイバ伝送路2
02を伝送してきた光信号は、副ファイバ伝送路203
に入力され、その入力された光信号は光分岐器2031
で所定数に分岐された後、所定数の各光電気変換部20
4に導かれる。光電気変換部204は入力された各光信
号を再変換し、電気信号を取り出す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような光伝送装
置は、一般に以下に示すような要因により伝送歪が発生
し伝送後の信号品質が劣化するという問題を有してい
る。
【0006】第1の要因として、光源として用いるLD
2011の波長チャーピング(ゆらぎ)が、光ファイバ
伝送路の有する伝送損失(あるいは利得)の波長依存性
や分散特性に作用して発生する歪がある。LD2011
はその注入電流を変調することによって、出力光強度を
変調するものである。一般に、LDは単一波長にて発振
するように設計されるが、注入電流を変化させると発振
波長も変調される。一方、光ファイバなどの光伝送路
は、波長によって損失や伝送速度が異なる。従って、こ
のような光伝送路を用いて、上記のような波長チャーピ
ングを伴う光信号を伝送すると、光信号が受ける損失や
光速度が変化するために波形劣化が生ずる。また、光フ
ァイバ増幅器を用いた場合にも、光ファイバ増幅器の利
得が波長依存性を有するため、波長チャープ量の大きな
LDからの光信号を増幅すると、出力光の波形劣化が大
きい。
【0007】第2の要因としては、光伝送路中に反射点
が存在する場合に、複数の異なる経路を経て光電気変換
部に到達した複数の光信号が干渉することによって生じ
る歪がある。例えば図2に示すように、光伝送路中に複
数(図2中では2点R1,R2)の反射点が存在すると、
光電気変換部の受光素子に入力する光信号として、電気
光変換部の発光素子からの直接光L1 と、反射点R2 で
反射され、更に反射点R1で反射された後、到達する光
L2が考えられる。このように受光素子に2波の光が入
力される時、2波の位相状態の相関性が大きい場合、即
ち2波の位相差が小さい場合に相互干渉が生じ歪が発生
する。
【0008】このように従来の光伝送装置における歪特
性の劣化要因としては、主に上記の2つが考えられる。
第1の要因による歪の発生を防ぐためには、LDを直接
変調する際に生じる波長チャープ量の小さいLDを用い
れば良い。第2の要因による歪の発生を防ぐためには、
光スペクトル線幅の広い光で信号伝送を行なうことが有
効である。これは、光スペクトル線幅が広い場合、図2
における2波の光信号L1,L2の位相状態が一致する確
率が低くなるためである。
【0009】しかしながら、LDについては、その構造
上波長チャープ量が小さくなるように設計されたLD
は、光スペクトル線幅も狭くなる。従って、上記の2つ
の条件を同時に満たすLDの開発は非常に困難である。
【0010】一方、主幹線に用いられる光ファイバ伝送
路は、一般に長距離であることが考えられる。従って、
伝送光の波長チャープ量が大きい場合、あるいは光スペ
クトル線幅が広い場合、光ファイバ伝送路が有する伝送
損失の波長依存性や分散特性による波形劣化の影響が大
きい。これに比べて、主幹線から分岐し各加入者まで敷
設される分配系の光ファイバ伝送路は比較的短距離であ
るため、伝送光のスペクトル線幅が広い場合でも、上記
した光ファイバの伝送特性による波形劣化は小さい。ま
た、分配系の光ファイバ伝送路に接続される光機器は、
コストの制約から非常に高性能なものを設置することは
難しいため、使用される光部品についても光反射減衰量
の大きくない安価なものが用いられることも考えられ
る。従って前述の長距離の光ファイバ伝送とは逆に、伝
送光のスペクトル線幅が狭いと、光の多重反射による歪
劣化が発生し易い。以上のLDの特性と光伝送路の特性
から、光伝送路における光信号の波形劣化を小さくする
には、伝送される光信号は、光のスペクトル線幅が、主
幹ファイバ伝送路では狭く、分配系のファイバ伝送路で
は広いという相反する特性を満たさなければならないと
いう課題がある。
【0011】本発明は、従来の光伝送装置のこのような
課題を考慮し、光伝送路における光信号の波形劣化を小
さくすることができる光伝送装置を提供することを目的
とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気信号を光
信号に変換するときの波長チャープ量が所定量以下であ
る電気光変換手段と、その電気光変換手段により変換さ
れた光信号を伝送する第1光伝送路と、その第1光伝送
路に接続され、光伝送路内の反射波の干渉による光信号
の劣化が前記第1光伝送路における光信号の劣化より大
きい第2光伝送路と、前記第1光伝送路と前記第2光伝
送路の接続点の近くに設けられ、伝送されてくる光信号
の光学的性質を、光伝送路内の反射波の干渉による前記
光信号の劣化を小さくするために、変更する光変更手段
とを備えた光伝送装置である。
【0013】
【作用】本発明は、電気光変換手段が電気信号を所定量
以下の波長チャープ量で光信号に変換し、第1光伝送路
が変換された光信号を光信号の劣化が少ない状態で伝送
し、光変更手段が、伝送されてくる光信号の光学的性質
を変更し、第2光伝送路が光伝送路内での反射波の干渉
による光信号の劣化が小さい状態で光信号を伝送する。
【0014】
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
【0015】図1は、本発明にかかる一実施例の光伝送
装置の構成図である。すなわち、光伝送装置には、電気
信号を光信号に変換する電気光変換部101が設けら
れ、その電気光変換部101には、光源として半導体レ
ーザ(以下、LDと呼ぶ)1011が設けられている。
このLD1011は光ファイバ伝送路内での光信号の波
形劣化を小さく抑えるために、その波長チャープ量が所
定量以下の小さな量になるように設計されている。電気
光変換部101には、そこから出力される光信号を長距
離伝送する主幹ファイバ伝送路102が接続され、その
主幹ファイバ伝送路102には、光信号の光スペクトル
線幅を広げるための光スペクトル拡幅部103が接続さ
れ、その光スペクトル拡幅部103には、光信号を需要
者に伝送する副ファイバ伝送路104が接続されてい
る。その副ファイバ伝送路104の入力端付近には光信
号を複数箇所に分配するための光分岐器1041が設け
られ、その光分岐器1041により分岐された各分岐フ
ァイバ伝送路の出力端部には、光信号を電気信号に変換
する光電気変換部105がそれぞれ接続されている。
又、上述の光スペクトル拡幅部103には、光信号の光
スペクトル線幅を拡げるために、光信号の位相変調を行
う外部光位相変調部1031及び、その外部光位相変調
部1031に変調信号を供給する位相変調信号発生部1
032が設けられている。ここで、光スペクトル拡幅部
103としては、例えばLiNbO3 基板上にTi拡散
導波路を生成して作られた外部光位相変調器を用いるこ
とができる。これは、印加した電気(電圧)信号の大き
さに応じて光波の位相変調を行なうもので、光スペクト
ル線幅を広げることが可能である。
【0016】又、上記の主幹ファイバ伝送路102が第
1光伝送路を構成し、副ファイバ伝送路104が第2光
伝送路を構成し、光スペクトル拡副部103が光変更手
段を構成している。
【0017】次に、上記実施例の光伝送装置の動作につ
いて説明する。
【0018】まず、電気光変換部101は、伝送しよう
とする電気信号によってLD1011への注入電流を変
調することによって光信号を出力する。この出力された
光信号は、主幹ファイバ伝送路102によって伝送され
た後、光スペクトル拡幅部103に入力される。この主
幹ファイバ伝送路102内を伝送する光信号は前述した
ように波長チャープ量が小さいため、主幹ファイバ伝送
路102のような長距離伝送路を伝送されても波形劣化
が少ない。次に、光スペクトル拡副部103では、位相
変調信号発生部1032が時間的に変化する所定の電圧
信号を発生し、外部光位相変調部1031に印加するこ
とにより、入力された光信号の位相を変調し、光スペク
トル線幅を広げる。その後、光スペクトル線幅を広げら
れた光信号は副ファイバ伝送路104に入力され、副フ
ァイバ伝送路104の光分岐器1041によって所定数
に分岐・伝送され、更に所定数の各光電気変換部105
に入力されて電気信号に再変換される。副ファイバ伝送
路104内を伝送する光信号は、前述のように光スペク
トル拡副部103によって光スペクトル線幅が広げられ
ているため、伝送路内の反射点における反射光による干
渉が低く抑えられ、伝送される光信号の波形劣化が小さ
くなる。
【0019】ここで、位相変調信号発生部1032から
供給される位相変調信号としては、前述したような時間
的に変化する所定の電圧信号であればよいが、特に白色
雑音のように多くの周波数成分を有するものが最適であ
る。
【0020】また、光スペクトル拡副部103における
光スペクトル線幅の拡大については、光源の光スペクト
ル線幅△ν0 の時、副ファイバ伝送路104上に2つの
反射点が存在するために生じる多重反射光による相互変
調歪量をx(dB)以上改善するためには、光スペクトル拡
副部103による光スペクトル線幅の拡大率α(出力ス
ペクトル線幅/入力スペクトル線幅)が、
【0021】
【数2】
【0022】を満たすように光スペクトル線幅を広げ
る。例えば、光源の光スペクトル線幅△ν0=4(MHz)、
副ファイバ伝送路104上の最短反射点間距離L=1
(m) の時、相互変調歪を10dB以上改善する場合、光ス
ペクトル拡幅部103は、光スペクトル線幅を約18MH
z以上に広げれば良い。
【0023】以上のように、光源に波長チャープ量が小
さく光スペクトル線幅の狭いLD1011を用いること
により、主幹系の主幹ファイバ伝送路102による長距
離伝送において、光ファイバの伝送特性による波形劣化
を軽減し、光スペクトル拡副部103により光信号の光
スペクトル線幅を広げた後、分配系の副ファイバ伝送路
104による光信号の分配・伝送を行なうことにより、
分配系におけるファイバ伝送路及び接続される光機器の
光反射減衰量が小さい場合に、複数光の干渉による歪の
発生を防ぎ、低歪の光信号を伝送することができる。
【0024】なお、上記実施例では、複数光の間の位相
状態の相関性を低くすることにより副ファイバ伝送路1
04におけるそれら光の干渉による歪劣化を防ぐよう
に、光変更手段として光スペクトル拡副部103を用い
たが、これに代えて、偏波状態の相関性を低くすること
により歪劣化を防ぐように、光信号の偏波状態を変調す
る光偏波面変調部を用いてもよい。これは、例えば、外
部光偏波面変調器と偏波面変調信号発生部とにより構成
され、外部光偏波面変調器としては、文献(例えば、加
木他;"偏波面変調器による光アンプの障害情報伝送方
式の検討", 電子情報通信学会技術研究報告誌 OQE92-12
1, pp.31-36(Nov.1992). )にあるように光ファイバに
対して圧力を加える構成のものを用いることができる。
偏波面変調信号としては、上記位相変調信号の場合と同
様、白色雑音のような信号が最適である。
【0025】また、上記実施例では、光スペクトル拡副
部103を主幹ファイバ伝送路102と副ファイバ伝送
路104との接続点に設けたが、これに限らず、その接
続点の近くに設けてもよく、その場合、接続点に近いほ
ど光信号の波形劣化の抑制の効果が大である。
【0026】また、上記実施例では、主幹ファイバ伝送
路102を第1光伝送路、副ファイバ伝送路104を第
2光伝送路としたが、これに限らず、光伝送路内の反射
波の干渉による光信号の劣化が大きい方を第2光伝送路
とし、もう一方を第1光伝送路とすればよい。
【0027】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、光信号を伝送する第1光伝送路と、光伝送路内
の反射波の干渉による光信号の劣化が第1光伝送路にお
ける光信号の劣化より大きい第2光伝送路と、第1光伝
送路と第2光伝送路の接続点の近くに設けられ、伝送さ
れてくる光信号の光学的性質を、光伝送路内の反射波の
干渉による光信号の劣化を小さくするために、変更する
光変更手段とを備えているので、光伝送路における光信
号の波形劣化を小さくすることができるという長所を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる一実施例の光伝送装置の構成図
である。
【図2】光ファイバ伝送路における多重反射による複数
光の干渉を説明する図である。
【図3】従来の光伝送装置の構成図である。
【符号の説明】
101、201 電気光変換部 102、202 主幹ファイバ伝送路 103 光スペクトル拡幅部 104、203 副ファイバ伝送路 105、204 光電気変換部部 1031 外部光位相変調部 1032 位相変調信号発生部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年4月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】図1は、本発明にかかる一実施例の光伝送
装置の構成図である。すなわち、光伝送装置には、電気
信号を光信号に変換する電気光変換部101が設けら
れ、その電気光変換部101には、光源として半導体レ
ーザ(以下、LDと呼ぶ)1011が設けられている。
このLD1011は光ファイバ伝送路内での光信号の波
形劣化を小さく抑えるために、その波長チャープ量が所
定量以下の小さな量になるように設計されている。電気
光変換部101には、そこから出力される光信号を長距
離伝送する主幹ファイバ伝送路102が接続され、その
主幹ファイバ伝送路102には、光信号の光スペクトル
線幅を広げるための光スペクトル拡幅部103が接続さ
れ、その光スペクトル拡幅部103には、光信号を需要
者に伝送する副ファイバ伝送路104が接続されてい
る。その副ファイバ伝送路104には光信号を複数箇所
に分配するための光分岐器1041が設けられ、その光
分岐器1041により分岐された各分岐ファイバ伝送路
の出力端部には、光信号を電気信号に変換する光電気変
換部105がそれぞれ接続されている。又、上述の光ス
ペクトル拡幅部103には、光信号の光スペクトル線幅
を拡げるために、光信号の位相変調を行う外部光位相変
調部1031及び、その外部光位相変調部1031に変
調信号を供給する位相変調信号発生部1032が設けら
れている。ここで、光スペクトル拡幅部103として
は、例えばLiNbO3 基板上にTi拡散導波路を生成
して作られた外部光位相変調器を用いることができる。
これは、印加した電気(電圧)信号の大きさに応じて光
波の位相変調を行なうもので、光スペクトル線幅を広げ
ることが可能である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】削除

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気信号を光信号に変換するときの波長
    チャープ量が所定量以下である電気光変換手段と、その
    電気光変換手段により変換された光信号を伝送する第1
    光伝送路と、その第1光伝送路に接続され、光伝送路内
    の反射波の干渉による光信号の劣化が前記第1光伝送路
    における光信号の劣化より大きい第2光伝送路と、前記
    第1光伝送路と前記第2光伝送路の接続点の近くに設け
    られ、伝送されてくる光信号の光学的性質を、光伝送路
    内の反射波の干渉による前記光信号の劣化を小さくする
    ために、変更する光変更手段とを備えたことを特徴とす
    る光伝送装置。
  2. 【請求項2】 光変更手段は、前記光信号の光スペクト
    ル線幅を広げる光スペクトル拡幅部、又は、前記光信号
    の偏波状態を変調する光偏波面変調部を有することを特
    徴とする請求項1記載の光伝送装置。
  3. 【請求項3】 光スペクトル拡幅部は、前記光信号の位
    相変調を行う外部光位相変調部と、その外部光位相変調
    部に変調信号を供給する位相変調信号発生部とを備えた
    ことを特徴とする請求項2記載の光伝送装置。
  4. 【請求項4】 電気光変換手段から出力される前記光信
    号の光スペクトル線幅が△ν0(Hz)の時、前記第2光伝
    送路内に2光反射点が距離L(m)を隔てて存在すること
    により生じる光信号の劣化に関する相互変調歪量をx(d
    B)以上減衰するために、前記光スペクトル拡幅部による
    光スペクトル線幅の拡大率(出力対入力比)を 【数1】 以上とすることを特徴とする請求項2記載の光伝送装
    置。
JP5041014A 1993-03-02 1993-03-02 光伝送装置 Pending JPH06261005A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7020399B1 (en) 1998-03-20 2006-03-28 Fujitsu Limited Optical transmission apparatus and method which adjust rise and fall time of signal light to be transmitted

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