JPH07162364A - 光並列伝送装置 - Google Patents
光並列伝送装置Info
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- JPH07162364A JPH07162364A JP5308120A JP30812093A JPH07162364A JP H07162364 A JPH07162364 A JP H07162364A JP 5308120 A JP5308120 A JP 5308120A JP 30812093 A JP30812093 A JP 30812093A JP H07162364 A JPH07162364 A JP H07162364A
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】隣接チャンネル間のクロストークによるデータ
の劣化を低減する光並列伝送装置を提供する。 【構成】送信リンク手段1は複数チャンネルの各データ
を並列に送信するものであって励起光を発生する励起光
源5を有するとともに、各チャンネル毎に各チャンネル
のデータを信号光として励起光源5からの励起光に混合
する光混合器4を有する。希土類添加ファイバアレイ2
は送信リンク手段1に接続され各チャンネル毎に光混合
器4により混合された信号光を増幅する。受信リンク手
段3は前記各希土類添加ファイバアレイ2により増幅さ
れた各信号光を並列に受信する受光部31を有すると共
に受光部31からの信号光の有無を識別する識別器7と
を有する。
の劣化を低減する光並列伝送装置を提供する。 【構成】送信リンク手段1は複数チャンネルの各データ
を並列に送信するものであって励起光を発生する励起光
源5を有するとともに、各チャンネル毎に各チャンネル
のデータを信号光として励起光源5からの励起光に混合
する光混合器4を有する。希土類添加ファイバアレイ2
は送信リンク手段1に接続され各チャンネル毎に光混合
器4により混合された信号光を増幅する。受信リンク手
段3は前記各希土類添加ファイバアレイ2により増幅さ
れた各信号光を並列に受信する受光部31を有すると共
に受光部31からの信号光の有無を識別する識別器7と
を有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の光ファイバを用
いて複数のデータを並列に伝送する光並列伝送装置に関
する。
いて複数のデータを並列に伝送する光並列伝送装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】光並列伝送装置は伝送速度、伝送距離、
伝送路チャンネル間クロストーク等の諸特性において、
同軸ケーブルを用いた電気並列伝送装置に比較して優れ
ている。このため、光並列伝送装置はATM(Asynchro
nous Transport Mode;非同期転送モード)装置をはじ
めとする通信装置の架内/架間配線及びコンピュータユ
ニット間の高速インターフェイスとして用いられるよう
になってきた。光並列伝送装置としては、従来より例え
ば、光並列リンクがある。この光並列リンクは幹線系リ
ンクに比較して簡単な構成でサイズの小型化が図れる。
伝送路チャンネル間クロストーク等の諸特性において、
同軸ケーブルを用いた電気並列伝送装置に比較して優れ
ている。このため、光並列伝送装置はATM(Asynchro
nous Transport Mode;非同期転送モード)装置をはじ
めとする通信装置の架内/架間配線及びコンピュータユ
ニット間の高速インターフェイスとして用いられるよう
になってきた。光並列伝送装置としては、従来より例え
ば、光並列リンクがある。この光並列リンクは幹線系リ
ンクに比較して簡単な構成でサイズの小型化が図れる。
【0003】図10に従来の光並列リンクの代表的な一
例を示す。光並列リンクは複数のチャンネルのデータを
送信する送信リンク10と、前記チャンネル数分設けら
れるとともに石英等からなるアレイファイバ20、前記
複数のチャンネルの各データを受信する受信リンク30
とを備える。
例を示す。光並列リンクは複数のチャンネルのデータを
送信する送信リンク10と、前記チャンネル数分設けら
れるとともに石英等からなるアレイファイバ20、前記
複数のチャンネルの各データを受信する受信リンク30
とを備える。
【0004】送信リンク10では各LD(レーザダイオ
ード)駆動回路11a〜11n+1がデータを入力する
と、各LD駆動回路11a〜11n+1によりアレイ状に
集積化された各LD(レーザダイオード)12a〜12
n+1が発光する。そして、各アレイファイバ20a〜2
0n+1を通してデータを送信する。
ード)駆動回路11a〜11n+1がデータを入力する
と、各LD駆動回路11a〜11n+1によりアレイ状に
集積化された各LD(レーザダイオード)12a〜12
n+1が発光する。そして、各アレイファイバ20a〜2
0n+1を通してデータを送信する。
【0005】一方、受信リンク30では、各アレイファ
イバ20a〜20n+1からのデータをアレイ状に集積化
された各PD(フォトダイオード)31a〜31n+1が
受信し、各プリアンプ32a〜32n+1が一定のレベル
まで増幅する。さらに、各リミッタアンプ33a〜33
n+1はデータを識別が行えるレベルまで増幅し、識別器
34がデータの識別を行う。なお、クロックCLKにつ
いても同様な処理を行っている。
イバ20a〜20n+1からのデータをアレイ状に集積化
された各PD(フォトダイオード)31a〜31n+1が
受信し、各プリアンプ32a〜32n+1が一定のレベル
まで増幅する。さらに、各リミッタアンプ33a〜33
n+1はデータを識別が行えるレベルまで増幅し、識別器
34がデータの識別を行う。なお、クロックCLKにつ
いても同様な処理を行っている。
【0006】このように構成された光並列リンクにおい
て、送信リンクでは、光出力安定化のためのAPC(Au
to Power Control;自動光出力制御)機能が削除され、
受信リンクでは、AGC(Auto Gain Control;自動利
得制御)機能及びリタイミング機能が削除されることに
より回路の構成が簡単化されている。
て、送信リンクでは、光出力安定化のためのAPC(Au
to Power Control;自動光出力制御)機能が削除され、
受信リンクでは、AGC(Auto Gain Control;自動利
得制御)機能及びリタイミング機能が削除されることに
より回路の構成が簡単化されている。
【0007】また、光並列リンクにおいては、伝送距離
が数百m程度であり、充分な受信光電力が得られる。こ
のため、受光素子におけるショット雑音や回路雑音に起
因するS/N(信号対雑音比)劣化はあまり問題になら
ない。
が数百m程度であり、充分な受信光電力が得られる。こ
のため、受光素子におけるショット雑音や回路雑音に起
因するS/N(信号対雑音比)劣化はあまり問題になら
ない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回路の
小型化を図るべくアレイ状に集積化された光素子や大規
模集積回路(LSI)を用いたため、図11に示したよ
うに、比較器90と帰還抵抗Rfとからなるプリアンプ
32の相互間に結合容量C(浮遊容量)が発生する。こ
の結合容量を介したクロストークにより、隣接するチャ
ンネルのデータがあるチャンネルのデータに影響を与え
る。このクロストークによるデータの波形の劣化が生ず
る。例えば、光信号が1GHzである場合には、−30
から−35dB程度のクロストークが発生することが予
想される。例えば、電子情報通信学会1992-C335のボン
ディングワイヤの高周波特性に関する一考察に記載され
ているように、光信号が3GHzである場合には、30
0μm間隔で張り渡した2本の25μmφ ,長さ1.
25mmの金ボンディングワイヤ間のクロストークの実
測値は−30dBであった。
小型化を図るべくアレイ状に集積化された光素子や大規
模集積回路(LSI)を用いたため、図11に示したよ
うに、比較器90と帰還抵抗Rfとからなるプリアンプ
32の相互間に結合容量C(浮遊容量)が発生する。こ
の結合容量を介したクロストークにより、隣接するチャ
ンネルのデータがあるチャンネルのデータに影響を与え
る。このクロストークによるデータの波形の劣化が生ず
る。例えば、光信号が1GHzである場合には、−30
から−35dB程度のクロストークが発生することが予
想される。例えば、電子情報通信学会1992-C335のボン
ディングワイヤの高周波特性に関する一考察に記載され
ているように、光信号が3GHzである場合には、30
0μm間隔で張り渡した2本の25μmφ ,長さ1.
25mmの金ボンディングワイヤ間のクロストークの実
測値は−30dBであった。
【0009】また、光素子としてのLDの光出力のバラ
ツキ、光結合系におけるコア間のズレによる光出力のバ
ラツキ、コアとクラッドからなるファイバによる伝送路
損のバラツキ等がある。このようなバラツキを考慮する
と、受信リンクに要求されるダイナミックレンジは7〜
11dBである(図11では、−7dBm〜0dBmで
7dBとした。)。なお、隣接チャンネルからの振幅方
向の劣化量χ(%)は(1)式で表される。
ツキ、光結合系におけるコア間のズレによる光出力のバ
ラツキ、コアとクラッドからなるファイバによる伝送路
損のバラツキ等がある。このようなバラツキを考慮する
と、受信リンクに要求されるダイナミックレンジは7〜
11dBである(図11では、−7dBm〜0dBmで
7dBとした。)。なお、隣接チャンネルからの振幅方
向の劣化量χ(%)は(1)式で表される。
【0010】 χ=248×10(2D+X)/20 ・・・・(1) ここで、Dはダイナミックレンジであり、Xはクロスト
ーク量(dB)であり、振幅方向の劣化量χは図12
(d)に示すように、波形振幅の1/2を100%とし
ている。クロストーク量が−30dBである場合にダイ
ナミックレンジ7dBでの劣化は40%であり、ダイナ
ミックレンジ11dBでの劣化はほぼ100%で波形が
完全につぶれてしまう。
ーク量(dB)であり、振幅方向の劣化量χは図12
(d)に示すように、波形振幅の1/2を100%とし
ている。クロストーク量が−30dBである場合にダイ
ナミックレンジ7dBでの劣化は40%であり、ダイナ
ミックレンジ11dBでの劣化はほぼ100%で波形が
完全につぶれてしまう。
【0011】図11に示す例では、プリアンプ32a,
32cによるプリアンプ32bへのクロストーク量が3
0dBとし、そのときの各プリアンプの波形を図12
(a)〜図12(c)に示した。なお、図12(d)
は、図12(b)を拡大したものである。
32cによるプリアンプ32bへのクロストーク量が3
0dBとし、そのときの各プリアンプの波形を図12
(a)〜図12(c)に示した。なお、図12(d)
は、図12(b)を拡大したものである。
【0012】このため、ダイナミックレンジを考慮し
て、最大受信時に合わせてプリアンプが飽和しないよう
に設計すると、最小受信時には受信リンク入力で信号の
振幅が小さくなってしまう。
て、最大受信時に合わせてプリアンプが飽和しないよう
に設計すると、最小受信時には受信リンク入力で信号の
振幅が小さくなってしまう。
【0013】その結果、隣接チャンネル間のクロストー
クばかりでなく、隣接チャンネル出力からのクロストー
クも問題になる。従って、広いダイナミックレンジを持
つ光並列リンクを実現するために隣接チャンネル間のク
ロストークによるデータの劣化を低減する装置が望まれ
ていた。
クばかりでなく、隣接チャンネル出力からのクロストー
クも問題になる。従って、広いダイナミックレンジを持
つ光並列リンクを実現するために隣接チャンネル間のク
ロストークによるデータの劣化を低減する装置が望まれ
ていた。
【0014】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、隣接チャンネル間の
クロストークによるデータの劣化を低減することのでき
る光並列伝送装置を提供することにある。
もので、その目的とするところは、隣接チャンネル間の
クロストークによるデータの劣化を低減することのでき
る光並列伝送装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決し目的を達成するために下記の構成とした。図1は本
発明の原理図である。図1を参照して本発明を説明す
る。
決し目的を達成するために下記の構成とした。図1は本
発明の原理図である。図1を参照して本発明を説明す
る。
【0016】本発明の光並列伝送装置は、送信リンク手
段1と、希土類添加ファイバアレイ2、受信リンク手段
3を備える。送信リンク手段1は複数チャンネルの各デ
ータを並列に送信するものであって、励起光を発生する
励起光源5を有するとともに、前記各チャンネル毎に各
チャンネルのデータを信号光として前記励起光源5から
の励起光に混合する光混合器4を有する。
段1と、希土類添加ファイバアレイ2、受信リンク手段
3を備える。送信リンク手段1は複数チャンネルの各デ
ータを並列に送信するものであって、励起光を発生する
励起光源5を有するとともに、前記各チャンネル毎に各
チャンネルのデータを信号光として前記励起光源5から
の励起光に混合する光混合器4を有する。
【0017】希土類添加ファイバアレイ2は前記送信リ
ンク手段1に接続され前記各チャンネル毎に前記光混合
器4により混合された信号光を増幅する。受信リンク手
段3は前記各希土類添加ファイバアレイ2により増幅さ
れた各信号光を並列に受信する受光部31を有すると共
に、前記受光部31からの信号光の有無を識別する識別
器7とを有する。
ンク手段1に接続され前記各チャンネル毎に前記光混合
器4により混合された信号光を増幅する。受信リンク手
段3は前記各希土類添加ファイバアレイ2により増幅さ
れた各信号光を並列に受信する受光部31を有すると共
に、前記受光部31からの信号光の有無を識別する識別
器7とを有する。
【0018】ここで、希土類添加ファイバアレイは例え
ばEr3+,Nd3+からなる。また、前記送信リンク手段
1は、前記各チャンネル毎に各データを受光するアレイ
状の光素子12、各光素子12を駆動するための光素子
駆動回路11、前記励起光源5からの励起光を各チャン
ネル毎に設けられた前記各光混合器4に分配するスター
カプラ6とを備えるようにした。
ばEr3+,Nd3+からなる。また、前記送信リンク手段
1は、前記各チャンネル毎に各データを受光するアレイ
状の光素子12、各光素子12を駆動するための光素子
駆動回路11、前記励起光源5からの励起光を各チャン
ネル毎に設けられた前記各光混合器4に分配するスター
カプラ6とを備えるようにした。
【0019】前記送信リンク手段1は、前記光混合器4
に代えて、信号光を発生する信号光源9と、励起光源5
からの励起光に信号光源9からの信号光を混合するスタ
ーカプラ6a、各チャンネル毎に前記スターカプラ6a
からの信号光により各チャンネルからのデータを変調す
る変調器8、前記各変調器8を駆動するための駆動回路
110とを備えるようにした。
に代えて、信号光を発生する信号光源9と、励起光源5
からの励起光に信号光源9からの信号光を混合するスタ
ーカプラ6a、各チャンネル毎に前記スターカプラ6a
からの信号光により各チャンネルからのデータを変調す
る変調器8、前記各変調器8を駆動するための駆動回路
110とを備えるようにした。
【0020】前記受信部31は、前記希土類添加ファイ
バアレイ2により増幅された信号光を受光する受光素子
を有し、この受光素子にダイオードの同極性を接続する
とともに、その接続点に抵抗を通して電源を供給し前記
接続点から信号光を前記識別器に出力する構成とした。
バアレイ2により増幅された信号光を受光する受光素子
を有し、この受光素子にダイオードの同極性を接続する
とともに、その接続点に抵抗を通して電源を供給し前記
接続点から信号光を前記識別器に出力する構成とした。
【0021】n基板上に形成された光吸収層にp電極を
2つ形成し、2つのp電極の内、一方のp電極に対向す
るn基板側には光入射窓を形成して前記受光素子として
用い、他方のp電極に対向するn基板側にはn電極を形
成して前記ダイオードとして用いる。
2つ形成し、2つのp電極の内、一方のp電極に対向す
るn基板側には光入射窓を形成して前記受光素子として
用い、他方のp電極に対向するn基板側にはn電極を形
成して前記ダイオードとして用いる。
【0022】前記送信リンク手段1は送信リンクとこの
送信リンクに接続されるスターカプラとこのスターカプ
ラに接続される励起光源との夫々を複数個備える。前記
受信リンク手段3は受信リンクを複数個備え、前記希土
類添加ファイバアレイ2は前記複数の送信リンクの合計
チャンネル数分設けられる。
送信リンクに接続されるスターカプラとこのスターカプ
ラに接続される励起光源との夫々を複数個備える。前記
受信リンク手段3は受信リンクを複数個備え、前記希土
類添加ファイバアレイ2は前記複数の送信リンクの合計
チャンネル数分設けられる。
【0023】2つの基板の各々の基板に前記送信リンク
手段と受信リンク手段とを実装し、前記希土類添加ファ
イバアレイ2を通して一方の基板に設けた送信リンクと
他方の基板に設けた受信リンクとを接続するとともに、
他方の基板に設けた送信リンクと一方の基板に設けた受
信リンクとを接続する。
手段と受信リンク手段とを実装し、前記希土類添加ファ
イバアレイ2を通して一方の基板に設けた送信リンクと
他方の基板に設けた受信リンクとを接続するとともに、
他方の基板に設けた送信リンクと一方の基板に設けた受
信リンクとを接続する。
【0024】一方の基板に設けた第1のスターカプラに
のみ信号光源を接続し、一方の基板に設けた第1の送信
リンクと他方の基板に設けた第2のスターカプラとを1
チャンネル分の希土類添加ファイバアレイ2で接続し、
他方の基板に設けた第2の送信リンクと一方の基板に設
けた第3のスターカプラとを1チャンネル分の希土類添
加ファイバアレイ2で接続するように順次繰り返し接続
されてなる。
のみ信号光源を接続し、一方の基板に設けた第1の送信
リンクと他方の基板に設けた第2のスターカプラとを1
チャンネル分の希土類添加ファイバアレイ2で接続し、
他方の基板に設けた第2の送信リンクと一方の基板に設
けた第3のスターカプラとを1チャンネル分の希土類添
加ファイバアレイ2で接続するように順次繰り返し接続
されてなる。
【0025】
【作用】本発明によれば、光混合器4が各チャンネル毎
に各チャンネルのデータを信号光として励起光源5から
の励起光に混合する。そして、各希土類添加ファイバア
レイ2は前記各チャンネル毎に前記光混合器4により混
合された信号光を増幅する。
に各チャンネルのデータを信号光として励起光源5から
の励起光に混合する。そして、各希土類添加ファイバア
レイ2は前記各チャンネル毎に前記光混合器4により混
合された信号光を増幅する。
【0026】さらに、受信リンク手段3では、受信部3
1が各希土類添加ファイバアレイ2により増幅された各
信号光を並列に受信し、識別器7が前記受信部31から
の信号光の有無を識別する。
1が各希土類添加ファイバアレイ2により増幅された各
信号光を並列に受信し、識別器7が前記受信部31から
の信号光の有無を識別する。
【0027】すなわち、光混合器4と希土類添加ファイ
バアレイ2とにより光増幅器を構成したことで、送信リ
ンクから受光した出力を直接に識別器に入力できるレベ
ルまで光信号を増幅する。
バアレイ2とにより光増幅器を構成したことで、送信リ
ンクから受光した出力を直接に識別器に入力できるレベ
ルまで光信号を増幅する。
【0028】従って、前置増幅器(プリアンプ)を用い
ることがなくなるので、受信リンクの構成を簡単化でき
る。また、プリアンプを用いないから、従来の隣接チャ
ンネル間クロストーク劣化を抑えることができる。
ることがなくなるので、受信リンクの構成を簡単化でき
る。また、プリアンプを用いないから、従来の隣接チャ
ンネル間クロストーク劣化を抑えることができる。
【0029】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
図2は本発明の光並列伝送装置の実施例1の構成ブロッ
ク図である。 <実施例1>実施例1では、光並列伝送装置として光並
列リンクを示した。光並列リンクは送信リンク1、希土
類添加ファイバアレイ2、受信リンク3、励起光源5、
スターカプラ6とを備える。
図2は本発明の光並列伝送装置の実施例1の構成ブロッ
ク図である。 <実施例1>実施例1では、光並列伝送装置として光並
列リンクを示した。光並列リンクは送信リンク1、希土
類添加ファイバアレイ2、受信リンク3、励起光源5、
スターカプラ6とを備える。
【0030】励起光源5は励起光を発生してスターカプ
ラ6に出力する。スターカプラ6は励起光源5から出力
されてくる励起光を後述する各光混合器4a〜4n+1に
分配する。
ラ6に出力する。スターカプラ6は励起光源5から出力
されてくる励起光を後述する各光混合器4a〜4n+1に
分配する。
【0031】前記送信リンク10は、n個のチャンネル
のデータ(信号光)と1つのクロックCLKを送信する
ものであり、LD駆動回路11a〜11n+1、LD12
a〜12n+1、光混合器4a〜4n+1とから構成される。
クロックCLKは後述するフリップフロップ(FF)7
の入力に用いられる。
のデータ(信号光)と1つのクロックCLKを送信する
ものであり、LD駆動回路11a〜11n+1、LD12
a〜12n+1、光混合器4a〜4n+1とから構成される。
クロックCLKは後述するフリップフロップ(FF)7
の入力に用いられる。
【0032】各LD駆動回路11a〜11n+1は、対応
するチャンネルのデータを入力して、対応するLD12
a〜12n+1を駆動する。各LD12a〜12n+1は対応
するLD駆動回路11a〜11n+1により発光して、信
号光を対応する光混合器4a〜4n+1に出力する。
するチャンネルのデータを入力して、対応するLD12
a〜12n+1を駆動する。各LD12a〜12n+1は対応
するLD駆動回路11a〜11n+1により発光して、信
号光を対応する光混合器4a〜4n+1に出力する。
【0033】各光混合器4a〜4n+1は、例えば、ビー
ムスプリッタなどであり、対応するLD12a〜12
n+1からの信号光とスターカプラ6からの分配された励
起光とを混合してその信号光を対応する希土類添加ファ
イバアレイ2a〜2n+1に出力する。
ムスプリッタなどであり、対応するLD12a〜12
n+1からの信号光とスターカプラ6からの分配された励
起光とを混合してその信号光を対応する希土類添加ファ
イバアレイ2a〜2n+1に出力する。
【0034】アレイ状の希土類添加ファイバアレイ2a
〜2n+1は、石英などのファイバに希土類元素である例
えば、エルビウムEr3+、ネオジウムNd3+などが添加
されたものである。希土類添加ファイバアレイ2a〜2
n+1は、各光混合器4a〜4n +1からの信号光と励起光に
より前記希土類元素が遷移することにより信号光を増幅
し、受信リンク3に伝送する。
〜2n+1は、石英などのファイバに希土類元素である例
えば、エルビウムEr3+、ネオジウムNd3+などが添加
されたものである。希土類添加ファイバアレイ2a〜2
n+1は、各光混合器4a〜4n +1からの信号光と励起光に
より前記希土類元素が遷移することにより信号光を増幅
し、受信リンク3に伝送する。
【0035】なお、ファイバに添加される希土類元素と
しては、その他の元素であってもよい。受信リンク3
は、複数のチャンネルのデータを受信するものであり、
PD31a〜31n+1、FF7a〜7n+1とを備える。
しては、その他の元素であってもよい。受信リンク3
は、複数のチャンネルのデータを受信するものであり、
PD31a〜31n+1、FF7a〜7n+1とを備える。
【0036】各PD31a〜31n+1は対応する希土類
添加ファイバアレイ2a〜2n+1からの信号光を受信し
て、対応するFF7a〜7n+1に出力する。FF7a〜
7n+1は識別器として用いられ、クロックCLKの入力
により信号光があるか否かの識別を行う。
添加ファイバアレイ2a〜2n+1からの信号光を受信し
て、対応するFF7a〜7n+1に出力する。FF7a〜
7n+1は識別器として用いられ、クロックCLKの入力
により信号光があるか否かの識別を行う。
【0037】このように構成された実施例1によれば、
励起光源5と光混合器4を備えるとともに、ファイバア
レイに代わりに、希土類添加ファイバアレイ2を用いる
ことで複数チャンネルの光増幅器を構成する。受光素子
出力を直接に識別器7で取り扱うレベルまで信号光を増
幅するため、前置増幅器(プリアンプ)を用いることが
なくなり、受信リンクの構成が簡単化される。
励起光源5と光混合器4を備えるとともに、ファイバア
レイに代わりに、希土類添加ファイバアレイ2を用いる
ことで複数チャンネルの光増幅器を構成する。受光素子
出力を直接に識別器7で取り扱うレベルまで信号光を増
幅するため、前置増幅器(プリアンプ)を用いることが
なくなり、受信リンクの構成が簡単化される。
【0038】また、プリアンプを用いないから、従来の
隣接チャンネル間クロストーク劣化要因を抑えることが
できるため、広いダイナミックレンジの光並列リンクを
提供でき、素子バラツキ等のスペックを緩和することが
できる。
隣接チャンネル間クロストーク劣化要因を抑えることが
できるため、広いダイナミックレンジの光並列リンクを
提供でき、素子バラツキ等のスペックを緩和することが
できる。
【0039】ここで、具体的な例を上げて説明する。ま
ず、現在のLD12、光結合の実際値を考慮すると、信
号光の電力としては、例えば、0〜−数dBmのレベル
が得られる。また、光増幅器の利得としては20〜30
dB、飽和出力電力としては10数dBmが予想され
る。
ず、現在のLD12、光結合の実際値を考慮すると、信
号光の電力としては、例えば、0〜−数dBmのレベル
が得られる。また、光増幅器の利得としては20〜30
dB、飽和出力電力としては10数dBmが予想され
る。
【0040】例えば、識別器7の入力電圧振幅を1Vと
し、終端抵抗を50Ωとすると、必要な光電流は20m
Aである。受光感度を0.8A/Wとしても波長は1.
3μmとし、受光器の量子効率0.8を想定して受信光
素子としてのPDの入力レベルとして25mW(14d
Bm)が必要である。この入力レベル値は前記素子の実
力値から充分可能である。また、前記励起光源5による
励起光の電力を選択することによって光増幅器を飽和領
域で使用することにより、送受信レベルが変動しても受
光レベルを一定にする。これにより、識別器7の入力レ
ベルを一定にすることができる。 <実施例2>次に、本発明の実施例2について説明す
る。図3に実施例2の送信リンクの構成図を示す。実施
例2では、送信リンクの構成が実施例1の送信リンクの
構成とは異なる。なお、送信リンク1等のその他の構成
は実施例1の構成と同一であるので、その詳細は省略す
る。
し、終端抵抗を50Ωとすると、必要な光電流は20m
Aである。受光感度を0.8A/Wとしても波長は1.
3μmとし、受光器の量子効率0.8を想定して受信光
素子としてのPDの入力レベルとして25mW(14d
Bm)が必要である。この入力レベル値は前記素子の実
力値から充分可能である。また、前記励起光源5による
励起光の電力を選択することによって光増幅器を飽和領
域で使用することにより、送受信レベルが変動しても受
光レベルを一定にする。これにより、識別器7の入力レ
ベルを一定にすることができる。 <実施例2>次に、本発明の実施例2について説明す
る。図3に実施例2の送信リンクの構成図を示す。実施
例2では、送信リンクの構成が実施例1の送信リンクの
構成とは異なる。なお、送信リンク1等のその他の構成
は実施例1の構成と同一であるので、その詳細は省略す
る。
【0041】図3に示したように、送信リンク1aは駆
動回路110a〜110n+1、強度変調器(MOD;Mod
ulator)8a〜8n+1とを備える。スターカプラ6aに
は信号光を発生する信号光源9が接続されている。
動回路110a〜110n+1、強度変調器(MOD;Mod
ulator)8a〜8n+1とを備える。スターカプラ6aに
は信号光を発生する信号光源9が接続されている。
【0042】スターカプラ6aは励起光源5からの励起
光と信号光源9からの信号光とを混合するとともに、混
合された信号光と励起光とを各強度変調器8a〜8n+1
に分配する。駆動回路110a〜110n+1は、対応す
るチャンネルのデータを入力して対応する強度変調器8
a〜8n+1を駆動する。
光と信号光源9からの信号光とを混合するとともに、混
合された信号光と励起光とを各強度変調器8a〜8n+1
に分配する。駆動回路110a〜110n+1は、対応す
るチャンネルのデータを入力して対応する強度変調器8
a〜8n+1を駆動する。
【0043】強度変調器8a〜8n+1は駆動回路110
a〜110n+1からのデータとスターカプラ6aからの
信号光及び励起光とを変調して希土類添加ファイバアレ
イ2a〜2n+1に出力する。
a〜110n+1からのデータとスターカプラ6aからの
信号光及び励起光とを変調して希土類添加ファイバアレ
イ2a〜2n+1に出力する。
【0044】このような構成によれば、実施例1で用い
たLD12a〜12n+1の代わりに、信号光の変調に強
度変調器8a〜8n+1を用いているので、LD12a〜
12n +1の発光遅延によるアイ幅劣化を低減することが
できる。また、LDによる発光遅延が低減されるので、
高速に出力光を処理できる。 <実施例3>次に、本発明の実施例3について説明す
る。図4に実施例3の受信リンクの構成図を示す。実施
例3では、受信リンクの構成が実施例1の受信リンクの
構成とは異なる。なお、受信リンク3等のその他の構成
は実施例1の構成と同一であるので、その詳細は省略す
る。なお、図4に示す例では、簡単のためにひとつのチ
ャンネル分の構成を示す。実際には図4に示す構成が複
数チャンネル分用意される。
たLD12a〜12n+1の代わりに、信号光の変調に強
度変調器8a〜8n+1を用いているので、LD12a〜
12n +1の発光遅延によるアイ幅劣化を低減することが
できる。また、LDによる発光遅延が低減されるので、
高速に出力光を処理できる。 <実施例3>次に、本発明の実施例3について説明す
る。図4に実施例3の受信リンクの構成図を示す。実施
例3では、受信リンクの構成が実施例1の受信リンクの
構成とは異なる。なお、受信リンク3等のその他の構成
は実施例1の構成と同一であるので、その詳細は省略す
る。なお、図4に示す例では、簡単のためにひとつのチ
ャンネル分の構成を示す。実際には図4に示す構成が複
数チャンネル分用意される。
【0045】受信リンク3には図4に示す受光素子35
が設けられる。この受光素子35は次のように構成され
る。信号光(データ)を受光するPD1のカソードと入
力電圧をリミットするダイオードD1のカソードとが接
続される。また、PD1のアノードには電源(−V)、
ダイオードD1のアノードには電源(+V)が印加され
ている。
が設けられる。この受光素子35は次のように構成され
る。信号光(データ)を受光するPD1のカソードと入
力電圧をリミットするダイオードD1のカソードとが接
続される。また、PD1のアノードには電源(−V)、
ダイオードD1のアノードには電源(+V)が印加され
ている。
【0046】前記PD1のアノードには識別器としての
FF7のD端子が接続されるとともに、他端に電源(+
V)が供給された抵抗R1が接続される。一方、信号光
(クロック)を受光するPD2のカソードとダイオード
D2のカソードとが接続される。また、PD2のアノー
ドには電源(−V)、ダイオードD2のアノードには電
源(+V)が印加されている。
FF7のD端子が接続されるとともに、他端に電源(+
V)が供給された抵抗R1が接続される。一方、信号光
(クロック)を受光するPD2のカソードとダイオード
D2のカソードとが接続される。また、PD2のアノー
ドには電源(−V)、ダイオードD2のアノードには電
源(+V)が印加されている。
【0047】前記PD2のアノードには識別器としての
FF7のクロック端子が接続されるとともに、他端に電
源(+V)が供給された抵抗R2が接続される。このよ
うに構成された受信リンクにおいて、所望の光入力レベ
ルよりも大きな信号光がPD1に入力されてもFF7へ
の入力電圧はダイオードD1のオン電圧、例えば0.8
V以上にはならない。
FF7のクロック端子が接続されるとともに、他端に電
源(+V)が供給された抵抗R2が接続される。このよ
うに構成された受信リンクにおいて、所望の光入力レベ
ルよりも大きな信号光がPD1に入力されてもFF7へ
の入力電圧はダイオードD1のオン電圧、例えば0.8
V以上にはならない。
【0048】図5に実施例3の光増幅器の増幅を示す。
図5では、ダイナミックレンジが7dBであり、LD1
2a,12cに0dBmが入力され、希望土類添加ファ
イバ2a,2cで信号光が10dB増幅されて出力が1
0dBmとなる。LD12bに−7dBmが入力され、
希望土類添加ファイバ2bで信号光が10dB増幅され
て出力が3dBmとなる。
図5では、ダイナミックレンジが7dBであり、LD1
2a,12cに0dBmが入力され、希望土類添加ファ
イバ2a,2cで信号光が10dB増幅されて出力が1
0dBmとなる。LD12bに−7dBmが入力され、
希望土類添加ファイバ2bで信号光が10dB増幅され
て出力が3dBmとなる。
【0049】図6に実施例3の受信リンク3の一部の構
成を示す。図6では、図5に示した3つの希望土類添加
ファイバに対応して図4に示した3組の受光素子35a
〜35cを示した。この場合、受光素子35a,35c
が10dBmを入力し、受光素子35bが3dBmを入
力する。受光素子35a,35cが受光素子35bに与
えるクロストークによる波形を図7(a)〜図7(c)
に示した。
成を示す。図6では、図5に示した3つの希望土類添加
ファイバに対応して図4に示した3組の受光素子35a
〜35cを示した。この場合、受光素子35a,35c
が10dBmを入力し、受光素子35bが3dBmを入
力する。受光素子35a,35cが受光素子35bに与
えるクロストークによる波形を図7(a)〜図7(c)
に示した。
【0050】この場合、受信ダイナミックレンジを7d
Bとし、受信感度R=1A/W、トランスインピーダン
ス60dBオームとする。図6に示すダイオードによる
リミット効果により、クロストークの影響をあまり受け
ずに劣化も8%程度で済む(図7(b))。これは式
(1)において、ダイナミックレンジDを0dBとした
こと同等であるからである。
Bとし、受信感度R=1A/W、トランスインピーダン
ス60dBオームとする。図6に示すダイオードによる
リミット効果により、クロストークの影響をあまり受け
ずに劣化も8%程度で済む(図7(b))。これは式
(1)において、ダイナミックレンジDを0dBとした
こと同等であるからである。
【0051】一方、従来の構成では、受信波形が振幅方
向に40%劣化していたため、実施例3によれば、クロ
ストーク量が大幅に改善される。図8に前記PDの素子
構造を示す。図8に示したように、受光素子35を1つ
のチップで構成したことを特徴とする。n基板50上に
形成された光吸収層51にp電極52を2組設ける。n
基板50側の一端に光入力窓53あるいは集光用のマイ
クロレンズを形成して、一方のp電極52と光入力窓5
3とでPDとして用いる。n基板50の他端にn電極5
4を設け、n電極54と他方のp電極52とでダイオー
ドDとして用いる。
向に40%劣化していたため、実施例3によれば、クロ
ストーク量が大幅に改善される。図8に前記PDの素子
構造を示す。図8に示したように、受光素子35を1つ
のチップで構成したことを特徴とする。n基板50上に
形成された光吸収層51にp電極52を2組設ける。n
基板50側の一端に光入力窓53あるいは集光用のマイ
クロレンズを形成して、一方のp電極52と光入力窓5
3とでPDとして用いる。n基板50の他端にn電極5
4を設け、n電極54と他方のp電極52とでダイオー
ドDとして用いる。
【0052】このように構成することで、受光素子を1
チップに集積化及びアレイ化することができる。 <実施例4>次に、本発明の実施例4について説明す
る。図6に実施例4の構成図を示す。実施例4では、光
並列リンクをプリント基板(PCB)に実装した構成を
示す。
チップに集積化及びアレイ化することができる。 <実施例4>次に、本発明の実施例4について説明す
る。図6に実施例4の構成図を示す。実施例4では、光
並列リンクをプリント基板(PCB)に実装した構成を
示す。
【0053】基板60aには送信リンク1a−1、1a
−3、受信リンク3a−2、3a−4が実装される。ま
た、基板60aには送信リンク1a−1用の信号光源
9、励起光源5、スターカプラ6、送信リンク1a−3
用の励起光源5、スターカプラ6が実装される。
−3、受信リンク3a−2、3a−4が実装される。ま
た、基板60aには送信リンク1a−1用の信号光源
9、励起光源5、スターカプラ6、送信リンク1a−3
用の励起光源5、スターカプラ6が実装される。
【0054】一方、基板60bには送信リンク1a−
2、1a−4、受信リンク3a−1、3a−3が実装さ
れる。また、基板60bには送信リンク1a−2用の励
起光源5、スターカプラ6、送信リンク1a−4用の励
起光源5、スターカプラ6が実装される。
2、1a−4、受信リンク3a−1、3a−3が実装さ
れる。また、基板60bには送信リンク1a−2用の励
起光源5、スターカプラ6、送信リンク1a−4用の励
起光源5、スターカプラ6が実装される。
【0055】前記希土類添加ファイバアレイ2は送信リ
ンク1a−1〜1a−4の合計チャンネル数分設けられ
る。前記信号光源9からの信号光を送信リンク1a−1
に接続される1つの希土類添加ファイバアレイ2iを通
して送信リンク1a−2用のスターカプラ6に出力する
よう構成される。送信リンク1a−2からの信号光を送
信リンク1a−2に接続される1つの希土類添加ファイ
バアレイ2iを通して送信リンク1a−3用のスターカ
プラ6に出力するよう構成される。
ンク1a−1〜1a−4の合計チャンネル数分設けられ
る。前記信号光源9からの信号光を送信リンク1a−1
に接続される1つの希土類添加ファイバアレイ2iを通
して送信リンク1a−2用のスターカプラ6に出力する
よう構成される。送信リンク1a−2からの信号光を送
信リンク1a−2に接続される1つの希土類添加ファイ
バアレイ2iを通して送信リンク1a−3用のスターカ
プラ6に出力するよう構成される。
【0056】送信リンク1a−3からの信号光を送信リ
ンク1a−3に接続される1つの希土類添加ファイバア
レイ2iを通して送信リンク1a−4用のスターカプラ
6に出力するよう構成される。送信リンク1a−4から
の信号光を送信リンク1a−4に接続される1つの希土
類添加ファイバアレイ2iを通して図示しない送信リン
ク1a−5用のスターカプラ6に出力するよう構成され
る。
ンク1a−3に接続される1つの希土類添加ファイバア
レイ2iを通して送信リンク1a−4用のスターカプラ
6に出力するよう構成される。送信リンク1a−4から
の信号光を送信リンク1a−4に接続される1つの希土
類添加ファイバアレイ2iを通して図示しない送信リン
ク1a−5用のスターカプラ6に出力するよう構成され
る。
【0057】実施例2では、1つの送信リンク1当り、
それぞれ少なくとも1個の励起光源5と信号光源9とを
必要としたが、実施例4によれば、複数のチャンネルの
内、1チャンネルを信号光を伝送するために用いる。
それぞれ少なくとも1個の励起光源5と信号光源9とを
必要としたが、実施例4によれば、複数のチャンネルの
内、1チャンネルを信号光を伝送するために用いる。
【0058】従って、送信リンク数から1を引いた数だ
け、基板60における必要な信号光源数を低減すること
ができる。
け、基板60における必要な信号光源数を低減すること
ができる。
【0059】
【発明の効果】本発明によれば、ファイバアレイに代わ
りに、希土類添加ファイバアレイを用いることで複数チ
ャンネルの光増幅器を構成し、受光素子出力を直接に識
別器で取り扱うレベルまで信号光を増幅するため、受信
リンクの構成が簡単化される。
りに、希土類添加ファイバアレイを用いることで複数チ
ャンネルの光増幅器を構成し、受光素子出力を直接に識
別器で取り扱うレベルまで信号光を増幅するため、受信
リンクの構成が簡単化される。
【0060】従って、従来の隣接チャンネル間クロスト
ーク劣化要因を抑えることができるため、広いダイナミ
ックレンジの光並列リンクを提供でき、素子バラツキ等
のスペックを緩和することができる。
ーク劣化要因を抑えることができるため、広いダイナミ
ックレンジの光並列リンクを提供でき、素子バラツキ等
のスペックを緩和することができる。
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の実施例1の構成ブロック図である。
【図3】本発明の実施例2の構成図である。
【図4】本発明の実施例3の構成図である。
【図5】実施例3の光増幅器の増幅を説明する図であ
る。
る。
【図6】実施例3の受信リンクの一部の構成図である。
【図7】実施例3の等価波形を示す図である。
【図8】実施例3の受光素子の実装構造を示す図であ
る。
る。
【図9】本発明の実施例4の構成図である。
【図10】従来の光並列リンクの一例を示す図である。
【図11】従来のアレイ状のプリアンプの構成図であ
る。
る。
【図12】図11に示すプリアンプ出力波形を示す図で
ある。
ある。
1,10・・送信リンク 2・・希土類添加ファイバアレイ 3・・受信リンク 4・・光混合器 5・・励起光源 6・・スターカプラ 7・・FF 8・・強度変調器 9・・信号光源 11・・LD駆動回路 12・・LD 31・・PD 32・・プリアンプ 33・・リミッタアンプ 34・・識別器 60・・基板 90・・比較器 110・・駆動回路
Claims (6)
- 【請求項1】 複数チャンネルの各データを並列に送信
するものであって、励起光を発生する励起光源(5)を
有するとともに、前記各チャンネル毎に各チャンネルの
データを信号光として前記励起光源(5)からの励起光
に混合する光混合器(4)を有する送信リンク手段
(1)と、 前記送信リンク手段(1)に接続され前記各チャンネル
毎に前記光混合器(4)により混合された信号光を増幅
する希土類添加ファイバアレイ(2)と、 前記各希土類添加ファイバアレイ(2)により増幅され
た各信号光を並列に受信する受光部(31)を有すると
共に、前記受光部(31)からの信号光の有無を識別す
る識別器(7)とを有する受信リンク手段(3)とを備
えたことを特徴とする光並列伝送装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記送信リンク手段
(1)は、前記各チャンネル毎に各データを受光するア
レイ状の光素子(12)と、 各光素子(12)を駆動するための光素子駆動回路(1
1)と、 前記励起光源(5)からの励起光を各チャンネル毎に設
けられた前記各光混合器(4)に分配するスターカプラ
(6)とを備えることを特徴とする光並列伝送装置。 - 【請求項3】 請求項1において、前記送信リンク手段
(1)は、前記光混合器(4)に代えて、信号光を発生
する信号光源(9)と、 励起光源(5)からの励起光に信号光源(9)からの信
号光を混合するスターカプラ(6a)と、 各チャンネル毎に前記スターカプラ(6a)からの信号
光により各チャンネルからのデータを変調する変調器
(8)と、 前記各変調器(8)を駆動するための駆動回路(11
0)とを備えることを特徴とする光並列伝送装置。 - 【請求項4】 請求項1において、前記受光部(31)
は、前記希土類添加ファイバアレイ(2)により増幅さ
れた信号光を受光する受光素子を有し、この受光素子に
ダイオードの同極性を接続するとともに、その接続点に
抵抗を通して電源を供給し前記接続点から信号光を前記
識別器に出力する構成としたことを特徴とする光並列伝
送装置。 - 【請求項5】 請求項4において、n基板上に形成され
た光吸収層にp電極を2つ形成し、2つのp電極の内、
一方のp電極に対向するn基板側には光入射窓を形成し
て前記受光素子として用い、他方のp電極に対向するn
基板側にはn電極を形成して前記ダイオードとして用い
ることを特徴とする光並列伝送装置。 - 【請求項6】 請求項3において、前記送信リンク手段
(1)は送信リンクとこの送信リンクに接続されるスタ
ーカプラとこのスターカプラに接続される励起光源との
夫々を複数個備え、前記受信リンク手段(3)は受信リ
ンクを複数個備え、前記希土類添加ファイバアレイ
(2)は前記複数の送信リンクの合計チャンネル数分設
けられ、 2つの基板の各々の基板に前記送信リンク手段と受信リ
ンク手段とを実装し、前記希土類添加ファイバアレイ
(2)を通して一方の基板に設けた送信リンクと他方の
基板に設けた受信リンクとを接続するとともに、他方の
基板に設けた送信リンクと一方の基板に設けた受信リン
クとを接続し、 一方の基板に設けた第1のスターカプラにのみ信号光源
を接続し、一方の基板に設けた第1の送信リンクと他方
の基板に設けた第2のスターカプラとを1チャンネル分
の希土類添加ファイバアレイ(2)で接続し、他方の基
板に設けた第2の送信リンクと一方の基板に設けた第3
のスターカプラとを1チャンネル分の希土類添加ファイ
バアレイ(2)で接続するように順次繰り返し接続され
てなることを特徴とする光並列伝送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5308120A JPH07162364A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 光並列伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5308120A JPH07162364A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 光並列伝送装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07162364A true JPH07162364A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17977123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5308120A Withdrawn JPH07162364A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 光並列伝送装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07162364A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008114676A1 (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Omron Corporation | 光伝送システム及び電子機器 |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP5308120A patent/JPH07162364A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008114676A1 (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Omron Corporation | 光伝送システム及び電子機器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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