JPH0758698A - 光変調装置及びこれを用いたマッハツェンダ型光強度変調器駆動方法 - Google Patents
光変調装置及びこれを用いたマッハツェンダ型光強度変調器駆動方法Info
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- JPH0758698A JPH0758698A JP5161674A JP16167493A JPH0758698A JP H0758698 A JPH0758698 A JP H0758698A JP 5161674 A JP5161674 A JP 5161674A JP 16167493 A JP16167493 A JP 16167493A JP H0758698 A JPH0758698 A JP H0758698A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバの自己位相変調を広範囲の伝送光
強度及び伝送距離にわたって補償する光変調装置を提供
する。 【構成】 入力した強度変調光１は光分岐器２によっ
て、分岐光３と分岐光４に分岐される。分岐光４は光／
電気変換器５により光位相変調器７を駆動するための位
相変調信号６に変換される。分岐光３は光遅延器８によ
って時間遅延された後、光位相変調器７によって自己位
相変調補償のための位相変調を受け、出力信号光９とな
る。 【効果】 本発明では、自己位相変調補償のための位相
変調度が伝送光強度に比例するため、広範囲の伝送光強
度にわたって自己位相変調を補償できる。また、本発明
は光通信システムにおける送信部、中継部、受信部の各
部において使用可能であるため、長距離光ファイバ伝送
において生じる大きな自己位相変調も補償できる。
強度及び伝送距離にわたって補償する光変調装置を提供
する。 【構成】 入力した強度変調光１は光分岐器２によっ
て、分岐光３と分岐光４に分岐される。分岐光４は光／
電気変換器５により光位相変調器７を駆動するための位
相変調信号６に変換される。分岐光３は光遅延器８によ
って時間遅延された後、光位相変調器７によって自己位
相変調補償のための位相変調を受け、出力信号光９とな
る。 【効果】 本発明では、自己位相変調補償のための位相
変調度が伝送光強度に比例するため、広範囲の伝送光強
度にわたって自己位相変調を補償できる。また、本発明
は光通信システムにおける送信部、中継部、受信部の各
部において使用可能であるため、長距離光ファイバ伝送
において生じる大きな自己位相変調も補償できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光強度変調方法を用い
た光通信システムにおける光変調装置に関し、特に、光
ファイバにおける自己位相変調を補償する光変調装置に
関するものである。
た光通信システムにおける光変調装置に関し、特に、光
ファイバにおける自己位相変調を補償する光変調装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの持つ光カー効果は、伝送光
に自己位相変調を生じさせ、伝送特性を劣化させる。こ
の自己位相変調を補償する方法として、本願と同じ出願
人による特願平０４−１８５８４の「光送信装置」に記
載されているように、あらかじめ決められた変調度の位
相変調を自己位相変調と逆向きに送信信号光に掛ける光
送信装置が知られている。
に自己位相変調を生じさせ、伝送特性を劣化させる。こ
の自己位相変調を補償する方法として、本願と同じ出願
人による特願平０４−１８５８４の「光送信装置」に記
載されているように、あらかじめ決められた変調度の位
相変調を自己位相変調と逆向きに送信信号光に掛ける光
送信装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自己位相変調は非線形
光学効果であり、光ファイバ中の伝送光強度に依存す
る。このため、従来の光送信装置では、特定の送信光強
度に対してのみ自己位相変調が補償され、送信光強度に
対する許容範囲が狭い。
光学効果であり、光ファイバ中の伝送光強度に依存す
る。このため、従来の光送信装置では、特定の送信光強
度に対してのみ自己位相変調が補償され、送信光強度に
対する許容範囲が狭い。
【０００４】また、自己位相変調は伝送距離に比例して
増大する。このため、長距離多段中継伝送系においては
大きな自己位相変調が生じ、送信時の位相変調のみで全
自己位相変調を補償することは不可能である。従来の自
己位相変調補償方法は送信時にのみ適用可能であり、中
継部、受信部での自己位相変調補償方法は知られていな
い。
増大する。このため、長距離多段中継伝送系においては
大きな自己位相変調が生じ、送信時の位相変調のみで全
自己位相変調を補償することは不可能である。従来の自
己位相変調補償方法は送信時にのみ適用可能であり、中
継部、受信部での自己位相変調補償方法は知られていな
い。
【０００５】本発明の目的は、広範囲の伝送光強度に対
して自己位相変調を補償する光変調装置、および、中継
部、受信部における自己位相変調補償を実現する光変調
装置を提供することにある。
して自己位相変調を補償する光変調装置、および、中継
部、受信部における自己位相変調補償を実現する光変調
装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、以下の発明を提供する。
め、以下の発明を提供する。
【０００７】［１］強度変調光（１）を入力とし、前記
強度変調光（１）を第１及び第２の分岐光（３、４）に
分岐する光分岐器（２）と、前記第１の分岐光（３）の
光強度に基づいた電気信号を生成する光／電気変換器
（５）と、前記電気信号に応じて光位相変調を行う光位
相変調器（７）と、前記第２の分岐光（４）を時間遅延
する光遅延器（８）とを備え、前記光遅延器（８）の出
力光を前記光位相変調器（７）の入力光とし、前記光位
相変調器（７）の出力光を出力とすることを特徴とする
光変調装置。
強度変調光（１）を第１及び第２の分岐光（３、４）に
分岐する光分岐器（２）と、前記第１の分岐光（３）の
光強度に基づいた電気信号を生成する光／電気変換器
（５）と、前記電気信号に応じて光位相変調を行う光位
相変調器（７）と、前記第２の分岐光（４）を時間遅延
する光遅延器（８）とを備え、前記光遅延器（８）の出
力光を前記光位相変調器（７）の入力光とし、前記光位
相変調器（７）の出力光を出力とすることを特徴とする
光変調装置。
【０００８】［２］光増幅器と前記［１］記載の光変調
装置（１０）を備え、前記光増幅器の出力を前記光変調
装置（１０）の入力とすることを特徴とする光増幅装
置。
装置（１０）を備え、前記光増幅器の出力を前記光変調
装置（１０）の入力とすることを特徴とする光増幅装
置。
【０００９】［３］前記［２］記載の光変調装置（１
０）と光狭帯域フィルタ（３２）を備え、前記光増幅装
置の出力を前記光狭帯域フィルタ（３２）の入力とする
ことを特徴とする光増幅装置。
０）と光狭帯域フィルタ（３２）を備え、前記光増幅装
置の出力を前記光狭帯域フィルタ（３２）の入力とする
ことを特徴とする光増幅装置。
【００１０】［４］電気信号源（１３）からの駆動信号
に基づいた強度変調を行う光強度変調器（１３）と、前
記光強度変調器（１３）の出力を位相変調する光位相変
調器（７）と、前記電気信号源（１３）を入力とし、送
信光平均強度に基づいた制御電圧（１５）によって制御
される可変利得器（１４）とを備え、前記光位相変調器
（７）は前記可変減衰器の出力に対応して位相変調する
ことを特徴とする光変調装置。
に基づいた強度変調を行う光強度変調器（１３）と、前
記光強度変調器（１３）の出力を位相変調する光位相変
調器（７）と、前記電気信号源（１３）を入力とし、送
信光平均強度に基づいた制御電圧（１５）によって制御
される可変利得器（１４）とを備え、前記光位相変調器
（７）は前記可変減衰器の出力に対応して位相変調する
ことを特徴とする光変調装置。
【００１１】［５］レーザダイオード（１７）と、レー
ザダイオード（１７）により発生したＣＷ光（１１）を
電気信号源（１３）に対応して強度変調を行う光強度変
調器（１３）と、前記電気信号源（１３）の微分信号を
生成する微分回路（２２）と、前記微分信号の振幅を送
信光平均強度に基づいた制御電圧（１５）によって制御
する可変利得器（１４）とを備え、前記可変利得器から
出力される微分信号の振幅をレーザダイオード駆動電流
源（１８）の出力に重畳して得られる電流で前記レーザ
ダイオード（１７）を駆動することを特徴とする光変調
装置。
ザダイオード（１７）により発生したＣＷ光（１１）を
電気信号源（１３）に対応して強度変調を行う光強度変
調器（１３）と、前記電気信号源（１３）の微分信号を
生成する微分回路（２２）と、前記微分信号の振幅を送
信光平均強度に基づいた制御電圧（１５）によって制御
する可変利得器（１４）とを備え、前記可変利得器から
出力される微分信号の振幅をレーザダイオード駆動電流
源（１８）の出力に重畳して得られる電流で前記レーザ
ダイオード（１７）を駆動することを特徴とする光変調
装置。
【００１２】［６］前記制御電圧（１５）がＣＷ光源用
レーザダイオード駆動電流に基づいて生成される、前記
［４］記載の光変調装置。
レーザダイオード駆動電流に基づいて生成される、前記
［４］記載の光変調装置。
【００１３】［７］前記制御電圧（１５）がＣＷ光源用
レーザダイオード駆動電流に基づいて生成される、前記
［５］記載の光変調装置。
レーザダイオード駆動電流に基づいて生成される、前記
［５］記載の光変調装置。
【００１４】［８］前記制御電圧（１５）が光ブースタ
増幅器用励起光源駆動電流に基づいて生成される、前記
［４］記載の光変調装置。
増幅器用励起光源駆動電流に基づいて生成される、前記
［４］記載の光変調装置。
【００１５】［９］前記制御電圧（１５）が光ブースタ
増幅器用励起光源駆動電流に基づいて生成される、前記
［５］記載の光変調装置。
増幅器用励起光源駆動電流に基づいて生成される、前記
［５］記載の光変調装置。
【００１６】［１０］第１及び第２光導波路（４３、４
４）を有し、該第１光導波路（４３）は第１電極（４
１）によって変調電圧Ｖ1 が印加され、該第２光導波路
（４４）は第２電極（４２）によって変調電圧Ｖ2 が印
加され、入力ＣＷ光（１１）は、前記変調電圧に応じて
変調して変調光を生成し、該変調光を信号光（９）とし
て出力されるマッハツェンダ型光強度変調器（４５）に
おいて、ｂを定数、Ｐを送信光平均強度であるとする
と、マッハツェンダ型光強度変調器（４５）の第１及び
第２光導波路（４３、４４）に加わる各信号電圧Ｖ1 及
びＶ2 の比が、 Ｖ2 ／Ｖ1 ＝（ｂＰ−１）／（ｂＰ＋１）…（数２） によって与えられることを特徴とするマッハツェンダ型
光強度変調器駆動方法。
４）を有し、該第１光導波路（４３）は第１電極（４
１）によって変調電圧Ｖ1 が印加され、該第２光導波路
（４４）は第２電極（４２）によって変調電圧Ｖ2 が印
加され、入力ＣＷ光（１１）は、前記変調電圧に応じて
変調して変調光を生成し、該変調光を信号光（９）とし
て出力されるマッハツェンダ型光強度変調器（４５）に
おいて、ｂを定数、Ｐを送信光平均強度であるとする
と、マッハツェンダ型光強度変調器（４５）の第１及び
第２光導波路（４３、４４）に加わる各信号電圧Ｖ1 及
びＶ2 の比が、 Ｖ2 ／Ｖ1 ＝（ｂＰ−１）／（ｂＰ＋１）…（数２） によって与えられることを特徴とするマッハツェンダ型
光強度変調器駆動方法。
【００１７】
【作用】図１に自己位相変調とその補償法について示
す。
す。
【００１８】図１の（ａ）は強度変調光の光強度の例で
ある。これを光ファイバに通すと光カー効果のため、図
１の（ｂ）に示すように光強度に比例する位相変調（自
己位相変調）を受ける。これは、波形歪みや光スペクト
ル広がりを引き起こし、伝送特性を劣化させる。
ある。これを光ファイバに通すと光カー効果のため、図
１の（ｂ）に示すように光強度に比例する位相変調（自
己位相変調）を受ける。これは、波形歪みや光スペクト
ル広がりを引き起こし、伝送特性を劣化させる。
【００１９】そこで、送信時に予め図１の（ｃ）のよう
に自己位相変調と逆向きの位相変調を掛け、光ファイバ
伝送によって生じる自己位相変調を相殺するようにす
る。自己位相変調が伝送光強度に比例して増大すること
に鑑み、請求項４記載の発明と請求項５記載の発明と請
求項６記載の発明と請求項７記載の発明と請求項８記載
の発明では、補償用位相変調の変調度が送信光平均強度
に比例して増大する。
に自己位相変調と逆向きの位相変調を掛け、光ファイバ
伝送によって生じる自己位相変調を相殺するようにす
る。自己位相変調が伝送光強度に比例して増大すること
に鑑み、請求項４記載の発明と請求項５記載の発明と請
求項６記載の発明と請求項７記載の発明と請求項８記載
の発明では、補償用位相変調の変調度が送信光平均強度
に比例して増大する。
【００２０】これにより広範囲の送信光強度に対して、
自己位相変調補償が可能になる。特に、請求項６記載の
発明は送信光平均強度がＣＷ光源用レーザダイオードの
出力によって制御される光送信装置、請求項７記載の発
明は光ブースタ増幅器の利得によって送信光平均強度が
制御される光送信装置に、それぞれ適する。
自己位相変調補償が可能になる。特に、請求項６記載の
発明は送信光平均強度がＣＷ光源用レーザダイオードの
出力によって制御される光送信装置、請求項７記載の発
明は光ブースタ増幅器の利得によって送信光平均強度が
制御される光送信装置に、それぞれ適する。
【００２１】請求項８記載の発明はマッハツェンダ型光
強度変調器が強度変調と位相変調を同時に掛けられるこ
とを利用したものである。マッハツェンダ型光強度変調
器の第１及び第２光導波路に印加する各信号電圧Ｖ1 及
びＶ2 の比が（数２）で与えられる場合、位相変調度は
送信光平均強度に比例するようになる。
強度変調器が強度変調と位相変調を同時に掛けられるこ
とを利用したものである。マッハツェンダ型光強度変調
器の第１及び第２光導波路に印加する各信号電圧Ｖ1 及
びＶ2 の比が（数２）で与えられる場合、位相変調度は
送信光平均強度に比例するようになる。
【００２２】請求項１記載の発明は、伝送光の一部から
光／電気変換器により伝送光強度に基づいた電気信号を
取り出し、この電気信号で補償用位相変調を掛けるもの
である。このため、請求項１記載の発明は送信時のみな
らず、中継時、受信時にも自己位相変調補償を行うこと
ができる。請求項２記載の発明は光増幅器の出力に請求
項１記載の発明の光変調装置を装着し、自己位相変調補
償機能を備えた光ブースタ増幅装置及び光中継増幅装置
として利用するものである。
光／電気変換器により伝送光強度に基づいた電気信号を
取り出し、この電気信号で補償用位相変調を掛けるもの
である。このため、請求項１記載の発明は送信時のみな
らず、中継時、受信時にも自己位相変調補償を行うこと
ができる。請求項２記載の発明は光増幅器の出力に請求
項１記載の発明の光変調装置を装着し、自己位相変調補
償機能を備えた光ブースタ増幅装置及び光中継増幅装置
として利用するものである。
【００２３】また、請求項１記載の発明及び請求項２記
載の発明は、伝送後に生じる自己位相変調を伝送前に予
め補償する目的（以後これを前補償と呼ぶ）のみなら
ず、伝送によって生じた自己位相変調を伝送後に補償す
る目的（以後これを後補償と呼ぶ）にも使用可能であ
る。
載の発明は、伝送後に生じる自己位相変調を伝送前に予
め補償する目的（以後これを前補償と呼ぶ）のみなら
ず、伝送によって生じた自己位相変調を伝送後に補償す
る目的（以後これを後補償と呼ぶ）にも使用可能であ
る。
【００２４】自己位相変調が大きくなると伝送信号光の
スペクトルが広がり、光増幅器に装着したＡＳＥ雑音除
去用光狭帯域フィルタによって伝送信号光の一部が遮断
され、伝送特性劣化が生じる。
スペクトルが広がり、光増幅器に装着したＡＳＥ雑音除
去用光狭帯域フィルタによって伝送信号光の一部が遮断
され、伝送特性劣化が生じる。
【００２５】請求項１記載の発明及び請求項２記載の発
明によって上述の後補償を行うことにより、自己位相変
調によって広がった光スペクトルを狭くすることができ
る。請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明を後補
償の目的に使用し、その出力部に光狭帯域フィルタを装
着したものである。後補償を用いることにより従来に比
べ狭い帯域の光フィルタの使用が可能となり、ＡＳＥ雑
音の低減が図れる。請求項３記載の発明は低雑音光中継
増幅装置のみならず光受信装置における低雑音光前置増
幅装置としても利用できる。
明によって上述の後補償を行うことにより、自己位相変
調によって広がった光スペクトルを狭くすることができ
る。請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明を後補
償の目的に使用し、その出力部に光狭帯域フィルタを装
着したものである。後補償を用いることにより従来に比
べ狭い帯域の光フィルタの使用が可能となり、ＡＳＥ雑
音の低減が図れる。請求項３記載の発明は低雑音光中継
増幅装置のみならず光受信装置における低雑音光前置増
幅装置としても利用できる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００２７】図２は、本発明の第１の実施例の構成図で
ある。
ある。
【００２８】本実施例に入力した強度変調光１は光分岐
器２によって、分岐光３と分岐光４に分岐される。分岐
光４は光／電気変換器５により位相変調のための電気信
号６に変換される。この位相変調信号６は光位相変調器
７の変調信号として使われる。
器２によって、分岐光３と分岐光４に分岐される。分岐
光４は光／電気変換器５により位相変調のための電気信
号６に変換される。この位相変調信号６は光位相変調器
７の変調信号として使われる。
【００２９】一方、分岐光３は光遅延器８によって時間
遅延された後、光位相変調器７によって位相変調して変
調光を生成し、該変調光は信号光９となる。
遅延された後、光位相変調器７によって位相変調して変
調光を生成し、該変調光は信号光９となる。
【００３０】図３に本実施例の各部における波形を示
す。
す。
【００３１】図３（ａ）は、強度変調光１の光強度変化
の例である。
の例である。
【００３２】図３（ｂ）は、光位相変調器７による位相
変調である。
変調である。
【００３３】図３（ｃ）は、光遅延器８の出力光の光強
度変化である。
度変化である。
【００３４】図３（ｄ）は、光ファイバ伝送によって生
じる、あるいは生じた自己位相変調を示す。
じる、あるいは生じた自己位相変調を示す。
【００３５】図３（ｂ）の位相変調は、図３（ａ）の強
度変調光１の光強度に比例する。
度変調光１の光強度に比例する。
【００３６】この位相変調は、図２の５から７にかけて
の電気回路部を通過するため分岐光３に比べて大きな時
間遅延を生じる。
の電気回路部を通過するため分岐光３に比べて大きな時
間遅延を生じる。
【００３７】光遅延器８は、分岐光３を時間遅延し、そ
の出力光の強度変調が図３（ｃ）のように図３（ｂ）の
位相変調と同期するようにしている。
の出力光の強度変調が図３（ｃ）のように図３（ｂ）の
位相変調と同期するようにしている。
【００３８】図３（ｂ）の位相変調は、図３（ｄ）の自
己位相変調と逆向きに掛けられ、自己位相変調を補償す
る。
己位相変調と逆向きに掛けられ、自己位相変調を補償す
る。
【００３９】本実施例では、位相変調信号６は強度変調
光１の光強度に比例するため、伝送光強度に比例して生
じる自己位相変調を広範囲の光強度にわたって補償す
る。
光１の光強度に比例するため、伝送光強度に比例して生
じる自己位相変調を広範囲の光強度にわたって補償す
る。
【００４０】また、本実施例は入力強度変調光１から位
相変調信号６を生成するため、光通信システムにおける
送信部、中継部、受信部の各部において使用可能であ
る。
相変調信号６を生成するため、光通信システムにおける
送信部、中継部、受信部の各部において使用可能であ
る。
【００４１】図４に本発明の第２の実施例の構成図を示
す。
す。
【００４２】光増幅器３０の出力部に第１の実施例の光
変調装置１０を装着し、自己位相変調補償機能を備えた
光増幅装置３１を構成したものである。
変調装置１０を装着し、自己位相変調補償機能を備えた
光増幅装置３１を構成したものである。
【００４３】光増幅器３０は、ＥＤＦＡなどの光ファイ
バ増幅器、半導体光増幅器などいかなる光増幅器であっ
てもよい。
バ増幅器、半導体光増幅器などいかなる光増幅器であっ
てもよい。
【００４４】本実施例は、送信部の光ブースタ増幅装置
及び中継部の光中継増幅装置として有用である。
及び中継部の光中継増幅装置として有用である。
【００４５】図５に本発明の第３の実施例の構成図を示
す。
す。
【００４６】第２の実施例の光増幅装置３１の出力部に
光狭帯域フィルタ３２を装着し、低雑音光増幅装置３３
を構成したものである。
光狭帯域フィルタ３２を装着し、低雑音光増幅装置３３
を構成したものである。
【００４７】従来、光増幅器のＡＳＥ雑音除去のため、
光増幅器の出力部に光狭帯域フィルタを装着する方法が
知られている。しかし、自己位相変調によって光増幅器
の出力信号スペクトルが大きく広がっている場合、光狭
帯域フィルタによって信号光の一部が遮断され、伝送特
性が劣化する。
光増幅器の出力部に光狭帯域フィルタを装着する方法が
知られている。しかし、自己位相変調によって光増幅器
の出力信号スペクトルが大きく広がっている場合、光狭
帯域フィルタによって信号光の一部が遮断され、伝送特
性が劣化する。
【００４８】本実施例では、従来の光増幅器のかわりに
第２の実施例である光増幅装置３１を用い、自己位相変
調を補償して信号光スペクトルを狭くした後、光狭帯域
フィルタ３２を通すものである。これにより、従来より
狭い帯域の光フィルタ３２の使用が可能となり、低雑音
の光増幅装置３３を実現できる。
第２の実施例である光増幅装置３１を用い、自己位相変
調を補償して信号光スペクトルを狭くした後、光狭帯域
フィルタ３２を通すものである。これにより、従来より
狭い帯域の光フィルタ３２の使用が可能となり、低雑音
の光増幅装置３３を実現できる。
【００４９】低雑音光増幅装置３３は光通信システムの
中継部における光中継増幅装置として、及び受信部にお
ける光前置増幅装置として有用である。
中継部における光中継増幅装置として、及び受信部にお
ける光前置増幅装置として有用である。
【００５０】図６は本発明の第４の実施例の構成図であ
る。
る。
【００５１】光受信器３４の入力部に光前置増幅装置と
して第３の実施例の低雑音光増幅装置３３を装着し、高
感度の光受信装置３５を提供するものである。
して第３の実施例の低雑音光増幅装置３３を装着し、高
感度の光受信装置３５を提供するものである。
【００５２】図７に本発明の第５の実施例の構成図を示
す。
す。
【００５３】入力ＣＷ光１１は、変調用電気信号源１３
によって駆動された光強度変調器１２により変調され、
強度変調光１となる。一方、電気信号源１３の電気信号
は可変利得器１４によって振幅が制御され位相変調信号
６となる。ここで、可変利得器１４は、送信光の平均強
度に比例する制御電圧１５によって制御され、制御電圧
１５に比例する振幅を有する電気信号を生成する。
によって駆動された光強度変調器１２により変調され、
強度変調光１となる。一方、電気信号源１３の電気信号
は可変利得器１４によって振幅が制御され位相変調信号
６となる。ここで、可変利得器１４は、送信光の平均強
度に比例する制御電圧１５によって制御され、制御電圧
１５に比例する振幅を有する電気信号を生成する。
【００５４】強度変調光１は、位相変調信号６によって
駆動される光位相変調器７により自己位相変調を前補償
する位相変調を受け、出力信号光９となる。
駆動される光位相変調器７により自己位相変調を前補償
する位相変調を受け、出力信号光９となる。
【００５５】本実施例は、位相変調信号６が送信光強度
に比例するため、広範囲の送信光強度に対して自己位相
変調を前補償できる光変調装置１６を提供するものであ
る。図８に本発明の第６の実施例の構成図を示す。レー
ザダイオード駆動電流源１８によって駆動されたレーザ
ダイオード１７でＣＷ光１１を発生し、これを第５の実
施例である光変調装置１６の入力光とする。一方レーザ
ダイオード駆動電流源１８に基づく制御電圧１５によっ
て、可変利得器１４を制御する。本実施例は、出力信号
光９の平均光強度がレーザダイオード駆動電流源１８に
よって制御される系において、広範囲の光強度に対して
自己位相変調を前補償する光送信装置を提供するもので
ある。
に比例するため、広範囲の送信光強度に対して自己位相
変調を前補償できる光変調装置１６を提供するものであ
る。図８に本発明の第６の実施例の構成図を示す。レー
ザダイオード駆動電流源１８によって駆動されたレーザ
ダイオード１７でＣＷ光１１を発生し、これを第５の実
施例である光変調装置１６の入力光とする。一方レーザ
ダイオード駆動電流源１８に基づく制御電圧１５によっ
て、可変利得器１４を制御する。本実施例は、出力信号
光９の平均光強度がレーザダイオード駆動電流源１８に
よって制御される系において、広範囲の光強度に対して
自己位相変調を前補償する光送信装置を提供するもので
ある。
【００５６】図９に本発明の第７の実施例の構成図を示
す。
す。
【００５７】第５の実施例である光変調装置１６の出力
信号光９を、励起光電源１９で駆動される光ブースタ増
幅器２０によって増幅し、出力信号光２１とする。
信号光９を、励起光電源１９で駆動される光ブースタ増
幅器２０によって増幅し、出力信号光２１とする。
【００５８】一方励起光電源１９に基づく制御電圧１５
によって可変利得器１４を制御する。
によって可変利得器１４を制御する。
【００５９】本実施例は、出力信号光２１の平均光強度
が光ブースタ増幅器２０の利得すなわち励起光電源１９
によって制御される系において、広範囲の光強度に対し
て自己位相変調を前補償する光送信装置を提供するもの
である。
が光ブースタ増幅器２０の利得すなわち励起光電源１９
によって制御される系において、広範囲の光強度に対し
て自己位相変調を前補償する光送信装置を提供するもの
である。
【００６０】図１０に本発明の第８の実施例である光変
調装置２３の構成図を示す。
調装置２３の構成図を示す。
【００６１】変調用電気信号源１３の電気信号は、一方
で光強度変調器１２を駆動し、他方で微分回路２２によ
り微分信号に変換され、可変利得器１４でその振幅が制
御される。可変利得器１４の出力信号は、レーザダイオ
ード駆動電流源１８の出力と重畳され、レーザダイオー
ド１７を駆動する。
で光強度変調器１２を駆動し、他方で微分回路２２によ
り微分信号に変換され、可変利得器１４でその振幅が制
御される。可変利得器１４の出力信号は、レーザダイオ
ード駆動電流源１８の出力と重畳され、レーザダイオー
ド１７を駆動する。
【００６２】レーザダイオード１７によって発生したＣ
Ｗ光１１は、光強度変調器１２で強度変調して変調光を
生成し、該変調光は信号光９となる。可変利得器１４
は、送信光の平均強度に比例する制御電圧１５によって
制御され、制御電圧１５に比例する振幅を有する電気信
号を生成する。なお、微分回路２２は可変利得器１４の
入力部でなく、出力部に接続してもよい。
Ｗ光１１は、光強度変調器１２で強度変調して変調光を
生成し、該変調光は信号光９となる。可変利得器１４
は、送信光の平均強度に比例する制御電圧１５によって
制御され、制御電圧１５に比例する振幅を有する電気信
号を生成する。なお、微分回路２２は可変利得器１４の
入力部でなく、出力部に接続してもよい。
【００６３】図１１に本実施例の各部における波形を示
す。
す。
【００６４】図１１（ａ）は、電気信号源１３の出力信
号の例である。これを微分回路２２に通すと図１１
（ｂ）のような微分信号が得られる。この微分信号の振
幅は可変利得器１４によって適当に増幅あるいは減衰さ
れ、レーザダイオード駆動用直流バイアス電流と重畳さ
れた後、レーザダイオード１７を駆動する。
号の例である。これを微分回路２２に通すと図１１
（ｂ）のような微分信号が得られる。この微分信号の振
幅は可変利得器１４によって適当に増幅あるいは減衰さ
れ、レーザダイオード駆動用直流バイアス電流と重畳さ
れた後、レーザダイオード１７を駆動する。
【００６５】レーザダイオード１７の出力であるＣＷ光
１１は、バイアス電流に重畳された電気信号源１３の微
分信号に応じて図１１（ｃ）のように変調される。この
とき、ＣＷ光１１の位相は周波数の積分で与えられ、図
１１（ｄ）のように電気信号源１３の出力図１１（ａ）
に比例したものとなる。
１１は、バイアス電流に重畳された電気信号源１３の微
分信号に応じて図１１（ｃ）のように変調される。この
とき、ＣＷ光１１の位相は周波数の積分で与えられ、図
１１（ｄ）のように電気信号源１３の出力図１１（ａ）
に比例したものとなる。
【００６６】他方、電気信号源１３は、光強度変調器１
２を駆動するため、その出力信号光９の光強度は図１１
（ｅ）のようにやはり電気信号源１３の出力図１１
（ａ）に比例する。
２を駆動するため、その出力信号光９の光強度は図１１
（ｅ）のようにやはり電気信号源１３の出力図１１
（ａ）に比例する。
【００６７】このように、出力信号光９はその光強度に
応じた位相変調を持ち、光ファイバ伝送によって生じる
自己位相変調図１１（ｆ）を補償することができる。
応じた位相変調を持ち、光ファイバ伝送によって生じる
自己位相変調図１１（ｆ）を補償することができる。
【００６８】ここで、可変利得器１４は、送信光の平均
強度に比例する制御電圧１５によって制御されるため、
ＣＷ光１１の位相変調の深さは送信光の平均強度に比例
する。このため、本実施例は広範囲の光強度に対して自
己位相変調を前補償することが可能である。
強度に比例する制御電圧１５によって制御されるため、
ＣＷ光１１の位相変調の深さは送信光の平均強度に比例
する。このため、本実施例は広範囲の光強度に対して自
己位相変調を前補償することが可能である。
【００６９】図１２に本発明の第９の実施例の構成図を
示す。
示す。
【００７０】本実施例は、第８の実施例である光変調装
置２３において、制御電圧１５をレーザダイオード駆動
電流源１８に基づいて生成したものである。
置２３において、制御電圧１５をレーザダイオード駆動
電流源１８に基づいて生成したものである。
【００７１】本実施例は、出力信号光９の平均光強度が
レーザダイオード駆動電流源１８によって制御される系
において、広範囲の光強度に対して自己位相変調を前補
償する光送信装置を提供するものである。
レーザダイオード駆動電流源１８によって制御される系
において、広範囲の光強度に対して自己位相変調を前補
償する光送信装置を提供するものである。
【００７２】図１３に本発明の第１０の実施例の構成図
を示す。
を示す。
【００７３】本実施例は、第８の実施例である光変調装
置２３の出力信号光９を、励起光電源１９で駆動される
光ブースタ増幅器２０によって増幅し、出力信号光２１
とする。一方励起光電源１９に基づく制御電圧１５によ
って可変利得器１４を制御する。
置２３の出力信号光９を、励起光電源１９で駆動される
光ブースタ増幅器２０によって増幅し、出力信号光２１
とする。一方励起光電源１９に基づく制御電圧１５によ
って可変利得器１４を制御する。
【００７４】本実施例は、出力信号光２１の平均光強度
が励起光電源１９によって制御される系において、広範
囲の光強度に対して自己位相変調を前補償する光送信装
置を提供するものである。
が励起光電源１９によって制御される系において、広範
囲の光強度に対して自己位相変調を前補償する光送信装
置を提供するものである。
【００７５】図１４に本発明の第１１の実施例の構成図
を示す。
を示す。
【００７６】変調器駆動回路４０は電気信号源１３から
の変調信号Ｖ0 を入力とし、Ｖ0 に線形に依存する変調
電圧Ｖ1 及びＶ2 を出力する。
の変調信号Ｖ0 を入力とし、Ｖ0 に線形に依存する変調
電圧Ｖ1 及びＶ2 を出力する。
【００７７】マッハツェンダ型光強度変調器４５は第１
及び第２光導波路４３及び４４を有し、第１光導波路４
３は第１電極４１によって変調電圧Ｖ1 が印加され、第
２光導波路４４は第２電極４２によって変調電圧Ｖ2 が
印加される。マッハツェンダ型光強度変調器４５の入力
ＣＷ光１１は、前記変調電圧に応じて変調して変調光を
生成し、該変調光は信号光９となる。
及び第２光導波路４３及び４４を有し、第１光導波路４
３は第１電極４１によって変調電圧Ｖ1 が印加され、第
２光導波路４４は第２電極４２によって変調電圧Ｖ2 が
印加される。マッハツェンダ型光強度変調器４５の入力
ＣＷ光１１は、前記変調電圧に応じて変調して変調光を
生成し、該変調光は信号光９となる。
【００７８】このとき出力信号光９の電界Ｅは次式によ
って表される。
って表される。
【００７９】 Ｅ＝Ｂｃｏｓ（（π／２）（Ｖ1 −Ｖ2 ）／Ｖπ） ×ｅｘｐ（ｉ（π／２）（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）／Ｖπ） …（数３） ここで、Ｂ，Ｖπは定数、ｉは虚数記号である。
【００８０】Ｖ1 −Ｖ2 は、０からＶπまでの値を取
り、それに応じて出力信号光９は強度変調される。（数
３）より、 Ｖ1 ≠−Ｖ2 のとき出力信号光９は位相変調も同時に受ける。
り、それに応じて出力信号光９は強度変調される。（数
３）より、 Ｖ1 ≠−Ｖ2 のとき出力信号光９は位相変調も同時に受ける。
【００８１】本実施例は、Ｖ1 とＶ2 の比が、 Ｖ2 ／Ｖ1 ＝（ｂＰ−１）／（ｂＰ＋１）…（数４） によって与えられることを特徴とするものである。
【００８２】ここで、ｂは定数、Ｐは送信光の平均光強
度である。
度である。
【００８３】この変調器駆動方法によれば、マッハツェ
ンダ型光強度変調器４５による位相変調は送信光の光強
度に比例するため、広範囲の光強度に対して自己位相変
調を前補償することができる。変調器駆動回路４０は、
送信光の光強度に比例する制御電圧１５によって制御さ
れ、（数４）に従う変調電圧Ｖ1 及びＶ2 を出力するも
のである。
ンダ型光強度変調器４５による位相変調は送信光の光強
度に比例するため、広範囲の光強度に対して自己位相変
調を前補償することができる。変調器駆動回路４０は、
送信光の光強度に比例する制御電圧１５によって制御さ
れ、（数４）に従う変調電圧Ｖ1 及びＶ2 を出力するも
のである。
【００８４】送信光の平均光強度がＣＷ光１１に比例す
るとき、第６および第９の実施例と同様にＣＷ光１１発
生用レーザダイオードの駆動バイアス電流に基づいて制
御電圧１５を生成する。
るとき、第６および第９の実施例と同様にＣＷ光１１発
生用レーザダイオードの駆動バイアス電流に基づいて制
御電圧１５を生成する。
【００８５】また、送信光の平均光強度が光ブースタ増
幅器の利得に比例するとき、第７および第１０の実施例
と同様に光ブースタ増幅器の励起光電源に基づいて制御
電圧１５を生成する。
幅器の利得に比例するとき、第７および第１０の実施例
と同様に光ブースタ増幅器の励起光電源に基づいて制御
電圧１５を生成する。
【００８６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は伝送光の
光強度に比例した位相変調を掛けることにより、広範囲
の光強度に対して自己位相変調補償を行うことを可能と
する。また、本発明によれば、光通信システムにおける
送信部、中継部、受信部のすべてにおいて自己位相変調
補償を行えるため、大きな自己位相変調の補償も可能で
ある。
光強度に比例した位相変調を掛けることにより、広範囲
の光強度に対して自己位相変調補償を行うことを可能と
する。また、本発明によれば、光通信システムにおける
送信部、中継部、受信部のすべてにおいて自己位相変調
補償を行えるため、大きな自己位相変調の補償も可能で
ある。
【図１】自己位相変調とその補償法を示す図である。
【図２】本発明第１の実施例の構成図である。
【図３】本発明第１の実施例の各部における波形図であ
る。
る。
【図４】本発明第２の実施例の構成図である。
【図５】本発明第３の実施例の構成図である。
【図６】本発明第４の実施例の構成図である。
【図７】本発明第５の実施例の構成図である。
【図８】本発明第６の実施例の構成図である。
【図９】本発明第７の実施例の構成図である。
【図１０】本発明第８の実施例の構成図である。
【図１１】本発明第８の実施例の各部における波形図で
ある。
ある。
【図１２】本発明第９の実施例の構成図である。
【図１３】本発明第１０の実施例の構成図である。
【図１４】本発明第１１の実施例の構成図である。
１ 強度変調光 ２ 光分岐器 ３ 分岐光 ４ 分岐光 ５ 光／電気変換器 ６ 位相変調信号 ７ 光位相変調器 ８ 光遅延器 ９ 出力信号光 １０ 光変調装置 １１ ＣＷ光 １２ 光強度変調器 １３ 電気信号源 １４ 可変利得器 １５ 制御電圧 １６ 光変調装置 １７ レーザダイオード １８ レーザダイオード駆動電流源 １９ 励起光電源 ２０ 光ブースタ増幅器 ２１ 出力信号光 ２２ 微分回路 ２３ 光変調装置 ３０ 光増幅器 ３１ 光増幅装置 ３２ 光狭帯域フィルタ ３３ 低雑音光増幅装置 ３４ 光受信部 ３５ 光受信装置 ４０ 変調器駆動回路 ４１ 第１電極 ４２ 第２電極 ４３ 第１光導波路 ４４ 第２光導波路 ４５ マッハツェンダ型光強度変調器 Ｖ0 変調信号 Ｖ1 変調電圧 Ｖ2 変調電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06 10/142 10/18
Claims (10)
- 【請求項１】 光強度変調方法を用いた光通信システム
における光変調装置であって、光ファイバにおける自己
位相変調を補償する光変調装置において、 強度変調光を入力とし、前記強度変調光を第１及び第２
の分岐光に分岐する光分岐器と、 前記第２の分岐光を時間遅延する光遅延器と、 前記第１の分岐光を受け、第１分岐点の光強度に基づい
た電気信号を生成する光／電気変換器と、 前記電気信号に応じて前記光遅延器の出力光の光位相変
調を行う光位相変調器とを備え、 前記光位相変調器の入力光とし、前記光位相変調器の出
力光を出力とすることを特徴とする光変調装置。 - 【請求項２】 光信号強度を増幅する光増幅器と請求項
１記載の光変調装置を備え、前記光増幅器の出力を前記
光変調装置の入力とすることを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の光増幅装置と雑音除去用
光狭帯域フィルタを備え、前記光増幅装置の出力を前記
光狭帯域フィルタの入力とすることを特徴とする光増幅
装置。 - 【請求項４】 電気信号源の出力信号に基づいた強度変
調を行う光強度変調器と、 前記光強度変調器の出力を位相変調する光位相変調器
と、 前記電気信号源の信号電圧及び送信光平均強度に基づい
た制御電圧によって制御される可変利得器とを備え、 前記光位相変調器は前記可変利得器の出力に対応して位
相変調することを特徴とする光変調装置。 - 【請求項５】 レーザダイオードと、 レーザダイオード駆動電流源と、 レーザダイオードとより発生したＣＷ光を電気信号源の
出力信号に対応して強度変調を行う光強度変調器と、 前記電気信号源の出力信号の微分信号を生成する微分回
路と、 送信光平均強度に基づいた制御電圧によって前記微分信
号の振幅を制御する可変利得器とを備え、 前記可変利得器から出力される微分信号の振幅をレーザ
ダイオード駆動電流源の出力に重畳して得られる電流で
前記レーザダイオードを駆動することを特徴とする光変
調装置。 - 【請求項６】 ＣＷ光源用レーザダイオード駆動電流に
基づいて、可変利得器への前記制御電圧が生成される請
求項４記載の光変調装置。 - 【請求項７】 ＣＷ光源用レーザダイオード駆動電流に
基づいて、可変利得器への前記制御電圧が生成される請
求項５記載の光変調装置。 - 【請求項８】 光ブースタ増幅器用励起光源駆動電流に
基づいて、可変利得器への前記制御電圧が生成される請
求項４記載の光変調装置。 - 【請求項９】 光ブースタ増幅器用励起光源駆動電流
に基づいて、可変利得器への前記制御電圧が生成される
請求項５記載の光変調装置。 - 【請求項１０】 第１及び第２光導波路を有し、該第１
光導波路は第１電極によって変調電圧Ｖ1 が印加され、
該第２光導波路は第２電極によって変調電圧Ｖ2 が印加
され、入力ＣＷ光を前記変調電圧に応じて変調して変調
光を生成し、該変調光は信号光として出力されるマッハ
ツェンダ型光強度変調器において、 ｂは定数、Ｐは送信光平均強度であるとすると、 前記第１及び第２光導波路に加わる各信号電圧Ｖ1 及び
Ｖ2 の比が、 Ｖ2 ／Ｖ1 ＝（ｂＰ−１）／（ｂＰ＋１）…（数１） によって与えられることを特徴とするマッハツェンダ型
光強度変調器駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5161674A JP2518521B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光変調装置及びこれを用いたマッハツェンダ型光強度変調器駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5161674A JP2518521B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光変調装置及びこれを用いたマッハツェンダ型光強度変調器駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758698A true JPH0758698A (ja) | 1995-03-03 |
| JP2518521B2 JP2518521B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=15739692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5161674A Expired - Fee Related JP2518521B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 光変調装置及びこれを用いたマッハツェンダ型光強度変調器駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518521B2 (ja) |
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