JPH0766781A - アナログ光通信システムにおける歪み補正装置とその方法 - Google Patents
アナログ光通信システムにおける歪み補正装置とその方法Info
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- JPH0766781A JPH0766781A JP4212304A JP21230492A JPH0766781A JP H0766781 A JPH0766781 A JP H0766781A JP 4212304 A JP4212304 A JP 4212304A JP 21230492 A JP21230492 A JP 21230492A JP H0766781 A JPH0766781 A JP H0766781A
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- signal
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- harmonic
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
- H04B10/25133—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion including a lumped electrical or optical dispersion compensator
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/25—Distortion or dispersion compensation
- H04B2210/252—Distortion or dispersion compensation after the transmission line, i.e. post-compensation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 システム総合レベル歪みを補正することがで
きるアナログ光通信システムのための歪み補正装置を提
供する。 【構成】 本発明による歪み補正装置は、例えば、高調
波発生器と、導関数発生器と、（調整可能な）減衰手段
と、（調整可能な）遅延手段とを使用して、システム総
合非直線性の特性を明らかにするように形成されている
歪み信号路を有する。この歪み補正装置は、光送信器の
中に配置して前処理または後処理歪み補正装置として機
能する。
きるアナログ光通信システムのための歪み補正装置を提
供する。 【構成】 本発明による歪み補正装置は、例えば、高調
波発生器と、導関数発生器と、（調整可能な）減衰手段
と、（調整可能な）遅延手段とを使用して、システム総
合非直線性の特性を明らかにするように形成されている
歪み信号路を有する。この歪み補正装置は、光送信器の
中に配置して前処理または後処理歪み補正装置として機
能する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アナログ光通信シス
テムにおける歪み補正に関し、特にアナログ光通信シス
テム内に存在する非直線性を補正するために電子歪みを
利用する技術に関する。
テムにおける歪み補正に関し、特にアナログ光通信シス
テム内に存在する非直線性を補正するために電子歪みを
利用する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】アナログ光通信システムに関する領域の
なかで、共通アンテナ・テレビジョン（ＣＡＴＶ）ネッ
トワークが発展しつつある。特に、長波長分散フィード
バック（ＤＦＢ）レーザー技術の最近の発達によって、
多数のＣＡＴＶチャンネルを波長λ ＝ １．３μｍでの
一本の単一モード光ファイバーを通じて伝送することが
可能になっている。例えば、「ＩＥＥＥトランザクショ
ン・オン・マイクウエーブ・セオリー・テクノロジー
（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏ
ｒｙ Ｔｅｃｈ．）」の１９９０年、巻ＭＴＴ−３８の
５２４頁に掲載されている、テー・イー・ダーシー
（Ｔ．Ｅ．Ｄａｒｃｉｅ）氏らによる論文「光波副搬送
波ＣＡＴＶ伝送システム（Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ ｓｕｂ
ｃａｒｒｉｅｒ ＣＡＴＶ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍｓ）」を参照することができる。ＤＦＢレ
ーザーからの低レベルのアナログ歪み及びノイズは、共
通通信経路上に多くのチャンネルが存在することが何れ
か特定のチャンネルの受信に顕著な影響を与えないシス
テム要件を満足することが見いだされた。
なかで、共通アンテナ・テレビジョン（ＣＡＴＶ）ネッ
トワークが発展しつつある。特に、長波長分散フィード
バック（ＤＦＢ）レーザー技術の最近の発達によって、
多数のＣＡＴＶチャンネルを波長λ ＝ １．３μｍでの
一本の単一モード光ファイバーを通じて伝送することが
可能になっている。例えば、「ＩＥＥＥトランザクショ
ン・オン・マイクウエーブ・セオリー・テクノロジー
（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏ
ｒｙ Ｔｅｃｈ．）」の１９９０年、巻ＭＴＴ−３８の
５２４頁に掲載されている、テー・イー・ダーシー
（Ｔ．Ｅ．Ｄａｒｃｉｅ）氏らによる論文「光波副搬送
波ＣＡＴＶ伝送システム（Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ ｓｕｂ
ｃａｒｒｉｅｒ ＣＡＴＶ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍｓ）」を参照することができる。ＤＦＢレ
ーザーからの低レベルのアナログ歪み及びノイズは、共
通通信経路上に多くのチャンネルが存在することが何れ
か特定のチャンネルの受信に顕著な影響を与えないシス
テム要件を満足することが見いだされた。
【０００３】しかし、ＤＦＢレーザーの非直線性がこの
アナログ光通信システムの複合二次（ＣＳＯ）歪みに影
響を与えることが十分に実証されている。このＤＦＢレ
ーザーの非直線性を補正するために、前処理歪み補正回
路が開発されており、その回路構成の一例がエイチ・エ
ー・ブラウベルト（Ｈ．Ａ．Ｂｒａｕｂｅｌｔ）氏らに
与えられた米国特許第４，９９２，７５４号に開示され
ている。この特定な構成では、ＤＦＢレーザーによって
もたらされた複合二次歪みがこの歪みと強度が等しく符
号が反対の前処理生成歪み信号を印加することによって
補正されている。入力信号は二つの信号路に分配され
て、この入力信号の主要部が第二信号路での遅延を補正
する遅延を伴って、直接的にこの装置に印加されてい
る。第二信号路中の前処理歪み補正器が、高調波信号を
生成し、この高調波信号の振幅が歪みの振幅と一致する
ように調整される。チルト調整が前処理生成歪みの振幅
を歪みの周波数依存を補正するために行なわれる。遅延
の微調整もまた含まれていて、その結果、前処理生成歪
み信号の位相が主信号の位相と適当に関係付けられる。
アナログ光通信システムの複合二次（ＣＳＯ）歪みに影
響を与えることが十分に実証されている。このＤＦＢレ
ーザーの非直線性を補正するために、前処理歪み補正回
路が開発されており、その回路構成の一例がエイチ・エ
ー・ブラウベルト（Ｈ．Ａ．Ｂｒａｕｂｅｌｔ）氏らに
与えられた米国特許第４，９９２，７５４号に開示され
ている。この特定な構成では、ＤＦＢレーザーによって
もたらされた複合二次歪みがこの歪みと強度が等しく符
号が反対の前処理生成歪み信号を印加することによって
補正されている。入力信号は二つの信号路に分配され
て、この入力信号の主要部が第二信号路での遅延を補正
する遅延を伴って、直接的にこの装置に印加されてい
る。第二信号路中の前処理歪み補正器が、高調波信号を
生成し、この高調波信号の振幅が歪みの振幅と一致する
ように調整される。チルト調整が前処理生成歪みの振幅
を歪みの周波数依存を補正するために行なわれる。遅延
の微調整もまた含まれていて、その結果、前処理生成歪
み信号の位相が主信号の位相と適当に関係付けられる。
【０００４】ブラウベルト氏らの上記特許には開示され
ていない他の非直線性の発生源、例えば、ＤＦＢレーザ
ーが本質的に持っているＦＭチャープと光ファイバーで
の分散との相互作用が、１９９１年１月に発行された
「ＩＥＥＥフォトニクス技報（ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎ
ｉｃｓ Ｔｅｃｈ．Ｌｅｔｔ．）」の第３巻、１号の５
９頁に掲載されている、イー・イー・バーグマン（Ｅ．
Ｅ．Ｂｅｒｇｍａｎｎ）氏らの論文「１．５μｍ波長に
おける分散誘起複合二次歪み（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−
Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｓｅｃｏｎｄ−Ｏ
ｒｄｅｒ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）」に考察されてい
る。このバーグマン氏らの論文に考察されているよう
に、分散非直線性は、分散偏移光ファイバーを使用する
か、レーザーでのチャープを減少するか、或いはまた用
途を比較的に短いスパン（例えば、３ｋｍ未満）に制限
することによって中和されるようにすることができる。
ていない他の非直線性の発生源、例えば、ＤＦＢレーザ
ーが本質的に持っているＦＭチャープと光ファイバーで
の分散との相互作用が、１９９１年１月に発行された
「ＩＥＥＥフォトニクス技報（ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎ
ｉｃｓ Ｔｅｃｈ．Ｌｅｔｔ．）」の第３巻、１号の５
９頁に掲載されている、イー・イー・バーグマン（Ｅ．
Ｅ．Ｂｅｒｇｍａｎｎ）氏らの論文「１．５μｍ波長に
おける分散誘起複合二次歪み（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−
Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｓｅｃｏｎｄ−Ｏ
ｒｄｅｒ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）」に考察されてい
る。このバーグマン氏らの論文に考察されているよう
に、分散非直線性は、分散偏移光ファイバーを使用する
か、レーザーでのチャープを減少するか、或いはまた用
途を比較的に短いスパン（例えば、３ｋｍ未満）に制限
することによって中和されるようにすることができる。
【０００５】この前処理生成歪み補正の一例が「エレク
トロニック・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ）」の第２７巻、第５号に掲載されている、エ
イチ・ジーゼル（Ｈ．Ｇｙｓｅｌ）氏らの「レーザーで
のチャープと光ファイバーでの分散との組み合わされた
影響を補正するための電気的前処理歪み補正（Ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃａｌ Ｐｒｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｔｏ Ｃｏ
ｍｐｅｎｓａｔｅ ｆｏｒ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｅｆｆｅ
ｃｔ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ｃｈｉｒｐ ａｎｄ Ｆｉｂｅｒ
Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」なる表題の論文に考察されて
いる。このジーゼル氏らの論文には、信号が光伝送装置
に印加されたときその信号に期待される歪みと反対の歪
みを生成するためにバラクター・ダイオードとインダク
ターとを組み合わせて使用することが考察されている。
トロニック・レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ）」の第２７巻、第５号に掲載されている、エ
イチ・ジーゼル（Ｈ．Ｇｙｓｅｌ）氏らの「レーザーで
のチャープと光ファイバーでの分散との組み合わされた
影響を補正するための電気的前処理歪み補正（Ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃａｌ Ｐｒｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｔｏ Ｃｏ
ｍｐｅｎｓａｔｅ ｆｏｒ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｅｆｆｅ
ｃｔ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ｃｈｉｒｐ ａｎｄ Ｆｉｂｅｒ
Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」なる表題の論文に考察されて
いる。このジーゼル氏らの論文には、信号が光伝送装置
に印加されたときその信号に期待される歪みと反対の歪
みを生成するためにバラクター・ダイオードとインダク
ターとを組み合わせて使用することが考察されている。
【０００６】ここ一年ほどのうちに、リンク損失を増大
してもよいようなＣＡＴＶネットワーク中で使用するこ
とができる不純物ドープ光ファイバー増幅器が利用でき
るようになってきている。特に、エルビウム・ドープ光
ファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）は、高い飽和出力強度と
偏光非依存性増幅が得られ、且つ、本来的な光ノイズの
発生が少ないので有望な構成要素である。ＥＤＦＡが持
つ上記高い飽和出力強度は、ＣＡＴＶ伝送及び分配の用
途に特に重要である。更にまた、ＥＤＦＡの飽和利得特
性は、エルビューム・イオン準安定寿命が長いだけでな
く、吸収断面及び誘導放出断面が小さいために、数キロ
ヘルツ以上の速度での入力信号の変化には応答しない。
しかし、ＥＤＦＡが直接変調ＤＦＢレーザーからのアナ
ログ・オプティカルＡＭ変調ＣＡＴＶ多搬送波信号を増
幅するために使用されるとき、システム総合歪みの増加
が観測される。
してもよいようなＣＡＴＶネットワーク中で使用するこ
とができる不純物ドープ光ファイバー増幅器が利用でき
るようになってきている。特に、エルビウム・ドープ光
ファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）は、高い飽和出力強度と
偏光非依存性増幅が得られ、且つ、本来的な光ノイズの
発生が少ないので有望な構成要素である。ＥＤＦＡが持
つ上記高い飽和出力強度は、ＣＡＴＶ伝送及び分配の用
途に特に重要である。更にまた、ＥＤＦＡの飽和利得特
性は、エルビューム・イオン準安定寿命が長いだけでな
く、吸収断面及び誘導放出断面が小さいために、数キロ
ヘルツ以上の速度での入力信号の変化には応答しない。
しかし、ＥＤＦＡが直接変調ＤＦＢレーザーからのアナ
ログ・オプティカルＡＭ変調ＣＡＴＶ多搬送波信号を増
幅するために使用されるとき、システム総合歪みの増加
が観測される。
【０００７】一般的に、上記分散発生源を通信システム
内に含んでいる他の非直線性構成要素と組み合わせるこ
とによって、システム段階での非直線性効果が総合的に
このシステムの性能を歪ませる結果となることがある。
従来の補正技術では構成要素の段階で（即ち、通信シス
テムに組み込む前に）歪みを扱い、総合アナログ通信シ
ステム全体に対して適切な補正を与えることができな
い。
内に含んでいる他の非直線性構成要素と組み合わせるこ
とによって、システム段階での非直線性効果が総合的に
このシステムの性能を歪ませる結果となることがある。
従来の補正技術では構成要素の段階で（即ち、通信シス
テムに組み込む前に）歪みを扱い、総合アナログ通信シ
ステム全体に対して適切な補正を与えることができな
い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、動作中のアナ
ログ光通信システム内に存在するシステムの総合非直線
性に起因する信号歪みを減少する必要が有る。
ログ光通信システム内に存在するシステムの総合非直線
性に起因する信号歪みを減少する必要が有る。
【０００９】
【発明が解決するための手段】本発明は、アナログ光シ
ステムのための歪み補正に関し、特に電子歪みを利用し
て行なう通信システム内に存在する非直線性の補正に関
する装置を提供する。電子歪み補正器は、（光伝送装置
内に置かれる）前処理歪み補正器か、（光受信装置内に
置かれる）後処理歪み補正器、或いはこれら両者として
構成できる。
ステムのための歪み補正に関し、特に電子歪みを利用し
て行なう通信システム内に存在する非直線性の補正に関
する装置を提供する。電子歪み補正器は、（光伝送装置
内に置かれる）前処理歪み補正器か、（光受信装置内に
置かれる）後処理歪み補正器、或いはこれら両者として
構成できる。
【００１０】
【作用】本発明の一実施例では、歪み補正装置がメッセ
ージ信号路と歪み信号路とを有する。光伝送装置（即
ち、前処理歪み補正器の構成）か、またはこのシステム
のユーザー側装置（即ち、後処理歪み補正器の構成）に
対して予定された入力変調信号ｉ（ｔ）が上記歪み補正
器への入力として印加され、二つの信号信号路の間に分
岐される。歪み信号路はこのシステムの歪み発生非直線
性の特性を表わし、出力として、このシステム総合歪み
と基本的に反対で、この歪みの影響を実質的に相殺する
ように作用する補正信号を生成するための補正手段を含
有する。上記変調信号と歪み信号は、相対強度及び相対
位相によって調整され、次いで組み合わされ歪み補正器
出力として供される。
ージ信号路と歪み信号路とを有する。光伝送装置（即
ち、前処理歪み補正器の構成）か、またはこのシステム
のユーザー側装置（即ち、後処理歪み補正器の構成）に
対して予定された入力変調信号ｉ（ｔ）が上記歪み補正
器への入力として印加され、二つの信号信号路の間に分
岐される。歪み信号路はこのシステムの歪み発生非直線
性の特性を表わし、出力として、このシステム総合歪み
と基本的に反対で、この歪みの影響を実質的に相殺する
ように作用する補正信号を生成するための補正手段を含
有する。上記変調信号と歪み信号は、相対強度及び相対
位相によって調整され、次いで組み合わされ歪み補正器
出力として供される。
【００１１】不純物ドープ光ファイバー増幅器の使用に
よってもたらされた歪みを補正することが可能な、本発
明の一歪み補正装置は、高調波発生器（例えば、二次高
調波に対する「スクウェアラー（ｓｑｕａｒｅｒ）」ま
たは三次高調波に対する「キューバー（ｃｕｂｅ
ｒ）」）と、減衰手段と、遅延手段と、場合によりイン
バーターとを有し、上記減衰手段と遅延手段とは調整可
能であることができる。詳細は以下において論考される
が、インバーターは増幅器利得対システム波長特性の傾
斜に依存して必要されることがある。
よってもたらされた歪みを補正することが可能な、本発
明の一歪み補正装置は、高調波発生器（例えば、二次高
調波に対する「スクウェアラー（ｓｑｕａｒｅｒ）」ま
たは三次高調波に対する「キューバー（ｃｕｂｅ
ｒ）」）と、減衰手段と、遅延手段と、場合によりイン
バーターとを有し、上記減衰手段と遅延手段とは調整可
能であることができる。詳細は以下において論考される
が、インバーターは増幅器利得対システム波長特性の傾
斜に依存して必要されることがある。
【００１２】他の実施例では、光ファイバーでの分散に
よって誘起された歪みの中和が、高調波発生器と、微分
器と、減衰手段と、遅延手段とによって供され、やは
り、上記減衰手段と遅延手段とは調整可能であることが
できる。一用途においては、第一微分信号が光ファイバ
ーでの分散の補正のために使用され、この第一微分信号
には一般に何らかの導関数（または導関数の組み合わ
せ）が含有されるようにすることができる。更に、別々
の歪み信号路、即ち、一つはシステム基準での波長依存
性利得または損失を中和するためのものと、もう一つが
歪み信号路を補正するためのものとを含有することもで
きる。一般に、何らかの適当な数の歪み信号路を使用す
ることができ、種々の補正信号を合わせて元の変調信号
に加えることができる。
よって誘起された歪みの中和が、高調波発生器と、微分
器と、減衰手段と、遅延手段とによって供され、やは
り、上記減衰手段と遅延手段とは調整可能であることが
できる。一用途においては、第一微分信号が光ファイバ
ーでの分散の補正のために使用され、この第一微分信号
には一般に何らかの導関数（または導関数の組み合わ
せ）が含有されるようにすることができる。更に、別々
の歪み信号路、即ち、一つはシステム基準での波長依存
性利得または損失を中和するためのものと、もう一つが
歪み信号路を補正するためのものとを含有することもで
きる。一般に、何らかの適当な数の歪み信号路を使用す
ることができ、種々の補正信号を合わせて元の変調信号
に加えることができる。
【００１３】（光伝送装置に関して）周波数依存性のＡ
ＭまたはＦＭ応答に関連する歪みもまた、補正手段の入
力部に置かれる周波数歪み補正器と、補正手段の出力部
に置かれる周波数補正器との組み合わせを使用して補正
することができる。後処理歪み補正器は、光伝送装置の
入力部に存在する周波数依存回路を基本的に模するよう
に形成され、上記補正手段が上記光伝送装置と同様な周
波数依存信号を「生じる」ように、上記補正手段の前に
置かれる。
ＭまたはＦＭ応答に関連する歪みもまた、補正手段の入
力部に置かれる周波数歪み補正器と、補正手段の出力部
に置かれる周波数補正器との組み合わせを使用して補正
することができる。後処理歪み補正器は、光伝送装置の
入力部に存在する周波数依存回路を基本的に模するよう
に形成され、上記補正手段が上記光伝送装置と同様な周
波数依存信号を「生じる」ように、上記補正手段の前に
置かれる。
【００１４】本発明の歪み補正装置は、種々の歪み信号
及び変調信号の強度と位相が、関連するシステムの特定
の特性を補正するために、或いはそのシステム内の時間
の関数としての変化に応答して上記前処理歪み補正器を
加減するために、調整されるようにすることができる利
点が有る。
及び変調信号の強度と位相が、関連するシステムの特定
の特性を補正するために、或いはそのシステム内の時間
の関数としての変化に応答して上記前処理歪み補正器を
加減するために、調整されるようにすることができる利
点が有る。
【００１５】
【実施例】振幅変調ＣＡＴＶのようなアナログ光通信シ
ステムにおいては、重大なシステム総合歪みの発生源
が、二次コントリビューション ω1 ± ω2 による最大
ピーク歪みに対する所定のチャンネル中の所望の信号
（試験目的においては、この所望の信号を、搬送通信路
中の信号とすることができる）の相対パワー・レベルの
大きさを持つ複合二次歪み（ＣＳＯ）に起因するように
することができる。本発明によれば、その要件は、何れ
かのチャンネルにおけるＣＳＯ歪みが−５５ｄＢｃ或い
は−６０ｄＢｃより良く（即ち、それより低く）なけれ
ばならないものとすることができる。
ステムにおいては、重大なシステム総合歪みの発生源
が、二次コントリビューション ω1 ± ω2 による最大
ピーク歪みに対する所定のチャンネル中の所望の信号
（試験目的においては、この所望の信号を、搬送通信路
中の信号とすることができる）の相対パワー・レベルの
大きさを持つ複合二次歪み（ＣＳＯ）に起因するように
することができる。本発明によれば、その要件は、何れ
かのチャンネルにおけるＣＳＯ歪みが−５５ｄＢｃ或い
は−６０ｄＢｃより良く（即ち、それより低く）なけれ
ばならないものとすることができる。
【００１６】概括的には、本発明の歪み補正器は、全体
としてのシステム総合非直線性の特性を明らかにするよ
うに形成され、且つ、システム総合レベル上に補正を与
えるものであるために、個々に解析等を実行することは
不必要である。上記に如く、歪み補正装置は何らかの所
望の伝送波長、例えば、共通システムで使用されている
１．３μｍかまたは１．５５μｍかの何れかの伝送波長
に対して補正を与えるように形成することができる。伝
送波長が（エルビウム・ドープ光ファイバー増幅器と組
み合わせるのに望ましい）λ ＝ １．５５μｍで動作す
る光システムにおいては、ＤＦＢレーザーが本質的に持
っているチャープが標準光ファイバー（即ち、分散偏移
光ファイバーではない光ファイバー）の歪み信号路と相
互に作用し、非許容的なレベルのＣＳＯ歪みを創出す
る。同様にして、不純物ドープ光ファイバー増幅器（例
えば、ＥＤＦＡ）が利用可能な光パワーを増強するため
に使用されるとき、上記のレーザーでのチャープがＥＤ
ＦＡ利得プロフィール（即ち、波長に関して変化する利
得プロフィール）と、ＣＳＯ歪みのレベルを増大するよ
うな仕方で相互に作用する。
としてのシステム総合非直線性の特性を明らかにするよ
うに形成され、且つ、システム総合レベル上に補正を与
えるものであるために、個々に解析等を実行することは
不必要である。上記に如く、歪み補正装置は何らかの所
望の伝送波長、例えば、共通システムで使用されている
１．３μｍかまたは１．５５μｍかの何れかの伝送波長
に対して補正を与えるように形成することができる。伝
送波長が（エルビウム・ドープ光ファイバー増幅器と組
み合わせるのに望ましい）λ ＝ １．５５μｍで動作す
る光システムにおいては、ＤＦＢレーザーが本質的に持
っているチャープが標準光ファイバー（即ち、分散偏移
光ファイバーではない光ファイバー）の歪み信号路と相
互に作用し、非許容的なレベルのＣＳＯ歪みを創出す
る。同様にして、不純物ドープ光ファイバー増幅器（例
えば、ＥＤＦＡ）が利用可能な光パワーを増強するため
に使用されるとき、上記のレーザーでのチャープがＥＤ
ＦＡ利得プロフィール（即ち、波長に関して変化する利
得プロフィール）と、ＣＳＯ歪みのレベルを増大するよ
うな仕方で相互に作用する。
【００１７】図１は本発明によって形成された電子歪み
補正器１０の一例の概括的なブロック・ダイヤグラムを
示しており、この電子歪み補正器１０は、光送信器の中
に配置されるようにし電子前処理歪み補正器として機能
し、或いはまた光受信器の中に配置されるようにし電子
後処理歪み補正器として機能する。一般的に、以下にお
ける論考は、別の明示が為されない限り、上記電子前処
理歪み補正器か電子後処理歪み補正器かの何れかの構成
に適用することができる。
補正器１０の一例の概括的なブロック・ダイヤグラムを
示しており、この電子歪み補正器１０は、光送信器の中
に配置されるようにし電子前処理歪み補正器として機能
し、或いはまた光受信器の中に配置されるようにし電子
後処理歪み補正器として機能する。一般的に、以下にお
ける論考は、別の明示が為されない限り、上記電子前処
理歪み補正器か電子後処理歪み補正器かの何れかの構成
に適用することができる。
【００１８】再度、図１において、電子歪み補正器１０
は入力として通例的には光伝送装置（前処理歪み補正器
の構成）かまたはこのシステムのユーザー側装置（後処
理歪み補正器の構成）に直接印加される（電気的な）信
号ｉ（ｔ）を受信する。電子歪み補正器１０内で、信号
ｉ（ｔ）は分配手段１２によって二つの独立した信号
路、即ち、メッセージ信号路１４と歪み信号路１６とに
分配される。歪み信号路１６に補正手段１８が含有され
ており、この補正手段１８は以下で詳細に説明するよう
に、上記通信システム（図示せず）によって生成された
歪みとは逆極性の歪み信号を供するように形成されてい
る。
は入力として通例的には光伝送装置（前処理歪み補正器
の構成）かまたはこのシステムのユーザー側装置（後処
理歪み補正器の構成）に直接印加される（電気的な）信
号ｉ（ｔ）を受信する。電子歪み補正器１０内で、信号
ｉ（ｔ）は分配手段１２によって二つの独立した信号
路、即ち、メッセージ信号路１４と歪み信号路１６とに
分配される。歪み信号路１６に補正手段１８が含有され
ており、この補正手段１８は以下で詳細に説明するよう
に、上記通信システム（図示せず）によって生成された
歪みとは逆極性の歪み信号を供するように形成されてい
る。
【００１９】特に、補正手段１８は多数の独立した信号
路を有することができ、その各独立した信号路は以下で
詳細に説明するように、異なる歪み信号成分を形成する
ように使用されている。補正手段１８内に矢印で示され
ているように、各歪み信号路は歪み信号が関連する通信
システムによってもたらされた特定の歪みの特性を明ら
かにするために調整することができるように、個々に調
整可能なものとすることができる。一般的に、各通信シ
ステムの総合歪みは、通信光ファイバーのスパンや、非
直線性デバイスの数及び種類、伝送デバイスのＦＭ（周
波数変調された）チャープ等の関数として、異なってい
る。通信システムを組み込む前にこれらの非直線性の特
性を明らかにしようとする試みは、いくら良く見ても困
難な仕事である。従って、信号ｆ［ｉ（ｔ）］を補正手
段１８の出力とし、ｆ［．］が特定のシステム総合非直
線性に依存するものとすると、本発明の電子歪み補正器
１０では、伝送システムを配備した後で歪みの補正が実
行されるようにすることができる。
路を有することができ、その各独立した信号路は以下で
詳細に説明するように、異なる歪み信号成分を形成する
ように使用されている。補正手段１８内に矢印で示され
ているように、各歪み信号路は歪み信号が関連する通信
システムによってもたらされた特定の歪みの特性を明ら
かにするために調整することができるように、個々に調
整可能なものとすることができる。一般的に、各通信シ
ステムの総合歪みは、通信光ファイバーのスパンや、非
直線性デバイスの数及び種類、伝送デバイスのＦＭ（周
波数変調された）チャープ等の関数として、異なってい
る。通信システムを組み込む前にこれらの非直線性の特
性を明らかにしようとする試みは、いくら良く見ても困
難な仕事である。従って、信号ｆ［ｉ（ｔ）］を補正手
段１８の出力とし、ｆ［．］が特定のシステム総合非直
線性に依存するものとすると、本発明の電子歪み補正器
１０では、伝送システムを配備した後で歪みの補正が実
行されるようにすることができる。
【００２０】再度、図１において、メッセージ信号路１
４も同様に減衰手段２０と遅延手段２２とを含有してこ
のメッセージ信号路１４からの出力として信号ｇｉ（ｔ
−τg）を形成するようにすることができる。減衰手段
２０は調整可能なものとすることができ、入力信号ｉ
（ｔ）の強度ｇを適当な大きさにするために使用され、
遅延手段２２（これもやはり調整可能なものとすること
ができる）は、入力信号ｉ（ｔ）の位相τgを適当な位
相にするために使用される。続いて、これらの信号ｇｉ
（ｔ−τg）及びｆ［ｉ（ｔ）］が組み合わせ手段２４
内で組み合わされ、電子歪み補正器１０の出力として供
される。
４も同様に減衰手段２０と遅延手段２２とを含有してこ
のメッセージ信号路１４からの出力として信号ｇｉ（ｔ
−τg）を形成するようにすることができる。減衰手段
２０は調整可能なものとすることができ、入力信号ｉ
（ｔ）の強度ｇを適当な大きさにするために使用され、
遅延手段２２（これもやはり調整可能なものとすること
ができる）は、入力信号ｉ（ｔ）の位相τgを適当な位
相にするために使用される。続いて、これらの信号ｇｉ
（ｔ−τg）及びｆ［ｉ（ｔ）］が組み合わせ手段２４
内で組み合わされ、電子歪み補正器１０の出力として供
される。
【００２１】アナログ光通信システムにおける一つの歪
み発生源は、伝送光ファイバーによって誘起される色分
散である。分散偏移光ファイバーが歪みに与える影響
は、１．５５μｍのＤＦＢレーザーを測定することによ
り、光ファイバーのスパンの関数として調べることがで
きる。
み発生源は、伝送光ファイバーによって誘起される色分
散である。分散偏移光ファイバーが歪みに与える影響
は、１．５５μｍのＤＦＢレーザーを測定することによ
り、光ファイバーのスパンの関数として調べることがで
きる。
【００２２】図２は、ＣＡＴＶの第２チャンネル（５
５．２５ＭＨｚ、３１個のＣＳＯ歪み成分）と、第１２
チャンネル（２０５．２５ＭＨｚ、６個のＣＳＯ歪み成
分）と、第４０チャンネル（３１９．２５ＭＨｚ、１２
個のＣＳＯ歪み成分）とにおける光ファイバーのスパン
の関数として、複合二次（ＣＳＯ）歪みの変化を示して
いる。この図から分かるように、上記ＣＳＯ歪みは、光
ファイバーのスパンが増大するに従って、且つ、チャン
ネル周波数が増大するに従って増々大きくなる。そのう
え、上記ＣＳＯ歪みは大きなチャープを持つレーザーに
おいては悪化していることが見いだされた。
５．２５ＭＨｚ、３１個のＣＳＯ歪み成分）と、第１２
チャンネル（２０５．２５ＭＨｚ、６個のＣＳＯ歪み成
分）と、第４０チャンネル（３１９．２５ＭＨｚ、１２
個のＣＳＯ歪み成分）とにおける光ファイバーのスパン
の関数として、複合二次（ＣＳＯ）歪みの変化を示して
いる。この図から分かるように、上記ＣＳＯ歪みは、光
ファイバーのスパンが増大するに従って、且つ、チャン
ネル周波数が増大するに従って増々大きくなる。そのう
え、上記ＣＳＯ歪みは大きなチャープを持つレーザーに
おいては悪化していることが見いだされた。
【００２３】理論的には、特定チャンネル“ｊ”におけ
るレーザーでのチャープと光ファイバーでの分散との組
み合わせに起因するＣＳＯ歪みは、次式で表わすことが
できる。 ＣＳＯj ＝ （ｂ2／ｇ2）ｃjωj 2［ｍ2ｐ2／（ｄｐ／ｄＩ）2］、 なお、ｂとｇはそれぞれ次式で与えられる。 ｂ ＝ αsＤＬ（ｄｖ／ｄＩ）（ｄｐ／ｄＩ）（λ2／ｃ）、 ｇ ＝ αs（ｄｐ／ｄＩ） また、ｃjはＣＳＯ歪み補正の数であり、ωjは歪みが起
きるときの角周波数であり、ｍは変調指数であり、ｐは
平均光強度であり、ｄｐ／ｄＩは光傾斜効率であり、α
sはシステム総合減衰量であり、Ｄは光ファイバーでの
分散であり、Ｌは光ファイバー長であり、ｄｖ／ｄＩは
レーザーでのチャープであり、λは平均信号波長であ
り、ｃは光の速度である。
るレーザーでのチャープと光ファイバーでの分散との組
み合わせに起因するＣＳＯ歪みは、次式で表わすことが
できる。 ＣＳＯj ＝ （ｂ2／ｇ2）ｃjωj 2［ｍ2ｐ2／（ｄｐ／ｄＩ）2］、 なお、ｂとｇはそれぞれ次式で与えられる。 ｂ ＝ αsＤＬ（ｄｖ／ｄＩ）（ｄｐ／ｄＩ）（λ2／ｃ）、 ｇ ＝ αs（ｄｐ／ｄＩ） また、ｃjはＣＳＯ歪み補正の数であり、ωjは歪みが起
きるときの角周波数であり、ｍは変調指数であり、ｐは
平均光強度であり、ｄｐ／ｄＩは光傾斜効率であり、α
sはシステム総合減衰量であり、Ｄは光ファイバーでの
分散であり、Ｌは光ファイバー長であり、ｄｖ／ｄＩは
レーザーでのチャープであり、λは平均信号波長であ
り、ｃは光の速度である。
【００２４】システムの総合非直線性に対する別の影響
に不純物ドープ光ファイバー増幅器の存在が有り、不純
物ドープ光ファイバー増幅器では、このような増幅器か
らのＣＳＯ歪みへの関与が、この不純物ドープ光ファイ
バー増幅器のドープ領域内での意図せずに起きるＦＭ／
ＡＭ変換の結果、或いはニオブ酸リチウム・デバイスの
ような外部の変調器による変調の結果として見いだされ
た。例えば、ＤＦＢレーザーが注入電流によって直接的
に変調されるとき、その光周波数が同様に変化する。こ
の周波数変調された信号が（波長依存性利得Ｇ（ｖ）を
持つ）上記不純物ドープ光ファイバー増幅器を通過する
とき、所望の振幅変調に望ましくない振幅変調が重畳さ
れる。従って、ＤＦＢレーザーとこの光ファイバー増幅
器との組み合わせで得られる有力なＬ−Ｉ曲線は、超一
次曲線（ｓｕｐｅｒ-ｌｉｎｅａｒ）であるか、または
部分一次曲線（ｓｕｂ-ｌｉｎｅａｒ）であり、この結
果望ましくない二次歪みが生じる。
に不純物ドープ光ファイバー増幅器の存在が有り、不純
物ドープ光ファイバー増幅器では、このような増幅器か
らのＣＳＯ歪みへの関与が、この不純物ドープ光ファイ
バー増幅器のドープ領域内での意図せずに起きるＦＭ／
ＡＭ変換の結果、或いはニオブ酸リチウム・デバイスの
ような外部の変調器による変調の結果として見いだされ
た。例えば、ＤＦＢレーザーが注入電流によって直接的
に変調されるとき、その光周波数が同様に変化する。こ
の周波数変調された信号が（波長依存性利得Ｇ（ｖ）を
持つ）上記不純物ドープ光ファイバー増幅器を通過する
とき、所望の振幅変調に望ましくない振幅変調が重畳さ
れる。従って、ＤＦＢレーザーとこの光ファイバー増幅
器との組み合わせで得られる有力なＬ−Ｉ曲線は、超一
次曲線（ｓｕｐｅｒ-ｌｉｎｅａｒ）であるか、または
部分一次曲線（ｓｕｂ-ｌｉｎｅａｒ）であり、この結
果望ましくない二次歪みが生じる。
【００２５】図３は、（一定に維持された励起パワー・
レベルを持つ）ＥＤＦＡにおける種々の利得飽和レベル
と対応する種々の入力強度での、ＣＡＴＶチャンネル
２、１２、４０に対するＣＳＯ歪みを示している。図示
される如く、これら三つのチャンネルのＣＳＯ歪みには
ほぼ７ｄＢ及び４ｄＢのレベル差が有り、これらＣＳＯ
歪みでは周波数非依存性のメカニズムが支配的であるこ
とが表わされている。ＥＤＦＡの存在と関連する、２Ｈ
Ｄで表示される二次歪みは次式で表わすことができる。 ２ＨＤ ＝ ［（ｄＧ／ｄｖ）（ｄｖ／ｄＩ）Ｉm］／Ｇ（ｐ，ｖ0） なお、ｄＧ／ｄｖはＥＤＦＡ曲線の傾きとして定義さ
れ、ｄｖ／ｄＩは周波数チャープであり、Ｉmは変調電
流の振幅であり、Ｇ（ｐ，ｖ0）は時間的に不変な利得
として定義される。この二次歪みと関連するＣＳＯ歪み
は次式のように表わすことができる。 ＣＳＯj ＝ ｃj［２ＨＤ］2 従って、例えその色分散が制約されていても、ＥＤＦＡ
に関連する二次歪みは増幅器の利得変化の形で残る。こ
れらの増幅器の利得変化は、ＥＤＦＡの入力強度と、励
起パワーと、温度とに関連し、従ってその用途に依存す
る。
レベルを持つ）ＥＤＦＡにおける種々の利得飽和レベル
と対応する種々の入力強度での、ＣＡＴＶチャンネル
２、１２、４０に対するＣＳＯ歪みを示している。図示
される如く、これら三つのチャンネルのＣＳＯ歪みには
ほぼ７ｄＢ及び４ｄＢのレベル差が有り、これらＣＳＯ
歪みでは周波数非依存性のメカニズムが支配的であるこ
とが表わされている。ＥＤＦＡの存在と関連する、２Ｈ
Ｄで表示される二次歪みは次式で表わすことができる。 ２ＨＤ ＝ ［（ｄＧ／ｄｖ）（ｄｖ／ｄＩ）Ｉm］／Ｇ（ｐ，ｖ0） なお、ｄＧ／ｄｖはＥＤＦＡ曲線の傾きとして定義さ
れ、ｄｖ／ｄＩは周波数チャープであり、Ｉmは変調電
流の振幅であり、Ｇ（ｐ，ｖ0）は時間的に不変な利得
として定義される。この二次歪みと関連するＣＳＯ歪み
は次式のように表わすことができる。 ＣＳＯj ＝ ｃj［２ＨＤ］2 従って、例えその色分散が制約されていても、ＥＤＦＡ
に関連する二次歪みは増幅器の利得変化の形で残る。こ
れらの増幅器の利得変化は、ＥＤＦＡの入力強度と、励
起パワーと、温度とに関連し、従ってその用途に依存す
る。
【００２６】図４は、上記で論考した種々のＣＳＯ歪み
を補正することができる電子歪み補正器３０の一例を示
している。通常は光伝送装置（前処理歪み補正器の構
成）かまたはこのシステムのユーザー側装置（後処理歪
み補正器の構成）に直接的に印加される入力変調信号ｉ
（ｔ）が、このシステムの動作の直線性を向上する形で
現れるように電子歪み補正器３０を通過する。図４にお
いて、電子歪み補正器３０は変調信号ｉ（ｔ）をメッセ
ージ信号路３４と歪み信号路３６とへ向ける分配器３２
を有する。歪み信号路３６は変調信号の所定の高調波ｉ
k（ｔ）を生成するように働く高調波発生器３８を含有
する。特に、高調波発生器３８は変調信号の二次高調波
ｉ2（ｔ）か三次高調波ｉ3（ｔ）、或いはまた、他の適
当な高調波を供することができる。
を補正することができる電子歪み補正器３０の一例を示
している。通常は光伝送装置（前処理歪み補正器の構
成）かまたはこのシステムのユーザー側装置（後処理歪
み補正器の構成）に直接的に印加される入力変調信号ｉ
（ｔ）が、このシステムの動作の直線性を向上する形で
現れるように電子歪み補正器３０を通過する。図４にお
いて、電子歪み補正器３０は変調信号ｉ（ｔ）をメッセ
ージ信号路３４と歪み信号路３６とへ向ける分配器３２
を有する。歪み信号路３６は変調信号の所定の高調波ｉ
k（ｔ）を生成するように働く高調波発生器３８を含有
する。特に、高調波発生器３８は変調信号の二次高調波
ｉ2（ｔ）か三次高調波ｉ3（ｔ）、或いはまた、他の適
当な高調波を供することができる。
【００２７】ＣＳＯ歪みがこのシステムで支配的である
ときは、二次高調波ｉ2（ｔ）が好ましい出力である。
ｉk（ｔ）で表わされている、高調波発生器３８からの
出力は続いて一対の歪み信号路、即ち、第一歪み信号路
４０と第二歪み信号路４２とに分岐される。図示の如
く、この例の電子歪み補正器３０は第一歪み信号路４０
を使用してこの第一歪み信号路４０に存在する不純物ド
ープ光ファイバー増幅器に起因するシステム総合非直線
性を補正するもので、このような不純物ドープ光ファイ
バー増幅器に起因するＣＳＯ歪みは上記で論考されてい
る。
ときは、二次高調波ｉ2（ｔ）が好ましい出力である。
ｉk（ｔ）で表わされている、高調波発生器３８からの
出力は続いて一対の歪み信号路、即ち、第一歪み信号路
４０と第二歪み信号路４２とに分岐される。図示の如
く、この例の電子歪み補正器３０は第一歪み信号路４０
を使用してこの第一歪み信号路４０に存在する不純物ド
ープ光ファイバー増幅器に起因するシステム総合非直線
性を補正するもので、このような不純物ドープ光ファイ
バー増幅器に起因するＣＳＯ歪みは上記で論考されてい
る。
【００２８】第一歪み信号路４０は減衰器４４と遅延手
段４６とを含有しており、この第一歪み信号路４０から
の出力信号はａｉk（ｔ−τa）で表わされる。減衰器４
４と遅延手段４６との構成要素は、両方とも調整可能で
あり、従ってこのシステムのユーザー側装置がこのシス
テムに含まれている不純物ドープ光ファイバー増幅器に
正確なレベルの歪み補正を与えるために加減できるよう
にすることができる。更に、その強度の符号もまた、増
幅器利得の関数としての歪みは正か負の何れかになるの
で、減衰器４４内で（または別個のインバーター要素に
よって）加減されるようにすることができる。図５に
は、ＥＤＦＡ利得及び二次歪み（２ＨＤ）の振幅の両方
の図表表示が波長の関数として図示されている。図示の
如く、この歪みの符号は波長の関数として正から負へ変
化する。従って、不純物ドープ光ファイバー増幅器を使
用する通信システムにおいては、極性反転エレメントが
含まれていることが必要である。
段４６とを含有しており、この第一歪み信号路４０から
の出力信号はａｉk（ｔ−τa）で表わされる。減衰器４
４と遅延手段４６との構成要素は、両方とも調整可能で
あり、従ってこのシステムのユーザー側装置がこのシス
テムに含まれている不純物ドープ光ファイバー増幅器に
正確なレベルの歪み補正を与えるために加減できるよう
にすることができる。更に、その強度の符号もまた、増
幅器利得の関数としての歪みは正か負の何れかになるの
で、減衰器４４内で（または別個のインバーター要素に
よって）加減されるようにすることができる。図５に
は、ＥＤＦＡ利得及び二次歪み（２ＨＤ）の振幅の両方
の図表表示が波長の関数として図示されている。図示の
如く、この歪みの符号は波長の関数として正から負へ変
化する。従って、不純物ドープ光ファイバー増幅器を使
用する通信システムにおいては、極性反転エレメントが
含まれていることが必要である。
【００２９】再び図４において、電子歪み補正器３０内
の第二歪み信号路４２は光ファイバーでの分散を補正す
るために使用され、また、光ファイバー伝送路に起因す
る色分散にも関連している。この第二歪み信号路４２に
は微分器４８と減衰器５０と遅延手段５２とが含まれ、
減衰器５０と遅延手段５２との構成要素は、システムの
ユーザー側装置が正確なレベルの歪み補正を供するよう
に調整可能にすることができる。微分器４８は変調信号
のｊ次導関数を形成するために使用され、光ファイバー
での分散の中和を行なう場合、一次導関数が使用され
る。
の第二歪み信号路４２は光ファイバーでの分散を補正す
るために使用され、また、光ファイバー伝送路に起因す
る色分散にも関連している。この第二歪み信号路４２に
は微分器４８と減衰器５０と遅延手段５２とが含まれ、
減衰器５０と遅延手段５２との構成要素は、システムの
ユーザー側装置が正確なレベルの歪み補正を供するよう
に調整可能にすることができる。微分器４８は変調信号
のｊ次導関数を形成するために使用され、光ファイバー
での分散の中和を行なう場合、一次導関数が使用され
る。
【００３０】第二歪み信号路４２からの出力は、この一
次導関数が使用されるものと想定すると、ｂ［ｄｉ
2（ｔ−τb）／ｄｔ］なる項によって定義される。メッ
セージ信号路３４上の信号ｉ（ｔ）もまた、出力信号ｃ
ｉ（ｔ−τc）を形成するために調整可能な減衰器５４
と遅延手段５６とを通過する。続いて、三つの信号路上
の信号が組み合わせ回路５８内で加算され、次式で表わ
すことができる歪み補正出力信号Ｉ（ｔ）が形成され
る。 Ｉ（ｔ） ＝ ｃｉ（ｔ−τc） ＋ ａｉk（ｔ−τa） ＋ ｂ［ｄｉ2（ｔ−τb）／ｄｔ］ なお、τa、τb、τcは、それら三つの信号が同時に組
み合わせ回路５８へ到達するようにそれぞれの遅延手段
によって調整することができる。
次導関数が使用されるものと想定すると、ｂ［ｄｉ
2（ｔ−τb）／ｄｔ］なる項によって定義される。メッ
セージ信号路３４上の信号ｉ（ｔ）もまた、出力信号ｃ
ｉ（ｔ−τc）を形成するために調整可能な減衰器５４
と遅延手段５６とを通過する。続いて、三つの信号路上
の信号が組み合わせ回路５８内で加算され、次式で表わ
すことができる歪み補正出力信号Ｉ（ｔ）が形成され
る。 Ｉ（ｔ） ＝ ｃｉ（ｔ−τc） ＋ ａｉk（ｔ−τa） ＋ ｂ［ｄｉ2（ｔ−τb）／ｄｔ］ なお、τa、τb、τcは、それら三つの信号が同時に組
み合わせ回路５８へ到達するようにそれぞれの遅延手段
によって調整することができる。
【００３１】図６は、ＣＳＯ歪みを、本発明の教示によ
って形成された電子後処理歪み補正器を使用しているＣ
ＡＴＶシステムに対するＥＤＦＡ利得の関数として図示
している。図示の如く、このＣＳＯ歪みは全チャンネル
で、上記（飽和）増幅器利得が５ｄＢから２０ｄＢまで
変化するとき、−６０ｄＢｃ以下の許容レベルに減少さ
れた。
って形成された電子後処理歪み補正器を使用しているＣ
ＡＴＶシステムに対するＥＤＦＡ利得の関数として図示
している。図示の如く、このＣＳＯ歪みは全チャンネル
で、上記（飽和）増幅器利得が５ｄＢから２０ｄＢまで
変化するとき、−６０ｄＢｃ以下の許容レベルに減少さ
れた。
【００３２】上記で論考した歪み要因の他に、周波数依
存性応答がこの通信システム内に存在することがある。
例えば、光送信器のチャープが搬送波の周波数に依存す
ることが知られている。図７は、この周波数依存性問題
を扱う本発明の前処理歪み補正器６０の一例を図示して
いる。上記で述べた各歪み補正装置と同様に、前処理歪
み補正器６０は入力変調信号ｉ（ｔ）に応答し、この変
調信号ｉ（ｔ）を二つの成分に分割するように働く分配
器６２を含有し、第一の成分がメッセージ信号路６４上
に送出され、第二の成分が歪み信号路６６上へ送出され
る。歪み信号路６６は、この光伝送装置の入力端で（ひ
とまとめにされている）伝送器応答ネットワークＦ（図
示せず）の周波数依存にできるだけ近く模するように形
成されている周波数前処理歪み発生器６８を含有する。
この前処理生成歪み周波数要因は、歪み信号路６６上に
残る歪み補正がこの光デバイスと同一の周波数依存性信
号を「生じる」ために必要である。
存性応答がこの通信システム内に存在することがある。
例えば、光送信器のチャープが搬送波の周波数に依存す
ることが知られている。図７は、この周波数依存性問題
を扱う本発明の前処理歪み補正器６０の一例を図示して
いる。上記で述べた各歪み補正装置と同様に、前処理歪
み補正器６０は入力変調信号ｉ（ｔ）に応答し、この変
調信号ｉ（ｔ）を二つの成分に分割するように働く分配
器６２を含有し、第一の成分がメッセージ信号路６４上
に送出され、第二の成分が歪み信号路６６上へ送出され
る。歪み信号路６６は、この光伝送装置の入力端で（ひ
とまとめにされている）伝送器応答ネットワークＦ（図
示せず）の周波数依存にできるだけ近く模するように形
成されている周波数前処理歪み発生器６８を含有する。
この前処理生成歪み周波数要因は、歪み信号路６６上に
残る歪み補正がこの光デバイスと同一の周波数依存性信
号を「生じる」ために必要である。
【００３３】歪み信号路６６は更に高調波発生器７０
と、微分器７２と、減衰器７４と遅延手段７６とを有
し、一般に歪み補正手段８０と呼ばれ必要な前処理生成
歪み信号を形成するために上記の如く働く。歪み補正手
段８０内の成分の相対的な配合を、この歪み補正手段８
０の動作に影響を与えること無く変更することができる
ことが留意されるべきである。歪み補正手段８０からの
出力は、ｆ［Ｆ｛ｉ（ｔ）｝］で表わされ、続いてこの
歪み補正手段８０の出力に、Ｆ-1で表わされる周波数依
存性逆関数を実行するように形成されている周波数補正
手段８２へ入力として印加される。その周波数補正され
た出力は続いて、更に続いてこの光デバイスへ入力とし
て印加される前処理生成歪み出力信号Ｉ（ｔ）を形成す
るために、加算器８８内で（同様に調整可能な減衰器８
４と遅延手段８６との構成要素を有することができる）
メッセージ信号路６４からの出力と組み合わされる。
と、微分器７２と、減衰器７４と遅延手段７６とを有
し、一般に歪み補正手段８０と呼ばれ必要な前処理生成
歪み信号を形成するために上記の如く働く。歪み補正手
段８０内の成分の相対的な配合を、この歪み補正手段８
０の動作に影響を与えること無く変更することができる
ことが留意されるべきである。歪み補正手段８０からの
出力は、ｆ［Ｆ｛ｉ（ｔ）｝］で表わされ、続いてこの
歪み補正手段８０の出力に、Ｆ-1で表わされる周波数依
存性逆関数を実行するように形成されている周波数補正
手段８２へ入力として印加される。その周波数補正され
た出力は続いて、更に続いてこの光デバイスへ入力とし
て印加される前処理生成歪み出力信号Ｉ（ｔ）を形成す
るために、加算器８８内で（同様に調整可能な減衰器８
４と遅延手段８６との構成要素を有することができる）
メッセージ信号路６４からの出力と組み合わされる。
【００３４】上記の如く、本発明の電子歪み補正は（光
送信器の中に配置される）前処理歪み補正器か（光受信
器の中に配置される）後処理歪み補正器かの何れか、或
いはまたその両者として使用することができる。図８
は、各々が種々のシステム総合非直線性を中和するため
の個別的に調整することができる前処理歪み補正器９０
と後処理歪み補正器９２との両者を使用するアナログ光
通信システムの一例を図示している。例えば、前処理歪
み補正器９０は、図７に関連して上記で述べた周波数依
存性中和を行なうことができ、後処理歪み補正器９２は
図４に関連して上記で述べた光ファイバーでの分散とＥ
ＤＦＡ利得の中和を行なうことができる。全般的には、
前処理歪み補正器９０と後処理歪み補正器９２とが、シ
ステム総合性能を最適化するように形成することができ
る減衰要素と遅延要素とを含有することができる。
送信器の中に配置される）前処理歪み補正器か（光受信
器の中に配置される）後処理歪み補正器かの何れか、或
いはまたその両者として使用することができる。図８
は、各々が種々のシステム総合非直線性を中和するため
の個別的に調整することができる前処理歪み補正器９０
と後処理歪み補正器９２との両者を使用するアナログ光
通信システムの一例を図示している。例えば、前処理歪
み補正器９０は、図７に関連して上記で述べた周波数依
存性中和を行なうことができ、後処理歪み補正器９２は
図４に関連して上記で述べた光ファイバーでの分散とＥ
ＤＦＡ利得の中和を行なうことができる。全般的には、
前処理歪み補正器９０と後処理歪み補正器９２とが、シ
ステム総合性能を最適化するように形成することができ
る減衰要素と遅延要素とを含有することができる。
【００３５】なお、各請求項において使用されている参
照符号は、本発明の理解の便宜のために付加されたもの
であって、本発明の範囲を限定するものでなないことに
留意すべきである。
照符号は、本発明の理解の便宜のために付加されたもの
であって、本発明の範囲を限定するものでなないことに
留意すべきである。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動作中のアナログ光通信システム内に存在するシステム
の総合非直線性に起因する信号歪みを減少することがで
きるという効果を有する。
動作中のアナログ光通信システム内に存在するシステム
の総合非直線性に起因する信号歪みを減少することがで
きるという効果を有する。
【００３７】
【図１】本発明によって形成された電子歪み補正器を示
す図である。
す図である。
【図２】複合二次（ＣＳＯ）歪みに対する光ファイバー
での分散の影響を図示するグラフである。
での分散の影響を図示するグラフである。
【図３】ＣＳＯ歪みに対する不純物ドープ光ファイバー
増幅器の影響を図示するグラフである。
増幅器の影響を図示するグラフである。
【図４】光ファイバーでの分散及び光ファイバー増幅器
に関連する歪みの双方を補正することができる、本発明
の電子歪み補正器の一例を図示する図である。
に関連する歪みの双方を補正することができる、本発明
の電子歪み補正器の一例を図示する図である。
【図５】所定の入力パワー・レベルに対する計算された
不純物ドープ光ファイバー増幅器利得曲線と二次歪み曲
線とを、波長の関数として示すグラフである。
不純物ドープ光ファイバー増幅器利得曲線と二次歪み曲
線とを、波長の関数として示すグラフである。
【図６】本発明の電子的後処理歪み補正器を含むことに
よる、ＣＳＯ歪みの減少状況を図示するグラフである。
よる、ＣＳＯ歪みの減少状況を図示するグラフである。
【図７】周波数依存性の補正エレメントを含む、本発明
の電子的前処理歪み補正器の他の例を示す図である。
の電子的前処理歪み補正器の他の例を示す図である。
【図８】本発明の教示に従って形成された前処理歪み補
正器と後処理歪み補正器とを両方共使用しているアナロ
グ光通信システムの一例を示す図である。
正器と後処理歪み補正器とを両方共使用しているアナロ
グ光通信システムの一例を示す図である。
１０ 電子歪み補正器 １２ 分配手段 １４ メッセージ信号路 １６ 歪み信号路 １８ 補正手段 ２０ 減衰手段 ２２ 遅延手段 ２４ 組み合わせ手段 ３０ 電子歪み補正器 ３２ 分配器 ３４ メッセージ信号路 ３６ 歪み信号路 ３８ 高調波発生器 ４０ 第一歪み信号路 ４２ 第二歪み信号路 ４４ 減衰器 ４６ 遅延手段 ４８ 微分器 ５０ 減衰器 ５２ 遅延手段 ５４ 減衰器 ５６ 遅延手段 ５８ 組み合わせ回路 ６０ 前処理歪み補正器 ６２ 分配器 ６４ メッセージ信号路 ６６ 歪み信号路 ６８ 周波数前処理歪み補正器 ７０ 高調波発生器 ７２ 微分器 ７４ 減衰器 ７６ 遅延手段 ８０ 歪み補正手段 ８２ 周波数補正手段 ８４ 減衰器 ８６ 遅延手段 ８８ 加算器 ９０ 前処理歪み補正器 ９２ 後処理歪み補正器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シェン−ユ クオ アメリカ合衆国 18106 ペンシルヴァニ ア ウェスコスヴィル、シリア ドライヴ 5306
Claims (16)
- 【請求項１】 アナログ光通信システムにおいて、この
通信システムに関連する非直線性を補正する歪み補正装
置が、 入力信号（ｉ（ｔ））に応答して、この入力信号（ｉ
（ｔ））をメッセージ信号路（１４）と歪み信号路（１
６）とに分配する分配手段（１２）と、 システム総合非直線性の特性を表わし、且つ、このアナ
ログ光通信システムに関連する歪みと匹敵する中和信号
を生成するように、前記歪み信号路に沿って配置されて
いる補正手段（１８）と、 前記メッセージ信号路上及び前記歪み信号路上の信号の
それぞれの相対強度を修正する、減衰手段（２０）と、 前記メッセージ信号路上の信号の位相と前記歪み信号路
上の信号の位相とを揃える遅延手段（２２）と、 前記遅延手段によって位相調整された信号をそれぞれ加
算し、前記歪み補正装置の出力信号を形成する組み合わ
せ手段（２４）とを有することを特徴とするアナログ光
通信システムにおける歪み補正装置。 - 【請求項２】 前記歪み補正装置が、光送信器の中に配
置さる前処理歪み補正装置または後処理歪み補正装置で
あることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記減衰手段及び前記遅延手段が前記メ
ッセージ信号路に沿って配置されていることを特徴とす
る、請求項１に記載のアナログ光通信システムにおける
歪み補正装置。 - 【請求項４】 前記補正手段が、 入力変調信号に応答し、この入力変調信号のｋ次高調波
を形成する高調波発生手段と、 この高調波発生手段の出力に応答する減衰手段と、 前記高調波発生手段の出力に応答する遅延手段とを有す
ることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記高調波発生手段がこのアナログ光通
信システム中の二次歪みを補正可能な、前記入力信号の
二次高調波信号を形成することを特徴とする、請求項４
に記載の装置。 - 【請求項６】 前記歪み補正装置が、更に、前記歪み信
号路に沿って配置され、前記歪み信号の強度の正負符号
を反転する極性反転手段を有していることを特徴とす
る、請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 前記補正手段が、 前記入力信号に応答し、この入力信号のｋ次高調波信号
を形成する高調波発生手段と、 この高調波発生手段の出力に応答し、この高調波発生手
段のｊ次導関数を形成する微分手段と、 この微分手段の出力に応答する減衰手段と、 前記微分手段の出力に応答する遅延手段とを有すること
を特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項８】 前記補正手段が、 前記入力信号に応答し、この入力信号のｋ次高調波を形
成する高調波発生手段と、 この高調波発生手段の出力に応答する第一減衰手段と、 この第一減衰手段の出力に応答する第一遅延手段と、 前記高調波発生手段の出力に応答し、その高調波信号の
ｊ次導関数を形成する微分手段と、 この微分手段の出力に応答する第二減衰手段と、 この第二減衰手段の出力に応答し、第二歪み出力信号を
生成する第二遅延手段と、 前記メッセージ信号路、第一歪み信号路及び第二歪み信
号路からの出力信号を加算し、前記歪み補正装置の出力
信号を形成する組み合わせ手段とを有することを特徴と
する、請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】 前記歪み補正装置が、更に周波数補正手
段を有しており、この周波数補正手段が、 前記補正手段の入力部に配置され、光伝送装置の周波数
依存入力特性を模するように形成されている周波数前処
理歪み補正手段と、 前記補正手段の出力部に配置され、前記光伝送装置の入
力部における周波数依存応答を本質的に相殺するように
形成されている周波数補正手段とを有することを特徴と
する、請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】 アナログ光通信システムにおいて、こ
のアナログ光通信システムに関連する非直線性を補正す
るための歪み補正装置が、光伝送装置の中に配置されて
いる前処理歪み補正器ユニットと、光受信装置の中に配
置されている後処理歪み補正器ユニットとを有し、これ
ら各ユニットが、 入力信号に応答して、この入力信号をメッセージ信号路
と歪み信号路とに分岐する分配手段と、 システム総合非直線性の特性を表わし、且つ、このアナ
ログ光通信システムに関連する歪みと匹敵する中和信号
を生成するように、前記歪み信号路に沿って配置されて
いる補正手段と、 前記メッセージ信号路上及び前記歪み信号路上の信号の
それぞれの相対強度を加減する、減衰手段と、 前記メッセージ信号路上の信号の位相と前記歪み信号路
上の信号の位相とを揃える遅延手段と、 前記遅延手段によって位相調整された信号をそれぞれ加
算し、前記歪み補正装置の出力信号を形成する組み合わ
せ手段とを有することを特徴とするアナログ光通信シス
テムにおける歪み補正装置。 - 【請求項１１】 振幅変調ＣＡＴＶ光伝送システムのた
めの複合二次歪みの補正が可能な歪み補正装置におい
て、この歪み補正装置が、 入力信号に応答して、この入力信号をメッセージ信号路
と歪み信号路とに分岐する分配手段と、 前記歪み信号路に沿って配置され、印加された前記入力
信号の二次高調波信号を形成する高調波発生手段と、 前記高調波発生手段の出力に応答して、前記高調波信号
に所定の強度を与える第一減衰手段と、 この第一減衰手段の出力に応答して、入力として印加さ
れた減衰高調波信号に所定の遅延を与え、第一歪み出力
信号を形成する第一遅延手段と、 前記高調波発生手段の出力に応答して、前記高調波信号
のｊ次導関数を供する微分手段と、 この微分手段の出力に応答して、微分信号に所定の強度
を与える第二減衰手段と、 この第二減衰手段の出力に応答して、入力として印加さ
れた減衰微分信号に所定の遅延を与え、第二歪み出力信
号を形成する第二遅延手段と、 前記メッセージ信号路からの出力を前記第一及び第二の
歪み出力信号と組み合わせて、前記歪み補正装置の出力
信号を形成する組み合わせ手段とを有することを特徴と
する歪み補正装置。 - 【請求項１２】 前記歪み補正装置が光送信器の中に配
置され、且つ、前処理または後処理歪み補正装置である
ことを特徴とする、請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記歪みが前記複合二次歪みとして定
義され、前記高調波発生器が二次高調波を供するように
形成され、前記微分手段が第一微分出力を供するように
形成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の
装置。 - 【請求項１４】 アナログ光伝送システムに対する歪み
補正信号を形成する方法において、 ａ）入力変調信号をメッセージ信号路と歪み信号路とに
分配するステップと、 ｂ）前記歪み信号路上の前記信号のｋ次高調波を形成す
るステップと、 ｃ）上記ステップｂで形成された前記信号の強度を減衰
するステップと、 ｄ）上記ステップｃで形成された前記信号を遅延するス
テップと、 ｅ）歪み補正信号を形成するために、前記メッセージ信
号路上の前記信号を上記ステップｄで形成された前記信
号と組み合わせるステップと からなることを特徴とするアナログ光伝送システムに対
する歪み補正信号を形成方法。 - 【請求項１５】 前記ステップｂを実行するとき、前記
第二高調波が複合二次歪みを補正するために形成される
ことを特徴とする、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 ｆ）前記ステップｂで形成された前記
信号のｊ次導関数を形成するステップと、 ｇ）上記ステップｆで形成された前記信号の強度を減衰
するステップと、 ｈ）上記ステップｇで形成された前記信号を遅延するス
テップと、 ｉ）上記ステップｈで形成された前記信号を前記ステッ
プｅで形成された前記信号と組み合わせるステップと を有することを特徴とする、請求項１４記載の方法。
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