JPH08204636A - 光通信システム - Google Patents

光通信システム

Info

Publication number
JPH08204636A
JPH08204636A JP7027731A JP2773195A JPH08204636A JP H08204636 A JPH08204636 A JP H08204636A JP 7027731 A JP7027731 A JP 7027731A JP 2773195 A JP2773195 A JP 2773195A JP H08204636 A JPH08204636 A JP H08204636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
wavelength
branched
injection
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7027731A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiro Ryu
史郎 笠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Denshin Denwa KK filed Critical Kokusai Denshin Denwa KK
Priority to JP7027731A priority Critical patent/JPH08204636A/ja
Priority to US08/592,862 priority patent/US5793512A/en
Publication of JPH08204636A publication Critical patent/JPH08204636A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293Signal power control
    • H04B10/2933Signal power control considering the whole optical path
    • H04B10/2935Signal power control considering the whole optical path with a cascade of amplifiers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝送による信号対雑音比の劣化を軽減するこ
と。 【構成】 光送信装置1から出力された光信号は、伝送
用光ファイバ2と、光増幅器3とで構成される伝送路を
伝搬して、光受信装置4によって受信される。伝送用光
ファイバ2の適当な位置に注入同期型レーザ装置5を挿
入することにより、信号光の信号対雑音比が改善され、
光通信システムの伝送特性が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光線路で構成される幹
線系などに用いられる光通信システムに関するものであ
り、特にコヒーレント光伝送システムに適用して好適な
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光を周波数変調(FSK;Freqen
cy Shift Keying )方式や位相変調(PSK;Phase Sh
ift Keying)方式により変調して伝送するようにした、
コヒーレント光伝送と呼ばれる光通信方式が知られてい
る。このコヒーレント光通信システムにおいては、大容
量伝送が可能となると共に、検波可能となる受信レベル
の範囲が拡大されることになり、伝送距離の拡大を期待
することができる通信システムである。このようなコヒ
ーレント光通信システムに限らず光通信システムにおい
ては、光線路からなる幹線系等において長距離の光通信
を行なう場合、光線路の減衰特性による信号対雑音比
(S/N比)の劣化を補償するため、従来は光ファイバ
増幅器等の光増幅器を一定間隔毎に光線路に配置するこ
とにより、伝送時のS/N比の劣化を軽減するようにさ
れている。
【0003】第8図(a)はこのような従来の光通信シ
ステムの構成を示す図であり、101は光信号を送出す
る光送信装置、102は光線路を構成する伝送用光ファ
イバ、103は光信号の整形および再生を行うことなく
そのまま光増幅して出力する光増幅器、104は光信号
を受信する光受信装置である。このように構成された光
通信システムにおいて、光送信装置101から出力され
た光信号は、伝送用光ファイバ102を伝搬していく
が、伝送用光ファイバ102の減衰特性に応じて伝送損
失が光信号に与えられるため、この伝送損失が光増幅器
103で補償されている。このため、所定の伝送用光フ
ァイバ102の距離毎に光増幅器103が光通信システ
ムに挿入されている。このようにして伝送用光ファイバ
102を伝搬された光信号は光受信装置104で受信さ
れるようになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光通信システムにおいては、光増幅器103により
減衰した光信号を線形に増幅中継することを繰り返すた
め、例えば IEEE Journal of Lightwave Technology,
9巻、2号、1991年2月、S. Ryu他、"Long-haul c
oherent optical fiber communication systems using
optical amplifiers" 、pp. 251-260 に記載されてい
るように、光増幅器103から出力される自然放出光雑
音が累積し、系の伝送特性を劣化させるという問題点が
あった。
【0005】また、このような光通信システムにおいて
は、例えば IEEE Journal of Lightwave Technology,
10巻、10号、1992年10月、S. Ryu、"Signal
linewidth broadening due to nonlinear Kerr effect
in long-haul coherent systems using cascaded optic
al amplifiers"、pp. 1450-1457 、および IEEE Photo
nics Technology Letters,5巻、2号、1993年2
月、K. Kikuchi, "Enhancement of optical-amplifier
noise by nonlinear refractive index and group-velo
city dispersion of optical fibers", pp.221-223 に
記載されているように、自然放出光あるいは伝送用光フ
ァイバ102の波長分散、あるいは光送信装置101で
発生する残留強度変調による光信号の微少な強度雑音
が、光ファイバの非線形光学効果によって位相雑音に変
換されるいわゆる自己位相変調効果が生じるようにな
る。
【0006】この場合、FSKあるいはPSKが施され
ているコヒーレント光伝送においては、光信号の振幅が
一定とされており非線形光学効果の影響を受けにくいも
のであるが、雑音が付加されることにより強度雑音が発
生し、この強度雑音が前記したように位相雑音に変換さ
れることにより、光通信システムの特性が劣化するよう
になる。さらに、光送信装置101が複数の波長を発生
して同時に複数の光信号を用いて通信を行なう波長多重
光通信システムにおいては、例えば IEEE Journal ofL
ightwave Technology, 8巻、10号、1990年10
月、A. R. Chraplyvy, "Limitations on lightwave com
munications imposed by optical-fiber nonlinearitie
s"、pp.1548-1557 に記載されているように、伝送用光
ファイバ102内で起こるファイバ四光波混合により発
生した雑音光がシステムの特性を劣化させることが指摘
されていた。
【0007】また、各信号光に強度雑音成分が含まれて
いる場合には、いわゆる相互位相変調効果によって、各
信号光の位相雑音が増大することが指摘されていた。こ
れらの各種雑音の影響は伝送距離が増えるにつれて増強
されるため、従来の光通信システムにおいては、伝送途
中で発生した各種雑音の影響が累積され、良好な伝送状
態を確保することが出来ないという問題点があった。な
お、前記図8(a)に示す光通信システムにおける雑音
のスペクトルの一例を図9(a)に示す。
【0008】ところで、光増幅を注入同期型レーザによ
り行うことが従来知られており、光増幅器103に替え
て注入同期型レーザ105を光通信システムに挿入する
ようにした図8(b)に示すような光通信システムが考
えられるが、この光通信システムにおいては次のような
欠点を有しているため実現されていない。すなわち、注
入同期型レーザ105は増幅できる帯域幅が狭いため、
縦続接続して増幅するようにすると、光信号を変調して
いる変調信号の高域成分が劣化するようになり、伝送品
質が悪化するようになる。このため、光増幅器を多数縦
続接続する長距離の光伝送システムには適用することが
できない。さらに、注入同期型レーザ105はその原理
上一波しか増幅することができないため、波長多重光を
伝送する光通信システムには適用することができないも
のである。
【0009】そこで、本発明は伝送途中で発生した強度
雑音の影響を軽減することのできる光通信システムを提
供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の光通信システムは、伝送用光ファイバから
なる光線路の一端に接続された光送信装置と、前記光線
路の他端に接続された光受信装置と、前記光線路の中途
に挿入された整形・再生機能を有していない光増幅器
と、前記光線路のいずれかの位置に挿入された注入同期
型レーザ装置からなるようにしたものである。
【0011】また、前記光通信システムにおいて、前記
光送信装置は波長多重された波長多重光を送信するよう
に構成されていると共に、前記光受信装置は前記波長多
重光を受信できるように構成されており、前記注入同期
型レーザ装置に前置して前記波長多重光を分岐する光分
波器が設けられると共に、前記注入同期型レーザ装置か
ら出力される複数の光信号を合波して前記波長多重光に
再合成する光合波器が前記注入同期型レーザ装置に後置
して設けられ、前記注入同期型レーザ装置は、波長多重
されている光信号数と同数の注入同期型レーザから構成
され、該注入同期型レーザは、前記分波器により分岐さ
れた光信号が入力され、波長多重されている光信号のい
ずれかの波長の光信号を増幅して、前記光合波器に出力
するようにしたものである。
【0012】さらに、本発明の光通信システムの他の実
施例は、波長多重された波長多重光が伝搬される伝送用
光ファイバからなる光線路と、該光線路の一端に設けら
れると共に、前記波長多重光を送信する光送信装置と、
前記光線路が所定の分岐位置で少なくとも2系統の分岐
光線路に分岐されていると共に、それぞれの分岐光線路
の他端に設けられた、該分岐光線路を伝搬する分岐波長
多重光を受信する光受信装置と、前記光線路および前記
分岐光線路の中途に挿入された整形・再生機能を有して
いない光増幅器と、前記光線路の前記分岐位置におい
て、前記波長多重光が光分波器により分岐されると共
に、該分岐された光信号が少なくとも2群に分割され、
分割されたそれぞれの群において前記分岐された前記光
信号の各々が複数の注入同期型レーザのそれぞれに入力
され、該複数の注入同期型レーザのそれぞれから出力さ
れる出力光が前記分岐光線路系毎に設けられている光合
波器により合波されることにより、前記群毎の前記分岐
波長多重光が生成されて、それぞれの系統の前記分岐光
線路に送出されるようにしたものである。
【0013】さらにまた、本発明の光通信システムのさ
らに他の実施例は、少なくとも2系統の分岐光線路が所
定の結合位置で結合されて一系統の光線路に接続されて
おり、該光線路の他端に設けられていると共に、該光線
路を伝搬する波長多重光を受信する光受信装置と、前記
少なくとも2系統の分岐光線路のそれぞれの一端に設け
られると共に、分岐波長多重光を送信する光送信装置
と、伝送用光ファイバからなる前記光線路および前記分
岐光線路の中途に挿入された整形・再生機能を有してい
ない光増幅器と、前記少なくとも2系統の分岐光線路の
前記結合位置において、それぞれの系統を伝搬された前
記分岐波長多重光が光分波器により分岐されると共に、
該分岐された前記光信号の各々が複数の注入同期型レー
ザのそれぞれに入力され、前記複数の注入同期型レーザ
より出力されるそれぞれの波長の光信号が光合波器によ
り合波されることにより、前記少なくとも2系統の分岐
光線路を伝搬してきた分岐波長多重光が合波された波長
多重光が生成されて、前記一系統の光線路に送出される
ようにしたものである。
【0014】なお、前記光通信システムにおいて、前記
光送信装置の出力を注入同期型レーザを介して送出する
ようにしてもよいものである。
【0015】
【作用】一般に、注入同期型レーザに周波数変調光ある
いは位相変調光を入力した場合おいては、例えば IEEE
Journal of Quantum Electronics,17巻、5号、19
81年5月、S . Kobayashi and T. Kimura, "Injectio
n locking in AlGaAs semiconductor laser", pp.681-6
89 に記載されているように、出力光には入力光の変調
情報がそのまま受け継がれるが、出力光の強度は入力光
の強度に依存せずほぼ一定とされる。すなわち、注入同
期型レーザは波形整形(Reshaping )機能と再生(Rege
nerating)機能とを有するものである。
【0016】従って、伝送途中に発生した雑音成分によ
る強度変調成分が入力光に含まれていたとしても、出力
側ではこの強度変調成分が抑圧され、強度雑音の十分抑
圧された出力光を得ることができる。このため、強度雑
音が位相雑音に変換されることにより、光通信システム
の特性が劣化されるという従来の問題点を解決すること
ができ、従来のコヒーレント光通信システムにおける伝
送距離のおおよその限界である4000kmをはるかに
越える長距離の伝送を行うことが可能となる。
【0017】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を用いて詳細
に説明する。図1は本発明による光通信システムの第1
の実施例の構成を示すブロック図であり、1は光信号を
送出する光送信装置、2は光線路を構成する伝送用光フ
ァイバ、3光信号の整形および再生を行うことなくその
まま光増幅して出力するエルビウムドープ光ファイバ増
幅器である光増幅器、4は光信号を受信する光受信装
置、5は波形整形(Reshaping )機能と再生(Regenera
ting)機能とを有する注入同期型レーザ装置である。
【0018】このように構成された光通信システムにお
いて、光送信装置1から出力された光信号は、伝送用光
ファイバ2を伝搬していくが、伝送用光ファイバ2の減
衰特性に応じて伝送損失が光信号に与えられるため、こ
の伝送損失が光増幅器3で補償されている。このため、
所定の伝送用光ファイバ2の距離毎に光増幅器3が光通
信システムに挿入されている。このようにして伝送用光
ファイバ2を伝搬された光信号は光受信装置4で受信さ
れるようになる。さらに、伝送用光ファイバ2の所定の
位置に注入同期型レーザ装置5が挿入されており、この
注入同期型レーザ装置5により、伝送途中で付加される
強度雑音が除去されている。
【0019】さらに詳細に説明すると、光送信装置1か
ら出力される光信号に施される変調は、周波数変調ある
いは位相変調等の原理的に光信号強度に変化を生じさせ
ない変調方式とされており、伝送用光ファイバ2及び光
増幅器3を基本単位として構成される光線路を伝搬した
光信号は、前述したように伝送途中で強度雑音成分を含
むようになる。そこで、光信号が伝送用光ファイバ2の
適当な距離を伝搬した後に、伝送用光ファイバ2に注入
同期型レーザ5を挿入する。注入同期型レーザ装置5は
前記したように周波数変調あるいは位相変調された伝送
光信号成分は変化させずに、強度変調成分のみを除去す
る作用効果を有しているため、注入同期型レーザ装置5
の出力は強度変調成分が除去されるようになり、光信号
の信号対雑音比が改善される。
【0020】そして、注入同期型レーザ5から出力され
た光信号は、伝送用光ファイバ2及び光増幅器3で構成
される光線路をさらに伝搬した後、光受信装置4で受信
される。このように、注入同期型レーザ装置5を伝送用
光ファイバ2に挿入することにより、伝送途中で発生し
た強度雑音成分が抑圧され、良好な伝送特性を得ること
が可能となり、非常に長距離の伝送を行えるようにな
る。なお、図1に示す光通信システムにおいては、注入
同期型レーザ装置5を1台のみ挿入した例を示している
が、必要に応じて伝送用光ファイバ2に挿入する台数を
増やしてもよい。その際には、伝送用光ファイバ2およ
び光増幅器3で構成される光線路を伝搬した光の強度雑
音成分が変換されて生じた位相雑音成分が、システムの
伝送特性に影響を与えない程度である伝送距離毎に注入
同期型レーザ装置5を挿入すれば、より効果的である。
また注入同期型レーザ装置5の入力と出力には、伝送用
光ファイバ2が接続されているが、光増幅器3を接続す
るようにしてもよい。
【0021】ところで、図1に示される本発明の光通信
システムに関して強度雑音スペクトルの測定を行なった
結果を次に示す。ただし、実験においては光増幅器3を
16台使用し、光増幅器3間の各伝送用光ファイバ2の
長さは全て66kmとしている。また、光増幅器3の出力光
電力を+10 dBm とし、伝送に用いた光信号は、伝送速度
2.488 Gb/s、変調指数0.8 で位相連続周波数シフトキー
イング(CPFSK)変調されている。
【0022】そして、光送信装置1に近い伝送用光ファ
イバ2から数えて8番目の伝送用光ファイバ2の直後に
注入同期型レーザ装置5を入れた光通信システムにおけ
る、光受信装置4への入力光の強度雑音電力の周波数特
性の測定結果を図9(b)に示す。また、前記図8
(a)に示す注入同期型レーザ装置5を用いない従来構
成について、光受信装置104への入力光の強度雑音電
力の周波数特性の測定結果を図9(a)に示す。なお、
測定は0〜10GHz の周波数範囲で行なわれているが、
従来構成の場合には位相連続周波数シフトキーイング変
調に伴う不必要な強度変調成分(周期的な線スペクトル
成分)及び自然放出光雑音に起因する強度雑音が観測さ
れているが、本発明によればこれらの雑音が十分に抑圧
されていることがわかる。すなわち、本発明によれば信
号光の強度雑音成分を十分に抑圧することが可能とな
る。
【0023】次に、本発明の光通信システムの第2実施
例の構成を図2に示す。この第2実施例において、前記
第1実施例と同一構成のものについては同一番号を付
し、その説明は省略するが、第2実施例は波長多重され
た光信号を伝送する光通信システムとされている。この
図において、光送信装置1は波長多重された波長多重光
を送信するようにされており、6は波長多重光を分岐す
る光分波器であり、7はそれぞれの波長の光信号を合波
することにより、波長多重光を再合成する光合波器であ
る。
【0024】第2実施例は、光送信装置1が送出する複
数の異なる波長の光信号により、それぞれ異なる情報を
伝送する波長多重光通信システムに関するものであっ
て、光送信装置1から出力された波長多重光信号は伝送
用光ファイバ2及び光増幅器3で構成される伝送路を一
定距離伝搬した後、光分波器6に入力される。光分波器
6は入力された波長多重光信号を分岐し、多重されてい
る波長数と同じ数だけ用意された注入同期型レーザ5’
からなる注入同期型レーザ装置5に分配して入力する機
能を有している。
【0025】ところで、一般に注入同期型レーザ5’は
設定された発振波長の近傍の波長を有する入力光にのみ
同期し、それから外れた波長を有する入力光に対しては
同期しない性質を有している。そこで、注入同期型レー
ザ装置5を波長数と同じ数だけ用意された注入同期型レ
ーザ5’により構成するようにして、それぞれの注入同
期型レーザ5’の発振波長を多重波長光信号のそれぞれ
の光信号の波長近傍に設定しておくことにより、各注入
同期型レーザ5’において各波長の光信号に対する強度
雑音の除去が行なわれ、信号対雑音比を改善することが
できる。
【0026】そして、各注入同期型レーザ5’からの出
力光は光合波器7により合波されることにより波長多重
光が生成されて、伝送用光ファイバ2及び光増幅器3で
構成される光線路を伝搬し、光受信装置4で波長多重光
が受信されるようになる。このように第2実施例によれ
ば、注入同期型レーザ装置5を波長多重された光信号の
数と同じ数からなる注入同期型レーザ5’から構成され
るようにすることにより、波長多重された光信号の強度
雑音を抑圧して、伝送特性を改善することが可能とな
る。
【0027】次に、本発明の光通信システムの第3実施
例の構成を図3に示すが、第2実施例と同一の構成は同
一の符号で示し、その説明は省略する。ただし、5−
1,5−2は分岐用の注入同期型レーザ装置であり、7
−1,7−2は分岐用の光合波器、2−1,2−2は分
岐光線路を構成する伝送用光ファイバ、3−1,3−2
は分岐光線路に挿入されている光増幅器、4−1,4−
2は分岐光線路の他端に接続されている光受信装置であ
る。この第3実施例は光線路に分岐を含むと共に、波長
多重光を伝送する光通信システムに関するものである。
【0028】図3において、光送信装置1から出力され
た波長多重光信号は、伝送用光ファイバ2及び光増幅器
3で構成される光線路を一定距離伝搬した後、光分波器
6に入力される。この光分波器6において波長多重光信
号は分岐され、分岐された波長多重光信号はさらに系が
分岐される群数に分割される。この場合は、2分岐され
るため分岐された光信号は2群に分割されることにな
る。そして、2群に分割された光信号は、群毎に第1注
入同期型レーザ装置5−1および第2同期注入型レーザ
装置5−2にそれぞれ入力される。
【0029】第1同期注入型レーザ装置5−1および第
2同期注入型レーザ装置5−2においては、入力される
それぞれの波長に対して用意された注入同期型レーザ
5’に導かれ、各波長の光信号に対する強度雑音の除去
が行なわれる。そして、第1注入同期型レーザ装置5−
1からの出力光は第1光合波器7−1に導かれ合波され
て第1分岐波長多重光が生成される。他方、第2注入同
期型レーザ装置5−2からの出力光は第2光合波器7−
2に導かれ合波されて第2分岐波長多重光が生成され
る。
【0030】このようにして2方向に分岐された各波長
多重信号は、伝送用光ファイバ2−1及び光増幅器3−
1で構成される第1分岐光線路、あるいは伝送用光ファ
イバ2−2及び光増幅器3−2で構成される第2分岐光
線路を伝搬し、第1光受信装置4−1あるいは第2光受
信装置4−2で受信される。分岐される群毎に用意され
た注入同期型レーザ装置5−1,5−2は特定の波長の
信号光に対してのみしか同期しないようにされているた
め、各分岐方向へは必要な波長の信号光のみが導かれ、
さらに各波長の信号光の強度雑音成分の抑圧効果を得る
ことができる。なお、分岐数は2系統に限らず3系統以
上に分岐するようにしても良い。
【0031】次に、本発明による光通信システムの第4
実施例の構成を図4に示すが、第3実施例と同一の構成
は同一の符号で示し、その説明は省略する。ただし、6
−1,6−2は分岐線路に各々設けられた光分波器であ
る。第4実施例は分岐されている分岐光線路を結合する
構成を含むと共に、波長多重光を伝送するようにした光
通信システムに関するものである。この第4実施例にお
いて、第1光送信装置1−1から出力された分岐波長多
重光信号は、伝送用光ファイバ2−1及び光増幅器3−
1で構成される第1分岐光線路を一定距離伝搬した後、
第1光分波器6−1に入力される。この第1光分波器6
−1において分岐波長多重光信号は分岐されて第1注入
同期型レーザ装置5−1に入力される。
【0032】この第1注入同期型レーザ装置5−1には
第1分岐光線路を伝搬する分岐多重波長光信号の波長多
重数と同数の注入同期型レーザ5’が備えられており、
分岐された光信号はそれぞれ注入同期型レーザ5’に導
かれ、各波長の光信号に対する強度雑音の除去が行なわ
れる。そして、第1注入同期型レーザ装置5−1から出
力される出力光は光合波器7に導かれている。また、第
2光送信装置1−2から出力された分岐波長多重光信号
は、伝送用光ファイバ2−2及び光増幅器3−2で構成
される第2分岐光線路を一定距離伝搬した後、第2光分
波器6−2に入力される。この第2光分波器6−2にお
いて分岐波長多重光信号は分岐されて、第2注入同期型
レーザ装置5−2に入力される。
【0033】この第2注入同期型レーザ装置5−2には
第2分岐光線路を伝搬する分岐多重波長光信号の波長多
重数と同数の注入同期型レーザ5’が備えられており、
分岐された光信号はそれぞれ注入同期型レーザ5’に導
かれ、各波長の光信号に対する強度雑音の除去が行なわ
れる。そして、第2注入同期型レーザ装置5−2から出
力される出力光は、第1注入同期型レーザ装置5−1か
ら出力される出力光と共に光合波器7に導かれ合波され
る。これにより、第1分岐光線路と第2分岐光線路を伝
搬された光信号が合波されて波長多重光とされて、単一
の光線路に送出される。この光線路は伝送用光ファイバ
2と光増幅器3から構成されて、光線路を伝搬した波長
多重光は光受信装置4により受信されるようになる。
【0034】ここで、2方向に分岐されている各分岐波
長多重光信号が入力される注入同期型レーザ装置5−
1,5−2が、特定の波長の信号光に対してのみしか同
期しないようにされているため、光合波器7へは必要な
波長の信号光のみが導かれると共に、各波長の信号光の
強度雑音成分を除去することができる。したがって、各
波長の信号光の強度雑音成分の抑圧効果を得ることがで
き、システムの伝送特性を改善することができると共
に、所望の方向に分岐されている光信号を合波すること
が可能となる。なお、合波される光信号が伝搬される分
岐光線路は2系統に限らず、3系統以上とすることがで
きる。
【0035】次に、本発明による光通信システムの第5
実施例の構成を図5に示すが、第1実施例と同一の構成
は同一の符号で示し、その説明は省略する。ただし、8
は光送信部11内に設けられるPSK変調器である。こ
の第5実施例においては、光送信部11を光送信装置1
及び注入同期型レーザ装置5から構成するようにしてい
るが、光送信装置1の出力に注入同期型レーザ装置5を
接続することにより、光送信装置1により発生する残留
強度変調成分を抑圧することができ、光通信システムの
伝送特性を改善することができる。また、破線で示すよ
うに伝送用光ファイバ2の所定の位置に注入同期型レー
ザ装置5を挿入するようにすると、伝送途中で発生した
強度雑音成分が抑圧され、より良好な伝送特性を得るこ
とが可能となる。なお、PSK変調器8を設ける場合
は、光送信装置1と注入同期型レーザ装置5との間に設
けるようにする。
【0036】以上説明した、第1実施例ないし第5実施
例において、光増幅器3としては、エルビウムドープ光
ファイバ増幅器、半導体レーザ光増幅器、およびファイ
バラマン光増幅器等を用いることができる。
【0037】次に、注入同期型レーザ5’の詳細な構成
の一例を図6に示し、この図を参照しながらその動作を
説明する。例えば前段の光増幅器3よりの光信号が光フ
ァイバ2を伝搬して、偏波無依存光ファイバ型光アイソ
レータ22に入力され、この偏波無依存光ファイバ型光
アイソレータ22を通過し、低反射型光コネクタ24お
よび低反射型光コネクタ25と、光ファイバ26とを介
してレンズ27により平行光とされる。平行光とされた
空間伝搬光は半導体レーザ30に入力される光の偏波方
向が水平偏波(TE波)となるように配置された偏光子
28を通過した後、レンズ29によって半導体レーザ3
0に集光される。
【0038】半導体レーザ30の自走周波数の波長は注
入された光入力の波長に近く設定されているため、半導
体レーザ30は光入力に引き込まれて同期発振されたレ
ーザ光を出力する。これにより、半導体レーザ30から
は光入力と同波長かつ同位相の増幅された光が出力され
るようになる。この増幅された光は半導体レーザ30の
両側から出力されるが、その一方はレンズ31を介して
空間伝搬光用アイソレータ32に入力される。そして、
レンズ33により集光されて光ファイバ2送出され、例
えば次段の光増幅器に伝搬される。また、半導体レーザ
30から入力側に放出されるレーザ光は、レンズ29、
偏光子28、レンズ27、光ファイバ26、低反射型光
コネクタ25,24、光ファイバ23を介して偏波無依
存光ファイバ型光アイソレータ22に入力されるが、こ
のアイソレータ22は光ファイバ2の方向へ光を伝搬し
ないため、光ファイバ2には増幅された光は出力されな
い。
【0039】そして、この注入同期型レーザ5’によれ
ば、レンズ27、偏光子28、レンズ31のアラインメ
ントを調整して組み込みを行う時は、低反射光コネクタ
25を低反射型光コネクタ24より離脱させると共に、
半導体レーザ30を能動状態として、半導体レーザ30
より入力側に出力される光を低反射光コネクタ25を介
して観測するのみにより、光パワーが最大となるように
前記光部品のアラインメントを調整して組み込みを行う
ことができる。従って、効率良く半導体レーザ30に光
を注入することができるようになる。また、偏光子28
を用いたことにより半導体レーザ30に入力される光の
偏波状態を水平偏波(TE波)に規定することができ、
垂直偏波の光が阻止されるため半導体レーザ30を安定
に動作させることができる。
【0040】次に、注入同期型レーザ5’の他の例の構
成を図7に示すが、前記図6に示す例と同一の部分を同
一符号で示し、その説明は省略するものとする。このよ
うに構成された注入同期型レーザ5’の動作を説明する
と、例えば前段の光増幅器3よりの光信号が光ファイバ
2を伝搬して偏光補償器61に入力され、偏波方向が水
平に調整される。そして、偏波面保存光ファイバ62を
介して偏波面保存光ファイバ型光アイソレータ63に入
力されて、この偏波面保存光ファイバ型光アイソレータ
63を通過し、さらに偏波面保存光ファイバ64を介し
て偏波面保存光分岐器65により、偏波方向が水平に保
存されている光の一部が分岐される。分岐された光は偏
波面保存光ファイバ66を介して光受信器67で受信さ
れ、その光の強度がモニタされている。そして、この光
の強度が最大となるように後続された制御回路69が偏
光補償器61を制御している。
【0041】さらに、偏波面保存光分岐器65により分
岐されなかった光は、偏波面保存光ファイバ70および
低反射型偏波面保存光ファイバ用光コネクタ71,72
を介し、さらに偏波面保存光ファイバ73を介してレン
ズ7により平行光とされる。平行光とされた水平偏波が
保たれた空間伝搬光は、水平偏波となるように配置され
た偏光子28を通過した後、レンズ29によって半導体
レーザ30に集光される。これにより、半導体レーザ3
0は同期発振を行う。
【0042】このように、この例においては半導体レー
ザ30の入力側に接続される光部品及び光ファイバとし
て、偏波面保存型の光部品及び光ファイバを用いること
により、入力される光の偏波状態を安定に保存して半導
体レーザ30に注入することができる。このため、前記
図6に示す例の奏する作用効果に加えて、十分な強度の
水平偏波の光を安定に半導体レーザ30に入力すること
が可能となり、注入同期型レーザ5’の安定な動作を確
保することができるようになる。なお、この実施例にお
いては偏波面保存光ファイバ型光アイソレータ63が偏
波面保存光分岐器65の前段に置かれた例について説明
したが、これらの順序を入れ替えて、偏波面保存光ファ
イバ型光アイソレータ63が偏波面保存光分岐器65の
後段に置かれる構成としても同様の効果を得ることが可
能である。
【0043】なお、光ファイバ2より波長多重光が入力
されると共に、波長多重光の各波長の光信号にそれぞれ
固有の単一周波数で微少な振幅変調が施されている場合
は、波長多重光のうち所望の光信号にかけられているも
のと同一の中心周波数を有する破線で示す帯域通過フィ
ルタ68を光受信器67の後に挿入することにより、波
長多重光が注入同期型レーザ装置に入力された場合に
も、所望の光信号に対してのみ安定な偏光補償操作を偏
光補償器61により行なうことができるようになる。さ
らに、偏光補償器61に前置して帯域通過光フィルタを
挿入して、入力したい光のみを波長多重光から分離して
入力することにより、安定な動作を確保するようにして
もよい。
【0044】
【発明の効果】前述したように注入同期型レーザは波形
整形(Reshaping )機能と再生(Regenerating)機能と
を有するものであるため、伝送途中に発生した雑音成分
による強度変調成分が入力光に含まれていたとしても、
注入同期型レーザの出力側ではこの強度変調成分が抑圧
され、強度雑音の十分抑圧された出力光を得ることがで
きる。このため、本発明は強度雑音が位相雑音に変換さ
れることにより、光通信システムの特性が劣化されると
いう従来の問題点を解決することができ、従来のコヒー
レント光通信における伝送距離のおおよその限界である
4000kmをはるかに越える長距離の伝送を行うこと
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光通信システムの第1実施例の構成を
示すブロック図である。
【図2】本発明の光通信システムの第2実施例の構成を
示すブロック図である。
【図3】本発明の光通信システムの第3実施例の構成を
示すブロック図である。
【図4】本発明の光通信システムの第4実施例の構成を
示すブロック図である。
【図5】本発明の光通信システムの第5実施例の構成を
示すブロック図である。
【図6】注入同期型レーザの構成の一例を示すブロック
図である。
【図7】注入同期型レーザの構成の他の例を示すブロッ
ク図である。
【図8】従来の光通信システムの構成を示すブロック
図。
【図9】従来の光通信システムにおける信号光の強度雑
音スペクトルの測定結果を示す図と、本発明の光通信シ
ステムにおける信号光の強度雑音スペクトルの測定結果
を示す図である。
【符号の説明】
1,1−1,1−2 光送信装置 2,2−2,2−2 伝送用光ファイバ 3,3−1,3−2 光増幅器 4,4−1,4−2 光受信装置 5,5−1,5−2 注入同期型レーザ装置 5’注入同期型レーザ 6,6−1,6−2 光分波器 7,7−1,7−2 光合波器 11 光送信部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伝送用光ファイバからなる光線路の一端
    に接続された光送信装置と、 前記光線路の他端に接続された光受信装置と、 前記光線路の中途に挿入された整形・再生機能を有して
    いない光増幅器と、 前記光線路のいずれかの位置に挿入された注入同期型レ
    ーザ装置からなることを特徴とする光通信システム。
  2. 【請求項2】 前記光送信装置は波長多重された波長多
    重光を送信するように構成されていると共に、前記光受
    信装置は前記波長多重光を受信できるように構成されて
    おり、 前記注入同期型レーザ装置に前置して前記波長多重光を
    分岐する光分波器が設けられると共に、前記注入同期型
    レーザ装置から出力される複数の光信号を合波して前記
    波長多重光に再合成する光合波器が前記注入同期型レー
    ザ装置に後置して設けられ、前記注入同期型レーザ装置
    は、波長多重されている光信号数と同数の注入同期型レ
    ーザから構成され、該注入同期型レーザは、前記分波器
    により分岐された光信号が入力され、波長多重されてい
    る光信号のいずれかの波長の光信号を増幅して、前記光
    合波器に出力することを特徴とする請求項1記載の光通
    信システム。
  3. 【請求項3】 波長多重された波長多重光が伝搬される
    伝送用光ファイバからなる光線路と、 該光線路の一端に設けられると共に、前記波長多重光を
    送信する光送信装置と、 前記光線路が所定の分岐位置で少なくとも2系統の分岐
    光線路に分岐されていると共に、それぞれの分岐光線路
    の他端に設けられた、該分岐光線路を伝搬する分岐波長
    多重光を受信する光受信装置と、 前記光線路および前記分岐光線路の中途に挿入された整
    形・再生機能を有していない光増幅器と、 前記光線路の前記分岐位置において、前記波長多重光が
    光分波器により分岐されると共に、該分岐された光信号
    が少なくとも2群に分割され、分割されたそれぞれの群
    において前記分岐された前記光信号の各々が複数の注入
    同期型レーザのそれぞれに入力され、該複数の注入同期
    型レーザのそれぞれから出力される出力光が前記分岐光
    線路系毎に設けられている光合波器により合波されるこ
    とにより、前記群毎の前記分岐波長多重光が生成され
    て、それぞれの系統の前記分岐光線路に送出されること
    を特徴とする光通信システム。
  4. 【請求項4】 少なくとも2系統の分岐光線路が所定の
    結合位置で結合されて一系統の光線路に接続されてお
    り、該光線路の他端に設けられていると共に、該光線路
    を伝搬する波長多重光を受信する光受信装置と、 前記少なくとも2系統の分岐光線路のそれぞれの一端に
    設けられると共に、分岐波長多重光を送信する光送信装
    置と、 伝送用光ファイバからなる前記光線路および前記分岐光
    線路の中途に挿入された整形・再生機能を有していない
    光増幅器と、 前記少なくとも2系統の分岐光線路の前記結合位置にお
    いて、それぞれの系統を伝搬された前記分岐波長多重光
    が光分波器により分岐されると共に、該分岐された前記
    光信号の各々が複数の注入同期型レーザのそれぞれに入
    力され、前記複数の注入同期型レーザより出力されるそ
    れぞれの波長の光信号が光合波器により合波されること
    により、前記少なくとも2系統の分岐光線路を伝搬して
    きた分岐波長多重光が合波された波長多重光が生成され
    て、前記一系統の光線路に送出されることを特徴とする
    光通信システム。
  5. 【請求項5】 前記光送信装置の出力を注入同期型レー
    ザを介して送出することを特徴とする請求項1ないし4
    のいずれかに記載の光通信システム。
JP7027731A 1995-01-25 1995-01-25 光通信システム Pending JPH08204636A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7027731A JPH08204636A (ja) 1995-01-25 1995-01-25 光通信システム
US08/592,862 US5793512A (en) 1995-01-25 1996-01-24 Optical communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7027731A JPH08204636A (ja) 1995-01-25 1995-01-25 光通信システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08204636A true JPH08204636A (ja) 1996-08-09

Family

ID=12229175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7027731A Pending JPH08204636A (ja) 1995-01-25 1995-01-25 光通信システム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5793512A (ja)
JP (1) JPH08204636A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6097534A (en) * 1996-12-05 2000-08-01 Nec Corporation Optical amplifier system generating high optical output level
WO2007139330A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Luxpert Technologies Co., Ltd. Injection locking type light source which of the noise can be minimized
WO2009001993A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-31 Luxpert Technologies Co., Ltd. Light source distributor for use in wavelength division multiplexed-passive optical network

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09129950A (ja) * 1995-11-02 1997-05-16 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 光受信装置
FR2764141B1 (fr) * 1997-05-29 1999-07-23 Alsthom Cge Alcatel Systeme de transmission optique a compensation dynamique de la puissance transmise
US6611369B2 (en) * 1999-09-06 2003-08-26 Furukawa Electric Co., Ltd. Optical signal amplifier
KR100325687B1 (ko) * 1999-12-21 2002-02-25 윤덕용 주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 페브리-페롯 레이저다이오드를 이용한 파장분할 다중방식 광통신용 광원
EP1256193A4 (en) * 2000-01-26 2006-08-16 Lockheed Corp USE OF PHASE-SPEED MODULATED COHERENT OPTICAL SIGNALING IN OPTICAL FIBER COMPOUNDS WITH WAVELENGTH MULTIPLEX
CA2297716C (en) 2000-01-31 2004-10-26 Leitch Technology Corporation Automatic gain control circuit and optical receiver
US6476952B1 (en) 2001-01-17 2002-11-05 Oyster Optics, Inc. Phase-modulated fiber optic telecommunications system
US6469816B1 (en) 2001-05-24 2002-10-22 Oyster Optics, Inc. Phase-modulated fiber optic telecommunications system
US6594055B2 (en) 2001-01-17 2003-07-15 Oyster Optics, Inc. Secure fiber optic telecommunications system and method
US6665500B2 (en) 2001-01-29 2003-12-16 Oyster Optics, Inc. Dual-mode fiber optic telecommunications system and method
US7099592B2 (en) 2001-02-02 2006-08-29 Oyster Optics, Inc. Telecommunications card for secure optical data transmission and installation method
US20020131106A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-19 Peter Snawerdt Secure wave-division multiplexing telecommunications system and method
US6603597B2 (en) 2001-06-08 2003-08-05 Photon-X, Inc. Dual mode programmable optical logarithmic amplifier driver
EP1405444B1 (en) * 2001-07-09 2013-01-23 TQ Gamma, LLC Fiber optic telecommunications card with security detection
KR100515259B1 (ko) * 2002-05-03 2005-09-15 한국과학기술원 파장 가변 광원 구현 방법 및 장치와 이 광원을 이용한 파장분할 다중방식 광전송 장치
US7593647B2 (en) * 2002-09-19 2009-09-22 Novera Optics, Inc. Apparatuses and methods for automatic wavelength locking of an optical transmitter to the wavelength of an injected incoherent light signal
KR100473520B1 (ko) * 2002-12-24 2005-03-10 한국과학기술원 외부 비간섭성 광원을 주입하여 파장 고정된 페브리-페롯레이저를 이용한 광 가입자 망
JP4301822B2 (ja) * 2003-01-24 2009-07-22 富士通株式会社 偏波モード分散補償機能を有する光増幅器
US7515626B2 (en) * 2003-05-29 2009-04-07 Novera Optics, Inc. Light source capable of lasing that is wavelength locked by an injected light signal
KR100955129B1 (ko) * 2003-05-30 2010-04-28 정보통신연구진흥원 비간섭성 광대역 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 네트워크 구현 방법
US7313157B2 (en) * 2003-12-19 2007-12-25 Novera Optics, Inc. Integration of laser sources and detectors for a passive optical network
JP3843322B2 (ja) * 2004-02-16 2006-11-08 独立行政法人情報通信研究機構 光波長多重fsk変調方法
US20060153566A1 (en) * 2005-01-13 2006-07-13 Sorin Wayne V Methods and apparatuses to provide a wavelength-division-multiplexing passive optical network with asymmetric data rates
DE102005028844B4 (de) * 2005-06-22 2007-07-05 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer nicht selbsthaltenden Kupplung
KR100698766B1 (ko) * 2005-09-07 2007-03-23 한국과학기술원 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자 망 시스템에 사용되는장애 위치 감시 장치 및 이를 구비한 파장분할 다중방식수동형 광 가입자 망 시스템
KR100785436B1 (ko) * 2005-09-20 2007-12-13 한국과학기술원 방송 서비스와 통신 서비스를 융합한 파장분할 다중방식수동형 광 가입자망
US8571410B2 (en) * 2006-10-11 2013-10-29 Novera Optics, Inc. Mutual wavelength locking in WDM-PONS
IL179453A (en) * 2006-11-21 2013-10-31 Rafael Advanced Defense Sys Laser-supported method and system
US8285153B2 (en) * 2007-02-27 2012-10-09 Celight, Inc. Single chip two-polarization quadrature synthesizer, analyser and optical communications system using the same
US10965393B2 (en) * 2018-06-26 2021-03-30 Cable Television Laboratories, Inc. Systems and methods for dual-band modulation and injection-locking for coherent PON
US11677540B1 (en) 2020-01-28 2023-06-13 Cable Television Laboratories, Inc. Systems and methods for data frame and data symbol synchronization in a communication network
US11736199B1 (en) * 2020-01-29 2023-08-22 Cable Television Laboratories, Inc. Systems and methods for phase compensation
US11546058B1 (en) * 2020-01-29 2023-01-03 Cable Television Laboratories, Inc. Systems and methods for chromatic dispersion pre-compensation
US11539441B1 (en) * 2020-01-29 2022-12-27 Cable Television Laboratories, Inc. Chirp-compensating transmitter and method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2787820B2 (ja) * 1990-07-20 1998-08-20 キヤノン株式会社 波長多重光通信システム及びそこで用いられる光増幅装置
JP3008667B2 (ja) * 1992-05-07 2000-02-14 日本電気株式会社 光中継方式
GB2272102B (en) * 1992-10-30 1996-02-07 Northern Telecom Ltd Optical amplifier
GB2280560B (en) * 1993-07-31 1997-09-03 Northern Telecom Ltd Communications system
GB9318688D0 (en) * 1993-09-09 1993-10-27 Northern Telecom Ltd Optical amplifiers
US5406404A (en) * 1993-11-02 1995-04-11 At&T Corp. Method of mitigating gain peaking using a chain of fiber amplifiers
JPH0832162A (ja) * 1994-07-15 1996-02-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光増幅器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6097534A (en) * 1996-12-05 2000-08-01 Nec Corporation Optical amplifier system generating high optical output level
WO2007139330A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Luxpert Technologies Co., Ltd. Injection locking type light source which of the noise can be minimized
KR100827005B1 (ko) * 2006-05-30 2008-05-06 주식회사 럭스퍼트 잡음신호를 최소화할 수 있는 주입잠김형 광원
JP2009539244A (ja) * 2006-05-30 2009-11-12 ルクスパート テクノロジーズ カンパニー リミテッド 雑音信号を最小化できる注入ロッキング型光源
WO2009001993A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-31 Luxpert Technologies Co., Ltd. Light source distributor for use in wavelength division multiplexed-passive optical network
KR100901508B1 (ko) * 2007-06-25 2009-06-08 주식회사 럭스퍼트 파장 분할 다중 방식 수동형 광 네트워크용 광원 분배기

Also Published As

Publication number Publication date
US5793512A (en) 1998-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08204636A (ja) 光通信システム
US9065243B2 (en) Optical amplifier
JP3028906B2 (ja) ソリトン光通信システム及びその光送信装置と光受信装置
JP3419510B2 (ja) 波長分散を補償した光通信システム及び該システムに適用可能な位相共役光発生装置
JP3784585B2 (ja) 光ファイバ伝送のための方法、光デバイス及びシステム
JP4454763B2 (ja) 信号光を波形整形するための方法、装置及びシステム
US6304369B1 (en) Method and apparatus for eliminating noise in analog fiber links
JP5056095B2 (ja) 光波形制御装置、光信号処理装置および光中継装置
US6859307B2 (en) Method and device for waveform shaping of signal light
JP2002077052A (ja) 光信号を処理するための方法、装置及びシステム
JP2003198465A (ja) ラマン増幅器および光伝送システム
JP6348447B2 (ja) 光増幅装置およびそれを用いた光伝送システム
Corchia et al. Mid-span spectral inversion without frequency shift for fiber dispersion compensation: a system demonstration
US6411413B1 (en) Method and apparatus for performing dispersion compensation without a change in polarization and a transmitter incorporating same
Gaur et al. Comparison of erbium, Raman and parametric optical fiber amplifiers for burst traffic in extended PON
EP1511207A2 (en) Method and apparatus to reduce second order distortion in optical communications
JP3476806B2 (ja) 位相共役光学の光システムへの適用
JP3183605B2 (ja) 波長多重光ソリトン伝送を行うシステム
Lee et al. Design and analyses of BER performance in a tri-directional optical transmission system
JPH08286218A (ja) 波長多重光ソリトン中継伝送装置
Aubin et al. Record 20-gigabit-per-second 200-km repeater span transoceanic soliton transmission using in-line remote pumping
JPH09129950A (ja) 光受信装置
JP2014207578A (ja) 光増幅装置
JP3322653B2 (ja) ダークソリトン光通信システムに用いる光受信装置
JP3495036B2 (ja) 波長分散を補償した光通信システム及び該システムに適用可能な位相共役光発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021105