JPH06350538A

JPH06350538A - 光ファイバ通信装置

Info

Publication number: JPH06350538A
Application number: JP5135565A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Kodera; 基之小寺; Seiji Nanbara; 成二南原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1994-12-22
Also published as: US5519528A; FR2706225A1; FR2706225B1

Abstract

(57)【要約】【目的】メイン光ファイバ８が有する分散特性により
歪む光信号の波形を整形し、読み取りエラーを無くす。【構成】分散特性を有するメイン光ファイバ８の前、
もしくは後に、その分散特性を打ち消す分散特性を示す
分散相殺短距離光ファイバ１３を接続した。【効果】分散相殺短距離光ファイバ１３により、歪ん
だ分散特性光波形１４を整形し、方形波の出力光信号波
形３を得ることができ、受信側での読み取りエラーを無
くすことができる効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ通信装置
に関し、特に該装置において使用される光ファイバと発
光素子の特性の補正に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、現在の光ファイバ通信の方法を
示す図であり、該通信方法においては、分散特性をもっ
た光ファイバを用いて光信号の伝送を行なっている。即
ち図において、１は入力電気信号波形、２は入力光信号
波形、３は出力光信号波形、４は出力電気信号波形であ
る。５は入力電気信号波形１を発生させるパルス・パタ
ーン・ジェネレータ、６は入力電気信号波形１を光信号
である入力光信号波形２に変換する半導体レーザ・ダイ
オード（ＬＤ）、７は光信号の伝送方向を一方向のみと
するアイソレータ、８は分散特性を有するメイン光ファ
イバであり、長さは数１０〜数１００ｋｍである。９は
光信号を減衰させるオプティカル・アッテネータ、１０
は出力光信号波形３を出力電気信号波形４に変換するフ
ォト・ダイオード（ＰＤ）、１１は出力電気信号波形４
を増幅するアンプ、１２はアンプ１１の出力を受けてメ
イン光ファイバ８での光信号の伝送誤り率を測定する符
号誤り率測定装置である。

【０００３】次に動作について説明する。上記パルス・
パターン・ジェネレータ５において方形波の上記入力電
気信号波形１を発生させる。上記半導体レーザ・ダイオ
ード６により上記方形波の上記入力電気信号波形１を光
信号である方形波の上記入力光信号波形２に変換し、該
入力光信号波形２は上記アイソレータ７を介して上記メ
イン光ファイバ８に入力される。全長が数１０〜数１０
０ｋｍ、一例として４０ｋｍであり、上記メイン光ファ
イバ８により伝送された光信号は、上記オプティカル・
アッテネータ９を経て上記フォトダイオード１０に出力
されるが、この出力光信号波形３は上記メイン光ファイ
バ８の分散特性により分散を受ける結果、図４に示すよ
うななまった幅広の信号となっており、これが上記フォ
トダイオード１０により受光され電気信号に変換され、
上記アンプ１１により増幅された信号はさらに波形がな
まった、さらに幅広の図４に示すような上記出力電気信
号波形４となり、この波形に基づいて上記符号誤り率測
定装置１２により符号誤り率が測定される。このように
して光通信が行われる。

【０００４】ここで、例えば図５(a) は伝送速度２．５
Ｇｂ／ｓで駆動している上記半導体レーザ・ダイオード
６の発振スペクトルを示し、波長１．３０５μｍ〜１．
３１０μｍのΔλ＝５ｎｍの範囲内に５つの発振ピーク
を持っているものであり、この半導体レーザ・ダイオー
ド６は、図５(b) に示すような完全方形波のパルス信号
で駆動され、その発振出力である光信号はレーザの持つ
緩和振動により、図５(c) に示すように波形に多少の歪
みを持ったものとなるが、ほぼ矩形のパルス光信号を出
力する。ここで、この矩形波のパルス光信号は、上記図
５(a) に示す５本の発振スペクトルの各モードと、上記
完全方形波のパルス信号とが合成されたものであり、こ
のパルス光信号が、図５(d) に示すような分散特性を有
する上記メイン光ファイバ８を用いて伝送されるもので
ある。

【０００５】ここで、分散とは、その波長により異なっ
た伝送時間を示す上記メイン光ファイバ８を通過する光
の、基準となる波長の伝送時間に対する伝送時間、つま
り相対値である遅延時間を微分したものであり、即ち、
分散量は、伝送される上記矩形波のパルス光信号が有す
る光のスペクトルの波長幅に対して該光信号が単位長の
上記メイン光ファイバ８を通過したときに、出力側での
分散が零になる波長をもつ信号から見た上記パルス光信
号の伝送による遅延量を示しているため、上記メイン光
ファイバ８の分散特性は波長に対し正の傾きをもつもの
で、波長１．２５０μｍのスペクトルにおいて分散量が
０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとなり、上記１．３０５〜１．３１
０μｍの波長幅に対して、その中心波長において１７ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍの分散量の値をもつものであるとする
と、図５(a) に示すΔλ＝５ｎｍの波長幅を有する光が
長さ４０ｋｍの上記メイン光ファイバ８を通過したとき
の遅延量は、１７（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）×５（ｎｍ）×
４０（ｋｍ）＝３４００ｐｓとなる。これが出力側での
上記パルス光信号の矩形波に内在することとなり、送信
側の上記入力光信号波形２に対し受信側の上記出力光信
号波形３は、その幅が３４００ｐｓだけ幅広の歪んだ波
形になることとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術による光フ
ァイバ通信装置は、以上のように構成されているため、
光信号に変換された方形波の入力光信号波形２は全長数
１０〜数１００ｋｍの分散特性を有するメイン光ファイ
バ８の中を通過することにより、該メイン光ファイバ８
の分散特性のため、得られる出力光信号波形３は入力光
信号波形２と同じ波形ではなく、波形がなまる現象が生
じて伝送信号を劣化させるという問題点があった。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、上記メイン光ファイバ８の分
散特性を補正し、または利用する等の方法により、入力
光信号波形２と同じ波形でなまりのない出力光信号波形
３を得ることができ、出力側での信号波形のなまりによ
る信号の読みとりエラーを無くすことのできる光ファイ
バ通信装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光ファイ
バ通信装置は、信号伝送路に用いる分散特性を有するメ
イン光ファイバの前もしくは後のいずれかに、伝送され
る光信号の有する波長においてメイン光ファイバの有す
る総分散量とは逆の符号で、かつ同程度の総分散量を有
し、上記メイン光ファイバの有する総分散量を補正する
分散相殺短距離光ファイバを有するようにしたものであ
る。

【０００９】請求項２記載の光ファイバ通信装置は、予
め歪められた電気信号により駆動され、その出力信号の
波形が、メイン光ファイバの有する分散特性の影響を受
けることによりこのメイン光ファイバの受信側において
方形波となるような光信号を出力する半導体レーザ・ダ
イオードを有するようにしたものである。

【００１０】請求項３記載の光ファイバ通信装置は、半
導体レーザ・ダイオードを、Ｇｂ／ｓオーダの伝送速度
の電気信号で駆動し、緩和振動を起し大きく歪んだ波形
の光信号を出力するようにし、上記信号伝送路を、上記
光信号の波形がその出力端で方形波になる分散特性を有
する波形整形光ファイバとし、上記半導体レーザ・ダイ
オードと、上記波形整形光ファイバとからなる光波形整
形装置を有するようにしたものである。

【００１１】

【作用】この発明においては、光ファイバ通信装置の信
号伝送路に用いる分散特性を有するメイン光ファイバの
前もしくは後のいずれかに、伝送される光信号の有する
波長においてメイン光ファイバの有する総分散量とは逆
の符号で、かつ同程度の総分散量を有し、上記メイン光
ファイバの有する総分散量を補正する分散相殺短距離光
ファイバを有するようにしたから、上記信号伝送路を通
過する光信号は受信側では整形された方形波となり、こ
れにより、出力信号の波形のなまりによる読み取りエラ
ーを無くすことができる。

【００１２】この発明においては、光ファイバ通信装置
の半導体レーザ・ダイオードを、予め歪められた電気信
号により駆動され、その出力信号の波形が、メイン光フ
ァイバの有する分散特性の影響を受けることによりこの
メイン光ファイバの受信側において方形波となるような
光信号を出力するようにしたから、上記半導体レーザ・
ダイオードの出力する光信号の波形が、分散特性を有す
るメイン光ファイバを通過して該メイン光ファイバの受
信側に出力されるときには整形された方形波となり、こ
れにより、出力信号の波形のなまりによる読み取りエラ
ーを無くすことができる。

【００１３】この発明においては、半導体レーザ・ダイ
オードを、Ｇｂ／ｓオーダの伝送速度の電気信号で駆動
し、緩和振動を起し大きく歪んだ波形の光信号を出力す
るようにし、上記信号伝送路を、上記光信号の波形がそ
の出力端で方形波になる分散特性を有する波形整形光フ
ァイバとし、上記半導体レーザ・ダイオードと、上記波
形整形光ファイバとからなる光波形整形装置を有するよ
うにしたから、上記半導体レーザ・ダイオードの出力す
る光信号の歪んだ波形は、信号伝送路の受信側に出力さ
れるときに整形された方形波となり、これにより、出力
信号の波形のなまりによる読み取りエラーを無くすこと
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。実施例１．請求項１記載の光ファイバ通信装置の一実施
例を図について説明する。図１(a) において、１は入力
電気信号波形、２は入力光信号波形、３は出力光信号波
形、４は出力電気信号波形、５は入力電気信号波形１を
発生させるパルス・パターン・ジェネレータ、６は入力
電気信号波形１を光信号である入力光信号波形２に変換
する半導体レーザ・ダイオード，例えば伝送速度２．５
Ｇｂ／ｓで駆動しているものであり、その発振スペクト
ルは、波長１．３０５μｍ〜１．３１０μｍのΔλ＝５
ｎｍの範囲内に５つの発振ピークを持っているものであ
る。７は光信号の伝送方向を一方向のみとするアイソレ
ータ、８は全長数１０〜数１００ｋｍ，例えば４０ｋｍ
の分散特性を有するメイン光ファイバである。１４は入
力光信号波形２がメイン光ファイバ８の中を通過するこ
とにより分散特性の影響を受けた光信号の波形（分散特
性光波形）である。１３はメイン光ファイバ８の前又は
後に融着などのカップリング方法で接続された分散相殺
短距離光ファイバ（分散量補正用光ファイバ）であり、
これは入力光信号波形２が有する波長１．３０５μｍ〜
１．３１０μｍにおいて、上記メイン光ファイバ８の有
する総分散量と逆の符号で同程度の総分散量を持つ、全
長がメイン光ファイバ８の１／５〜１／１０程度のもの
である。９はオプティカル・アッテネータ、１０は出力
光信号波形３を出力電気信号波形４に変換するフォト・
ダイオード、１１は出力電気信号波形４を増幅するアン
プ、１２は符号誤り率測定装置である。

【００１５】図１(b) は上記メイン光ファイバ８及び分
散相殺短距離光ファイバ１３の分散特性を示す図であ
り、Ａは図５(d) と同じメイン光ファイバ８の分散特性
を示し、Ｂは分散相殺短距離光ファイバ１３の分散特性
を示す。このとき、相殺しようとするファイバの分散特
性の傾きがメイン光ファイバの分散特性の傾きと同じで
あるＢ’の分散特性を示すファイバを用いた場合は、同
じ長さのファイバが必要であるが、本実施例では分散相
殺短距離光ファイバ１３には全長数ｃｍ〜数ｍと短距離
の光ファイバを用いており、このためメイン光ファイバ
８の分散特性を打ち消すことができるよう、傾きの大き
い分散特性Ｂを持つものを用いている。なお、この補正
用ファイバには傾きが負の分散特性Ｃをもつものを用い
てもよい。ここで、この補正用光ファイバの形成におい
て、該光ファイバのコアをなすＳｉＯ2 に注入する不純
物（ＧｅＯ2 ）の量によって零分散になる波長および分
散の傾きを変化させることができる。

【００１６】次に動作について説明する。パルス・パタ
ーン・ジェネレータ５から２．５Ｇｂ／ｓの伝送速度の
方形波パルスである入力電気信号波形１を発生し、これ
により半導体レーザ・ダイオード６を駆動させると、該
半導体レーザ・ダイオード６から上記入力電気信号波形
１と波長１．３０５μｍ〜１．３１０μｍの範囲内に５
つの発振スペクトルを持つ光が合成された伝送速度が
２．５Ｇｂ／ｓの方形波である入力光信号波形２が出力
され、アイソレータ７を介してメイン光ファイバ８に入
力される。この場合上記半導体レーザ・ダイオード６の
特性によって波形は多少方形波から歪むが、ここではこ
れについては考えないこととする。上記メイン光ファイ
バ８に入力された方形波の上記入力光信号波形２は、該
メイン光ファイバ８によって伝送され、該メイン光ファ
イバ８の分散特性の影響を受ける。ここで例えば図１
(b) の分散特性Ａが１．３０５〜１．３１０μｍの波長
幅に対して、その中心波長において１７ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍの分散量の値をもつものであるとすると、Δλ＝５ｎ
ｍの波長幅を有する光が長さ４０ｋｍの上記メイン光フ
ァイバ８を通過したときの遅延量は、１７（ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍ）×５（ｎｍ）×４０（ｋｍ）＝３４００ｐｓと
なり、該メイン光ファイバ８の出力側から上記入力光信
号波形２に上記遅延量を含み、歪んだ分散特性光波形１
４が出力される。

【００１７】次に、上記分散特性光波形１４は、該メイ
ン光ファイバの分散特性Ａとは逆の分散特性Ｂを持つ分
散相殺短距離光ファイバ１３を通過することにより、上
記分散量が相殺されて上記入力光信号波形２と同じ光波
形である出力光信号波形３に整形された後、オプティカ
ル・アッテネータ９を経てフォト・ダイオード１０に入
力される。このフォト・ダイオード１０により、上記出
力光信号波形３が出力電気信号４に変換され、該出力電
気信号４がアンプ１１で増幅された後、符号誤り率測定
器１２において伝送中にビット落ちが発生していないか
試験され、修正できる範囲のビット落ちは修正されるこ
ととなる。

【００１８】このように上記メイン光ファイバ８の分散
特性の影響を受けて歪んだ上記分散特性光波形１４は、
該メイン光ファイバ８の分散特性に対して、符号が逆で
同じ総分散量の分散特性を示す上記分散相殺短距離光フ
ァイバ１３により、上記メイン光ファイバ８の分散特性
が補正されて、歪みのない方形波の出力が得られる訳で
あるが、分散相殺短距離光ファイバ１３の分散特性の設
定の仕方は上記で説明したとおりである。

【００１９】次に本実施例１のシミュレーション結果に
ついて説明する。動作については上述のとおりであるた
め、ここではその説明を省略し、このシミュレーション
で用いた上記メイン光ファイバ８と上記分散相殺短距離
光ファイバ１３の説明およびこのシミュレーションで得
られた光信号の波形の説明にとどめる。

【００２０】このシミュレーションで用いた上記メイン
光ファイバ８は、１．３０μｍの波長において零分散と
なり、１．５５μｍの波長における分散量の値が２１ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍとなる正の傾きをもつ分散特性を示し、
その長さは７０ｋｍであり、総分散量は１４７０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍである。一方、このシミュレーションで用い
た上記分散相殺短距離光ファイバ１３は、１．５５μｍ
の波長における分散量の値が−１００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
となる負の傾きをもつ分散特性を示し、その長さは１
４．７Ｋｍであり、総分散量は−１４７０ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍである。

【００２１】まず、上記パルス・パターン・ジェネレー
タ５から出力される伝送速度２．５Ｇｂ／ｓの方形波の
パルス信号で上記半導体レーザ・ダイオード６を駆動さ
せると、この半導体レーザ・ダイオード６から中心波長
が１．５５μｍの光と上記パルス信号で合成された光信
号、つまり本実施例１における上記入力光信号波形２が
出力された。この入力光信号波形２は、デジタル信号で
ある０−１レベルでみると、内部Ｑスイッチング現象に
より、その立ち上がり部分に１レベルを越える鋭いパル
ス状の発振がみられるものの、０レベルから１レベルへ
急峻な立ち上がりを見せ、かつ１レベルから０レベルへ
の立下がりも早いため、０レベルの時間と１レベルの時
間がほぼ同じである波形、つまり方形波と呼べるものが
得られた。

【００２２】次に、この得られた上記入力光信号波形２
を、長さ７０ｋｍの上記メイン光ファイバ８に通すと、
その波形は、０レベルから非常に緩やかに０レベルと１
レベルの中間レベルまで立ち上がり、この中間レベルか
ら急激に１レベルに達するものとなり、上記内部Ｑスイ
ッチング現象により１レベルを越えていた鋭いパルス状
の発振部分のみが１レベルを越えており、かつ、立下が
りが上記パルス状の発振の後半部から始まり、緩やかに
１レベルから０レベルへ戻っているものとなった。この
ため上記入力光信号波形２に対し、１レベルの時間が３
分の１程で、０レベルの時間が非常に長い三角形の波
形、つまり上記分散特性光波形１４となった。

【００２３】そして、この分散特性光波形１４を、本発
明の実施例１による上記分散相殺短距離光ファイバ１３
に通すと、その出力端から出される出力光信号波形３
は、上記入力光信号波形２と全く同じ方形波となった。

【００２４】なお、いままで上記分散相殺短距離光ファ
イバ１３を上記メイン光ファイバ８の後に接続した場合
について説明してきたが、この上記分散相殺短距離光フ
ァイバ１３は上記メイン光ファイバ８の前に接続しても
よく、このようにすると上記入力光信号波形２は、上記
メイン光ファイバ８の分散特性と逆の分散特性を示す上
記分散相殺短距離光ファイバ１３により、その波形が歪
められ、この歪められた波形が上記メイン光ファイバ８
を通過することにより整形されることとなり、上記メイ
ン光ファイバ８の出力端では、上記入力光信号波形２と
同じ形の波形である上記出力光信号波形３が得られるも
のである。

【００２５】このような本実施例１では、分散特性のあ
る上記メイン光ファイバ８の前もしくは後に該メイン光
ファイバ８とは逆の分散特性を持つ上記分散相殺短距離
光ファイバ１３を接続し、２つの光ファイバの分散特性
を相殺させることにより、光信号の波形を整形させるよ
うにしたので、フォト・ダイオード１０で受信する出力
光信号波形３は入力光信号波形２と同じ形となり、符号
誤り率測定器１２における読み取りエラーを無くすこと
ができる。また、この補正用の上記分散相殺短距離光フ
ァイバ１３に短距離ファイバを用いることにより光信号
のロスを少なくできる効果がある。

【００２６】実施例２．請求項２記載の光ファイバ通信
装置の一実施例を図について説明する。図２において、
１は入力電気信号波形、２は入力光信号波形、３は出力
光信号波形、４は出力電気信号波形、５は電気信号であ
る該入力電気信号波形１を発生させるパルス・パターン
・ジェネレータ、６は電気信号である該入力電気信号波
形１を光信号である該入力光信号波形２に変換する半導
体レーザ・ダイオード、７はアイソレータ、８は全長数
１０〜数１００ｋｍのメイン光ファイバー、９はオプテ
ィカル・アッテネータ、１０は光信号である該出力光信
号波形３を電気信号である該出力電気信号波形４に変換
するフォト・ダイオード、１１は該出力電気信号波形４
を増幅するアンプ、１２は符号誤り率測定装置である。

【００２７】次に動作について説明する。まず、分散特
性を有するメイン光ファイバ８の中を通過して該メイン
光ファイバ８の分散特性の影響を受けた出力光信号波形
４が方形波となるような光信号である入力光信号波形２
を半導体レーザ・ダイオード６において発生する電気信
号である入力電気信号波形１をパルス・パターン・ジェ
ネレータ５において発生させる。そして、このパルス・
パターン・ジェネレータ５において発生させた上記入力
電気信号波形１を用いて上記半導体レーザ・ダイオード
６を駆動させると、光信号である上記入力光信号波形２
を出力する。この入力光信号波形２はアイソレータ７を
介した後、分散特性を有する上記メイン光ファイバ８の
中を通過する。上記メイン光ファイバ８の中を通過する
上記入力光信号波形２は、該メイン光ファイバ８の分散
特性の影響を受けて方形波に整形されることとなり、該
メイン光ファイバ８から出力されるときには、方形波の
出力光信号波形３となる。

【００２８】次に、方形波となった上記出力光信号波形
３は、オプティカル・アッテネータ９を経てフォト・ダ
イオード１０に伝送される。該フォト・ダイオード１０
に伝送される光信号である出力光信号波形３は方形波で
あるため、光信号を電気信号に変換する上記フォト・ダ
イオード１０から出力される出力電気信号波形４も方形
波となるものである。そして、この出力電気信号波形４
はアンプ１１において増幅された後、符号誤り率測定器
１２において伝送中にビット落ちが発生していないか試
験され、修正できる範囲のビット落ちは修正されること
となる。

【００２９】次に本実施例のシミュレーション結果につ
いて説明する。動作については上述のとおりであるた
め、ここではその説明を省略し、このシミュレーション
で用いた上記メイン光ファイバ８の説明およびこのシミ
ュレーションで用いた電気信号の波形とこれにより得ら
れた光信号の波形の説明にとどめる。

【００３０】このシミュレーションで用いた上記メイン
光ファイバ８は、１．３０μｍの波長において零分散と
なり、１．５５μｍの波長における分散量の値が２１ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍとなる正の傾きをもつ分散特性を示し、
その長さは３０ｋｍであり、総分散量は６３０ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍである。

【００３１】まず、上記パルス・パターン・ジェネレー
タ５から出力される伝送速度２．５Ｇｂ／ｓのパルス信
号の波形を、上記実施例１で発生させたような正確な方
形波ではなく、その立ち上がり部分をやや歪めたものに
し、これを入力電気信号波形１とした。つまり、デジタ
ル信号で言うところの１レベルの時間を上記歪めた方形
波においては、上記メイン光ファイバ８を伝送した後に
得られる上記出力光信号波形３の１レベルの時間の２分
の１にし、かつその立ち上がりにおいては、０レベルか
ら１レベルへその振幅の４分の１あたりまで緩やかに立
ち上げるとともに一定時間そのレベルにとどめた後、方
形波の立ち上がりをなすものとし、またその立下がり
は、上記実施例１で発生させたような正確な方形波の立
下がりと同じものとし、この方形波の形を成してはいる
がやや歪められた波形を上記入力電気信号波形１とした
ものである。

【００３２】この入力電気信号波形１により上記半導体
レーザ・ダイオード６を駆動させると、この半導体レー
ザ・ダイオード６から中心波長が１．５５μｍの光と上
記パルス信号で合成された光信号、つまり本実施例２に
おける上記入力光信号波形２が出力された。この入力光
信号波形２は、全く方形波の形をなさず、上記入力電気
信号波形１の立ち上がりと同様の立ち上がりを見せると
ともに、上記入力電気信号波形１の方形波の立ち上がり
をなす部分において内部Ｑスイッチング現象により、該
入力光信号波形２の立ち上がり部分に１レベルを越える
鋭いパルス状の発振がみられ、上記入力電気信号波形１
の方形波の立ち下がりとほぼ同じ時間から緩やかに０レ
ベルに戻るものとなった。

【００３３】次に、上記入力光信号波形２を、１．５５
μｍの波長における分散量の値が２１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
であり、長さが３０Ｋｍの上記メイン光ファイバ８に通
すと、該メイン光ファイバ８の有する６３０ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍの総分散量が該入力光信号波形２に影響を与える
こととなり、この入力光信号波形２は上記メイン光ファ
イバ８から上記出力光信号波形３として出力されること
となる。

【００３４】上記メイン光ファイバ８から出力された上
記出力光信号波形３の波形は、その立ち上がりに上記内
部Ｑスイッチング現象によるパルス状の発振部分を残し
ているものの、急峻な立ち上がり、及び立下がりを見
せ、０レベルと１レベルとの時間がほぼおなじである方
形波と呼べる波形に整形されているものとなった。

【００３５】本実施例２では、分散特性を有するメイン
光ファイバ８の中を通過して該メイン光ファイバ８の分
散特性の影響を受けることにより、出力光信号波形３が
方形波に整形されるような入力光信号波形２を半導体レ
ーザ・ダイオード６において発生させる入力電気信号波
形１を、パルス・パターン・ジェネレータ５において発
生させることにより、この入力電気信号波形１により駆
動する上記半導体レーザ・ダイオード６が出力した上記
入力光信号波形２は、上記メイン光ファイバ８の中を通
過することにより整形され、この整形されて方形波とな
った出力光信号波形３をフォト・ダイオード１０におい
て受信し、方形波の出力電気信号波形４に変換すること
ができるので、符号誤り率測定器１２における読み取り
エラーを無くすことができる。

【００３６】実施例３．請求項３記載の光ファイバ通信
装置の一実施例を図について説明する。図３において、
１は入力電気信号波形、２は入力光信号波形、３は出力
光信号波形、４は出力電気信号波形、５は入力電気信号
波形１を発生させるパルス・パターン・ジェネレータ、
６は入力電気信号波形１を入力光信号波形２に変換する
半導体レーザ・ダイオード、７はアイソレータ、９はオ
プティカル・アッテネータ、１０は出力光信号波形３を
出力電気信号波形４に変換するフォト・ダイオード、１
１は該出力電気信号波形４を増幅するアンプ、１２は符
号誤り率測定装置、１５は波形整形光ファイバであり、
その長さは全長数１０〜数１００ｋｍである。

【００３７】次に動作について説明する。パルス・パタ
ーン・ジェネレータ５から２．５Ｇｂ／ｓの速度の方形
波パルスである入力電気信号波形１を発生し、これによ
り半導体レーザ６を駆動すると、該半導体レーザ６から
は２．５Ｇｂ／ｓの方形波の入力光信号波形２が出力さ
れる。この際、該半導体レーザ・ダイオード６はかかる
１．０〜５．０Ｇｂ／ｓの範囲内の速度の方形波パルス
で駆動されると、緩和振動を起こし、より大きく歪んだ
光信号である該入力光信号波形２を発生させる。該入力
光信号波形２はアイソレータ７を介して、分散特性を有
する全長数１０〜数１００ｋｍの波形整形光ファイバ１
５に入力される。上記光ファイバ１５に入力された光は
その歪みを光ファイバ１５により波形整形され、方形波
の出力光信号波形３として出力される。該整形された方
形波の出力光信号波形３はオプチカル・アッチネータ９
を経てフォト・ダイオード１０に入力され、該フォト・
ダイオード１０により出力電気信号波形４に変換された
後、アンプ１１により増幅され、符号誤り率測定装置１
２に受信される。

【００３８】次に本実施例３のシミュレーション結果に
ついて説明する。動作については上述のとおりであるた
め、ここではその説明を省略し、このシミュレーション
で用いた上記波形整形光ファイバ１５の説明およびこの
シミュレーションで用いた電気信号の波形とこれにより
得られた光信号の波形の説明にとどめる。

【００３９】このシミュレーションで用いた上記波形整
形光ファイバ１５は、上記実施例１において用いた分散
相殺短距離光ファイバ１３と同じく、その形成におい
て、該光ファイバのコアをなすＳｉＯ2 に注入する不純
物（ＧｅＯ2 ）の量を変化させ、１．３０μｍの波長に
おいて零分散となり、１．５５μｍの波長における分散
量の値が−１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとなる正の傾きをもつ
分散特性を示し、総分散量が−３４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
となるようにした、長さが２０ｋｍの光ファイバであ
る。

【００４０】まず、上記パルス・パターン・ジェネレー
タ５から出力される伝送速度２．５Ｇｂ／ｓのパルス信
号である入力電気信号波形１で上記半導体レーザ・ダイ
オード６を駆動させると、その出力信号である入力光信
号波形２は、該半導体レーザ・ダイオード６が起こす緩
和振動により、その波形の１レベルの時間が短くなり、
かつ立下がりの裾において、すぐに０レベルに戻らず非
常に緩やかに戻る歪んだものとなった。

【００４１】次に、この歪んだ上記入力光信号波形２を
上記波形整形光ファイバ１５に通すとその出力端には、
上記入力電気信号波形１とほぼ同じ波形が現れた。

【００４２】このように本実施例３では、２．５Ｇｂ／
ｓ帯で上記半導体レーザ・ダイオード６を駆動するとき
に該半導体レーザ・ダイオード６が起こす緩和振動を、
分散特性を有する上記波形整形光ファイバ１５により打
ち消すようにし、波形を整形するようにしたので、出力
信号の読み取りエラーの無い光通信装置を構成すること
ができる効果があり、特に、光ファイバ通信装置の受信
側の装置の評価試験に利用できる波形整形装置を構成す
ることができる効果がある。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明の光ファイバ通信装
置によれば、信号伝送路に用いる分散特性を有するメイ
ン光ファイバの前もしくは後のいずれかに、伝送される
光信号の有する波長においてメイン光ファイバの有する
総分散量とは逆の符号で、かつ同程度の総分散量を有
し、上記メイン光ファイバの有する総分散量を補正する
分散相殺短距離光ファイバを有するようにしたので、上
記信号伝送路を通過する光信号は受信側では整形された
方形波となり、これにより、出力信号の波形のなまりに
よる読み取りエラーを無くすことができ、信頼性の高い
通信を行うことができる効果がある。

【００４４】また本発明の光ファイバ通信装置によれ
ば、半導体レーザ・ダイオードを、予め歪められた電気
信号により駆動し、その出力信号の波形が、メイン光フ
ァイバの有する分散特性の影響を受けることによりこの
メイン光ファイバの受信側において方形波となるような
光信号を出力するようにしたので、上記半導体レーザ・
ダイオードの出力する光信号の波形は、分散特性を有す
るメイン光ファイバを通過して該メイン光ファイバの受
信側に出力されるときに整形された方形波となり、これ
により、出力信号の波形のなまりによる読み取りエラー
を無くすことができ、信頼性の高い通信を行うことがで
きる効果がある。

【００４５】また本発明の光ファイバ通信装置によれ
ば、半導体レーザ・ダイオードを、Ｇｂ／ｓオーダの伝
送速度の電気信号で駆動し、緩和振動を起し大きく歪ん
だ波形の光信号を出力するようにし、上記信号伝送路
を、上記光信号の波形がその出力端で方形波になる分散
特性を有する波形整形光ファイバとし、上記半導体レー
ザ・ダイオードと、上記波形整形光ファイバとからなる
光波形整形装置を有するようにしたので、上記半導体レ
ーザ・ダイオードの出力する光信号の歪んだ波形は、信
号伝送路の受信側に出力されるときに整形された方形波
となり、これにより、出力信号の波形のなまりによる読
み取りエラーを無くすことができる効果があり、さら
に、この波形整形装置を、光ファイバ通信装置の受信側
の装置の評価試験に利用できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による分散特性相殺短距離光
ファイバを用いた光ファイバ通信装置を示す図。

【図２】本発明の実施例２による半導体レーザ・ダイオ
ード駆動用電気信号のパターンを変更した光ファイバ通
信装置を示す図。

【図３】本発明の実施例３による波形整形ファイバを用
いた光ファイバ通信装置を示す図。

【図４】従来の技術による光ファイバ通信装置を示す
図。

【図５】光信号の発振スペクトル，信号波形，分散特性
を示す図。

【符号の説明】

１入力電気信号波形２入力光信号波形３出力光信号波形４出力電気信号波形５パルス・パターン・ジェネレータ６半導体レーザ・ダイオード（ＬＤ）７アイソレータ８メイン光ファイバ９オプティカル・アッテネータ１０フォト・ダイオード（ＰＤ）１１アンプ１２符号誤り率測定器１３分散相殺短距離光ファイバ１４分散特性光波形１５波形整形光ファイバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信信号を伝送する信号伝送路に、分散
特性を有する光ファイバをメイン光ファイバとして用
い、半導体レーザ・ダイオードの出力光信号を上記信号
伝送路を用いて送信し、この光信号を、フォト・ダイオ
ードで受信することにより通信を行う光ファイバ通信装
置において、上記信号伝送路は、上記メイン光ファイバの前もしくは
後のいずれかに、上記光信号の有する波長において上記
メイン光ファイバの有する総分散量とは逆の符号で、か
つ同程度の総分散量を有し、上記メイン光ファイバの有
する総分散量を補正する分散相殺短距離光ファイバを有
することを特徴とする光ファイバ通信装置。
【請求項２】通信信号を伝送する信号伝送路に、分散
特性を有する光ファイバをメイン光ファイバとして用
い、半導体レーザ・ダイオードの出力光信号を上記信号
伝送路を用いて送信し、この光信号を、フォト・ダイオ
ードで受信することにより通信を行う光ファイバ通信装
置において、予め歪められた電気信号により駆動され、その出力信号
の波形が、上記メイン光ファイバの有する分散特性の影
響を受けることによりこのメイン光ファイバの受信側に
おいて方形波となるような光信号を出力する半導体レー
ザ・ダイオードを有することを特徴とする光ファイバ通
信装置。
【請求項３】通信信号を伝送する信号伝送路に、分散
特性を有する光ファイバを用い、半導体レーザ・ダイオ
ードの出力である光信号を上記信号伝送路を用いて送信
し、この光信号を、フォト・ダイオードで受信すること
により通信を行う光ファイバ通信装置において、上記半導体レーザ・ダイオードは、Ｇｂ／ｓオーダの伝
送速度の電気信号で駆動し、緩和振動を起し大きく歪ん
だ波形の光信号を出力するものであり、上記信号伝送路は、上記光信号の波形がその出力端で方
形波になる分散特性を有する波形整形光ファイバであ
り、上記半導体レーザ・ダイオードと、上記波形整形光ファ
イバとからなる光波形整形装置を有することを特徴とす
る光ファイバ通信装置。