JPH0779212A - 光波長多重伝送装置 - Google Patents

光波長多重伝送装置

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JPH0779212A
JPH0779212A JP5221259A JP22125993A JPH0779212A JP H0779212 A JPH0779212 A JP H0779212A JP 5221259 A JP5221259 A JP 5221259A JP 22125993 A JP22125993 A JP 22125993A JP H0779212 A JPH0779212 A JP H0779212A
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JP
Japan
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optical
wavelength
light
demultiplexer
pulse trains
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JP5221259A
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Toshio Morioka
敏夫 盛岡
Kunihiko Mori
邦彦 森
Masatoshi Saruwatari
正俊 猿渡
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多数のレーザ光源を必要とすることなく、し
かも複雑な光周波数制御の必要のない光波長多重伝送装
置を実現する。 【構成】 非常に広いスペクトル範囲にわたる波長成分
を含む超短光パルスを繰り返し発生する超短パルス光源
(11)を用い、その出力光を波長分離してそれぞれ変
調し、それを合波して送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数個の波長チャネルの
信号を同時に伝送する光波長多重伝送に利用する。
【0002】
【従来の技術】将来の超高速光通信システムにおいて、
通信容量を飛躍的に増大させ、かつフレキシブルなネッ
トワークを構築する方法として、波長の異なる多数の光
キャリアを利用する波長多重(WDM)伝送方式が有望
視されている。波長多重伝送方式においては、1チャネ
ルあたりの伝送速度をCbit/sec、キャリア(チ
ャネル)数をNとすると、総伝送容量はN×Cbit/
secとなり、大幅な伝送容量の増加が望める。また、
チャネルごとに異なる波長を用いるので、チャネル間の
識別が光フィルタなどの受動素子で容易に行うことがで
き、ノード間のルーチングなども容易になる。
【0003】図9は従来例の光波長多重伝送装置を示す
ブロック構成図である。この従来例装置は、異なる波長
で発振する複数n個のレーザ光源91−1〜91−nを
用い、それぞれその割り当てられたチャネルの電気信号
で変調したのち、スターカップラ83により合波して一
本の光ファイバで構成された光伝送路94に伝送させ
る。この例では、変調のために外部変調器92−1〜9
2−nを用いるものとする。受信側では、波長多重光信
号に含まれる特定の波長チャンネルを分波器95により
選択し、受光器により電気信号に変換する。分波器95
により選択する波長チャネルは制御回路97により設定
する。
【0004】ここで、送信側では、レーザ光源91−1
〜91−nの発振周波数(キャリア周波数)が一定の間
隔になるように、スターカップラ93の出力の一部を用
いて制御する。具体的には、リング共振器などの周期的
な透過特性をもつ周期型光フィルタ102を用い、その
透過周波数にレーザ光源91−1〜91−nの発振周波
数を合致させる。すなわち、変調器101−1〜101
−nにより、各レーザ光源91−1〜91−nの発振周
波数に、それぞれ割り当てられた低周波数信号F1 、F
2 、…Fn の余変調をあらかじめ加えておく。そして、
周期型光フィルタ92を透過した信号について、光電気
変換回路103により電気信号に変換した後、チャネル
数だけ分岐し、同期検波器104−1〜104−nによ
り、低周波数信号F1 、F2 、…Fn の対応する低周波
数信号を加えてベースバンド信号に変換する。その出力
を低域通過フィルタ105−1〜105−n、比例積分
微分回路106−1〜106−nに通し、各々のレーザ
光源91−1〜91−nのバイアス電流にフィードバッ
クする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光波長
多重伝送装置では、異なる波長で発振する多重数と同数
のレーザ光源が必要となるのに加えて、それぞれの発振
波長を一定の波長間隔に制御するための複雑な光周波数
制御系を必要とするため、多重数が制限され、かつ装置
構成が複雑となって価格的にも高いものとなっていた。
【0006】本発明は、このような課題を解決し、複雑
な光周波数制御のための回路を必要としない簡便で安価
な光波長多重伝送装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の光波長多重伝送
装置は、互いに波長の異なる複数のキャリア光を発生す
るキャリア光発生手段と、この複数のキャリア光を個々
に変調する変調手段と、この変調手段の出力光を合波し
て光伝送路に送出する光送信手段とを備えた光波長多重
伝送装置において、キャリア光発生手段は、広いスペク
トル範囲にわたる波長成分を含む超短光パルスを繰り返
し発生する超短光パルス光源と、繰り返し発生した超短
光パルス列を互いに波長の異なる複数の光パルス列に波
長分離し、その複数の光パルス列をそれぞれキャリア光
として変調手段に出力する分波器とを含むことを特徴と
する。
【0008】超短光パルス光源としては、励起超短パル
ス光源と、3次の非線形光学効果を有する非線形光学媒
質とを用いることができる。分波器としては、周期的な
透過特性をもつもの、例えばマッハ−ツェンダ型干渉フ
ィルタを複数組み合わせて構成したものや、アレイ導波
路型分波器を用いることができる。変調手段の出力光を
合波するためにも、マッハ−ツェンダ型干渉フィルタや
アレイ導波路型分波器を用いることができる。さらに、
変調手段の出力光を合波するためにスターカップラを用
い、波長多重光信号を分配することもできる。
【0009】
【作用】超短光パルスは非常に広いスペクトル帯域を含
んでいる。特に、3次の非線形光学効果を有する非線形
光導波路媒質に励起用の超短光パルスを入力すると、連
続スペクトルをもつ超短光パルスが得られる。そこで、
この超短光パルスを波長分離し、得られた光パルスを変
調して波長多重伝送する。波長分離の段階で互いに波長
間隔の等しい複数の光に分波することは比較的簡単であ
り、多数の光源や複雑な光周波数の制御が不要となる。
【0010】
【実施例】図1は本発明第一実施例の光波長多重伝送装
置を示すブロック構成図である。この実施例装置は送信
装置1と受信装置3とを備え、これらが1本の光ファイ
バにより構成された光伝送路2により接続される。送信
装置1には、互いに波長の異なる複数のキャリア光を発
生するキャリア光発生手段として多波長パルス光源10
を備え、この複数のキャリア光を個々に変調する変調手
段として変調部13−1〜13−nを備え、この変調部
13−1〜13−nの出力光を合波して光伝送路に送出
する光送信手段として合波器14を備える。合波器14
により合波された波長多重光信号は光伝送路2に送出さ
れる。受信装置3には、波長多重光信号を異なる波長の
光信号パルスに分離する分波器31と、分離された光信
号パルスを別々に電気信号に変換する受光部32−1〜
32−nとを備える。
【0011】ここで本実施例の特徴とするところは、多
波長パルス光源10は、広いスペクトル範囲にわたる波
長成分を含む超短光パルスを繰り返し発生する超短光パ
ルス光源としての超広帯域スペクトル発生器11と、繰
り返し発生した超短光パルス列を互いに波長の異なる複
数の光パルス列に波長分離し、その複数の光パルス列を
それぞれキャリア光として変調部13−1〜13−nに
出力する分波器12とを含むことにある。
【0012】超広帯域スペクトル(Supercontinuum)発
生器11は、時間幅が非常に狭くスペクトル帯域が非常
に広い超短光パルスを発生する。分波器12は周期的な
特性をもち、超広帯域スペクトル発生器11の出力光を
波長間隔の等しい複数の光パルス列に分離する。変調部
13−1〜13−nはそれぞれ、互いに異なる波長
λ1 、λ2 …λn の光パルス列について、そのチャネル
に割り当てられた電気信号により変調する。
【0013】多波長パルス光源10の出力する光パルス
列の波長間隔は、分波器12の透過波長間隔によって任
意に設定できる。したがって、従来例のように複数個の
レーザ光源の周波数間隔を制御する必要がなく、装置を
大幅に経済化できる。
【0014】図2は超広帯域スペクトル発生器11の一
例の構成とその動作を説明する図である。この例では、
超広帯域スペクトル発生器11として、励起超短パルス
光源111と3次の非線形光学媒質112とにより構成
されたものを用いる。3次の非線形光学媒質112とし
ては、例えば光ファイバを用いることができる。超広帯
域スペクトル発生器11はまた、帯域除去フィルタ11
3を備える。
【0015】励起超短パルス光源111の出力光、すな
わち励起用の超短光パルスを3次の非線形光学媒質11
2に入射すると、励起光波長の両側の波長帯に連続的な
超広帯域のスペクトルが発生する。これは3次の非線形
光学媒質112中で、励起用超短光パルスにより、自己
位相変調(self-phase modulation 、SPM)、相互位
相変調(cross-phase modulation、XPM)、誘導ラマ
ン散乱、4光波混合などの3次の非線形光学効果が同時
に起こり、パルス性をたもちながら100nm以上の波
長範囲にわたる超広帯域のスペクトルが得られることに
起因する。これについては、本発明者らによる特許出
願、特願平4−245126、同5−78095(いず
れも本件出願時未公開)に詳しく説明されている。
【0016】図3に超広帯域スペクトル発生器11の出
力例を示す。この図において、(a)は出力スペクト
ル、(b)は出力波長とその持続時間との関係を示す。
このような連続スペクトルをもつ超短光パルスを分波
し、複数の異なる波長の超短光パルスに分離して使用す
る。
【0017】超広帯域スペクトル発生器11により得ら
れる超広帯域のスペクトルにおいて、各波長成分につい
ては、そのパルス幅がほぼ励起用超短光パルスのパルス
幅程度に保たれる。したがって、得られた超広帯域スペ
クトル光を分波器12に入力することにより、波長チャ
ネルごとに分離された多波長の光パルス列を得ることが
できる。
【0018】超広帯域スペクトル発生器11の出力端に
は、励起用超短光パルスを減衰させるために帯域除去フ
ィルタ113を挿入することが望ましい。
【0019】図4は本発明第二実施例の光波長多重伝送
装置を示すブロック構成図である。この実施例装置は、
受信装置3において分波器31の透過特性を入力波長多
重光信号に対して最適にするための手段として、変調器
33、光分岐器34、光電気変換回路35、同期検波器
36、低域通過フィルタ37および比例積分微分回路3
8を備えたことが第一実施例と異なる。すなわち、分波
器31から特定のチャネル(ここではn番目のチャネ
ル)の出力の一部を光分岐器34により取り出し、その
パワーが最大となるように分波器31の透過特性を制御
する。このためには、分波器31への入力光信号を変調
器33によりあらかじめ低周波数Fで変調しておき、光
分岐器34により取り出した出力を光電気変換回路35
で電気信号に変換し、同期検波器36により周波数Fで
同期検波し、低域通過フィルタ37および比例積分微分
回路38を介して分波器31にフィードバックする。
【0020】送信装置1の分波器12および合波器14
と、受信装置2の分波器31とには、全く同一の素子を
用いることがよい。しかし、温度その他により絶対透過
波長特性が変化する場合には、本実施例のように、受信
装置2側で分波器31の透過特性を制御するとよい。
【0021】図5は分波器12の構成例を示す図であ
り、マッハ−ツェンダ型干渉フィルタ121を複数組み
合わせて構成した例を示す。マッハ−ツェンダ型干渉フ
ィルタ121は二つの1:1光カップラーを二つの光路
で接続した構造をもち、この二つの光路の光路長差によ
り、それに対応した周期で光波長を分離することができ
る。マッハ−ツェンダ型干渉フィルタ121の波長周期
Δλおよび周波数周期Δfは、屈折率をn(λ)、光路
長差をΔL、光速をcとして、 Δλ=−λ2 Δf/c Δf=c/(n(λ)ΔL) で表される。したがって、マッハ−ツェンダ型干渉フィ
ルタ121をm段(mは自然数)にわたりツリー状に接
続し、第1段の光路長差ΔL1 に対して第i段の光路長
差ΔLi =ΔL1 /2i-1 となるように設定すれば、チ
ャネル周波数間隔Δf=c/(n(λ)ΔL1 )、n=
m チャネルの多波長光パルス列を生成することができ
る。ここで、s段目のマッハ−ツェンダ型干渉フィルタ
121の個数は、2s-1 個、総個数は2m −1個とな
る。
【0022】図6は分波器12の別の構成例を示す図で
あり、アレイ導波路型分波器122を用いた例を示す。
アレイ導波路型分波器122は多光束干渉を用いたn入
力n出力の分波器であり、超広帯域スペクトル発生器1
1の出力光をその入力ポートのひとつに入力する。出力
側では、互いに波長の異なる光パルスが異なるn個のポ
ートからそれぞれ出力される。アレイ導波路型分波器1
22の波長周期Δλおよび周波数周期Δfは、屈折率を
n(λ)、各光路間の光路長差をΔL、光速をcとし
て、 Δλ=−λ2 Δf/c Δf=rc/(n(λ)ΔL) と表される。ただし、rは干渉の次数である。
【0023】アレイ導波路型分波器については、オプテ
ィクス・レターズ第17巻、499−501頁(Hirosh
i Takahhashi, Yoshinori Hibino, Isao Nishi, "Polar
ization-insensitive arrayed-waveguide grating wave
length multiplexer on silicon", Optics Lett., Vol.
17, pp.499-501)に詳しく説明されている。
【0024】図7は分波器12および合波器14の双方
にアレイ導波路型分波器を用いた例を示す。分波器12
を構成するアレイ導波路型分波器122と合波器14を
構成するアレイ導波路型分波器141とは対称構造をも
ち、アレイ導波路型分波器122のn個のポートの出力
を変調部13−1〜13−nによりそれぞれ異なる電気
信号で変調し、再びアレイ導波路型分波器141で合波
し、1つのポートに出力する。この出力を1本の光ファ
イバで構成された光伝送路2に導く。
【0025】アレイ導波路型分波器122、141を変
調部13−1〜13−nとともに導波路上に集積化する
ことにより、動作が安定化される。
【0026】図8は本発明第三実施例の光波長多重伝送
装置を示すブロック構成図である。この実施例装置は、
合波器14に替えてスターカップラ15を用いたことが
第二実施例と異なる。これにより、送信装置1の出力が
複数になり、波長多重光信号を分配できる。この実施例
は、特に都市網の波長多重分配に利用できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光波長多
重伝送装置は、1個のレーザ光源を用いて互いに波長の
異なる光を生成でき、しかも周波数間隔の制御は分波器
や合波器などの受動回路を制御するだけでよい。したが
って、装置構成を簡便化できるとともに、非常に安価に
実施できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例の光波長多重伝送装置を示す
ブロック構成図。
【図2】超広帯域スペクトル発生器の一例の構成とその
動作を説明する図。
【図3】超広帯域スペクトル発生器の出力例を示す図で
あり、(a)は出力スペクトル、(b)は出力波長とそ
の持続時間との関係を示す。
【図4】本発明第二実施例の光波長多重伝送装置を示す
ブロック構成図。
【図5】分波器の構成例を示す図であり、マッハ−ツェ
ンダ型干渉フィルタを複数組み合わせて構成した例を示
す図。
【図6】分波器の別の構成例を示す図であり、アレイ導
波路型分波器を用いた例を示す図。
【図7】分波器および合波器の双方にアレイ導波路型分
波器を用いた例を示す図。
【図8】本発明第三実施例の光波長多重伝送装置を示す
ブロック構成図。
【図9】従来例の光波長伝送装置を示すブロック構成
図。
【符号の説明】
1 送信装置 2 光伝送路 3 受信装置 10 多波長パルス光源 11 超広帯域スペクトル発生器 12 分波器 13−1〜13−n 変調部 14 合波器 15 スターカップラ 31 分波器 32−1〜32−n 受光部 33、101−1〜101−n 変調器 34 光分岐器 35、103 光電気変換回路 36、104−1〜104−n 同期検波器 37、105−1〜105−n 低域通過フィルタ 38、106−1〜106−n 比例積分微分回路 111 励起超短パルス光源 112 3次の非線形光学媒質 113 帯域除去フィルタ 121 マッハ−ツェンダ型干渉フィルタ 122、141 アレイ導波路型分波器 91−1〜91−n レーザ光源 92−1〜92−n 外部変調器 93 スターカップラ 94 光伝送路 95 分波器 96 受光器 97 制御回路 102 周期型光フィルタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに波長の異なる複数のキャリア光を
    発生するキャリア光発生手段と、 この複数のキャリア光を個々に変調する変調手段と、 この変調手段の出力光を合波して光伝送路に送出する光
    送信手段とを備えた光波長多重伝送装置において、 上記キャリア光発生手段は、 広いスペクトル範囲にわたる波長成分を含む超短光パル
    スを繰り返し発生する超短光パルス光源と、 繰り返し発生した超短光パルス列を互いに波長の異なる
    複数の光パルス列に波長分離し、その複数の光パルス列
    をそれぞれキャリア光として上記変調手段に出力する分
    波器とを含むことを特徴とする光波長多重伝送装置。
JP5221259A 1993-09-06 1993-09-06 光波長多重伝送装置 Pending JPH0779212A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100516664B1 (ko) * 2002-12-14 2005-09-22 삼성전자주식회사 수동형 광가입자망
JP2005536078A (ja) * 2002-01-21 2005-11-24 ノベラ・オプティクス・インコーポレーテッド 波長ロックされた波長分割多重化光源に基づく波長分割多重パッシーブ光ネットワークを提供する方法および装置
US7127168B2 (en) 2001-06-13 2006-10-24 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Multi-wavelength optical modulation circuit and wavelength-division multiplexed optical signal transmitter
JP2008160719A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Nec Corp 光信号伝送装置
JP2012120837A (ja) * 2010-12-09 2012-06-28 General Electric Co <Ge> 光学データ用ナノフォトニックシステム及び医療用画像システムにおける電力伝送
US8401390B2 (en) 2007-03-06 2013-03-19 Nec Corporation Optical connecting apparatus
JP2013182033A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多波長光源装置
JP2020194114A (ja) * 2019-05-29 2020-12-03 富士通株式会社 光分波器、光伝送装置及び光分波制御方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7127168B2 (en) 2001-06-13 2006-10-24 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Multi-wavelength optical modulation circuit and wavelength-division multiplexed optical signal transmitter
JP2005536078A (ja) * 2002-01-21 2005-11-24 ノベラ・オプティクス・インコーポレーテッド 波長ロックされた波長分割多重化光源に基づく波長分割多重パッシーブ光ネットワークを提供する方法および装置
KR100516664B1 (ko) * 2002-12-14 2005-09-22 삼성전자주식회사 수동형 광가입자망
JP2008160719A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Nec Corp 光信号伝送装置
US8401390B2 (en) 2007-03-06 2013-03-19 Nec Corporation Optical connecting apparatus
JP2012120837A (ja) * 2010-12-09 2012-06-28 General Electric Co <Ge> 光学データ用ナノフォトニックシステム及び医療用画像システムにおける電力伝送
JP2013182033A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多波長光源装置
JP2020194114A (ja) * 2019-05-29 2020-12-03 富士通株式会社 光分波器、光伝送装置及び光分波制御方法

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