JPH07336298A - 波長多重光ソリトン伝送法 - Google Patents
波長多重光ソリトン伝送法Info
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- JPH07336298A JPH07336298A JP6127795A JP12779594A JPH07336298A JP H07336298 A JPH07336298 A JP H07336298A JP 6127795 A JP6127795 A JP 6127795A JP 12779594 A JP12779594 A JP 12779594A JP H07336298 A JPH07336298 A JP H07336298A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、光変調器によるソリトン制御を用い
た超長距離化と、波長多重を用いた超大容量化を行なう
ことが可能となる波長多重光ソリトン伝送法を提供する
ことを目的とする。 【構成】本発明は、光ソリトン伝送の中継装置１２に光
の強度変調器もしくは位相変調器の光変調器６による光
ソリトン制御を行なうソリトンの多中継伝送法におい
て、波長の異なる複数の光ソリトンを１本の光ファイバ
ー３で同時に送り、中継装置１２内で波長多重の分離を
行ない、各波長ごとに変調器６によるソリトン制御を行
なったのち再び多重化する。
た超長距離化と、波長多重を用いた超大容量化を行なう
ことが可能となる波長多重光ソリトン伝送法を提供する
ことを目的とする。 【構成】本発明は、光ソリトン伝送の中継装置１２に光
の強度変調器もしくは位相変調器の光変調器６による光
ソリトン制御を行なうソリトンの多中継伝送法におい
て、波長の異なる複数の光ソリトンを１本の光ファイバ
ー３で同時に送り、中継装置１２内で波長多重の分離を
行ない、各波長ごとに変調器６によるソリトン制御を行
なったのち再び多重化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ソリトンを用いた光
通信に関し、同時に複数の波長の光ソリトンを送ること
で、伝送容量の増大を実現する、波長多重光ソリトン伝
送法に関するものである。
通信に関し、同時に複数の波長の光ソリトンを送ること
で、伝送容量の増大を実現する、波長多重光ソリトン伝
送法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバー中を伝搬する光パルスによ
って光通信を行なう場合、通信の容量を増加させるため
にはパルスの間隔を狭くする必要がある。そのためには
用いる光パルスのパルス幅を細くすることが必要であ
る。しかしパルス幅を短くすると、それに反比例して光
パルスの周波数スペクトルが広がる。光ファイバー中を
伝搬する光はその周波数（すなわち、波長）によって伝
搬速度が異なる（群速度分散という）ため、光ファイバ
ーを伝搬するにしたがって、光パルスの波形は広がって
いく。すなわち、この群速度分散の影響によりパルスが
変形し、その変形の度合いはパルス幅が短いほど顕著と
なるため大容量化には限界がある。
って光通信を行なう場合、通信の容量を増加させるため
にはパルスの間隔を狭くする必要がある。そのためには
用いる光パルスのパルス幅を細くすることが必要であ
る。しかしパルス幅を短くすると、それに反比例して光
パルスの周波数スペクトルが広がる。光ファイバー中を
伝搬する光はその周波数（すなわち、波長）によって伝
搬速度が異なる（群速度分散という）ため、光ファイバ
ーを伝搬するにしたがって、光パルスの波形は広がって
いく。すなわち、この群速度分散の影響によりパルスが
変形し、その変形の度合いはパルス幅が短いほど顕著と
なるため大容量化には限界がある。
【０００３】現在用いられている、石英を主成分とする
光ファイバーの群速度分散は、光の波長がおよそ１．３
μｍ（構造を工夫した光ファイバーでは、およそ１．５
μｍ）よりも長波長である波長域において、長波長の光
ほど伝搬速度が遅くなる異常分散特性を示す。一方、高
強度の光パルスが光ファイバー中を伝搬すると、自己位
相変調効果により、パルスの前側では波長が長波長側
に、後ろ側では短波長側に変化する。異常分散と自己位
相変調効果が同時に存在する場合、パルスの前側が遅れ
後ろ側が進むためパルスが圧縮され、この圧縮の効果と
群速度分散による広がりの効果とが釣り合ったところ
で、パルスは安定になる。これが光ソリトンである。
光ファイバーの群速度分散は、光の波長がおよそ１．３
μｍ（構造を工夫した光ファイバーでは、およそ１．５
μｍ）よりも長波長である波長域において、長波長の光
ほど伝搬速度が遅くなる異常分散特性を示す。一方、高
強度の光パルスが光ファイバー中を伝搬すると、自己位
相変調効果により、パルスの前側では波長が長波長側
に、後ろ側では短波長側に変化する。異常分散と自己位
相変調効果が同時に存在する場合、パルスの前側が遅れ
後ろ側が進むためパルスが圧縮され、この圧縮の効果と
群速度分散による広がりの効果とが釣り合ったところ
で、パルスは安定になる。これが光ソリトンである。
【０００４】また、光ファイバー中を伝搬する光の強度
は、伝搬とともに減衰していく。減衰量は光の波長によ
って異なるため、長距離の通信を行なう場合には、光の
強度の減衰が最も少ない波長である１．５５μｍ付近を
使用することが好ましい。
は、伝搬とともに減衰していく。減衰量は光の波長によ
って異なるため、長距離の通信を行なう場合には、光の
強度の減衰が最も少ない波長である１．５５μｍ付近を
使用することが好ましい。
【０００５】１．５５μｍ帯は前述のように異常分散領
域であり、光ソリトンは、この損失が最低となる波長域
で形成できるため、長距離の通信にも有効である（文献
A.Hasegawa: Appl. Opt. 23, p.3302(1984).）。
域であり、光ソリトンは、この損失が最低となる波長域
で形成できるため、長距離の通信にも有効である（文献
A.Hasegawa: Appl. Opt. 23, p.3302(1984).）。
【０００６】このように光ソリトンは、群速度分散が存
在するにもかかわらず光ファイバー中を波形を変えずに
伝搬するという特徴があるため、光ソリトンを用いた伝
送方式は長距離、大容量の光パルスを光ファイバー中を
伝搬させる上で有望な方式であり、数多くの実験が行な
われ、研究されている。
在するにもかかわらず光ファイバー中を波形を変えずに
伝搬するという特徴があるため、光ソリトンを用いた伝
送方式は長距離、大容量の光パルスを光ファイバー中を
伝搬させる上で有望な方式であり、数多くの実験が行な
われ、研究されている。
【０００７】光ファイバーのわずかな光損失（波長１．
５５μｍで約０．２ｄＢ／ｋｍ，１ｋｍ先で約５％光が
弱まる）によって生じる光ソリトンパルスの強度の低下
を補うためには、近年ソリトン伝送用に開発された、エ
ルビウム添加光ファイバー光増幅器（ＥＤＦＡ）（文献
M.Nakazawa et.al.: Electron. Lett., Vol.25, p.199
(Feb. 1989). ）が用いられている。１．５μｍ付近で
用いる光増幅器としては、ＥＤＦＡ以外に半導体レーザ
ーを用いたものなどが研究されている。このような光増
幅器を用いた光ソリトン伝送法はダイナミックソリトン
伝送法と呼ばれている。
５５μｍで約０．２ｄＢ／ｋｍ，１ｋｍ先で約５％光が
弱まる）によって生じる光ソリトンパルスの強度の低下
を補うためには、近年ソリトン伝送用に開発された、エ
ルビウム添加光ファイバー光増幅器（ＥＤＦＡ）（文献
M.Nakazawa et.al.: Electron. Lett., Vol.25, p.199
(Feb. 1989). ）が用いられている。１．５μｍ付近で
用いる光増幅器としては、ＥＤＦＡ以外に半導体レーザ
ーを用いたものなどが研究されている。このような光増
幅器を用いた光ソリトン伝送法はダイナミックソリトン
伝送法と呼ばれている。
【０００８】ＥＤＦＡによる光増幅を行なうダイナミッ
クソリトン伝送法を用いた伝送装置では、光ソリトンパ
ルスを用いて、１０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送容量で、数千ｋ
ｍから１万ｋｍの距離の通信が可能である（文献M.Naka
zawa et.al. : IEEE J.Quantum Electron. 26, p.2095
(1990).）。さらに超長距離の光ソリトン通信を行なう
方法として光変調器を用いた光ソリトン制御がある。こ
の方法を用いると、光ソリトンが１億ｋｍ以上にわたっ
て安定に伝搬することが実験により示されている（文献
M.Nakazawa et.al.: Electron. Lett., Vol.29, p.729
(Apr. 1993). ）。
クソリトン伝送法を用いた伝送装置では、光ソリトンパ
ルスを用いて、１０Ｇｂｉｔ／ｓの伝送容量で、数千ｋ
ｍから１万ｋｍの距離の通信が可能である（文献M.Naka
zawa et.al. : IEEE J.Quantum Electron. 26, p.2095
(1990).）。さらに超長距離の光ソリトン通信を行なう
方法として光変調器を用いた光ソリトン制御がある。こ
の方法を用いると、光ソリトンが１億ｋｍ以上にわたっ
て安定に伝搬することが実験により示されている（文献
M.Nakazawa et.al.: Electron. Lett., Vol.29, p.729
(Apr. 1993). ）。
【０００９】大容量の光通信を行なう方法の一つとし
て、波長の異なる光を同時に一本のファイバに通す波長
多重法があるが、この方法は光の持つ広い帯域を有効に
利用する優れた方法である。
て、波長の異なる光を同時に一本のファイバに通す波長
多重法があるが、この方法は光の持つ広い帯域を有効に
利用する優れた方法である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、安定な
超長距離ソリトン通信を行なうために有効な光変調器を
用いたソリトン制御と、大容量化に有効な波長多重法と
は同時に用いることはできないと言われていた。すなわ
ち、強度変調器を用いる場合、その最大透過率をもつ位
置の近傍に信号パルスが存在することが必要条件である
が、波長多重法を用いた場合、各波長によって伝搬速度
が異なるため、ある波長の信号に対して前記の条件を満
たした場合、他の波長に対しても条件が満たされるとは
限らないためである。
超長距離ソリトン通信を行なうために有効な光変調器を
用いたソリトン制御と、大容量化に有効な波長多重法と
は同時に用いることはできないと言われていた。すなわ
ち、強度変調器を用いる場合、その最大透過率をもつ位
置の近傍に信号パルスが存在することが必要条件である
が、波長多重法を用いた場合、各波長によって伝搬速度
が異なるため、ある波長の信号に対して前記の条件を満
たした場合、他の波長に対しても条件が満たされるとは
限らないためである。
【００１１】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、光変調器によるソリトン制御を用いた超長距離化
と、波長多重を用いた超大容量化を行なうことが可能と
なる波長多重光ソリトン伝送法を提供することを目的と
する。
で、光変調器によるソリトン制御を用いた超長距離化
と、波長多重を用いた超大容量化を行なうことが可能と
なる波長多重光ソリトン伝送法を提供することを目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の波長多重光ソリトン伝送法は、光ソリトン伝
送の中継装置に光の強度変調器もしくは位相変調器によ
る光ソリトン制御を行なうソリトンの多中継伝送法にお
いて、波長の異なる複数の光ソリトンを１本の光ファイ
バーで同時に送ることを特徴とする。
に本発明の波長多重光ソリトン伝送法は、光ソリトン伝
送の中継装置に光の強度変調器もしくは位相変調器によ
る光ソリトン制御を行なうソリトンの多中継伝送法にお
いて、波長の異なる複数の光ソリトンを１本の光ファイ
バーで同時に送ることを特徴とする。
【００１３】また本発明の波長多重光ソリトン伝送法
は、中継装置内で波長多重の分離を行ない、各波長ごと
に変調器によるソリトン制御を行なったのち再び多重化
することを特徴とする。
は、中継装置内で波長多重の分離を行ない、各波長ごと
に変調器によるソリトン制御を行なったのち再び多重化
することを特徴とする。
【００１４】また本発明の波長多重光ソリトン伝送法
は、２波長のみを用い、入射時点において各々の波長で
互いにパルスの位置をパルス間隔の１／２ずらすことに
より相互作用を減らし、中継装置の位置におけるパルス
の伝達時間差がパルス間隔の半整数倍になるように光ソ
リトンの波長と中継間隔を設定することを特徴とする。
は、２波長のみを用い、入射時点において各々の波長で
互いにパルスの位置をパルス間隔の１／２ずらすことに
より相互作用を減らし、中継装置の位置におけるパルス
の伝達時間差がパルス間隔の半整数倍になるように光ソ
リトンの波長と中継間隔を設定することを特徴とする。
【００１５】また本発明の波長多重光ソリトン伝送法
は、入射時点において各々の波長のパルスの位置を一致
させ、波長の違いによるパルスの伝達時間差を、伝送路
の一部ないし中継装置内において光学的に補償すること
を特徴とする。
は、入射時点において各々の波長のパルスの位置を一致
させ、波長の違いによるパルスの伝達時間差を、伝送路
の一部ないし中継装置内において光学的に補償すること
を特徴とする。
【００１６】また本発明の波長多重光ソリトン伝送法
は、２種類の波長のみを用い、入射時点において各々の
波長で互いにパルスの位置を任意の間隔ずらし、中継装
置の位置におけるパルスの伝達時間差がパルス間隔ずれ
に等しくなるように光ソリトンの波長と中継間隔を設定
することを特徴とする。
は、２種類の波長のみを用い、入射時点において各々の
波長で互いにパルスの位置を任意の間隔ずらし、中継装
置の位置におけるパルスの伝達時間差がパルス間隔ずれ
に等しくなるように光ソリトンの波長と中継間隔を設定
することを特徴とする。
【００１７】また本発明の波長多重光ソリトン伝送法
は、入射時点において各々の波長のパルスの位置を一致
させ、中継装置の位置におけるパルスの伝達時間差がパ
ルス間隔の整数倍になるように光ソリトンの波長と中継
間隔を設定することにより各中継器ごとにソリトン制御
を可能とする。また本発明の波長多重光ソリトン伝送法
は、波長の違いによるパルスの伝達時間差が生じない光
ファイバと波長との組み合わせを用いることを特徴とす
る。
は、入射時点において各々の波長のパルスの位置を一致
させ、中継装置の位置におけるパルスの伝達時間差がパ
ルス間隔の整数倍になるように光ソリトンの波長と中継
間隔を設定することにより各中継器ごとにソリトン制御
を可能とする。また本発明の波長多重光ソリトン伝送法
は、波長の違いによるパルスの伝達時間差が生じない光
ファイバと波長との組み合わせを用いることを特徴とす
る。
【００１８】
【作用】上記手段により本発明では、波長による伝搬速
度の違いを生じさせない、又は、波長による伝搬速度の
違いを補償する、又は、波長による伝搬速度の違いを適
切に選び、全ての波長の信号に対して前記の条件を満た
す、又は、波長多重された信号を各々の信号に分け、そ
れぞれについて変調器を用い、その後再び合成し伝送す
ることによって、変調器を用いた場合においても波長多
重通信を行なう方法である。本発明では、強度変調や位
相変調によるソリトン制御を用いて長距離の光ソリトン
通信を行なった場合に、波長多重通信を実現する。
度の違いを生じさせない、又は、波長による伝搬速度の
違いを補償する、又は、波長による伝搬速度の違いを適
切に選び、全ての波長の信号に対して前記の条件を満た
す、又は、波長多重された信号を各々の信号に分け、そ
れぞれについて変調器を用い、その後再び合成し伝送す
ることによって、変調器を用いた場合においても波長多
重通信を行なう方法である。本発明では、強度変調や位
相変調によるソリトン制御を用いて長距離の光ソリトン
通信を行なった場合に、波長多重通信を実現する。
【００１９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。図１は本発明の実施例１に対応する波長多重光
ソリトン伝送装置の構成図であり、１はソリトン光源、
２は波長多重化装置、３は伝送用光ファイバー、４は波
長多重分離装置、５は光フィルター、６は光変調器、７
はクロック信号抽出装置、８は受光器である。図中で太
い線で示してある部分は光ファイバー、細い線の部分
（光変調器６とクロック信号抽出装置７をつなぐ部分）
は同軸ケーブルである。なお、光増幅器は、光ソリトン
の強度を回復させるため図中の光ファイバーの任意の位
置に挿入することができるため、図中に記していない。
明する。図１は本発明の実施例１に対応する波長多重光
ソリトン伝送装置の構成図であり、１はソリトン光源、
２は波長多重化装置、３は伝送用光ファイバー、４は波
長多重分離装置、５は光フィルター、６は光変調器、７
はクロック信号抽出装置、８は受光器である。図中で太
い線で示してある部分は光ファイバー、細い線の部分
（光変調器６とクロック信号抽出装置７をつなぐ部分）
は同軸ケーブルである。なお、光増幅器は、光ソリトン
の強度を回復させるため図中の光ファイバーの任意の位
置に挿入することができるため、図中に記していない。
【００２０】光ソリトン光源１は、符号化した（情報を
載せた）光ソリトンパルスを発生するものであり、ＤＦ
Ｂ（Distributed Feedback）構造の半導体レーザー、変
調器、光増幅器などから構成され、それぞれλ1 ，λ2
…λn 等の一定の波長のソリトンパルスを発生する。波
長多重化装置２は、ソリトン光源１で発生させた光ソリ
トンパルスを波長の違いを利用することで低損失で合成
し、１本の光ファイバーに入射するものである。伝送用
光ファイバー３は石英系の光ファイバーを用いる。ま
た、ここに記していない光増幅器は、光ソリトン信号を
光のまま増幅するものであり、エルビウム添加光ファイ
バー増幅器（ＥＤＦＡ）、半導体光増幅器等を用いる。
波長多重分離装置４は光ファイバー中を伝搬してきた光
ソリトンパルスを波長の違いを利用することで低損失で
波長ごとに分離し、それぞれの波長ごとに１本ずつの光
ファイバーに入射するものである。光フィルター５は光
の帯域透過型フィルター（ハンドパスフィルター）であ
り、干渉多層膜フィルター、ファブリペロー（Fabry-Pe
rot ）共振器等を用いることができる。光変調器６は強
度変調器もしくは位相変調器であり、ニオブ酸リチウム
（ＬｉＮｂＯ3 ）製の変調器等を用いることができる。
クロック信号抽出装置７は波長ごとに分けられたソリト
ンパルスからクロック信号を再生し、変調器６に供給す
るものである。受光器８は光であるソリトン信号を電気
信号に変換するものであり、高速応答性を持つＰＩＮ構
造のフォトダイオードなどを用いることができる。１１
はソリトン光源１及び波長多重化装置２より構成される
送信装置、１２は波長多重化装置２，波長多重分離装置
４，光フィルター５，光変調器６及びクロック信号抽出
装置７より構成される中継装置、１３は波長多重分離装
置４及び受光器８より構成される受信装置である。
載せた）光ソリトンパルスを発生するものであり、ＤＦ
Ｂ（Distributed Feedback）構造の半導体レーザー、変
調器、光増幅器などから構成され、それぞれλ1 ，λ2
…λn 等の一定の波長のソリトンパルスを発生する。波
長多重化装置２は、ソリトン光源１で発生させた光ソリ
トンパルスを波長の違いを利用することで低損失で合成
し、１本の光ファイバーに入射するものである。伝送用
光ファイバー３は石英系の光ファイバーを用いる。ま
た、ここに記していない光増幅器は、光ソリトン信号を
光のまま増幅するものであり、エルビウム添加光ファイ
バー増幅器（ＥＤＦＡ）、半導体光増幅器等を用いる。
波長多重分離装置４は光ファイバー中を伝搬してきた光
ソリトンパルスを波長の違いを利用することで低損失で
波長ごとに分離し、それぞれの波長ごとに１本ずつの光
ファイバーに入射するものである。光フィルター５は光
の帯域透過型フィルター（ハンドパスフィルター）であ
り、干渉多層膜フィルター、ファブリペロー（Fabry-Pe
rot ）共振器等を用いることができる。光変調器６は強
度変調器もしくは位相変調器であり、ニオブ酸リチウム
（ＬｉＮｂＯ3 ）製の変調器等を用いることができる。
クロック信号抽出装置７は波長ごとに分けられたソリト
ンパルスからクロック信号を再生し、変調器６に供給す
るものである。受光器８は光であるソリトン信号を電気
信号に変換するものであり、高速応答性を持つＰＩＮ構
造のフォトダイオードなどを用いることができる。１１
はソリトン光源１及び波長多重化装置２より構成される
送信装置、１２は波長多重化装置２，波長多重分離装置
４，光フィルター５，光変調器６及びクロック信号抽出
装置７より構成される中継装置、１３は波長多重分離装
置４及び受光器８より構成される受信装置である。
【００２１】まず波長λ1 のソリトンパルスのみについ
て動作を説明する。光ソリトン光源１によって作り出さ
れた光ソリトンは、波長多重装置２を通って２０〜５０
ｋｍ程度の長さを持つ伝送用光ファイバー３に導かれ
る。伝送用光ファイバー３を伝搬した光ソリトンは、波
長多重分離装置４、光フィルター５を通って光変調器６
に導かれる。また、光フィルター５の出力の一部はクロ
ック信号を抽出するためクロック信号抽出装置７に導か
れる。クロック信号抽出装置７の出力はソリトン信号に
同期した正弦波であり、これによって光変調器６が励振
される。光変調器６に入射するソリトン信号は、伝送用
光ファイバー３を伝搬する間にうける様々な要因によ
り、信号の相対位置にずれが生じる（これをジッターと
いう）。ソリトン信号に同期した正弦波で励振された光
変調器６を通過することにより、ジッターを減少させる
ことができるため、安定な長距離の伝送を行なうことが
できる。光変調器６の出力のソリトン信号は、再び波長
多重化装置２を通って、次の伝送用光ファイバー３に導
かれる。これら、波長多重装置２〜光変調器６を通過す
るときに光の強度が低下するため、任意の位置において
光増幅器によって強度を補う。これを繰り返して最終的
に必要な距離伝搬した後、波長多重分離装置４を通って
受光器８により復号化される。
て動作を説明する。光ソリトン光源１によって作り出さ
れた光ソリトンは、波長多重装置２を通って２０〜５０
ｋｍ程度の長さを持つ伝送用光ファイバー３に導かれ
る。伝送用光ファイバー３を伝搬した光ソリトンは、波
長多重分離装置４、光フィルター５を通って光変調器６
に導かれる。また、光フィルター５の出力の一部はクロ
ック信号を抽出するためクロック信号抽出装置７に導か
れる。クロック信号抽出装置７の出力はソリトン信号に
同期した正弦波であり、これによって光変調器６が励振
される。光変調器６に入射するソリトン信号は、伝送用
光ファイバー３を伝搬する間にうける様々な要因によ
り、信号の相対位置にずれが生じる（これをジッターと
いう）。ソリトン信号に同期した正弦波で励振された光
変調器６を通過することにより、ジッターを減少させる
ことができるため、安定な長距離の伝送を行なうことが
できる。光変調器６の出力のソリトン信号は、再び波長
多重化装置２を通って、次の伝送用光ファイバー３に導
かれる。これら、波長多重装置２〜光変調器６を通過す
るときに光の強度が低下するため、任意の位置において
光増幅器によって強度を補う。これを繰り返して最終的
に必要な距離伝搬した後、波長多重分離装置４を通って
受光器８により復号化される。
【００２２】次に、波長λ1 〜λn までｎ種類のソリト
ンパルスを用いたとすると、それぞれの波長についての
動作は上記と同じであり、伝送用光ファイバー３の利用
効率をｎ倍にすることができる。
ンパルスを用いたとすると、それぞれの波長についての
動作は上記と同じであり、伝送用光ファイバー３の利用
効率をｎ倍にすることができる。
【００２３】ジッターの累積が少ない場合にはクロック
信号抽出装置７を一つのみ用い、そのクロック信号を分
配し、複数個の光変調器６に供給することができる。こ
のとき各クロック信号と光変調器の間に遅延回路を挿入
し、ソリトンパルスとクロック信号の位相をあわせる。
信号抽出装置７を一つのみ用い、そのクロック信号を分
配し、複数個の光変調器６に供給することができる。こ
のとき各クロック信号と光変調器の間に遅延回路を挿入
し、ソリトンパルスとクロック信号の位相をあわせる。
【００２４】図２は本発明の実施例２に対応する波長多
重光ソリトン伝送装置であり、１はソリトン光源、２は
波長多重化装置、３は伝送用光ファイバー、４は波長多
重分離装置、５は光フィルター、６は光変調器、７はク
ロック信号抽出装置、８は受光器である。図中で太い線
で示してある部分は光ファイバー、細い線の部分（光変
調器６とクロック信号抽出装置７をつなぐ部分）は同軸
ケーブルである。なお、光増幅器は、光ソリトンの強度
を回復させるため図中の光ファイバーの任意の位置に挿
入することができるため、図中に記していない。
重光ソリトン伝送装置であり、１はソリトン光源、２は
波長多重化装置、３は伝送用光ファイバー、４は波長多
重分離装置、５は光フィルター、６は光変調器、７はク
ロック信号抽出装置、８は受光器である。図中で太い線
で示してある部分は光ファイバー、細い線の部分（光変
調器６とクロック信号抽出装置７をつなぐ部分）は同軸
ケーブルである。なお、光増幅器は、光ソリトンの強度
を回復させるため図中の光ファイバーの任意の位置に挿
入することができるため、図中に記していない。
【００２５】ソリトン光源１，波長多重化装置２，伝送
用光ファイバー３，波長多重分離装置４，受光器８は図
１と同じであるためその説明を省略する。光フィルター
５は波長多重されたソリトン信号の各波長について透過
し、それ以外の波長を遮断する櫛形の透過波長特性をも
った光フィルターである。光変調６およびクロック信号
抽出装置７の動作は図１と同じであるが動作の対象とな
るソリトン信号が波長多重された状態であることが図１
とは異なる。１４は光フィルター５，光変調器６，クロ
ック信号抽出装置７より構成される中継装置である。
用光ファイバー３，波長多重分離装置４，受光器８は図
１と同じであるためその説明を省略する。光フィルター
５は波長多重されたソリトン信号の各波長について透過
し、それ以外の波長を遮断する櫛形の透過波長特性をも
った光フィルターである。光変調６およびクロック信号
抽出装置７の動作は図１と同じであるが動作の対象とな
るソリトン信号が波長多重された状態であることが図１
とは異なる。１４は光フィルター５，光変調器６，クロ
ック信号抽出装置７より構成される中継装置である。
【００２６】これを動作させるには、波長多重化装置２
の出口において、各波長のソリトンパルスの位置が一致
するように設定する。時間波形を見た場合には単一の波
長のみを用いた場合と同じに見える。
の出口において、各波長のソリトンパルスの位置が一致
するように設定する。時間波形を見た場合には単一の波
長のみを用いた場合と同じに見える。
【００２７】その信号は波長によって伝搬速度が異なる
ため、一般には伝送用光ファイバー３を伝搬するに従っ
て位置のずれが生じる（波長毎に波形の山の位置がずれ
てくる）。
ため、一般には伝送用光ファイバー３を伝搬するに従っ
て位置のずれが生じる（波長毎に波形の山の位置がずれ
てくる）。
【００２８】簡単のため波長λ1 とλ2 の２つの波長に
ついて考える。これらの波長の波長の差をΔλ12（ｎ
ｍ）、中継間隔をＬ（ｋｍ）、パルス間隔をＴ（ｐｓ）
とし、波長による速度の違いが距離１ｋｍ・波長差１ｎ
ｍあたりＤ（ｐｓ）であるとすると、距離Ｌｋｍ、波長
差Δλ12（ｎｍ）ではＤ・Ｌ・Δλ12（ｐｓ）の時間差
が生じることとなる。この時間差がちょうどパルス間隔
Ｔもしくはその整数倍に等しい場合には、入力において
隣の位置（もしくは更に離れた位置）にあったパルス同
士が重なり、時間波形は入力と同様に単一波長を用いた
場合と同じに見える。ソリトン制御後の信号は次の中継
器（中継間隔Ｌ伝搬後）において再びパルス同士が重な
るため、多中継伝送が可能となる。
ついて考える。これらの波長の波長の差をΔλ12（ｎ
ｍ）、中継間隔をＬ（ｋｍ）、パルス間隔をＴ（ｐｓ）
とし、波長による速度の違いが距離１ｋｍ・波長差１ｎ
ｍあたりＤ（ｐｓ）であるとすると、距離Ｌｋｍ、波長
差Δλ12（ｎｍ）ではＤ・Ｌ・Δλ12（ｐｓ）の時間差
が生じることとなる。この時間差がちょうどパルス間隔
Ｔもしくはその整数倍に等しい場合には、入力において
隣の位置（もしくは更に離れた位置）にあったパルス同
士が重なり、時間波形は入力と同様に単一波長を用いた
場合と同じに見える。ソリトン制御後の信号は次の中継
器（中継間隔Ｌ伝搬後）において再びパルス同士が重な
るため、多中継伝送が可能となる。
【００２９】この状態では、実施例１と同様の方法によ
って、全ての波長に対して同時に１つの変調器を用いて
同期した変調をかけることができる。すなわち、本構成
によれば図１においては各中継装置に複数個必要であっ
た変調器が各中継装置に一つのみでよい。
って、全ての波長に対して同時に１つの変調器を用いて
同期した変調をかけることができる。すなわち、本構成
によれば図１においては各中継装置に複数個必要であっ
た変調器が各中継装置に一つのみでよい。
【００３０】なお、この場合において、Ｄが０となるよ
うに光ファイバーと波長の組み合わせを選んでもよい。
図３は本発明の実施例３に対応する波長多重光ソリトン
伝送装置の模式構成図であり、１はソリトン光源、２は
波長多重化装置、３は伝送用光ファイバー、４は波長多
重分離装置、５は光フィルター、６は光変調器、７はク
ロック信号抽出装置、８は受光器である。
うに光ファイバーと波長の組み合わせを選んでもよい。
図３は本発明の実施例３に対応する波長多重光ソリトン
伝送装置の模式構成図であり、１はソリトン光源、２は
波長多重化装置、３は伝送用光ファイバー、４は波長多
重分離装置、５は光フィルター、６は光変調器、７はク
ロック信号抽出装置、８は受光器である。
【００３１】波長多重化装置２の出口において、両波長
のソリトンパルスの位置が互いに時間差Ｔ／２だけずれ
るように設定する。これらの信号は波長によって伝搬速
度が異なるため、伝送用光ファイバー３を伝搬するに従
って位置のずれが生じる。これらの波長の差をΔλ
12（ｎｍ）、中継間隔をＬ，２Ｌ（ｋｍ）、パルス間隔
をＴ（ｐｓ）とし、波長による速度の違いが距離１ｋｍ
・波長差１ｎｍあたりＤ（ｐｓ）であるとすると、距離
Ｌｋｍ、波長差Δλ12（ｎｍ）ではＤ・Ｌ・Δλ12（ｐ
ｓ）の時間差が生じることとなる。この時間差がちょう
どＴ／２もしくは、その奇数倍に等しい場合には、お互
いの波長のパルス同士が重なる。２回目以降の動作は実
施例２と同じである。
のソリトンパルスの位置が互いに時間差Ｔ／２だけずれ
るように設定する。これらの信号は波長によって伝搬速
度が異なるため、伝送用光ファイバー３を伝搬するに従
って位置のずれが生じる。これらの波長の差をΔλ
12（ｎｍ）、中継間隔をＬ，２Ｌ（ｋｍ）、パルス間隔
をＴ（ｐｓ）とし、波長による速度の違いが距離１ｋｍ
・波長差１ｎｍあたりＤ（ｐｓ）であるとすると、距離
Ｌｋｍ、波長差Δλ12（ｎｍ）ではＤ・Ｌ・Δλ12（ｐ
ｓ）の時間差が生じることとなる。この時間差がちょう
どＴ／２もしくは、その奇数倍に等しい場合には、お互
いの波長のパルス同士が重なる。２回目以降の動作は実
施例２と同じである。
【００３２】実施例２と比べた場合に多重化する波長λ
1 ，λ2 の数が２つと少ないため伝送容量はさほど高く
ならないが、入射位置において波長λ1 ，λ2 のソリト
ンパルス間隔の半分ずらすことによりソリトンパルス間
の相互作用を減少し、１波長あたりの伝送容量を上げる
ことが可能となる特徴がある。また、波長λ1 ，λ2の
数が２つだけであるため、光フィルター５、波長多重化
装置２、波長多重分離装置４等に要求される特性が緩や
かになることも特徴としてあげられる。
1 ，λ2 の数が２つと少ないため伝送容量はさほど高く
ならないが、入射位置において波長λ1 ，λ2 のソリト
ンパルス間隔の半分ずらすことによりソリトンパルス間
の相互作用を減少し、１波長あたりの伝送容量を上げる
ことが可能となる特徴がある。また、波長λ1 ，λ2の
数が２つだけであるため、光フィルター５、波長多重化
装置２、波長多重分離装置４等に要求される特性が緩や
かになることも特徴としてあげられる。
【００３３】また、これにおいて初期の位置ずらしを任
意の時間間隔としてもよい。図４は本発明の実施例４に
対応する波長多重光ソリトン伝送装置の模式構成図であ
り、１はソリトン光源、２は波長多重化装置、３は伝送
用光ファイバー、４は波長多重分離装置、５は光フィル
ター、６は光変調器、７はクロック信号抽出装置、８は
受光器、９は遅延等化装置である。図中で太い線で示し
てある部分は光ファイバー、細い線の部分（光変調器６
とクロック信号抽出装置７をつなぐ部分）は同軸ケーブ
ルである。１５は光フィルター５，光変調器６，クロッ
ク信号抽出装置７及び遅延等化装置９より構成される中
継装置である。なお、光増幅器は、光ソリトンの強度を
回復させるため図中の光ファイバーの任意の位置に挿入
することができるため、図中に記していない。
意の時間間隔としてもよい。図４は本発明の実施例４に
対応する波長多重光ソリトン伝送装置の模式構成図であ
り、１はソリトン光源、２は波長多重化装置、３は伝送
用光ファイバー、４は波長多重分離装置、５は光フィル
ター、６は光変調器、７はクロック信号抽出装置、８は
受光器、９は遅延等化装置である。図中で太い線で示し
てある部分は光ファイバー、細い線の部分（光変調器６
とクロック信号抽出装置７をつなぐ部分）は同軸ケーブ
ルである。１５は光フィルター５，光変調器６，クロッ
ク信号抽出装置７及び遅延等化装置９より構成される中
継装置である。なお、光増幅器は、光ソリトンの強度を
回復させるため図中の光ファイバーの任意の位置に挿入
することができるため、図中に記していない。
【００３４】波長多重化装置２の出口において、各波長
λ1 〜λn のソリトンパルスの位置が一致するように設
定する。その信号は波長λ1 〜λn によって伝搬速度が
異なるため、伝送用光ファイバー３を伝搬するに従って
位置のずれが生じる。このずれを、ファイバーと逆のず
れを生じさせる遅延等化装置９によって元の位置に戻
す。実施例２と同様に時間波形は単一の波長のみを用い
たものと同じとなるため、１つの光変調器６によって全
ての波長λ1 〜λn に対して同時に同期変調を行なうこ
とができる。
λ1 〜λn のソリトンパルスの位置が一致するように設
定する。その信号は波長λ1 〜λn によって伝搬速度が
異なるため、伝送用光ファイバー３を伝搬するに従って
位置のずれが生じる。このずれを、ファイバーと逆のず
れを生じさせる遅延等化装置９によって元の位置に戻
す。実施例２と同様に時間波形は単一の波長のみを用い
たものと同じとなるため、１つの光変調器６によって全
ての波長λ1 〜λn に対して同時に同期変調を行なうこ
とができる。
【００３５】以上のように、波長による伝搬速度の違い
を生じさせない、又は、波長による伝搬速度の違いを補
償する、又は、波長による伝搬速度の違いを適切に選
び、全ての波長の信号に対してソリトン制御条件を満た
す、又は、波長多重された信号を各々の信号に分け、そ
れぞれについて変調器を用い、その後再び合成し伝送す
ることによって、変調器を用いた場合においても波長多
重通信を行なう方法である。したがって、強度変調や位
相変調によるソリトン制御を用いて長距離の光ソリトン
通信を行なった場合に、波長多重通信を実現することが
できる。
を生じさせない、又は、波長による伝搬速度の違いを補
償する、又は、波長による伝搬速度の違いを適切に選
び、全ての波長の信号に対してソリトン制御条件を満た
す、又は、波長多重された信号を各々の信号に分け、そ
れぞれについて変調器を用い、その後再び合成し伝送す
ることによって、変調器を用いた場合においても波長多
重通信を行なう方法である。したがって、強度変調や位
相変調によるソリトン制御を用いて長距離の光ソリトン
通信を行なった場合に、波長多重通信を実現することが
できる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
変調器によるソリトン制御を用いた超長距離化と、波長
多重を用いた超大容量化を行なうことが可能となる。即
ち、長距離通信を行なうシステムにおいて、設備の建設
の有効利用を行ない、費用を大幅に削減することが可能
である。
変調器によるソリトン制御を用いた超長距離化と、波長
多重を用いた超大容量化を行なうことが可能となる。即
ち、長距離通信を行なうシステムにおいて、設備の建設
の有効利用を行ない、費用を大幅に削減することが可能
である。
【図１】本発明の実施例１に対応する光ソリトン伝送装
置を示す模式構成図である。
置を示す模式構成図である。
【図２】本発明の実施例２に対応する光ソリトン伝送装
置を示す模式構成図である。
置を示す模式構成図である。
【図３】本発明の実施例３に対応する光ソリトン伝送装
置を示す模式構成図である。
置を示す模式構成図である。
【図４】本発明の実施例４に対応する光ソリトン伝送装
置を示す模式構成図である。
置を示す模式構成図である。
１…ソリトン光源、 ２…波長多重化装置、 ３…伝送用光ファイバー、 ４…波長多重分離装置、 ５…光フィルター、 ６…光変調器、 ７…クロック信号抽出装置、 ８…受光器、 ９…遅延等化装置。
Claims (7)
- 【請求項１】 光ソリトン伝送の中継装置に光の強度変
調器もしくは位相変調器による光ソリトン制御を行なう
ソリトンの多中継伝送法において、波長の異なる複数の
光ソリトンを１本の光ファイバーで同時に送ることを特
徴とする波長多重光ソリトン伝送法。 - 【請求項２】 中継装置内で波長多重の分離を行ない、
各波長ごとに変調器によるソリトン制御を行なったのち
再び多重化することを特徴とする請求項１記載の波長多
重光ソリトン伝送法。 - 【請求項３】 ２波長のみを用い、入射時点において各
々の波長で互いにパルスの位置をパルス間隔の１／２ず
らすことにより相互作用を減らし、中継装置の位置にお
けるパルスの伝達時間差がパルス間隔の半整数倍になる
ように光ソリトンの波長と中継間隔を設定することを特
徴とする請求項１記載の波長多重光ソリトン伝送法。 - 【請求項４】 入射時点において各々の波長のパルスの
位置を一致させ、波長の違いによるパルスの伝達時間差
を、伝送路の一部ないし中継装置内において光学的に補
償することを特徴とする請求項１記載の波長多重光ソリ
トン伝送法。 - 【請求項５】 ２種類の波長のみを用い、入射時点にお
いて各々の波長で互いにパルスの位置を任意の間隔ずら
し、中継装置の位置におけるパルスの伝達時間差がパル
ス間隔ずれに等しくなるように光ソリトンの波長と中継
間隔を設定することを特徴とする請求項１記載の波長多
重光ソリトン伝送法。 - 【請求項６】 入射時点において各々の波長のパルスの
位置を一致させ、中継装置の位置におけるパルスの伝達
時間差がパルス間隔の整数倍になるように光ソリトンの
波長と中継間隔を設定することにより各中継器ごとにソ
リトン制御を可能とする請求項１記載の波長多重光ソリ
トン伝送法。 - 【請求項７】 波長の違いによるパルスの伝達時間差が
生じない光ファイバーと波長との組み合わせを用いるこ
とを特徴とする請求項６記載の波長多重光ソリトン伝送
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12779594A JP3183605B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 波長多重光ソリトン伝送を行うシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12779594A JP3183605B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 波長多重光ソリトン伝送を行うシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07336298A true JPH07336298A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3183605B2 JP3183605B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=14968870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12779594A Expired - Fee Related JP3183605B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 波長多重光ソリトン伝送を行うシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183605B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849898A1 (fr) * | 1996-12-19 | 1998-06-24 | Alcatel | Répéteur pour système de transmission à fibre optique à signaux solitons |
| EP0959577A2 (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-24 | Nec Corporation | Optical signal repeating and amplifying device and optical level adjusting device |
| JP2002300116A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光通信装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522893A (en) | 1993-03-12 | 1996-06-04 | American Dental Association Health Foundation | Calcium phosphate hydroxyapatite precursor and methods for making and using the same |
| US7709029B2 (en) | 2001-01-24 | 2010-05-04 | Ada Foundation | Calcium-containing restoration materials |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP12779594A patent/JP3183605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0849898A1 (fr) * | 1996-12-19 | 1998-06-24 | Alcatel | Répéteur pour système de transmission à fibre optique à signaux solitons |
| FR2757719A1 (fr) * | 1996-12-19 | 1998-06-26 | Alsthom Cge Alcatel | Repeteur pour systeme de transmission a fibre optique a signaux solitons |
| EP0959577A2 (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-24 | Nec Corporation | Optical signal repeating and amplifying device and optical level adjusting device |
| EP0959577A3 (en) * | 1998-05-19 | 2003-08-13 | Nec Corporation | Optical signal repeating and amplifying device and optical level adjusting device |
| JP2002300116A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光通信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3183605B2 (ja) | 2001-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |