JPH09191289A - 光伝送システムおよび光伝送方法 - Google Patents
光伝送システムおよび光伝送方法Info
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- JPH09191289A JPH09191289A JP8001445A JP144596A JPH09191289A JP H09191289 A JPH09191289 A JP H09191289A JP 8001445 A JP8001445 A JP 8001445A JP 144596 A JP144596 A JP 144596A JP H09191289 A JPH09191289 A JP H09191289A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- 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
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
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- H04B10/5051—Laser transmitters using external modulation using a series, i.e. cascade, combination of modulators
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- H04B10/504—Laser transmitters using direct modulation
-
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- H04B—TRANSMISSION
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- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/58—Compensation for non-linear transmitter output
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来と同等性能の光デバイスを使用しなが
ら、電気光変換部で発生する歪みを低減でき、結果とし
て高品質な光伝送が行える光伝送装置を提供することで
ある。 【解決手段】 信号源１０１から出力される電気信号を
電気光変換部１０４で光信号に変換する際、光信号中に
は、２次歪みや３次歪み等の歪み成分が発生し、伝送品
質を劣化させる。そこで、電気光変換部１０４から出力
された光信号を、さらに外部光変調部１０６において同
一の電気信号で強度変調することにより、電気光変換部
１０４で生じる歪み成分と逆位相・同振幅の歪みを強制
的に発生させ、それによって光信号中に含まれる歪み成
分を相殺するようにしている。その結果、従来と同等性
能のデバイスを使用しながら、高品質な光伝送が可能な
光伝送システムを実現することができる。
ら、電気光変換部で発生する歪みを低減でき、結果とし
て高品質な光伝送が行える光伝送装置を提供することで
ある。 【解決手段】 信号源１０１から出力される電気信号を
電気光変換部１０４で光信号に変換する際、光信号中に
は、２次歪みや３次歪み等の歪み成分が発生し、伝送品
質を劣化させる。そこで、電気光変換部１０４から出力
された光信号を、さらに外部光変調部１０６において同
一の電気信号で強度変調することにより、電気光変換部
１０４で生じる歪み成分と逆位相・同振幅の歪みを強制
的に発生させ、それによって光信号中に含まれる歪み成
分を相殺するようにしている。その結果、従来と同等性
能のデバイスを使用しながら、高品質な光伝送が可能な
光伝送システムを実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システムに
関し、より特定的には、電気信号を光強度変調信号に変
換して伝送するアナログ光伝送方式の光伝送システムに
関する。
関し、より特定的には、電気信号を光強度変調信号に変
換して伝送するアナログ光伝送方式の光伝送システムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の光伝送システムの構成を
示したブロック図である。図４において、本光伝送シス
テムは、信号源８０１と、電気光変換部８０４と、光伝
送路８０５と、光電気変換部８０８とを備えている。ま
た、電気光変換部８０４は、光源８０４１を含む。
示したブロック図である。図４において、本光伝送シス
テムは、信号源８０１と、電気光変換部８０４と、光伝
送路８０５と、光電気変換部８０８とを備えている。ま
た、電気光変換部８０４は、光源８０４１を含む。
【０００３】上記のように構成された光伝送システムに
おいて、信号源８０１は、光伝送すべき電気信号を出力
する。電気光変換部８０４は、この電気信号を光強度変
調信号に変換し、光伝送路８０５を介して伝送する。光
電気変換部８０８は、この伝送されてきた光信号を電気
信号に再変換する。
おいて、信号源８０１は、光伝送すべき電気信号を出力
する。電気光変換部８０４は、この電気信号を光強度変
調信号に変換し、光伝送路８０５を介して伝送する。光
電気変換部８０８は、この伝送されてきた光信号を電気
信号に再変換する。
【０００４】電気光変換部８０４における電気光変換方
法としては、その代表的なものに、図５に示した直接光
変調方式によるものと、図６に示した外部光変調方式に
よるものとがある。図５の直接光変調方式では、光源８
０４に半導体レーザなどを使用し、その注入電流を上記
電気信号で振幅変調することにより、光強度変調信号を
出力する。また、図６の外部光変調方式では、光源８０
４１からの無変調光を外部光変調器８０４２に入力し、
バイアス電圧発生部８０７によって決定される所定のバ
イアス電圧（Ｖb ）条件下において、外部光変調器８０
４２に印加する電圧を上記電気信号で振幅変調すること
によって、光強度変調信号を出力する。
法としては、その代表的なものに、図５に示した直接光
変調方式によるものと、図６に示した外部光変調方式に
よるものとがある。図５の直接光変調方式では、光源８
０４に半導体レーザなどを使用し、その注入電流を上記
電気信号で振幅変調することにより、光強度変調信号を
出力する。また、図６の外部光変調方式では、光源８０
４１からの無変調光を外部光変調器８０４２に入力し、
バイアス電圧発生部８０７によって決定される所定のバ
イアス電圧（Ｖb ）条件下において、外部光変調器８０
４２に印加する電圧を上記電気信号で振幅変調すること
によって、光強度変調信号を出力する。
【０００５】上記のような従来の光送信装置では、電気
光変換部８０４における入力信号（電気信号）と出力信
号（光信号）との関係における非線形性が、光伝送にお
ける伝送品質（歪特性）を決定する上で大きな問題とな
る。すなわち、図７（直接光変調方式の場合）または図
８（外部光変調方式の場合、動作点Ｐにおいて）のよう
に、電気光変換部８０４における入出力伝達関数Ｆ
（ｘ）が、 Ｆ（ｘ）＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘ2 ＋ｄｘ3 で表わされる場合を考えると、２次の係数ｃが大きいほ
ど２次歪が大きく発生し、３次の係数ｄが大きいほど３
次歪が大きく発生する。
光変換部８０４における入力信号（電気信号）と出力信
号（光信号）との関係における非線形性が、光伝送にお
ける伝送品質（歪特性）を決定する上で大きな問題とな
る。すなわち、図７（直接光変調方式の場合）または図
８（外部光変調方式の場合、動作点Ｐにおいて）のよう
に、電気光変換部８０４における入出力伝達関数Ｆ
（ｘ）が、 Ｆ（ｘ）＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘ2 ＋ｄｘ3 で表わされる場合を考えると、２次の係数ｃが大きいほ
ど２次歪が大きく発生し、３次の係数ｄが大きいほど３
次歪が大きく発生する。
【０００６】例えば、周波数ｆの電気信号を電気光変換
すると、２次歪として周波数２ｆの２倍高調波、あるい
は３次歪として周波数３ｆの３倍高調波が発生する。さ
らに、周波数の異なる複数の信号を多重した周波数多重
信号を電気光変換すると、２次の相互変調歪（ＩＭ２）
やその複合歪であるＣＳＯ、あるいは３次の相互変調歪
（ＩＭ３）やその複合歪であるＣＴＢなどが生じる。こ
れらの歪は、特にアナログ伝送の場合、搬送波に対する
妨害波として、伝送品質を大きく劣化させることにな
る。
すると、２次歪として周波数２ｆの２倍高調波、あるい
は３次歪として周波数３ｆの３倍高調波が発生する。さ
らに、周波数の異なる複数の信号を多重した周波数多重
信号を電気光変換すると、２次の相互変調歪（ＩＭ２）
やその複合歪であるＣＳＯ、あるいは３次の相互変調歪
（ＩＭ３）やその複合歪であるＣＴＢなどが生じる。こ
れらの歪は、特にアナログ伝送の場合、搬送波に対する
妨害波として、伝送品質を大きく劣化させることにな
る。
【０００７】このような観点から、歪の少ない高品質な
光伝送を行なおうとする場合は、伝達関数Ｆ（ｘ）の２
次以上の係数（ｃ，ｄ，…）の絶対値を小さくする、す
なわち電気光変換部８０４の線形性を向上させる必要が
ある。そのために、直接光変調方式では、光源として線
形性の良いＤＦＢ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄ
ｂａｃｋ；分布帰還型）レーザを使用し、さらにその性
能を向上させる研究が行われている。一方、外部光変調
方式では、図８に示すような入出力特性を有する外部光
変調器について、そのバイアス電圧（Ｖb ）を線形性の
最も良好な領域（Ｐ点またはＱ点）に最適設定する。こ
のような動作条件においても、外部光変調器は、一般に
ＤＦＢレーザに比べて線形性が劣るので、プリディスト
ーションなどの歪補償技術を用いて電気光変換における
線形性を向上させる努力がなされている。
光伝送を行なおうとする場合は、伝達関数Ｆ（ｘ）の２
次以上の係数（ｃ，ｄ，…）の絶対値を小さくする、す
なわち電気光変換部８０４の線形性を向上させる必要が
ある。そのために、直接光変調方式では、光源として線
形性の良いＤＦＢ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄ
ｂａｃｋ；分布帰還型）レーザを使用し、さらにその性
能を向上させる研究が行われている。一方、外部光変調
方式では、図８に示すような入出力特性を有する外部光
変調器について、そのバイアス電圧（Ｖb ）を線形性の
最も良好な領域（Ｐ点またはＱ点）に最適設定する。こ
のような動作条件においても、外部光変調器は、一般に
ＤＦＢレーザに比べて線形性が劣るので、プリディスト
ーションなどの歪補償技術を用いて電気光変換における
線形性を向上させる努力がなされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、一般的
に光伝送システムにおいて、電気光変換部８０４におけ
る非線形性は、伝送品質を劣化させるため、その線形性
を向上させることが望まれる。しかしながら、電気光変
換部８０４における線形性の向上は、上述のようにデバ
イスに依存する要素が大きく、このデバイスの特性を向
上させることは、一般的に困難である。また、デバイス
個々の特性ばらつきなどの問題もあり、従来の光伝送シ
ステムでは、電気光変換部における線形性をこれまで以
上に向上させることが困難であるという問題点を有して
いた。さらに、電気光変換部の光源として線形性の良い
ＤＦＢレーザを使用した場合、このようなＤＦＢレーザ
は高価であるので、システムのコストを上昇させるとい
う問題点もあった。
に光伝送システムにおいて、電気光変換部８０４におけ
る非線形性は、伝送品質を劣化させるため、その線形性
を向上させることが望まれる。しかしながら、電気光変
換部８０４における線形性の向上は、上述のようにデバ
イスに依存する要素が大きく、このデバイスの特性を向
上させることは、一般的に困難である。また、デバイス
個々の特性ばらつきなどの問題もあり、従来の光伝送シ
ステムでは、電気光変換部における線形性をこれまで以
上に向上させることが困難であるという問題点を有して
いた。さらに、電気光変換部の光源として線形性の良い
ＤＦＢレーザを使用した場合、このようなＤＦＢレーザ
は高価であるので、システムのコストを上昇させるとい
う問題点もあった。
【０００９】それ故に、本発明の目的は、従来と同等性
能の光デバイスを使用しながら、電気光変換部で発生す
る歪みを低減でき、結果として高品質な光伝送が行える
光伝送装置を提供することである。
能の光デバイスを使用しながら、電気光変換部で発生す
る歪みを低減でき、結果として高品質な光伝送が行える
光伝送装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、電気信号を光信号に変換して伝送するシステム
であって、電気信号を出力する信号源と、電気信号を２
分岐する分岐部と、分岐部において２分岐された一方の
電気信号である第１の変調信号を強度変調された光信号
に変換して出力する電気光変換部と、電気光変換部から
出力された光信号を伝送する第１の光伝送路と、分岐部
において２分岐された他方の電気信号である第２の変調
信号に所定量の時間遅延を与える遅延部と、所定のバイ
アス電圧が印加された状態で動作し、前記遅延部から出
力される第２の変調信号の大きさに従って、第１の光伝
送路によって伝送されてきた光信号を強度変調する外部
光変調部と、外部光変調部から出力された光信号を伝送
する第２の光伝送路と、第２の光伝送路によって伝送さ
れてきた光信号を電気信号に再変換する光電気変換部と
を備えている。
発明は、電気信号を光信号に変換して伝送するシステム
であって、電気信号を出力する信号源と、電気信号を２
分岐する分岐部と、分岐部において２分岐された一方の
電気信号である第１の変調信号を強度変調された光信号
に変換して出力する電気光変換部と、電気光変換部から
出力された光信号を伝送する第１の光伝送路と、分岐部
において２分岐された他方の電気信号である第２の変調
信号に所定量の時間遅延を与える遅延部と、所定のバイ
アス電圧が印加された状態で動作し、前記遅延部から出
力される第２の変調信号の大きさに従って、第１の光伝
送路によって伝送されてきた光信号を強度変調する外部
光変調部と、外部光変調部から出力された光信号を伝送
する第２の光伝送路と、第２の光伝送路によって伝送さ
れてきた光信号を電気信号に再変換する光電気変換部と
を備えている。
【００１１】信号源から得られる電気信号を電気光変換
部で光信号に変換する際、光信号中には、歪み成分が発
生し、伝送品質を劣化させる。そこで、上記第１の発明
では、電気光変換部から出力された光信号を、さらに外
部光変調部において同一の電気信号で強度変調すること
により、電気光変換部で生じる歪み成分と逆位相・同振
幅の歪みを強制的に発生させ、それによって光信号中に
含まれる歪み成分を相殺するようにしている。その結
果、従来と同等性能のデバイスを使用しながら、高品質
な光伝送が可能な光伝送システムを実現することができ
る。
部で光信号に変換する際、光信号中には、歪み成分が発
生し、伝送品質を劣化させる。そこで、上記第１の発明
では、電気光変換部から出力された光信号を、さらに外
部光変調部において同一の電気信号で強度変調すること
により、電気光変換部で生じる歪み成分と逆位相・同振
幅の歪みを強制的に発生させ、それによって光信号中に
含まれる歪み成分を相殺するようにしている。その結
果、従来と同等性能のデバイスを使用しながら、高品質
な光伝送が可能な光伝送システムを実現することができ
る。
【００１２】第２の発明は、第１の発明において、信号
源を基準とし、分岐部，電気光変換部，第１の光伝送路
および外部光変調部を経由して第２の光伝送路に至る信
号伝搬経路の遅延量ＤＬ1 と、分岐部，遅延部および外
部光変調部を経由して第２の光伝送路に至る信号伝搬経
路の遅延量ＤＬ2 とは、互いに等しくなるように設定さ
れており、電気光変換部の入力電気信号（第１の変調信
号）と出力光信号との関係を記述する入出力伝達関数Ｆ
1 （ｘ）が、 Ｆ1 （ｘ）＝ａ1 ＋ｂ1 ｘ＋ｃ1 ｘ2 ＋ｄ1 ｘ3 で表わされ、所定のバイアス電圧を印加された状態の外
部光変調部の入力電気信号（第２の変調信号）と出力光
信号の関係を記述する入出力伝達関数Ｆ2 （ｘ）が、 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ で表わされ、第１の変調信号のレベルＰ1 と、第２の変
調信号のレベルＰ2 との比が、 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝１：ｍ で表わされるとき、ｍと、入出力伝達関数Ｆ1 （ｘ）お
よびＦ2 （ｘ）の係数とが、 ｂ1 ｂ2 ｍ＋ｃ1 ａ2 ≒０（または、ｍ≒−ｃ1 ａ2 ／
ｂ1 ｂ2 ） で表わされる関係を満足するように、第１および第２の
変調信号のレベルＰ1 およびＰ2 と、外部光変調部に印
加されるバイアス電圧値とが設定されることを特徴とし
ている。
源を基準とし、分岐部，電気光変換部，第１の光伝送路
および外部光変調部を経由して第２の光伝送路に至る信
号伝搬経路の遅延量ＤＬ1 と、分岐部，遅延部および外
部光変調部を経由して第２の光伝送路に至る信号伝搬経
路の遅延量ＤＬ2 とは、互いに等しくなるように設定さ
れており、電気光変換部の入力電気信号（第１の変調信
号）と出力光信号との関係を記述する入出力伝達関数Ｆ
1 （ｘ）が、 Ｆ1 （ｘ）＝ａ1 ＋ｂ1 ｘ＋ｃ1 ｘ2 ＋ｄ1 ｘ3 で表わされ、所定のバイアス電圧を印加された状態の外
部光変調部の入力電気信号（第２の変調信号）と出力光
信号の関係を記述する入出力伝達関数Ｆ2 （ｘ）が、 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ で表わされ、第１の変調信号のレベルＰ1 と、第２の変
調信号のレベルＰ2 との比が、 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝１：ｍ で表わされるとき、ｍと、入出力伝達関数Ｆ1 （ｘ）お
よびＦ2 （ｘ）の係数とが、 ｂ1 ｂ2 ｍ＋ｃ1 ａ2 ≒０（または、ｍ≒−ｃ1 ａ2 ／
ｂ1 ｂ2 ） で表わされる関係を満足するように、第１および第２の
変調信号のレベルＰ1 およびＰ2 と、外部光変調部に印
加されるバイアス電圧値とが設定されることを特徴とし
ている。
【００１３】上記第２の発明では、第１の変調信号の伝
達経路の遅延量ＤＬ1 と、第２の変調信号の伝達経路の
遅延量ＤＬ2 とが、互いに等しくなるように設定されて
いる。また、外部光変調部の線形性が良好でかつ外部光
変調部における光変調度が小さいため、外部光変調部の
入出力伝達関数Ｆ2 （ｘ）が、 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ で表わされる。この場合、ｍと、入出力伝達関数Ｆ1
（ｘ）およびＦ2 （ｘ）の係数とが、 ｂ1 ｂ2 ｍ＋ｃ1 ａ2 ≒０ で表わされる関係を満足するように、第１および第２の
変調信号のレベルＰ1 およびＰ2 と、外部光変調部に印
加されるバイアス電圧値とを適当な値に設定することに
より、光信号に含まれる２次歪みを低減することができ
る。
達経路の遅延量ＤＬ1 と、第２の変調信号の伝達経路の
遅延量ＤＬ2 とが、互いに等しくなるように設定されて
いる。また、外部光変調部の線形性が良好でかつ外部光
変調部における光変調度が小さいため、外部光変調部の
入出力伝達関数Ｆ2 （ｘ）が、 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ で表わされる。この場合、ｍと、入出力伝達関数Ｆ1
（ｘ）およびＦ2 （ｘ）の係数とが、 ｂ1 ｂ2 ｍ＋ｃ1 ａ2 ≒０ で表わされる関係を満足するように、第１および第２の
変調信号のレベルＰ1 およびＰ2 と、外部光変調部に印
加されるバイアス電圧値とを適当な値に設定することに
より、光信号に含まれる２次歪みを低減することができ
る。
【００１４】第３の発明は、電気信号を光信号に変換し
て伝送する方法であって、電気信号を強度変調された第
１の光信号に変換し、第１の光信号を、外部光変調方式
を用いて、電気信号で再度強度変調することにより、歪
み成分が相殺された第２の光信号を取得し、第２の光信
号を光伝送路を介して伝送することを特徴としている。
て伝送する方法であって、電気信号を強度変調された第
１の光信号に変換し、第１の光信号を、外部光変調方式
を用いて、電気信号で再度強度変調することにより、歪
み成分が相殺された第２の光信号を取得し、第２の光信
号を光伝送路を介して伝送することを特徴としている。
【００１５】上記第３の発明は、第１の発明と同様に、
電気信号を用いて強度変調された光信号を、さらに同一
の電気信号で強度変調することにより、光信号中に含ま
れる歪み成分を相殺するようにしている。
電気信号を用いて強度変調された光信号を、さらに同一
の電気信号で強度変調することにより、光信号中に含ま
れる歪み成分を相殺するようにしている。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１
において、本実施形態の光伝送システムは、信号源１０
１と、分岐部１０２と、電気光変換部１０４と、第１の
光伝送路１０５と、外部光変調部１０６と、バイアス電
圧発生部１０７と、第２の光伝送路１０８と、光電気変
換部１０９と、遅延部１１０と、レベル調整部１１１と
を備えている。また、電気光変換部１０４は、光源１０
４１を含む。
る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１
において、本実施形態の光伝送システムは、信号源１０
１と、分岐部１０２と、電気光変換部１０４と、第１の
光伝送路１０５と、外部光変調部１０６と、バイアス電
圧発生部１０７と、第２の光伝送路１０８と、光電気変
換部１０９と、遅延部１１０と、レベル調整部１１１と
を備えている。また、電気光変換部１０４は、光源１０
４１を含む。
【００１７】次に、図１に示す実施形態の動作を説明す
る。信号源１０１は、伝送すべき電気信号として、例え
ば周波数ｆの正弦波を出力する。分岐部１０２は、この
電気信号を２分岐し、その一方（以下、第１の変調信号
と称す）を電気光変換部１０４に入力し、他方（以下、
第２の変調信号と称す）を遅延部１１０に入力する。遅
延部１１０は、入力された電気信号について所定の遅延
量を与えた後、出力する。図５と同様の直接変調方式を
採用する電気光変換部１０４は、光源１０４１を備え、
分岐部１０２から出力された所定レベルＰ1 の第１の変
調信号を、強度変調された光信号に変換して出力する。
この光信号は、第１の光伝送路１０５を介して、外部光
変調部１０６に入力される。レベル調整部１１１は、遅
延部１１０から出力された電気信号のレベルを所定レベ
ルＰ2 に調整した後、外部光変調部１０６に変調信号と
して印加する。図６と同様の外部変調方式を採用する外
部光変調部１０６は、バイアス電圧発生部１０７から供
給される所定のバイアス電圧（Ｖb ）の条件下で動作
し、第２の変調信号の大きさに応じて、入力してきた光
信号に対して光強度変調を施した後、第２の光伝送路１
０８へと出力する。光電気変換部１０９は、第２の光伝
送路１０８によって伝送されてきた光信号を電気信号に
再変換する。
る。信号源１０１は、伝送すべき電気信号として、例え
ば周波数ｆの正弦波を出力する。分岐部１０２は、この
電気信号を２分岐し、その一方（以下、第１の変調信号
と称す）を電気光変換部１０４に入力し、他方（以下、
第２の変調信号と称す）を遅延部１１０に入力する。遅
延部１１０は、入力された電気信号について所定の遅延
量を与えた後、出力する。図５と同様の直接変調方式を
採用する電気光変換部１０４は、光源１０４１を備え、
分岐部１０２から出力された所定レベルＰ1 の第１の変
調信号を、強度変調された光信号に変換して出力する。
この光信号は、第１の光伝送路１０５を介して、外部光
変調部１０６に入力される。レベル調整部１１１は、遅
延部１１０から出力された電気信号のレベルを所定レベ
ルＰ2 に調整した後、外部光変調部１０６に変調信号と
して印加する。図６と同様の外部変調方式を採用する外
部光変調部１０６は、バイアス電圧発生部１０７から供
給される所定のバイアス電圧（Ｖb ）の条件下で動作
し、第２の変調信号の大きさに応じて、入力してきた光
信号に対して光強度変調を施した後、第２の光伝送路１
０８へと出力する。光電気変換部１０９は、第２の光伝
送路１０８によって伝送されてきた光信号を電気信号に
再変換する。
【００１８】今、信号源１０１の出力端子（ａ）から分
岐部１０２、電気光変換部１０４および第１の光伝送路
１０５を介して外部光変調部１０６の光出力端（ｂ）に
至る信号伝搬経路Ａの遅延量（以下、第１の遅延量と称
す）をＤＬ1 、信号源１０１の出力端子（ａ）から分岐
部１０２、遅延部１１０およびレベル調整部１１１を介
して外部光変調部１０６の光出力端（ｂ）に至る信号伝
搬経路Ｂの遅延量（以下、第２の遅延量と称す）をＤＬ
2 とする。また、電気光変換部１０４に入力される第１
の変調信号のレベルをＰ1 、外部光変調部１０６に入力
される第２の変調信号のレベルをＰ2とし、その比を Ｐ1 ：Ｐ2 ＝１：ｍ で表わす。
岐部１０２、電気光変換部１０４および第１の光伝送路
１０５を介して外部光変調部１０６の光出力端（ｂ）に
至る信号伝搬経路Ａの遅延量（以下、第１の遅延量と称
す）をＤＬ1 、信号源１０１の出力端子（ａ）から分岐
部１０２、遅延部１１０およびレベル調整部１１１を介
して外部光変調部１０６の光出力端（ｂ）に至る信号伝
搬経路Ｂの遅延量（以下、第２の遅延量と称す）をＤＬ
2 とする。また、電気光変換部１０４に入力される第１
の変調信号のレベルをＰ1 、外部光変調部１０６に入力
される第２の変調信号のレベルをＰ2とし、その比を Ｐ1 ：Ｐ2 ＝１：ｍ で表わす。
【００１９】図２に示すように、直接光変調方式を採用
する電気光変換部１０４の入出力伝達関数Ｆ1 （ｘ）
を、次式（１）で近似的に表す。 Ｆ1 （ｘ）＝ａ1 ＋ｂ1 ｘ＋ｃ1 ｘ2 ＋ｄ1 ｘ3 …（１）
する電気光変換部１０４の入出力伝達関数Ｆ1 （ｘ）
を、次式（１）で近似的に表す。 Ｆ1 （ｘ）＝ａ1 ＋ｂ1 ｘ＋ｃ1 ｘ2 ＋ｄ1 ｘ3 …（１）
【００２０】また、図３に示すように、所定のバイアス
電圧（Ｖb ）条件下における外部光変調部１０６の入出
力伝達関数Ｆ2 （ｘ）を、次式（２）で近似的に表す。 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ＋ｃ2 ｘ2 ＋ｄ2 ｘ3 …（２）
電圧（Ｖb ）条件下における外部光変調部１０６の入出
力伝達関数Ｆ2 （ｘ）を、次式（２）で近似的に表す。 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ＋ｃ2 ｘ2 ＋ｄ2 ｘ3 …（２）
【００２１】なお、外部光変調部１０６の入出力伝達関
数Ｆ2 （ｘ）は、印加されるバイアス電圧条件によって
係数の大きさが変わり、例えばＰ点とＱ点では、１次の
係数ｂ2 の符号が反転する関係にある。また、Ｒ点近傍
にバイアス電圧を設定すれば、２次の特性が強く現れ
る。
数Ｆ2 （ｘ）は、印加されるバイアス電圧条件によって
係数の大きさが変わり、例えばＰ点とＱ点では、１次の
係数ｂ2 の符号が反転する関係にある。また、Ｒ点近傍
にバイアス電圧を設定すれば、２次の特性が強く現れ
る。
【００２２】ここで、図１の実施形態では、外部光変調
部１０６の線形性が良好で、かつ外部光変調部１０６に
おける光変調度が小さいものとする。すなわち、本実施
形態では、外部光変調部１０６の入出力伝達関数Ｆ2
（ｘ）が、前述の式（２）に代えて、次式（３）で表さ
れる。 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ …（３）
部１０６の線形性が良好で、かつ外部光変調部１０６に
おける光変調度が小さいものとする。すなわち、本実施
形態では、外部光変調部１０６の入出力伝達関数Ｆ2
（ｘ）が、前述の式（２）に代えて、次式（３）で表さ
れる。 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ …（３）
【００２３】外部光変調部１０６の入出力伝達関数Ｆ2
（ｘ）は、外部光変調器を一般に用いるバイアス電圧領
域（図３のＰ点またはＱ点近傍）では線形性が良好であ
るため、式（２）における係数ｃ2 ，ｄ2 が小さくな
る。そのため、本実施形態では、外部光変調部１０６の
入出力伝達関数Ｆ2 （ｘ）を、上式（３）のように近似
式で表しているのである。なお、１次の係数ｂ2 は、Ｐ
点とＱ点ではその符号が反転する。
（ｘ）は、外部光変調器を一般に用いるバイアス電圧領
域（図３のＰ点またはＱ点近傍）では線形性が良好であ
るため、式（２）における係数ｃ2 ，ｄ2 が小さくな
る。そのため、本実施形態では、外部光変調部１０６の
入出力伝達関数Ｆ2 （ｘ）を、上式（３）のように近似
式で表しているのである。なお、１次の係数ｂ2 は、Ｐ
点とＱ点ではその符号が反転する。
【００２４】また、本実施形態では、第１の遅延量ＤＬ
1 と第２の遅延量ＤＬ2 とが等しくなるように、すなわ
ち第１の変調信号の伝達経路長と第２の変調信号の伝達
経路長とが等しくなるように、遅延部１１０における遅
延量が設定されている。
1 と第２の遅延量ＤＬ2 とが等しくなるように、すなわ
ち第１の変調信号の伝達経路長と第２の変調信号の伝達
経路長とが等しくなるように、遅延部１１０における遅
延量が設定されている。
【００２５】上記のような構成を有する図１の実施形態
において、例えば２次歪を抑圧する場合には、次式
（４）の関係を満足するように、レベル調整部１１１お
よびバイアス電圧発生部１０７が設定される。 ｂ1 ｂ2 ｍ＋ｃ1 ａ2 ≒０ …（４）
において、例えば２次歪を抑圧する場合には、次式
（４）の関係を満足するように、レベル調整部１１１お
よびバイアス電圧発生部１０７が設定される。 ｂ1 ｂ2 ｍ＋ｃ1 ａ2 ≒０ …（４）
【００２６】上記のように、外部変調部１０６の線形性
が良好で、かつ外部変調部１０６における光変調度が小
さい場合、すなわち外部変調部１０６の入出力伝達関数
Ｆ2（ｘ）が式（３）で表される場合、第１の変調信号
を入力とし外部光変調部１０６から出射される光信号を
出力とする系の入出力伝達関数Ｆtotal （ｘ）は、次式
（５）となる。
が良好で、かつ外部変調部１０６における光変調度が小
さい場合、すなわち外部変調部１０６の入出力伝達関数
Ｆ2（ｘ）が式（３）で表される場合、第１の変調信号
を入力とし外部光変調部１０６から出射される光信号を
出力とする系の入出力伝達関数Ｆtotal （ｘ）は、次式
（５）となる。
【００２７】上式（５）において、 ｑ2 ＝ｃ1 ａ2 ＋ｂ1 ｂ2 ｍ で表される２次の係数ｑ2 が、“０”であれば（すなわ
ち、前述の式（４）の条件を満たす場合）、２次歪は発
生しない。他の歪み（３次歪み等）も同様の考え方で抑
圧が可能である。
ち、前述の式（４）の条件を満たす場合）、２次歪は発
生しない。他の歪み（３次歪み等）も同様の考え方で抑
圧が可能である。
【００２８】なお、当初の設計段階で、信号伝搬経路Ａ
における第１の遅延量ＤＬ1 と信号伝搬経路Ｂにおける
第２の遅延量ＤＬ2 とが所定の関係を有する（例えば、
等しくなる）ように、信号伝搬経路Ａの長さと信号伝搬
経路Ｂの長さとをそれぞれ適当な値に設定するようにし
ても良い。この場合、第１および第２の遅延量ＤＬ1お
よびＤＬ2 は、信号線自身が持つ遅延特性によって与え
られ、遅延部１１０を別途設ける必要がなくなる。
における第１の遅延量ＤＬ1 と信号伝搬経路Ｂにおける
第２の遅延量ＤＬ2 とが所定の関係を有する（例えば、
等しくなる）ように、信号伝搬経路Ａの長さと信号伝搬
経路Ｂの長さとをそれぞれ適当な値に設定するようにし
ても良い。この場合、第１および第２の遅延量ＤＬ1お
よびＤＬ2 は、信号線自身が持つ遅延特性によって与え
られ、遅延部１１０を別途設ける必要がなくなる。
【００２９】また、分岐部１０２における電気信号の分
岐比を適当な値に選ぶことにより、第１の変調信号のレ
ベルＰ1 と第２の変調信号のレベルＰ2 とを、 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝１：ｍ で示す関係にすることができる。この場合、レベル調整
部１１１を別途設ける必要がなくなる。
岐比を適当な値に選ぶことにより、第１の変調信号のレ
ベルＰ1 と第２の変調信号のレベルＰ2 とを、 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝１：ｍ で示す関係にすることができる。この場合、レベル調整
部１１１を別途設ける必要がなくなる。
【００３０】また、電気光変換部１０４における光変調
方式を、外部光変調方式としても良く、この場合も上記
実施形態と同様の効果を奏する。
方式を、外部光変調方式としても良く、この場合も上記
実施形態と同様の効果を奏する。
【図１】本発明の一実施形態に係る光伝送システムの構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】図１の電気光変換部１０４の入出力伝達関数の
非線形性を説明するための図である。
非線形性を説明するための図である。
【図３】図１の外部光変調部１０６の入出力伝達関数の
非線形性を説明するための図である。
非線形性を説明するための図である。
【図４】従来の光伝送システムの構成の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】直接光変調方式による電気光変換部の具体的構
成を説明するためのブロック図である。
成を説明するためのブロック図である。
【図６】外部光変調方式による電気光変換部の具体的構
成を説明するためのブロック図である。
成を説明するためのブロック図である。
【図７】直接光変調方式による電気光変換部の入出力伝
達関数の非線形性を説明するための図である。
達関数の非線形性を説明するための図である。
【図８】外部光変調方式による電気光変換部の入出力伝
達関数の非線形性を説明するための図である。
達関数の非線形性を説明するための図である。
１０１…信号源 １０２…分岐部 １０３…第１の遅延部 １０４…電気光変換部 １０４１…光源 １０５…第１の光伝送路 １０６…外部光変調部 １０７…バイアス電圧発生部 １０８…第２の光伝送路 １０９…光電気変換部 １１０…第２の遅延部 １１１…レベル調整部
Claims (3)
- 【請求項１】 電気信号を光信号に変換して伝送するシ
ステムであって、 電気信号を出力する信号源と、 前記電気信号を２分岐する分岐部と、 前記分岐部において２分岐された一方の電気信号である
第１の変調信号を強度変調された光信号に変換して出力
する電気光変換部と、 前記電気光変換部から出力された光信号を伝送する第１
の光伝送路と、 前記分岐部において２分岐された他方の電気信号である
第２の変調信号に所定量の時間遅延を与える遅延部と、 所定のバイアス電圧が印加された状態で動作し、前記遅
延部から出力される第２の変調信号の大きさに従って、
前記第１の光伝送路によって伝送されてきた光信号を強
度変調する外部光変調部と、 前記外部光変調部から出力された光信号を伝送する第２
の光伝送路と、 前記第２の光伝送路によって伝送されてきた光信号を電
気信号に再変換する光電気変換部とを備える、光伝送シ
ステム。 - 【請求項２】 前記信号源を基準とし、前記分岐部，前
記電気光変換部，前記第１の光伝送路および前記外部光
変調部を経由して前記第２の光伝送路に至る信号伝搬経
路の遅延量ＤＬ1 と、前記分岐部，前記遅延部および前
記外部光変調部を経由して前記第２の光伝送路に至る信
号伝搬経路の遅延量ＤＬ2 とは、互いに等しくなるよう
に設定されており、 前記電気光変換部の入力電気信号（前記第１の変調信
号）と出力光信号との関係を記述する入出力伝達関数Ｆ
1 （ｘ）が、 Ｆ1 （ｘ）＝ａ1 ＋ｂ1 ｘ＋ｃ1 ｘ2 ＋ｄ1 ｘ3 で表わされ、 前記所定のバイアス電圧を印加された状態の前記外部光
変調部の入力電気信号（前記第２の変調信号）と出力光
信号の関係を記述する入出力伝達関数Ｆ2 （ｘ）が、 Ｆ2 （ｘ）＝ａ2 ＋ｂ2 ｘ で表わされ、 前記第１の変調信号のレベルＰ1 と、前記第２の変調信
号のレベルＰ2 との比が、 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝１：ｍ で表わされるとき、 前記ｍと、前記入出力伝達関数Ｆ1 （ｘ）およびＦ2
（ｘ）の係数とが、 ｂ1 ｂ2 ｍ＋ｃ1 ａ2 ≒０（または、ｍ≒−ｃ1 ａ2 ／
ｂ1 ｂ2 ） で表わされる関係を満足するように、前記第１および第
２の変調信号のレベルＰ 1 およびＰ2 と、前記外部光変
調部に印加されるバイアス電圧値とが設定されることを
特徴とする、請求項１に記載の光伝送システム。 - 【請求項３】 電気信号を光信号に変換して伝送する方
法であって、 前記電気信号を強度変調された第１の光信号に変換し、 前記第１の光信号を、外部光変調方式を用いて、前記電
気信号で再度強度変調することにより、歪み成分が相殺
された第２の光信号を取得し、 前記第２の光信号を光伝送路を介して伝送することを特
徴とする、光伝送方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00144596A JP3528998B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 光伝送システムおよび光伝送方法 |
| US08/707,470 US5768449A (en) | 1996-01-09 | 1996-09-04 | Optical transmission system and optical transmission method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00144596A JP3528998B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 光伝送システムおよび光伝送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09191289A true JPH09191289A (ja) | 1997-07-22 |
| JP3528998B2 JP3528998B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=11501648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00144596A Expired - Fee Related JP3528998B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 光伝送システムおよび光伝送方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5768449A (ja) |
| JP (1) | JP3528998B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017204764A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | Kddi株式会社 | 光送信装置、光受信装置および光送信方法 |
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| US6775483B1 (en) * | 1999-10-21 | 2004-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | System, device, and method for wavelength-division multiplex optical transmission |
| US6507182B2 (en) * | 2000-12-29 | 2003-01-14 | Intel Corporation | Voltage modulator circuit to control light emission for non-invasive timing measurements |
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| WO2006051849A1 (ja) * | 2004-11-11 | 2006-05-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 光送信装置、光伝送システム、光送信方法および光伝送方法 |
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| US7873329B2 (en) * | 2006-04-25 | 2011-01-18 | ThruVision Systems Limited | Transceiver having mixer/filter within receiving/transmitting cavity |
| US7634198B2 (en) * | 2006-06-21 | 2009-12-15 | Emcore Corporation | In-line distortion cancellation circuits for linearization of electronic and optical signals with phase and frequency adjustment |
| GB2474455A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-20 | Coreoptics Inc | Directly modulating the current of a laser and externally modulating the amplitude of the laser output |
| US10116390B2 (en) * | 2015-06-19 | 2018-10-30 | Maxlinear, Inc. | Hybrid direct-modulated/external modulation optical transceiver |
| WO2017129220A1 (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Methods and apparatus for multiplexing signals |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5383046A (en) * | 1992-05-29 | 1995-01-17 | Fujitsu Limited | Supervisory and control signal transmitting system for use in optically amplifying repeaters system |
| US5515199A (en) * | 1995-01-31 | 1996-05-07 | Photonic Applications, Inc. | Optical system employing near-incoherent processing for distortion correction |
-
1996
- 1996-01-09 JP JP00144596A patent/JP3528998B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-04 US US08/707,470 patent/US5768449A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017204764A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | Kddi株式会社 | 光送信装置、光受信装置および光送信方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5768449A (en) | 1998-06-16 |
| JP3528998B2 (ja) | 2004-05-24 |
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