JPH06504415A - 疑似ソリトン通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 疑似ソリトン通信システム 技術分野 この発明はファイバ・オフテイク送信システムに関し、より詳しくは高いビット 速度て長距離送信するための光学的増幅を用いるシステムに関する。 従来の技術 ここて送信システムとは、送信器、光のスペクトルおよび時間特性、ファイバや 光学的増幅器やフィルタ・アイソレータやその他の構成要素を含む送信の物理的 経路、受信器における変調方式をいう。構成要素の特性を個々に示すことはでき るが、システムとしての応答は個々の特性の単純な関数ではない。更に重要なの は非線形効果と分散効果の相互作用であって、これは長距離送信システムでは重 要である。中継器を設けない長距離システムでは、ファイバの継続的な減衰によ るシステムの損失と送信器のチャーピングによる分散が、送信距離を制限する主 な要因である。これらのシステムの応答は線形と考えてよい場合が多く、またオ プティカル・ファイバによる送信は、単にある量の分散が加わり、一定量が減衰 するとして処理することができる。 現在のおよび提案するファイバ・オフテイク通信システムの送信器として、半導 体レーザ・ダイオードが最も一般に用いられる。多くのシステムはなんらかの形 のディジタル通信を採用しており、送信する・情報の性質にかかわらず、送信す る信号は１とＯの列で表わされる。■とＯを表わす方法は、送信システムの変調 方式によって決まる。 最も普通の変調方式は振幅変調である。この方式では光の強度かそれぞれの情報 ビットの状態を表わし、高い強度はｌを、低い強度はＯを表わす。これは一般に 、レーザへの電流を変調してレーザをオンおよびオフにすることによって行なわ れる。 一般に用いられるのは次の２形式である。ゼロ復帰方式（ＲＺ）では、情報の各 ビットの後で、通常ビットがオンになった時間と同じ時間だけレーザがオフにな る。 非ゼロ復帰方式（ＮＲＺ）ては、ビットが続く全期間中は強度は一定であり、あ るビットから次のビットに変わるときにだけ強度が変わる。この様子を第２図に 示す。 振幅変調により起こる１つの現象は、光の波長（従って周波数）がチャーピング する、すなわちビットの送信中にレーザの波長が変わることである。これはレー ザの送信波長が加えた電流の関数だからである。オプティカル・ファイバは分散 性なので、すなわち波長が異なるとファイバ中を進む速度がわずかに異なるので 、チャピングは長距離送信には好ましくない影響を与える。つまり、ビット毎に 光か受信器に到達する時間が異なるのでひずみを生じ、他のビットに干渉するこ とがある。このためオプティカル・ファイバを伝わるデータの距離が制限され、 そしてビット速度が高くなるとますます重要になる。 レーザ・ダイオードへの電流を変調する別の方法は、レーザ・ダイオードには一 定の電流を流し、ニオブ酸リチウム結晶変調器なとの装置を用いてレーザからの 光を外部から変調させることである。これによりチャーブは非常に減るが、高い 駆動電圧か必要なので実現がむずかしい。更に単独の周波数の波長成分が大きい ので、長距離てはブリユアン散乱が問題になる。 可干渉技術や周波数変位方式（Ｆ　Ｓ　Ｋ）やソリトン送信など、長距離送信に 有利な他の方式がいくつか提案されている。周波数変位方式のコード化方法では 、情報のビットをオンまたはオフではな（、ｌと０に対応する２つの異なる周波 数で送信する。このように光の周波数を高速で変化させるには、レーザ・ダイオ ードに加える電流を小さく変化させることによって行なうことがてきる。 この光をデコードするには、光をフィルタして１周波数だけを通過させればよい 。これを第３図に示す。この結果は周波数変調への変換であって、受信器で通常 の方法で検出することがてきる。フィルタリングは送信器の後かまたは受信器の 前に行なうことができ、フィルタはマツハ・ゼンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｎｄｅｒ ）干渉計やファブリ・ペロー・フィルタなといくつかの異なる方法で実現するこ とができる。周波数はごくわずか（ビット速度による）変化させればよいので、 波長の広がりは小さく、分散の影響は小さくなる。 オプティカル・ファイバで光学信号を伝送する際には多くの非線形性が存在する が、この発明で最も重要なのはカー効果である。カー効果とは、ファイバを通る 光の送信速度は光の強度の関数である、ということである。 カー効果の影響は通常非常に小さいが、非常に強度が高い場合やかなりの長距離 ではその影響は非常に大きく、パルスを極端に狭ばめたり乱したりする。 分散の影響を押さえるために非線形性を用いるよく知られた方法はソリトン・シ ステムである。ソリトンすなわち単独波は、数学的に定義された形（非線形シュ レージンガ方程式の解）のパルスで、分散性の非線形媒体中を形を変えずに伝わ ることができる。ある特定の強度で、非線形性によるパルス狭め効果が分散によ るパルス広げ効果を全く打ち消し、パルスは乱されずにどこまでも伝播する。一 般にソリトンがあればデータ流れの中の１を表わし、ソリトンがなければ０を表 わす。 しかしソリトンの伝播に必要なことは、光の強度が一定であることとパルスが単 独であることである。後者のためには、各個別パルスの幅よりかなり大きい距離 にパルスを互いに分離しなければならない。その理由は、各パルスが近づき過ぎ ると非線形相互作用が起こって動作が乱れるからである。その定義上からも、ソ リトンは単独で伝播しなければならない。 多くの研究者によって、上に述へた形のソリトン送信システムが研究されてきた 。その−例は、モレナウア（Ｍｏｌ　Ｉｅｎａｕｅｒ）他、ＩＥＥＥ量子エ量子 エレクトロニック中−ナル、Ｖｏｌ、ＱＥ−２２，Ｎｏ、１．１９８６年１月、 ｐ、１５７−２７３である。クボタおよびナカザワ、Ｉ　ＥＥＥ量子量子エレク トロタックスャーナル、Ｖｏｌ、２６、Ｎ０１４．１９９０年４月、はソリトン の入力電力を増加させるプリエンファシスと呼ぶ各種のソリトン伝播について述 べている。 各種の文献を要約すると、ソリトンの伝播には次の法則がある。 ｉ／　パルス強度は平均強度から４ｄＢより大きく偏ってはならない。 】１／　各パルスは、パルス同士の相互作用を生じない距離に分離しなければな らない。一般にパルス幅の少なくとも７ないし１０倍は分離しなければならない 。 ソリトンの伝播においてパルスの強度が減ると、ソリトンの特徴である強度と幅 の関係を保つためにパルスが広がる。逆に強度が増すと、幅と強度の関係がソリ トンの特性に従うまでパルスが狭まる。このパルスの挟まりと広がりによって隣 接するパルスとの相互作用が増加し、強度の偏りとパルスの分離が制限される。 この制限を具体的に述べると、実用的なシステムで増幅器を設ける間隔は、ソリ トンが約８ｄＢ減衰する距離以内に制限される。ソリトンは最初は高い強度で始 まるが、次第に減衰して必要な平均強度より低い強度になる。 この発明の目的 この発明の目的は、分散の問題を解決するために非線形を用い、しかも増幅器間 のスパン長を狭くすることのないような長距離送信システムを提供することであ る。 発明の説明 提案する送信システムは、近変換制限パルス（ｎｅａｒ−ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　 １１ｍ１ｔｅｄ　ｐｕｌｓｅ）の送信に関するものである。 この発明は、光学的送信システムのパルス幅とビット速度の指定をソリトン送信 の法則に反して行なうことにより、またシステム全体の強度の制御を光学的増幅 の制御によって行なうことにより、対比する線形システムの分散限界に比べてシ ステムの長さをはるかに伸ばすことができるという発見に基づいている。またこ の発明のシステムによって、ソリトン・システムに比べてスパン長を非常に長く することができる。ソリトンは一定の強度でも結局は互いに作用し合うものであ るが、この発明はパルスはソリトンとしては伝播せず、システムのビット速度お よび分散に従ってパルス幅を選ぶことにより、数千キロメートルにわたって伝播 することができる。 図面の簡単な説明 この発明について、次の図面を参照して説明する。 第１図は、この発明の１形態のシステムをブロックの形で図示する。 第２図は、ＲＺとＮＲＺのデータの違いを図示する。 第３図は、ＦＳＫ技術による変調を図示する。 第４図は、この発明のパルスを生成するのに適した変調の１形式を図示する。　 第５図は、各種の変調技術のサンプル・データの波形を図示する。 第６図は、この発明に用いるのに適したパルスを発生するｌシステムを概略ブロ ックの形で図示する。 第７図は、この発明のシステムの動作の例を概略図示する。 第８図、第９図、第１０図は、１０００および２０００ｋｍにわたって送信し受 信した同じディジタル信号を、望ましい実施態様の第７図のシステム、短パルス システムおよび従来のＮＲＺシステムについてそれぞれ示す。 実施態様の説明 第１図は、考案したシステムの型式の非常に簡単な例で、送信器ｌＯ１送信ファ イバ１５、光学的増幅器２０、受信器３０を備える。実際の応用においては、必 要に応じて多数の増幅器２０、従って多数のファイバ・スパンがある。このシス テムは、望ましい幅とビット速度を持つ近変換制限パルスのデータ列を生成する ことのできる送信器を備える。これらの仕様は、このシステムの不可欠な一部で ある。 この発明は理論的には、複素電界包絡線Ｅ（ｚ、ｔ）に関する非線形シュレージ ンガ方程式の解に基づいている。 ｉ上■ｉ”　ｊ２夏＋１マ１２１マＩ＋ｉαマａζ　２　と２ ■（ｚ、リ　−　εＬ乙Ｊユ 島 τ舞Ｌ」＆ ｋ′″ ただし、ｔは時間、２はファイバ軸方向の座標、ω。は搬送周波数、αは損失係 数、ｔｏはこの問題の特性時間、ｎｚは非線形屈折率、ｋ”は分散である。 重要な点は、方程式の特性長さＺｄはただ一つに決まるものではなく、方程式の 特性時間と電力を適当に選ぶことによって任意に選択できるということである。 換言すると、非線形ソユレージンが方程式の１つの解は、（ｉ）と（２）に従っ て時間と長さの走査（ｓｃａｎｓ）だけが変わる多くの物理的意味を持つ。この 発明のシステムに関係があるのは、特性長さかスパン長に比べて大きいものであ る。これによりパルスは急激に反応する（ｒｅａｃｔ　ａｄｉａｂａｔｉｃａＬ ｌｙ）ことはなくなる。換言すると、パルスの形は瞬時電力ではなくて平均電力 によって決定されるのであって、ファイバの中て減衰や利得があってもパルスは 余り拡大や収縮をしない。 従って特性長さを選ぶには、所定の分散に対して時間と電力の大きさを（百）と （ｉｉｉ）によって指定する。ビット速度は、標準ファイバではＩＧビット／Ｓ に制限され、またファイバの平均分散が大洋横断距離で一２ｐｓ／ｎｍ、ｋｍで ある分散変位ファイバでは約１０Ｇビツト／Ｓに制限されるよってある。二、三 千キロメートルの距離なら、標準ファイバを用いて２．５Ｇビツト／Ｓの送信が 可能である。これは低コストの島伝いシステムや、ある種の陸上での応用などで 特に有用である。 この発明の望ましいシステムでは、ソリトン送信法則の代わりに次の設計法則か 用いられる。 ｉ／　パルス幅はビット周期の２０％より大きい。 ｌｌ／　システムの分散は、各スパン長の線形の範囲内で分散によるパルス幅の 広がりが、パルス幅のごく小部分（約１０％未満）であるようなものてなければ ならない。システムの全長か大きいはと、各スパンでの許容分散は小さい。 ｉｉｉ／　各スパンの最初の強度を対応する「ソリトン」強度より大きくし、そ のスパンで非線形圧縮か分散を打ち消すように選ぶ。 第１条件にはトレードオフがあるので、ビット速度が十分に高ければ条件（２） が可能になる。所定のビット速度において（例えば）４倍の広さのパルス幅を選 ぶことにより、周波数帯域幅はｌ／４に減少し、従って分散も１／４に減少する 。現在のところパルスのサイズは、所定の分散のファイバの比較サイズの１／１ ６である。次の例はこの方法の利点を示すものである。例えばファイバ分散＝　 ２　ｐ　ｓ／ＧＨｚ／　１００　ｋｍビット速度　＝５Ｇビット／　ｓ　／　ｓ ならば、 ソリトン　この発明 ビット時間（１）ｓ）　２００　２００パルス幅（１）　Ｓ）　２０　７５ 帯域幅（ＧＨｚ）　１５　４ 分散（ｐｓ）　３０　８ 広がりパルス（ｐｓ）　３６ｐｓ　７５ｐｓ広がり率　約８０　〈１％ この発明では、ファイバ全体にわたって各点の分散を補正するのではなく、増幅 器の後では非線形直線部分が支配的であり、その先ではかなり長い距離にわたっ て分散する。この発明で用いるパルスは一般に比較的長いのでパルスの帯域幅は 小さく、上の例に示すようにこの距離ではパルスの分散は比較的小さい。ファイ バの非線形性とモード・サイズが分かれば、送信強度はすぐ選択できる。適切な 強度レベルは数値的シミュレーションによってすてに得られているか、この技術 に精通した人であれば経験的に簡単に決定することができる。送信スパン長は１ ５０ｋｍまで可能であるか、この長さになるとノイズや他の考慮が重要になる。 別の応用では、ファイバの異常な分散領域（これはに″の符号に関連する）では なくて通常の領域を伝わる暗パルスを用いてよい。暗パルスとは、強度が低また はゼロの背景での信号ではなくて、一定の強度の高い背景で「パルス」がないこ とである。またこの暗パルスは、遷移周波数を除くためのフィルタを用いずに、 以下に説明する変調技術を用いて発生してもよい。 強調したいことは、この発明は特定の変調システムに限定されないことである。 この発明の本質は一般的な方式であり、特定の構成要素ではない。 第７図は、この発明の送信システムの一実施例である。 この例では非分散変位（標準遠距離通信単一モード）ファイバを用いており、フ ァイバの色分散は高い（１５ｐｓ／ｎｍ、ｋｍ）か損失は最小（０，１６−０， １８ｄＢ／ｋｍ）の１５５０ｎｍで信号を送信する。このシステムの利点につい て、ソリトンを用いるシステムおよび非セロ復帰（Ｎ　Ｒ，Ｚ　）システムと比 へて説明する。 第７図のシステムで用いる単一モード高可干渉光源は、分散型フィードバック（ ＤＦＢ）レーザ６Ｉて十分である。ＤＦＢ６１は一定の電流てしきい値以上にバ イアスされており、システムの増幅器のゲイン・スペクトルのピーク、例えばエ ルビウム注入ファイバ増幅器ではＩ５３５ｎｍ、に近い波長てレーザ光を発する 。ＤＦＢ６１の出力は単一モード・ファイバ６２に結合し、ファイバをより合わ せたニオブ酸リチウムのマツハ・ゼンダー外部変調器６３を通る。ビット速度が ２．５Ｇビット／秒のデータ６４を用いて、情報の各ビット毎に１４１ｐｓの時 間持続（全幅手強度（ｈａｌｆ−ｍａｘｉｍｕｍ）　）のパルスが発生するよう に外部変換器６３を変調する。これを行なうには、パルス発生器６５によって適 切な電気パルス列を先ず発生させるか、または以下に説明するような他の方法を 用いる（すなわち方形波の遷移を用いてパルスを発生する）。この例では、パル スとして双曲線正割平方（ｓｅｃｈ　５ｑｕａｒｅｄ）強度の形を用いた。双曲 線正割平方は望ましい形ではあるがこの発明に不可欠のものではなく、実際には 任意の適切なパルス波形を用いてよい。各パルスの電界ベクトルはその前のパル スとは逆なので、パルスが重なっても、電界の大きさが等しく符号が逆のパルス の間に強度ゼロの領域を設けることができる。パルスの符号が交互に変わる場合 は、非線形伝播ではパルスを引き離す作用が生じる。位相が同じ場合は、ソリト ン伝播と同じようにパルス間で引き合う。引き離しと引き合いのどちらの領域を 用いてもよいが、この例では前者を用いる。 発生した光学的パルス列を次にブースタ増幅器６６で必要な電力レベルまで増幅 し、ファイバの第１スパン６７ｏを通して送信する。この数値モデルの電力レヘ ルはピーク・パルス電力が３．８ｍＷであり、従って平均電力は１ｍＷ以下であ る。この例で選んだ第１ブースタ増幅器６６゜および以下の直列の増幅器６６ｎ はエルビウム注入ファイバ増幅器であって、この長さで１５３５ｎｍの信号波長 のゲインが最大になる。必要な出力電力は、ダイオード励起のエルビウム増幅器 で容易に得られる。 実のところ、この例では必要な電力をやや低めにしているかも知れない。従って この技術に精通した人には理解できることであるが、実際の電力は使用するコア イノくの特性に応じて適切に選び、各スパンおよび増幅器の後で元のパルス列に できるだけ近く再現できるようにしなければならない。 ここで用いたスパン長さは、標準の遠距離ファイバで、または損失を絶対に減ら す必要がある場合は純粋のシリカ・コア・ファイバて、１１００ｋである。ノイ ズに対して特に考慮しなければならない場合はやや短くする必要があるかも知れ ないが、システムの全長か２０００ｋｍの場合はこのスパン長でよい。この例で は１９個のインライン増幅器６８ｏ−６８＋ｓを用い、各増幅器では信号の電力 を適切な値に保つことによってパルスの広がりまたはひずみを最小にしている。 各増幅器６８゜の出力電力は一般に同じであるが、スパンの端ではノイズ・フロ アＣｎｏｉｓｅ　ｆｌｏｏｒ）による制限を克服するために高電力への遷移を遅 くしてよい。システムの末端では、１組のエルビウム前置増幅器６９、オプティ カル・ファイバ７０、受信器７１　（例えばピン・フォトダイオード）によって 信号を再生する。 このシステムが従来のＮＲＺ送信システムおよびソリトン・システムより優れて いることを示すために、この例を数値的にシミュレーションした。第８図におい て、１４１ｐｓパルスを０．　１．　１．　０．　１．　０．　１．　Ｏの８ビ ツト・パターンにコード化して１１００ｋのスパン長で２０００ｋｍにわたって 伝播した場合、明らかにパルスの劣化は小さく、パルスの相互作用はほんのわず かである。隣接するビット間でパルスが明らかにわずかに密接しているところも あるが、大きな問題になるはとではない。第９図に示す更に短いパルス、ここで はソリトン伝播領域のパルス幅に近い５４ｐｓパルス、を伝播すると、２０００ ｋｍにわたって良好にパルスを伝播する電力レベルを選ぶことはできない。パル スが更に短くなると、状態は急に悪くなる。その理由は、スパン長が長いために 起こる平均電力の大きな変動に、ソリトンが耐えられないからである。第１０図 から明らかなように、従来のＮＲＺシステムは、この長さおよび非常に低い電力 では分散が制限要因になる。更に電力が高くなると、分散と非線形性の両方か作 用して、この距離を経て受信したデータの質は劣化する。 コノ例で見たように、提案するシステムは従来のＮＲＺおよびソリトン・システ ムに比べて、例示したスパンと距離において劣化が最も小さい。 更にこの例で説明したシステムは、数千キロメートルの距離にわたって非分散変 位ファイバを採用し、また中継器間隔を大きくすることかできる。このため、特 殊なファイバを必要とするシステムに比へてコストは明らかに低い。特にソリト ン・システムは一般に少なくとも４０ｋｍ毎に増幅器を設ける必要があるので、 必要な増幅器の数が多いというだけてシステムの信頼性とコストは更に悪くなる 。 従来のＮＲＺシステムをこの例で示した距離に用いると、最小の分散が１．５５ μｍの信号波長の近くに変位した分散変位ファイバを使う必要がある。平均分散 の要件を満たすためには、このシステムの設計は複雑である。 更にこのファイバはコストが高く、またファイバの損失が大きいので中継器の数 を増やす必要があり、これによってシステムは更に複雑になり（従って信頼性は 下がり）、コストは上がる。 この発明のシステムは平均分散が正確なので許容誤差を余り厳しくする必要なく 、従って所定の領域内て任意の波長で容易に運転することかできる。信号の波長 をゲイン・スペクトルのピークに置くことにより、フィルタリングは最小にする かまたは除くことができ、また多重波長送信すなわち波長分割マルチブレクシン グを用いてシステムのビット速度をより高くすることもできる。 次にこの発明のパルスを生成するのに適した、半導体レーザ用の特殊な変調技術 について説明する。 情報の各ビットについてパルスがあればｌ、パルスがなければ０という光のパル スを伝送すると有利である。 このための技術には、電気パルスをレーザに与えるゲイン・スイッチング法と、 ループまたはミラーによって形成される共振空洞の周りをパルスが伝わる時間に 関連する一定の反復速度でゲインを与えるモード・ロッキング法がある。この両 方法とも大きな欠点があるので、各システムで余り広く使われていない。第１の 方法はチャーピングか大きく従って分散の問題があり、第２の方法は０を除くた めにパルス流を外部がら変調する必要があるので、離散反復速度でしか用いられ ない。 従って、上に述べた送信システムで使うのに適したデータのパルス流、すなわち 高いビット速度でのチャーブが小さく駆動電圧が低くかつ外部変調が不要なもの 、を発生することのできるシステムが必要である。 この発明を実施するには、電気的ＮＲＺデータ流を通してこれをチャーブが非常 に小さい光学的パルス・データ流に変換する変調システムを用いてよい。考え方 は、ＮＲＺ信号てｌから０または０から１への遷移か起こる度にパルスを発生さ せるということである。ＦＳＫと同しように、レーザ・ダイオードの周波数を変 位させるのに電気的ＮＲＺを用いる。次にフィルタを用いて、ｌまたはＯの周波 数ではなく遷移に対応する中間周波数を通す。こうすると、光はＩからＯへの遷 移の間たけ、各遷移において光の短いパルスの形で通過する。これを第４図に示 す。今後このシステムをＰＴＦＳＸ　（パルス化遷移周波数変位方式）と呼ぶ。 フィルタの通過帯域は一般にＦＳＫに必要な通過帯域より小さく、必要なパルス 幅と駆動電流の立ち上がりおよび立ち下がり時間に従って選択する。フィルタの 感度は、レーザの非理想周波数変調応答に対して低くすることができる。その理 由は、フィルタが働くのは遷移のときてあり、２つのレベルの間の周波数の差を 増やせば必要に応じて遷移を鋭くてきるからである。適切にフィルタを選ぶと変 換制限パルスを出す。これは理論的に可能な最小範囲の波長であって、従ってこ の発明に適したパルスである。 このようにして得たパルス化データ流は元のデータ流と同等なものではないので 、送信器か受信器でデータをデコートする必要がある。これを実現する１つの方 法は、正しいデータ流を生成する第２ＮＲＺデータ流を、元のデータから送信器 で作ることである。このＮＲＺデータ流を得るには、ｌが通る度に一方の電気レ ベルから他方に遷移すなわちフリップを発生させる。これを第５図に示す。これ はこの技術に精通した人には明かなように、電子論理で直接実現できる。 Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｓ　Ｋの望ましい実現手段（第６図）は電気変換器段階４２から成 る。これはＮＲＺまたはＲＺ電気信号４１をいわゆる遷移トリガリングＮＲＺ　 （ＴＴＮＲＺ）信号４３に変換する。バイアス電流４４とＴＴＮＲＺ電流４３は 、バイアス・ティー４５を用いて通常の方法で組み合わせることができる。次に この電流信号を、バイアスをしきい値よりかなり高く設定した分散フィードバッ ク（ＤＦＢ）レーザ４６に与える。次にファブリ・ペロー・フィルタ（または同 様なもの）４８を用いて、光学的出力４７を１．！−０の周波数の中間の周波数 でフィルタする。フィルタの通過帯域は、ｌと０に対応する画周波数は排除する が、ある範囲の遷移周波数は通すように選ぶ。その出力はＰＴＦＳＫ信号４９で ある。フィルタが遷移周波数だけを通過させるようにするために、レーザのバイ アス電流とフィルタの通過帯域を共にフィードバック・ループで安定させる必要 があるかも知れない。 ファイバ５１を通して送信できるだけの出力電力までシステムを増幅し、フィル タを通る損失を補正するために、光学的増幅器５０を用いてよい。 ＴＴＦＳＫは、他のハードウェア、例えばＣＷレーザの外部変調を用いて実現し てよい。この場合変調器への駆動電圧は、オフに、またはｌとＯの両ビットに対 応する。これらの２電圧はその間に「オン」状態か存在するように選ぶことかで きる。こうすれば、■と０の間を遷移するときたけ光は通過する。パルス幅と振 幅は、駆動電圧の立ち上がりおよび立ち下がり時間によって決まる。 装置の他の部分は実質的に変わらない。 ここに挙げた例は開示した広い発明を制限するものではなく、この発明の範囲内 で変更や追加が可能であることは明かである。 夏　０　０　１　１　０　１　０　データＩＱ　Ｑ　Ｉ＋　０１０　データ ＋００１１０１０　データ フロントページの続き （５１）Ｉｎｔ、Ｃ１，５“　識別記号　庁内整理番号ＨＯ４Ｊ　１４１０６ （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。 ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ 、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，ＤＥ、　ＤＫ 、　ＥＳ。 ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、ＭＣ，ＭＧ、　ＭＷ、　Ｎ Ｌ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　ＲＯ，ＳＤ、　ＳＥ、　ＳＵ、　ＵＳ Ｉ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．送信手段、受信手段、光学的増幅器によって分離される複数のスパンのオプ ティカル・ファイバを備える高速の光学的送信システムであって、 前記送信手段はビット周期の少なくとも２０％の幅を持つ光学的パルスを発生す るのに適し、前記スパン長、ファイバ分散、パルス幅は、任意のスパンにわたる 線形領域での分散による各パルスの広がりが前記パルス幅の約１０％未満である ことを特徴とするシステム。
2. ２．各増幅器のゲインの選び方は、各パルスの非線形圧縮が各スパンでの前記分 散を実質的に補正するように各スパンの最初のパルスの強度を選ぶようにする、 請求項１記載のシステム。
3. ３．前記送信手段が発生する各光学的パルスの電界ベクトルと隣接するパルスと は、隣接するパルスとの相互作用が最小になるような位相関係を有する、請求項 １または請求項２記載のシステム。
4. ４．前記送信手段が発生する各光学的パルスの電界ベクトルは、その前のパルス の位相と逆である、請求項３記載のシステム。
5. ５．前記送信器が発生する各光学的パルスの極性は、隣接するパルスとの相互作 用が最小になるように制御される、前記請求項のいずれかに記載のシステム。
6. ６．前記送信手段は、 （ｉ）ＮＲＺデータ入力を受け、 （ｉｉ）前記データ入力を電気的に処理して、前記ＮＲＺデータ入力の所定の状 態に対してだけ０から１への状態または１から０へのデータの遷移を行なう対応 するデータ流を生成し、 （ｉｉｉ）前記対応するデータ流を用いて光学的パルス発生器を変調する、ステ ップにより変調された光学的パルスを発生する、請求項１記載のシステム。
7. ７．前記光学的パルス発生器はバイアス電流をしきい値より高く設定したダイオ ード・レーザを含み、前記対応するデータ流は１または０の状態を持つ前記デー タに従って個別の周波数を生成するような電流を持ち、また前記レーザ出力は１ から０へまたは０から１への遷移に相当するパルスだけを送信するようにフィル タされる、請求項６記載のシステム。