JPH09244076A - 多波長光源 - Google Patents
多波長光源Info
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- JPH09244076A JPH09244076A JP8052017A JP5201796A JPH09244076A JP H09244076 A JPH09244076 A JP H09244076A JP 8052017 A JP8052017 A JP 8052017A JP 5201796 A JP5201796 A JP 5201796A JP H09244076 A JPH09244076 A JP H09244076A
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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
- H04B10/2572—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to forms of polarisation-dependent distortion other than PMD
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
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- Electromagnetism (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単かつ低コストな手法で無偏光の広帯域白
色パルスを得る。 【解決手段】 光パルス列発生器２１及び発振器２２に
より発生される光パルス列を位相変調器２３に入力し、
パルス繰り返し周波数に基づき位相変調器２３を駆動制
御することで、各光パルスを直交する２つの偏波状態に
交互に変化させる。この光パルス列をＥＤＦＡ２５で増
幅し、ＳＣファイバ２６で光スペクトルを拡散すること
でＳＣスペクトルを拡大し、光波長分離器２７で任意の
波長を切出し出力する。この場合、光パルス列を偏波状
態がパルス毎に交互に直交させているので、ＳＣファイ
バ２６と光変調器との接続で偏波保持する必要がない。
特に、ＳＣファイバ２６の偏波分散が十分小さければ、
直交したＳＣパルスは時間領域で重ならない。よって、
時間平均の偏光度をゼロに維持でき、無偏光の広帯域白
色パルスが得られる。
色パルスを得る。 【解決手段】 光パルス列発生器２１及び発振器２２に
より発生される光パルス列を位相変調器２３に入力し、
パルス繰り返し周波数に基づき位相変調器２３を駆動制
御することで、各光パルスを直交する２つの偏波状態に
交互に変化させる。この光パルス列をＥＤＦＡ２５で増
幅し、ＳＣファイバ２６で光スペクトルを拡散すること
でＳＣスペクトルを拡大し、光波長分離器２７で任意の
波長を切出し出力する。この場合、光パルス列を偏波状
態がパルス毎に交互に直交させているので、ＳＣファイ
バ２６と光変調器との接続で偏波保持する必要がない。
特に、ＳＣファイバ２６の偏波分散が十分小さければ、
直交したＳＣパルスは時間領域で重ならない。よって、
時間平均の偏光度をゼロに維持でき、無偏光の広帯域白
色パルスが得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光波長多重
通信システムに用いられ、互いに波長の異なる複数の光
搬送波を発生する多波長光源に関する。
通信システムに用いられ、互いに波長の異なる複数の光
搬送波を発生する多波長光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、従来の光波長多重通信システム
には、互い波長の異なる複数の光搬送波を用いられてい
る。現在、各光搬送波は個別のレーザダイオードで発生
している。しかし、最近、広帯域白色パルス（ＳＣ：su
percontinuum）と波長分離器を用いて、波長の異なる複
数の光搬送波を発生できることが論証された（Electron
ics Letters,vol.31,no.13,pp1064-1066,1995 ）。その
実験報告における構成を図１６に示す。
には、互い波長の異なる複数の光搬送波を用いられてい
る。現在、各光搬送波は個別のレーザダイオードで発生
している。しかし、最近、広帯域白色パルス（ＳＣ：su
percontinuum）と波長分離器を用いて、波長の異なる複
数の光搬送波を発生できることが論証された（Electron
ics Letters,vol.31,no.13,pp1064-1066,1995 ）。その
実験報告における構成を図１６に示す。
【０００３】図１６において、光パルス発生器１１は、
例えばモード・ロック・ファイバ・リング・レーザ（mo
de-locked fiber ring laser）を用いて、発振器１２か
らのパルス信号によりレーザ出力を変調し、幅３．５ｐ
ｓ、パルス繰り返し周波数６．３ＧＨｚの光パルス列を
発生する。
例えばモード・ロック・ファイバ・リング・レーザ（mo
de-locked fiber ring laser）を用いて、発振器１２か
らのパルス信号によりレーザ出力を変調し、幅３．５ｐ
ｓ、パルス繰り返し周波数６．３ＧＨｚの光パルス列を
発生する。
【０００４】この光パルス列をエルビニウム添加ファイ
バ増幅器（以下、ＥＤＦＡ：ErbiumDoped Fiber Amplif
ier）１３によりピークパワーが１Ｗ程度になるように
増幅する。そして、長さ３ｋｍの分散シフトファイバ
（以下、ＳＣファイバ）１４を通す。
バ増幅器（以下、ＥＤＦＡ：ErbiumDoped Fiber Amplif
ier）１３によりピークパワーが１Ｗ程度になるように
増幅する。そして、長さ３ｋｍの分散シフトファイバ
（以下、ＳＣファイバ）１４を通す。
【０００５】このとき、ＳＣファイバ１４の出力光は、
その非線形性によって光スペクトルが２００ｎｍも拡散
される。図１７にその様子を示す。図１７（ａ）、
（ｂ）はそれぞれＳＣファイバにおける時間領域の入力
パルスと出力パルスのスペクトル、図１７（ｃ）、
（ｄ）はＳＣファイバにおける波長領域の入力パルスと
出力パルスのスペクトルを示す。
その非線形性によって光スペクトルが２００ｎｍも拡散
される。図１７にその様子を示す。図１７（ａ）、
（ｂ）はそれぞれＳＣファイバにおける時間領域の入力
パルスと出力パルスのスペクトル、図１７（ｃ）、
（ｄ）はＳＣファイバにおける波長領域の入力パルスと
出力パルスのスペクトルを示す。
【０００６】図１７に示すように、極短の光パルスを非
線形な物質（例えば分散シフトファイバ）に通すと、自
己位相変調（ＳＰＭ：self phase modulation ）が起こ
り、広帯域白色パルスが発生する。このとき、ピークパ
ワーの高いパルスを使うと、ＳＰΜが強く起こり、スペ
クトルの広がりが増大する（Agrawal の「Nonlinearfib
re optics」を参照）。
線形な物質（例えば分散シフトファイバ）に通すと、自
己位相変調（ＳＰＭ：self phase modulation ）が起こ
り、広帯域白色パルスが発生する。このとき、ピークパ
ワーの高いパルスを使うと、ＳＰΜが強く起こり、スペ
クトルの広がりが増大する（Agrawal の「Nonlinearfib
re optics」を参照）。
【０００７】デューティが小さくパルス幅が数ピコセカ
ンドオーダの光パルス列を用いると、光増幅器（例えば
ＥＤＦＡ）で数ワットオーダのピークパワーを達成でき
る。さらに、分散シフトファイバに通せば、図１７
（ｃ）、（ｄ）に示すように、そのスペクトル幅は数十
ｎｍまで広げることができる。したがって、ＳＣスペク
トルの一部をフィルタ等の波長分離器で取り出せば、そ
の部分を光搬送波として利用することができる。
ンドオーダの光パルス列を用いると、光増幅器（例えば
ＥＤＦＡ）で数ワットオーダのピークパワーを達成でき
る。さらに、分散シフトファイバに通せば、図１７
（ｃ）、（ｄ）に示すように、そのスペクトル幅は数十
ｎｍまで広げることができる。したがって、ＳＣスペク
トルの一部をフィルタ等の波長分離器で取り出せば、そ
の部分を光搬送波として利用することができる。
【０００８】ＳＣスペクトルは、パルス繰り返し周波数
と同じ周波数で離れた成分からなるので、全スペクトル
の一部を波長分離器で取り出せば、複数の成分が取り出
すことができる。時間領域でみると、図１７（ａ）、
（ｂ）に示すように、取り出された信号はパルス列であ
る。もちろん、非常に狭いフィルタを使えば、一つの成
分だけを取り出すことも可能である。フィルタの帯域を
さらに広くとればパルス幅を狭くすることができる。
と同じ周波数で離れた成分からなるので、全スペクトル
の一部を波長分離器で取り出せば、複数の成分が取り出
すことができる。時間領域でみると、図１７（ａ）、
（ｂ）に示すように、取り出された信号はパルス列であ
る。もちろん、非常に狭いフィルタを使えば、一つの成
分だけを取り出すことも可能である。フィルタの帯域を
さらに広くとればパルス幅を狭くすることができる。
【０００９】このように光スペクトルが拡張された光パ
ルス列をアレー導波路型ＷＤＭ合分波器１５に入力し、
ＳＣスペクトルから互いに波長の異なる複数の光パルス
列λ１〜λｎを取り出して光搬送波とする。
ルス列をアレー導波路型ＷＤＭ合分波器１５に入力し、
ＳＣスペクトルから互いに波長の異なる複数の光パルス
列λ１〜λｎを取り出して光搬送波とする。
【００１０】上記の実験報告では、１ｎｍ間隔で１６波
のパルス列を発生して、各パルス列を光搬送波として用
い、それぞれデータ変調して伝送できたことが示されて
いる。
のパルス列を発生して、各パルス列を光搬送波として用
い、それぞれデータ変調して伝送できたことが示されて
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成による多波長光源には、光変調器の偏波依存性に影響
される点で問題がある。すなわち、通常の光変調器は、
ある偏波面の光しか変調できないので、入力光の偏波を
これと合わせる必要がある。このため、上記多波長光源
を用いた場合、モード・ロック・ファイバ・レーザか
ら、ＥＤＦＡ、数キロの分散シフトファイバ、ＷＤΜ合
分波器、光変調器、それらを繋ぐ光ファイバを全て偏波
保持型にする必要がある。
成による多波長光源には、光変調器の偏波依存性に影響
される点で問題がある。すなわち、通常の光変調器は、
ある偏波面の光しか変調できないので、入力光の偏波を
これと合わせる必要がある。このため、上記多波長光源
を用いた場合、モード・ロック・ファイバ・レーザか
ら、ＥＤＦＡ、数キロの分散シフトファイバ、ＷＤΜ合
分波器、光変調器、それらを繋ぐ光ファイバを全て偏波
保持型にする必要がある。
【００１２】この場合、偏波保持ファイバの利用が考え
られるが、コストが通常のファイバの数十倍高いばかり
か、ファイバの接続が難しく、その接続費用がかかり、
さらに性能的にも偏波消光比が落ちるという点で問題が
ある。
られるが、コストが通常のファイバの数十倍高いばかり
か、ファイバの接続が難しく、その接続費用がかかり、
さらに性能的にも偏波消光比が落ちるという点で問題が
ある。
【００１３】さらには、長さが１ｋｍ以上になると、偏
波保持ファイバの性能（偏波消光比）が落ちるという問
題もある。結局、偏波保持ファイバを用いても、偏波面
を保持できなくなって、光変調器に通すとパワーレベル
が変動してしまうことになる。
波保持ファイバの性能（偏波消光比）が落ちるという問
題もある。結局、偏波保持ファイバを用いても、偏波面
を保持できなくなって、光変調器に通すとパワーレベル
が変動してしまうことになる。
【００１４】また、上記構成による多波長光源は、光フ
ァイバが非線形効果を起こすため、非常に高パワーの光
が必要となる。高い平均パワーを達成するためには、Ｅ
ＤＦＡを使う必要がある。ＥＤＦＡの平均出力パワーを
制限しているのは、光ファイバに結合できる励起光パワ
ーである。
ァイバが非線形効果を起こすため、非常に高パワーの光
が必要となる。高い平均パワーを達成するためには、Ｅ
ＤＦＡを使う必要がある。ＥＤＦＡの平均出力パワーを
制限しているのは、光ファイバに結合できる励起光パワ
ーである。
【００１５】ここで、連続光の代わりに、幅が狭く繰り
返し周波数の低い光パルス列をＥＤＦＡで増幅すれば、
かなり高いピークパワーの光パルス列を発生できる。と
ころが、各データビットを送るためには少なくても一つ
のパルスが必要であるので、伝送できる最高のビットレ
ートはパルスの繰り返し周波数と同じである。すなわ
ち、繰り返し周波数の低い光パルス列を光搬送波として
用いると、伝送できるデータの最高ビットレートも制限
されてしまう。
返し周波数の低い光パルス列をＥＤＦＡで増幅すれば、
かなり高いピークパワーの光パルス列を発生できる。と
ころが、各データビットを送るためには少なくても一つ
のパルスが必要であるので、伝送できる最高のビットレ
ートはパルスの繰り返し周波数と同じである。すなわ
ち、繰り返し周波数の低い光パルス列を光搬送波として
用いると、伝送できるデータの最高ビットレートも制限
されてしまう。
【００１６】本発明は、上記の問題を解決するために、
簡単かつ低コストな手法で無偏光の広帯域白色パルスを
発生できる多波長光源を提供することを第１の目的と
し、また、簡単かつ低コストな手法で高いビットレート
のデータを伝送可能な広帯域白色パルスを発生できる多
波長光源を提供することを第２の目的とする。
簡単かつ低コストな手法で無偏光の広帯域白色パルスを
発生できる多波長光源を提供することを第１の目的と
し、また、簡単かつ低コストな手法で高いビットレート
のデータを伝送可能な広帯域白色パルスを発生できる多
波長光源を提供することを第２の目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
る第１の発明の多波長光源は、光パルス列を発生する光
パルス列発生手段と、この手段で発生される光パルス列
を入力し、各光パルスを直交する２つの偏波状態に交互
に変化させる偏波制御手段と、この偏波制御手段から出
力される光パルス列を増幅する光増幅器と、この光増幅
器で増幅された光パルス列の光スペクトルを拡散する光
スペクトル拡散手段と、この手段で得られた光パルス列
を任意の波長で切出し出力する光波長分離手段とを具備
して構成される。
る第１の発明の多波長光源は、光パルス列を発生する光
パルス列発生手段と、この手段で発生される光パルス列
を入力し、各光パルスを直交する２つの偏波状態に交互
に変化させる偏波制御手段と、この偏波制御手段から出
力される光パルス列を増幅する光増幅器と、この光増幅
器で増幅された光パルス列の光スペクトルを拡散する光
スペクトル拡散手段と、この手段で得られた光パルス列
を任意の波長で切出し出力する光波長分離手段とを具備
して構成される。
【００１８】前記偏波制御手段としては、位相変調器を
用い、この位相変調器の光導波路に対し、前記光パルス
列をＴＥモードとＴＭモードが半分ずつとなるように与
え、前記光パルス列の周波数に基づいてドライブするよ
うにした。
用い、この位相変調器の光導波路に対し、前記光パルス
列をＴＥモードとＴＭモードが半分ずつとなるように与
え、前記光パルス列の周波数に基づいてドライブするよ
うにした。
【００１９】他の前記偏波制御手段としては、前記光パ
ルス列を２つのパスに分配する分配手段と、この手段で
分配された一方のパスの光パルス列が他方のパルス列よ
り半周期遅延させると同時に偏波面を９０度回転させる
遅延／偏波面制御手段と、この手段で得られた両パスの
光パルス列を多重する多重手段とを備えるようにした。
ルス列を２つのパスに分配する分配手段と、この手段で
分配された一方のパスの光パルス列が他方のパルス列よ
り半周期遅延させると同時に偏波面を９０度回転させる
遅延／偏波面制御手段と、この手段で得られた両パスの
光パルス列を多重する多重手段とを備えるようにした。
【００２０】他の前記偏波制御手段としては、ファスト
モードとスローモードの２つの偏波モードを持ち、各モ
ードの伝達遅延差が前記光パルス列のパルス周期の半分
になる長さの偏波保持ファイバを用い、前記２つの偏波
モードに前記光パルス列を同じパワーで入射するように
した。
モードとスローモードの２つの偏波モードを持ち、各モ
ードの伝達遅延差が前記光パルス列のパルス周期の半分
になる長さの偏波保持ファイバを用い、前記２つの偏波
モードに前記光パルス列を同じパワーで入射するように
した。
【００２１】前記光スペクトル拡散手段は、非線形性を
有する分散シフトファイバを用いるようにした。一方、
第２の目的を達成する第２の発明の多波長光源は、光パ
ルス列を発生する光パルス列発生手段と、この手段で発
生される光パルス列を入力し、各光パルスを直交する２
つの偏波状態に交互に変化させる偏波制御手段と、この
偏波制御手段から出力される光パルス列を増幅する光増
幅器と、この光増幅器で増幅された光パルス列の光スペ
クトルを拡散する光スペクトル拡散手段と、この手段で
得られた光パルス列のパルス繰り返し周波数を逓倍する
逓倍手段と、この手段で得られた光パルス列を任意の波
長で切出し出力する光波長分離手段とを具備して構成さ
れる。
有する分散シフトファイバを用いるようにした。一方、
第２の目的を達成する第２の発明の多波長光源は、光パ
ルス列を発生する光パルス列発生手段と、この手段で発
生される光パルス列を入力し、各光パルスを直交する２
つの偏波状態に交互に変化させる偏波制御手段と、この
偏波制御手段から出力される光パルス列を増幅する光増
幅器と、この光増幅器で増幅された光パルス列の光スペ
クトルを拡散する光スペクトル拡散手段と、この手段で
得られた光パルス列のパルス繰り返し周波数を逓倍する
逓倍手段と、この手段で得られた光パルス列を任意の波
長で切出し出力する光波長分離手段とを具備して構成さ
れる。
【００２２】前記逓倍手段としては、前記光パルス列を
２つパスに分配し、一つのパスの光パルス列を半周期分
遅延させた後、再び多重する操作を繰り返し行うように
した。
２つパスに分配し、一つのパスの光パルス列を半周期分
遅延させた後、再び多重する操作を繰り返し行うように
した。
【００２３】他の逓倍手段としては、前記光パルス列を
Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個のパスに分配し、それぞれ
光パルス列を相対的に０，Ｔ／Ｎ，２Ｔ／Ｎ，３Ｔ／
Ｎ，…，（Ｎ−１）Ｔ／Ｎで遅延させて（Ｔ：パルス周
期）、再び多重するようにした。
Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個のパスに分配し、それぞれ
光パルス列を相対的に０，Ｔ／Ｎ，２Ｔ／Ｎ，３Ｔ／
Ｎ，…，（Ｎ−１）Ｔ／Ｎで遅延させて（Ｔ：パルス周
期）、再び多重するようにした。
【００２４】さらに他の前記逓倍手段としては、多重処
理にスターカプラを用い、前記光波長分離手段は複数個
の光波長分離器を備え、前記スターカプラにより逓倍さ
れた光パルス列を前記複数の光波長分離器に入力するよ
うにした。
理にスターカプラを用い、前記光波長分離手段は複数個
の光波長分離器を備え、前記スターカプラにより逓倍さ
れた光パルス列を前記複数の光波長分離器に入力するよ
うにした。
【００２５】また、第２の発明の多波長光源は、レーザ
光を出力するレーザ光源と、このレーザ光源を搬送波周
波数で直接パルス変調する変調手段と、前記レーザ光源
から出力される光パルス列のパルス幅を狭くするパルス
幅制御手段と、このパルス幅制御手段から出力される光
パルス列を増幅する光増幅器と、この光増幅器で増幅さ
れた光パルス列の光スペクトルを拡散する光スペクトル
拡散手段と、この手段で得られた光パルス列を任意の波
長で切出し出力する光波長分離手段とを具備するように
した。
光を出力するレーザ光源と、このレーザ光源を搬送波周
波数で直接パルス変調する変調手段と、前記レーザ光源
から出力される光パルス列のパルス幅を狭くするパルス
幅制御手段と、このパルス幅制御手段から出力される光
パルス列を増幅する光増幅器と、この光増幅器で増幅さ
れた光パルス列の光スペクトルを拡散する光スペクトル
拡散手段と、この手段で得られた光パルス列を任意の波
長で切出し出力する光波長分離手段とを具備するように
した。
【００２６】前記パルス幅制御手段は、電気吸収型変調
器を用い、この変調器に対し、前記光パルス列を入力
し、前記レーザ光源に対する直接変調信号に位相を合わ
せて駆動するようにした。
器を用い、この変調器に対し、前記光パルス列を入力
し、前記レーザ光源に対する直接変調信号に位相を合わ
せて駆動するようにした。
【００２７】また、第２の発明の多波長光源は、それぞ
れ同一周期で光パルス列を発生する第１及び第２の光パ
ルス列発生手段と、前記第１及び第２の光パルス列発生
手段で発生される光パルス列を多重分配する光パルス列
多重分配手段と、この手段で分配される一方の光パルス
列をモニタし、前記第１及び第２の光パルス列発生手段
のパルス間隔が半周期ずれるようにいずれか一方の光パ
ルス列発生手段を制御するパルス間隔制御手段と、前記
光パルス列多重分配手段で分配される他方の光パルス列
を増幅する光増幅器と、この光増幅器で増幅された光パ
ルス列の光スペクトルを拡散する光スペクトル拡散手段
と、この手段で得られた光パルス列を任意の波長で切出
し出力する光波長分離手段とを具備して構成される。
れ同一周期で光パルス列を発生する第１及び第２の光パ
ルス列発生手段と、前記第１及び第２の光パルス列発生
手段で発生される光パルス列を多重分配する光パルス列
多重分配手段と、この手段で分配される一方の光パルス
列をモニタし、前記第１及び第２の光パルス列発生手段
のパルス間隔が半周期ずれるようにいずれか一方の光パ
ルス列発生手段を制御するパルス間隔制御手段と、前記
光パルス列多重分配手段で分配される他方の光パルス列
を増幅する光増幅器と、この光増幅器で増幅された光パ
ルス列の光スペクトルを拡散する光スペクトル拡散手段
と、この手段で得られた光パルス列を任意の波長で切出
し出力する光波長分離手段とを具備して構成される。
【００２８】また、第２の発明の多波長光源は、それぞ
れ同一周期で光パルス列を発生する第１及び第２の光パ
ルス列発生手段と、それぞれ前記第１及び第２の光パル
ス列発生手段で発生される光パルス列を増幅する第１及
び第２の光増幅器と、それぞれ前記第１及び第２の光増
幅器で増幅された光パルス列の光スペクトルを拡散する
第１及び第２の光スペクトル拡散手段と、前記第１及び
第２の光スペクトル拡散手段から出力される光パルス列
を多重分配する光パルス列多重分配手段と、この手段で
分配される一方の光パルス列をモニタし、前記第１及び
第２の光パルス列発生手段のパルス間隔が半周期ずれる
ようにいずれか一方の光パルス列発生手段を制御するパ
ルス間隔制御手段と、前記光パルス列多重分配手段で分
配された他方の光パルス列を任意の波長で切出し出力す
る光波長分離手段とを具備して構成される。
れ同一周期で光パルス列を発生する第１及び第２の光パ
ルス列発生手段と、それぞれ前記第１及び第２の光パル
ス列発生手段で発生される光パルス列を増幅する第１及
び第２の光増幅器と、それぞれ前記第１及び第２の光増
幅器で増幅された光パルス列の光スペクトルを拡散する
第１及び第２の光スペクトル拡散手段と、前記第１及び
第２の光スペクトル拡散手段から出力される光パルス列
を多重分配する光パルス列多重分配手段と、この手段で
分配される一方の光パルス列をモニタし、前記第１及び
第２の光パルス列発生手段のパルス間隔が半周期ずれる
ようにいずれか一方の光パルス列発生手段を制御するパ
ルス間隔制御手段と、前記光パルス列多重分配手段で分
配された他方の光パルス列を任意の波長で切出し出力す
る光波長分離手段とを具備して構成される。
【００２９】
【作用】すなわち、従来の多波長光源の構成では、ＳＣ
発生用のファイバの入出力光は偏光しているが、環境の
温度などによって、偏波状態が変動する。このため、こ
の光をフィルタに通して通常の光変調器に入射すると、
変調器の出力光のパワーレベルが変動してしまう。全て
の経路を偏波保持ファイバにすることは、コストが高い
だけでなく、経路が長い場合には、偏波保持ファイバの
偏波消光比が落ちてしまう。よって、偏波保持ファイバ
の有効性も限られている。
発生用のファイバの入出力光は偏光しているが、環境の
温度などによって、偏波状態が変動する。このため、こ
の光をフィルタに通して通常の光変調器に入射すると、
変調器の出力光のパワーレベルが変動してしまう。全て
の経路を偏波保持ファイバにすることは、コストが高い
だけでなく、経路が長い場合には、偏波保持ファイバの
偏波消光比が落ちてしまう。よって、偏波保持ファイバ
の有効性も限られている。
【００３０】第１の発明では、光パルス発生器から発生
する光パルス列を各パルスの偏波状態が交互に直交する
ようにしているので、ＳＣ発生用のファイバと光変調器
への接続ファイバを偏波保持にする必要がない。特に、
ファイバの偏波分散が十分小さければ、直交したＳＣパ
ルスは時間領域で重ならない。このことから、時間平均
の偏光度をゼロに維持できる。
する光パルス列を各パルスの偏波状態が交互に直交する
ようにしているので、ＳＣ発生用のファイバと光変調器
への接続ファイバを偏波保持にする必要がない。特に、
ファイバの偏波分散が十分小さければ、直交したＳＣパ
ルスは時間領域で重ならない。このことから、時間平均
の偏光度をゼロに維持できる。
【００３１】ここで、フィルタでＳＣスペクトルの一部
を取り出して光変調器に入射すると、ある偏波の光しか
光変調器を通れないため、光パルスの偏波面が交互に直
交していれば、入射光の偏波状態をどのように回転して
も、必ず半分の光パワーが光変調器を通ることになり、
振幅変動がなくなる。但し、ビットレートがパルス繰り
返し周波数の１／４に制限される。
を取り出して光変調器に入射すると、ある偏波の光しか
光変調器を通れないため、光パルスの偏波面が交互に直
交していれば、入射光の偏波状態をどのように回転して
も、必ず半分の光パワーが光変調器を通ることになり、
振幅変動がなくなる。但し、ビットレートがパルス繰り
返し周波数の１／４に制限される。
【００３２】以上の結果、通常の最適化された帯域の電
気フィルタを用いて受信処理を行えば、変調された光パ
ルス列を特別な信号処理なしで復調することができる。
具体的には、モード・ロック・ファイバ・レーザや他の
光短パルス源の出力の偏波状態は、通常の場合固定であ
る。第１の発明では、光パルス列を偏波スクランブルす
るため、高速な偏波変調器及び偏波スイッチ等を用い
て、各光パルスの偏波状態が順次直交するように交互に
変化させる。この場合、偏波切替えの制御信号は光パル
スと同期させる。
気フィルタを用いて受信処理を行えば、変調された光パ
ルス列を特別な信号処理なしで復調することができる。
具体的には、モード・ロック・ファイバ・レーザや他の
光短パルス源の出力の偏波状態は、通常の場合固定であ
る。第１の発明では、光パルス列を偏波スクランブルす
るため、高速な偏波変調器及び偏波スイッチ等を用い
て、各光パルスの偏波状態が順次直交するように交互に
変化させる。この場合、偏波切替えの制御信号は光パル
スと同期させる。
【００３３】他の光パルス列偏波スクランブルの手法と
しては、光パルス列を２つのパスに分け、一方のパスの
光パルス列の偏波面を９０度回転させると共にそのパル
ス周期の半周期分遅延させ、再び２つのパスの光パルス
列を多重する。各パスの光パルス列はパルスの偏波状態
が交互に直交しているので、平均の偏光度をゼロにする
ことができる。
しては、光パルス列を２つのパスに分け、一方のパスの
光パルス列の偏波面を９０度回転させると共にそのパル
ス周期の半周期分遅延させ、再び２つのパスの光パルス
列を多重する。各パスの光パルス列はパルスの偏波状態
が交互に直交しているので、平均の偏光度をゼロにする
ことができる。
【００３４】さらに、他の光パルス列偏波スクランブル
の手法としては、偏波保持ファイバを用い、ファストモ
ードとスローモードの２つの偏波モードに光パルス列を
同じパワーで入射する。このとき、偏波保持ファイバを
各モードの伝達遅延差が光パルス列のパルス周期の半分
になる長さとすれば、その出力光パルス列はパルスの偏
波状態が交互に直交するようになり、平均の偏光度をゼ
ロにすることができる。
の手法としては、偏波保持ファイバを用い、ファストモ
ードとスローモードの２つの偏波モードに光パルス列を
同じパワーで入射する。このとき、偏波保持ファイバを
各モードの伝達遅延差が光パルス列のパルス周期の半分
になる長さとすれば、その出力光パルス列はパルスの偏
波状態が交互に直交するようになり、平均の偏光度をゼ
ロにすることができる。
【００３５】偏波スクランブルされた光パルス列を増幅
してから、長さ数キロの分散シフトファイバ（非偏波保
持型）を通すことで、無偏光の広帯域白色パルスを発生
できる。
してから、長さ数キロの分散シフトファイバ（非偏波保
持型）を通すことで、無偏光の広帯域白色パルスを発生
できる。
【００３６】また、偏波スクランブルを発生するために
は、必要となる高いピークパワーを得る必要があり、パ
ルス繰り返し周波数を低くしたが有利である。しかし、
高いビットレートのデ一タを送るためには、繰り返し周
波数を高くする必要がある。
は、必要となる高いピークパワーを得る必要があり、パ
ルス繰り返し周波数を低くしたが有利である。しかし、
高いビットレートのデ一タを送るためには、繰り返し周
波数を高くする必要がある。
【００３７】第２の発明では、このトレード・オフを削
除するため、まず、低い繰り返し周波数の高いピークパ
ワーの光パルス列を発生して、スペクトルを広く拡散さ
せた後、光時分割多重処理により光パルス列の繰り返し
周波数を逓倍することによって、高い繰り返し周波数の
広帯域なＳＣスペクトルを発生する。
除するため、まず、低い繰り返し周波数の高いピークパ
ワーの光パルス列を発生して、スペクトルを広く拡散さ
せた後、光時分割多重処理により光パルス列の繰り返し
周波数を逓倍することによって、高い繰り返し周波数の
広帯域なＳＣスペクトルを発生する。
【００３８】発生されたＳＣスペクトルの帯域は、元の
光パルス列のピークパワーとスペクトル幅に依存する。
したがって、スペクトル幅の広いパルスを使うと、さら
に少し低いパルスで十分なスペクトル拡張が起こる。パ
ルス光源として、レ−ザ素子を直接変調すれば、波長チ
ャ−プによってパルスのスペクトルが広がる。
光パルス列のピークパワーとスペクトル幅に依存する。
したがって、スペクトル幅の広いパルスを使うと、さら
に少し低いパルスで十分なスペクトル拡張が起こる。パ
ルス光源として、レ−ザ素子を直接変調すれば、波長チ
ャ−プによってパルスのスペクトルが広がる。
【００３９】具体的には、ＳＣスペクトルの帯域を拡大
した光パルス列を２つパスに分配し、一つのパスの光パ
ルス列を半周期分遅延させた後、再び多重する操作を繰
り返し行うことで、パルス繰り返し周波数を逓倍するこ
とができる。
した光パルス列を２つパスに分配し、一つのパスの光パ
ルス列を半周期分遅延させた後、再び多重する操作を繰
り返し行うことで、パルス繰り返し周波数を逓倍するこ
とができる。
【００４０】または、ＳＣスペクトルの帯域を拡大した
光パルス列をＮ（Ｎは２以上の自然数）個のパスに分配
し、それぞれ光パルス列を相対的に０，Ｔ／Ｎ，２Ｔ／
Ｎ，３Ｔ／Ｎ，…，（Ｎ−１）Ｔ／Ｎで遅延させて
（Ｔ：パルス周期）、再び多重することで、パルス繰り
返し周波数を逓倍することができる。この場合、多重処
理にスターカプラを用いて多重により逓倍された光パル
ス列を光波長分離器に入力することで、多数の波長の光
搬送波が得られる。
光パルス列をＮ（Ｎは２以上の自然数）個のパスに分配
し、それぞれ光パルス列を相対的に０，Ｔ／Ｎ，２Ｔ／
Ｎ，３Ｔ／Ｎ，…，（Ｎ−１）Ｔ／Ｎで遅延させて
（Ｔ：パルス周期）、再び多重することで、パルス繰り
返し周波数を逓倍することができる。この場合、多重処
理にスターカプラを用いて多重により逓倍された光パル
ス列を光波長分離器に入力することで、多数の波長の光
搬送波が得られる。
【００４１】また、レーザ光源を直接パルス変調し、例
えば電気吸収型変調器を用いてそのパルス幅を狭くする
ことで、波長チャ−プによって最終的な光パルス列のス
ペクトルを広げることができる。
えば電気吸収型変調器を用いてそのパルス幅を狭くする
ことで、波長チャ−プによって最終的な光パルス列のス
ペクトルを広げることができる。
【００４２】光パルス列発生部分の冗長構成をとること
で、信頼性を向上させることができる。この場合、光増
幅器及び光スペクトル拡散部分を含めて冗長構成をとる
ようにしてもよい。尚、必要に応じて、第１の発明と第
２の発明を組み合わせて構成してもよいことは勿論であ
る。
で、信頼性を向上させることができる。この場合、光増
幅器及び光スペクトル拡散部分を含めて冗長構成をとる
ようにしてもよい。尚、必要に応じて、第１の発明と第
２の発明を組み合わせて構成してもよいことは勿論であ
る。
【００４３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は第１の発明に
係る多波長光源の第１の実施形態を示すもので、２１は
モード・ロック・ファイバ・レーザによる光パルス発生
器である。この光パルス発生器２１は、発振器２２から
の周波数信号に基づいて光出力をパルス化する。このよ
うにして生成された光パルス列を例えばＬi Ｎb Ｏ3 位
相変調器２３に入力し、各光パルスを直交する２つの偏
波状態に交互に変化させる。
施の形態について詳細に説明する。図１は第１の発明に
係る多波長光源の第１の実施形態を示すもので、２１は
モード・ロック・ファイバ・レーザによる光パルス発生
器である。この光パルス発生器２１は、発振器２２から
の周波数信号に基づいて光出力をパルス化する。このよ
うにして生成された光パルス列を例えばＬi Ｎb Ｏ3 位
相変調器２３に入力し、各光パルスを直交する２つの偏
波状態に交互に変化させる。
【００４４】具体的には、図２に示すように、位相変調
器２３の光導波路２３１に対し、光パルス列をＴＥモー
ドとＴＭモードが半分ずつとなるように与え、同時に発
振器２２の発振出力を可変移相器２４で位相調整して、
光導波路２３１の両側に形成された一対の電極２３２，
２３３に与える。このとき、位相変調器２３では、与え
られた電圧によってＴＥモードとＴＭモードの位相差を
変えるため、出力光の偏波状態を変化させることができ
る。
器２３の光導波路２３１に対し、光パルス列をＴＥモー
ドとＴＭモードが半分ずつとなるように与え、同時に発
振器２２の発振出力を可変移相器２４で位相調整して、
光導波路２３１の両側に形成された一対の電極２３２，
２３３に与える。このとき、位相変調器２３では、与え
られた電圧によってＴＥモードとＴＭモードの位相差を
変えるため、出力光の偏波状態を変化させることができ
る。
【００４５】そこで、可変移相器２４で得られた適当な
位相と周波数と振幅の正弦波で位相変調器２３をドライ
ブすることで、各光パルスを偏波面が交互に直交するよ
うに変化させれば、偏波スクランブルを効率よく実現す
ることができる。
位相と周波数と振幅の正弦波で位相変調器２３をドライ
ブすることで、各光パルスを偏波面が交互に直交するよ
うに変化させれば、偏波スクランブルを効率よく実現す
ることができる。
【００４６】このようにして偏波スクランブルされた光
パルス列を、従来と同じようにＥＤＦＡ２５で増幅して
からＳＣファイバ２６に通す。これにより、無偏光のＳ
Ｃスペクトルが発生される。
パルス列を、従来と同じようにＥＤＦＡ２５で増幅して
からＳＣファイバ２６に通す。これにより、無偏光のＳ
Ｃスペクトルが発生される。
【００４７】したがって、この実施形態の構成によれ
ば、ＥＤＦＡ２５の入力光パルス列に偏波スクランブル
をかけることができるので、ＷＤＭ合分波器２７で分離
された複数の波長光λ１〜λｎはいずれも無偏光とな
り、光変調器の光搬送波として利用した場合にその偏波
依存性の問題を解消することができる。
ば、ＥＤＦＡ２５の入力光パルス列に偏波スクランブル
をかけることができるので、ＷＤＭ合分波器２７で分離
された複数の波長光λ１〜λｎはいずれも無偏光とな
り、光変調器の光搬送波として利用した場合にその偏波
依存性の問題を解消することができる。
【００４８】図３は第１の発明に係る多波長光源の第２
の実施形態を示すものである。尚、図３において、図１
と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複す
る説明を省略する。
の実施形態を示すものである。尚、図３において、図１
と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複す
る説明を省略する。
【００４９】この実施形態の多波長光源では、光パルス
発生器２１から出力される光パルス列を第１の光ビーム
スプリッタ（ＰＢＳ）３１により２つのパスに分配し、
一方のパスを適度な長さの偏波保持ファイバ３２に通す
ことで他方のパスより半周期遅延させ、かつその偏波面
が９０度回転するように捩じりを加えて、第２のＰＢＳ
３３により再び他方のパスの光パルス列に多重するよう
にしている。
発生器２１から出力される光パルス列を第１の光ビーム
スプリッタ（ＰＢＳ）３１により２つのパスに分配し、
一方のパスを適度な長さの偏波保持ファイバ３２に通す
ことで他方のパスより半周期遅延させ、かつその偏波面
が９０度回転するように捩じりを加えて、第２のＰＢＳ
３３により再び他方のパスの光パルス列に多重するよう
にしている。
【００５０】このとき、多重されたパルス列のパルス繰
り返し周波数が倍になるが、パルスの偏波面は交互に直
交する。このため、第２のＰＢＳ３３の多重光は偏波ス
クランブルされている。この多重光を前述のＥＤＦＡ２
５で増幅し、ＳＣファイバ２６に通すことで無偏光のＳ
Ｃスペクトルが得られ、ＷＤＭ合分波器２７で複数の波
長光λ１〜λｎに分離することができる。
り返し周波数が倍になるが、パルスの偏波面は交互に直
交する。このため、第２のＰＢＳ３３の多重光は偏波ス
クランブルされている。この多重光を前述のＥＤＦＡ２
５で増幅し、ＳＣファイバ２６に通すことで無偏光のＳ
Ｃスペクトルが得られ、ＷＤＭ合分波器２７で複数の波
長光λ１〜λｎに分離することができる。
【００５１】したがって、この実施形態の構成によれ
ば、適当な長さの偏波保持ファイバ３２と２つのＰＢＳ
３１，３３を用いて簡単に無偏光のＳＣスペクトルが得
られる。
ば、適当な長さの偏波保持ファイバ３２と２つのＰＢＳ
３１，３３を用いて簡単に無偏光のＳＣスペクトルが得
られる。
【００５２】図４は第１の発明に係る多波長光源の第３
の実施形態を示すものである。尚、図４において、図１
と同一部分には同一符号を付して示し、ここでも重複す
る説明を省略する。
の実施形態を示すものである。尚、図４において、図１
と同一部分には同一符号を付して示し、ここでも重複す
る説明を省略する。
【００５３】この実施形態の多波長光源では、光パルス
発生器２１の光を適当な長さＬの偏波保持ファイバ４１
を用い、そのファストモードとスローモードに半分ずつ
入るように入射し、その出力光を前述のＥＤＦＡ２５に
入力する。
発生器２１の光を適当な長さＬの偏波保持ファイバ４１
を用い、そのファストモードとスローモードに半分ずつ
入るように入射し、その出力光を前述のＥＤＦＡ２５に
入力する。
【００５４】このとき、偏波保持ファイバ４１の偏波分
散によって、直交している光パルス列のタイミングが次
第にずれていく。そこで、ファーストモードとスローモ
ードの光パルス列が互いに半周期ずれるように偏波保持
ファイバ４１の長さＬを設定すると、時間平均の偏光度
をゼロにすることができる。
散によって、直交している光パルス列のタイミングが次
第にずれていく。そこで、ファーストモードとスローモ
ードの光パルス列が互いに半周期ずれるように偏波保持
ファイバ４１の長さＬを設定すると、時間平均の偏光度
をゼロにすることができる。
【００５５】したがって、この実施形態の構成によれ
ば、適当な長さの偏波保持ファイバ４１を用いるだけ
で、簡単に無偏光のＳＣスクランブルが得られるように
なる。図５は第２の発明に係る第１の実施形態の構成を
示すものである。尚、図５において、図１と同一部分に
は同一符号を付して示し、ここでも重複する説明を省略
する。
ば、適当な長さの偏波保持ファイバ４１を用いるだけ
で、簡単に無偏光のＳＣスクランブルが得られるように
なる。図５は第２の発明に係る第１の実施形態の構成を
示すものである。尚、図５において、図１と同一部分に
は同一符号を付して示し、ここでも重複する説明を省略
する。
【００５６】この実施形態の多波長光源では、ＳＣファ
イバ２６でスペクトルが拡張された光出力を逓倍器５１
を介してＷＤＭ合分波器２７に入力する。逓倍器５１
は、まず入力された光パルス列（１周期をＴとする）を
３ｄＢカプラ５１１で２つのパスに分配し、一方のパス
の光パルス列を他方のパスの光パルス列より半周期分
（Ｔ／２）遅延させた後、再び３ｄＢカプラ５１２によ
り多重することで、パルス繰り返し周波数を倍増する。
イバ２６でスペクトルが拡張された光出力を逓倍器５１
を介してＷＤＭ合分波器２７に入力する。逓倍器５１
は、まず入力された光パルス列（１周期をＴとする）を
３ｄＢカプラ５１１で２つのパスに分配し、一方のパス
の光パルス列を他方のパスの光パルス列より半周期分
（Ｔ／２）遅延させた後、再び３ｄＢカプラ５１２によ
り多重することで、パルス繰り返し周波数を倍増する。
【００５７】続いて、同じように光パルス列を３ｄＢカ
プラ５１２により２つパスに分配し、一方のパスの光パ
ルス列をさらに半周期分（Ｔ／４）遅延させた後、３ｄ
Ｂカプラ５１３により再び多重することで、パルス繰り
返し周波数をさらに倍増する。これにより、光パルス列
は４倍のパルス繰り返し周波数に逓倍されてＷＤＭ合分
波器２７に送られるようになる。
プラ５１２により２つパスに分配し、一方のパスの光パ
ルス列をさらに半周期分（Ｔ／４）遅延させた後、３ｄ
Ｂカプラ５１３により再び多重することで、パルス繰り
返し周波数をさらに倍増する。これにより、光パルス列
は４倍のパルス繰り返し周波数に逓倍されてＷＤＭ合分
波器２７に送られるようになる。
【００５８】尚、図５では逓倍段数を２段としたが、さ
らに段数を増やすことで必要な繰り返し周波数を得るま
で逓倍することが可能である。したがって、この実施形
態の構成によれば、高いピークパワーの光パルス列を発
生するために、幅が狭く繰り返し周波数の低い光パルス
列をＥＤＦＡ２５で増幅するようにしても、単に光逓倍
器を用いるだけで、簡単かつ低コストな手法で光パルス
列を逓倍することができるので、高いビットレートのデ
ータを伝送可能な広帯域白色パルスを発生することがで
きる。
らに段数を増やすことで必要な繰り返し周波数を得るま
で逓倍することが可能である。したがって、この実施形
態の構成によれば、高いピークパワーの光パルス列を発
生するために、幅が狭く繰り返し周波数の低い光パルス
列をＥＤＦＡ２５で増幅するようにしても、単に光逓倍
器を用いるだけで、簡単かつ低コストな手法で光パルス
列を逓倍することができるので、高いビットレートのデ
ータを伝送可能な広帯域白色パルスを発生することがで
きる。
【００５９】ここで、最後の３ｄＢカプラ５１３の２つ
の出力ポートからほぼ同じように逓倍された光パルス列
が得られる。そこで、この２つの出力光パルス列を各々
独立したＷＤＭ合分波器に入力し、両方とも互いに異な
る波長別に波長分離することで、さらに多数のチャンネ
ルを利用できる。
の出力ポートからほぼ同じように逓倍された光パルス列
が得られる。そこで、この２つの出力光パルス列を各々
独立したＷＤＭ合分波器に入力し、両方とも互いに異な
る波長別に波長分離することで、さらに多数のチャンネ
ルを利用できる。
【００６０】図６は第２の発明に係る多波長光源の第２
の実施形態の構成を示すものである。尚、図６におい
て、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここで
も重複する説明を省略する。
の実施形態の構成を示すものである。尚、図６におい
て、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここで
も重複する説明を省略する。
【００６１】この実施形態の多波長光源は、３ｄＢカプ
ラの代わりに、１×Ｎの光分配器６１を用いて光パルス
列をＮ個のパスに分配し、それぞれ光パルス列を相対的
に、０，Ｔ／Ｎ，２Ｔ／Ｎ，３Ｔ／Ｎ，…，（Ｎ−１）
Ｔ／Ｎで遅延させて（Ｔ：パルス周期、図ではＮ＝
４）、再びＮ×Ｎのスターカプラ６２で多重する。これ
により、光パルス列をＮ逓倍することができる。
ラの代わりに、１×Ｎの光分配器６１を用いて光パルス
列をＮ個のパスに分配し、それぞれ光パルス列を相対的
に、０，Ｔ／Ｎ，２Ｔ／Ｎ，３Ｔ／Ｎ，…，（Ｎ−１）
Ｔ／Ｎで遅延させて（Ｔ：パルス周期、図ではＮ＝
４）、再びＮ×Ｎのスターカプラ６２で多重する。これ
により、光パルス列をＮ逓倍することができる。
【００６２】ここで、多重用のスターカプラ６２にはＮ
個の出力ポートがあるので、Ｎ本のパスに光パルス列を
発生できる。各パスの光パルス列をＷＤＭ合分波器６３
１，６３２に入力すれば、それぞれ互いに異なる複数の
波長光に分離することができる。
個の出力ポートがあるので、Ｎ本のパスに光パルス列を
発生できる。各パスの光パルス列をＷＤＭ合分波器６３
１，６３２に入力すれば、それぞれ互いに異なる複数の
波長光に分離することができる。
【００６３】勿論、図５と図６に示す構成を組み合わせ
て、所望なパス数と所望の逓倍数の光パルス列を得るよ
うにしてもよい。図７は第２の発明に係る多波長光源の
第３の実施形態の構成を示すものである。尚、図７にお
いて、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここ
でも重複する説明を省略する。
て、所望なパス数と所望の逓倍数の光パルス列を得るよ
うにしてもよい。図７は第２の発明に係る多波長光源の
第３の実施形態の構成を示すものである。尚、図７にお
いて、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここ
でも重複する説明を省略する。
【００６４】この実施形態の多波長光源は、コヒーレン
ト光を発生するレーザダイオード７１を発振器２２の出
力で直接パルス変調し、その光出力を電気吸収型変調器
７２に入力し、この電気吸収型変調器７２を可変移相器
７３で位相調整された発振器出力で駆動し、その光出力
を前述のＥＤＦＡ２５に入力する。
ト光を発生するレーザダイオード７１を発振器２２の出
力で直接パルス変調し、その光出力を電気吸収型変調器
７２に入力し、この電気吸収型変調器７２を可変移相器
７３で位相調整された発振器出力で駆動し、その光出力
を前述のＥＤＦＡ２５に入力する。
【００６５】すなわち、レーザダイオード７１を直接パ
ルス変調した場合、その光パルス列のスペクトルは、外
部変調で発生された光パルス列のスペクトルに比べて数
倍広いので、非線形な光物質に通すと、スペクトルも数
倍広がるようになる。
ルス変調した場合、その光パルス列のスペクトルは、外
部変調で発生された光パルス列のスペクトルに比べて数
倍広いので、非線形な光物質に通すと、スペクトルも数
倍広がるようになる。
【００６６】このとき、光パルス列を電気吸収型変調器
７２に入力し、直接変調信号と位相を合わせた信号で駆
動することで、直接変調で発生された光パルス列のパル
ス幅をさらに狭くし、ジッターと雑音を抑えることがで
きる。
７２に入力し、直接変調信号と位相を合わせた信号で駆
動することで、直接変調で発生された光パルス列のパル
ス幅をさらに狭くし、ジッターと雑音を抑えることがで
きる。
【００６７】したがって、上記構成によれば、光パルス
列のパルス幅を極めて狭くすることができ、しかも光パ
ルス列のスペクトルが十分広く広がっているため、ＥＤ
ＦＡ２５に通しても高い平均パワーを達成することがで
きる。これにより、簡単かつ低コストな手法で高いビッ
トレートのデータを伝送可能な広帯域白色パルスを発生
することができる。
列のパルス幅を極めて狭くすることができ、しかも光パ
ルス列のスペクトルが十分広く広がっているため、ＥＤ
ＦＡ２５に通しても高い平均パワーを達成することがで
きる。これにより、簡単かつ低コストな手法で高いビッ
トレートのデータを伝送可能な広帯域白色パルスを発生
することができる。
【００６８】図８は第２の発明に係る多波長光源の第４
の実施形態の構成を示すものである。尚、図８におい
て、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここで
も重複する説明を省略する。
の実施形態の構成を示すものである。尚、図８におい
て、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここで
も重複する説明を省略する。
【００６９】この実施形態による多波長光源は、光パル
ス発生部分を冗長させたもので、第１及び第２の光パル
ス発生器８１１，８１２を備える。第１の光パルス発生
器８１１は発振器２２から出力される周波数信号により
直接パルス変調し、第２の光パルス発生器８１２は発振
器２２の出力を可変遅延回路８２で遅延させた周波数信
号によりパルス変調する。
ス発生部分を冗長させたもので、第１及び第２の光パル
ス発生器８１１，８１２を備える。第１の光パルス発生
器８１１は発振器２２から出力される周波数信号により
直接パルス変調し、第２の光パルス発生器８１２は発振
器２２の出力を可変遅延回路８２で遅延させた周波数信
号によりパルス変調する。
【００７０】第１及び第２の光パルス発生器８１１，８
１２から出力される光パルス列は３ｄＢカプラ８３で合
成分配され、一方のパスの光パルス列はＥＤＦＡ２５
に、他方のパスの光パルス列は光検出器（ＰＤ）８４に
送られる。
１２から出力される光パルス列は３ｄＢカプラ８３で合
成分配され、一方のパスの光パルス列はＥＤＦＡ２５
に、他方のパスの光パルス列は光検出器（ＰＤ）８４に
送られる。
【００７１】光検出器８４は光パルス列の発生をモニタ
するためのもので、そのモニタ出力はパルス間隔制御回
路８５に送られる。この制御回路８５はモニタ信号から
パルス間隔を識別し、そのパルス間隔が一定となるよう
に可変遅延回路８２の遅延量をコントロールする。
するためのもので、そのモニタ出力はパルス間隔制御回
路８５に送られる。この制御回路８５はモニタ信号から
パルス間隔を識別し、そのパルス間隔が一定となるよう
に可変遅延回路８２の遅延量をコントロールする。
【００７２】すなわち、上記構成による多波長光源で
は、２つの光パルス発生器８１１，８１２を用いて、各
出力光パルス列を多重するようにしている。このとき、
その２つの光パルス列のタイミングを、多重の際にパル
スが重ならないようにに調整する必要がある。パルスが
重なると、干渉により多波長光源の出力レベルが変動し
てしまう。
は、２つの光パルス発生器８１１，８１２を用いて、各
出力光パルス列を多重するようにしている。このとき、
その２つの光パルス列のタイミングを、多重の際にパル
スが重ならないようにに調整する必要がある。パルスが
重なると、干渉により多波長光源の出力レベルが変動し
てしまう。
【００７３】そこで、多重された光パルス列を光検出器
８４でモニタし、元の繰り返し周波数の倍の周波数成分
が最大になるように可変遅延回路８２の遅延量を制御
し、光パルス列のタイミングを調整する。これにより、
一方の光パルス列の各パルスが他方の光パルス列のちょ
うど真ん中に入れることができる。
８４でモニタし、元の繰り返し周波数の倍の周波数成分
が最大になるように可変遅延回路８２の遅延量を制御
し、光パルス列のタイミングを調整する。これにより、
一方の光パルス列の各パルスが他方の光パルス列のちょ
うど真ん中に入れることができる。
【００７４】この構成によれば、一方の光パルス発生器
が故障しても、他方の光パルス発生器が継続して動作す
るので、瞬断することなく各光搬送波を発生し続けるこ
とができ、信頼性を向上させることができる。尚、その
場合にはパルス間隔が広くなるため、伝送ビットレート
が下がる。よって、予め故障時を考慮してビットレート
を制限しておく必要がある。
が故障しても、他方の光パルス発生器が継続して動作す
るので、瞬断することなく各光搬送波を発生し続けるこ
とができ、信頼性を向上させることができる。尚、その
場合にはパルス間隔が広くなるため、伝送ビットレート
が下がる。よって、予め故障時を考慮してビットレート
を制限しておく必要がある。
【００７５】図９は第２の発明に係る多波長光源の第５
の実施形態の構成を示すものである。尚、図９におい
て、図８と同一部分には同一符号を付して示し、ここで
も重複する説明は省略する。
の実施形態の構成を示すものである。尚、図９におい
て、図８と同一部分には同一符号を付して示し、ここで
も重複する説明は省略する。
【００７６】この実施形態の多波長光源は、図８に示し
た光パルス発生器の冗長構成に加え、ＥＤＦＡも含めて
冗長させたものである。すなわち、第１及び第２の光パ
ルス発生器８１１，８１２から出力される光パルス列
を、それぞれ第１及び第２のＥＤＦＡ９１１，９１２で
増幅した後、ＳＣファイバ９２１，９２２で光スペクト
ルを拡散する。
た光パルス発生器の冗長構成に加え、ＥＤＦＡも含めて
冗長させたものである。すなわち、第１及び第２の光パ
ルス発生器８１１，８１２から出力される光パルス列
を、それぞれ第１及び第２のＥＤＦＡ９１１，９１２で
増幅した後、ＳＣファイバ９２１，９２２で光スペクト
ルを拡散する。
【００７７】このようにして得られた２つの光パルス列
は３ｄＢカプラ９３で合成分配される。一方のパスの光
パルス列はＷＤＭ合分波器２７に送られ、適宜複数の波
長光に分波される。また、他方のパスの光パルス列は光
検出器（ＰＤ）８４によってモニタされ、そのモニタ出
力は制御回路８５に送られる。この制御回路８５はモニ
タ信号からパルス間隔を識別し、そのパルス間隔が一定
となるように可変遅延回路８２の遅延量をコントロール
する。
は３ｄＢカプラ９３で合成分配される。一方のパスの光
パルス列はＷＤＭ合分波器２７に送られ、適宜複数の波
長光に分波される。また、他方のパスの光パルス列は光
検出器（ＰＤ）８４によってモニタされ、そのモニタ出
力は制御回路８５に送られる。この制御回路８５はモニ
タ信号からパルス間隔を識別し、そのパルス間隔が一定
となるように可変遅延回路８２の遅延量をコントロール
する。
【００７８】上記構成によれば、ＥＤＦＡを含めて冗長
構成をとっているので、さらに信頼性を向上させること
ができる。ここで、上記構成では、光パルス列のモニタ
をＳＣファイバ９２１，９２２の各出力の多重光につい
て行うようにしている。ＳＣファイバ９２１，９２２の
前に多重することもできるが、パワーがカプラの挿入損
失分減ってしまい、その分出力スペクトル幅も減ってし
まう。よって、実施形態の構成のように、ＳＣファイバ
９２１，９２２の後でモニタした方が有利である。
構成をとっているので、さらに信頼性を向上させること
ができる。ここで、上記構成では、光パルス列のモニタ
をＳＣファイバ９２１，９２２の各出力の多重光につい
て行うようにしている。ＳＣファイバ９２１，９２２の
前に多重することもできるが、パワーがカプラの挿入損
失分減ってしまい、その分出力スペクトル幅も減ってし
まう。よって、実施形態の構成のように、ＳＣファイバ
９２１，９２２の後でモニタした方が有利である。
【００７９】ところで、図５乃至図９に示した第２の発
明の各実施形態においても、ＳＣファイバ出力の偏波状
態が固定であるため、光変調器の偏波依存性に影響され
る問題がある。そこで、各実施形態において、第１の発
明の構成を適用すれば、この問題は解決できる。図１０
乃至図１４にそれぞれ図５乃至図９の実施形態の変形例
を示す。
明の各実施形態においても、ＳＣファイバ出力の偏波状
態が固定であるため、光変調器の偏波依存性に影響され
る問題がある。そこで、各実施形態において、第１の発
明の構成を適用すれば、この問題は解決できる。図１０
乃至図１４にそれぞれ図５乃至図９の実施形態の変形例
を示す。
【００８０】各図において、ＥＤＦＡ２５または９１
１，９１２の前段には偏波切替器１０１が設けられる。
この偏波切替器１０１には、例えば図１または図３、図
４に示した実施形態の構成が適用可能である。
１，９１２の前段には偏波切替器１０１が設けられる。
この偏波切替器１０１には、例えば図１または図３、図
４に示した実施形態の構成が適用可能である。
【００８１】図１５は第１または第２の発明による多波
長光源を用いたＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワー
ク）の構成を示すもので、Ａは上記した第１乃至第８の
実施形態のいずれかによる多波長光源であり、この波長
光源Ａで発生される光搬送波λ１〜λｎはそれぞれ各送
信ノード内の光変調器Ｂ１〜Ｂｎに入力され、適宜送信
データで変調される。
長光源を用いたＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワー
ク）の構成を示すもので、Ａは上記した第１乃至第８の
実施形態のいずれかによる多波長光源であり、この波長
光源Ａで発生される光搬送波λ１〜λｎはそれぞれ各送
信ノード内の光変調器Ｂ１〜Ｂｎに入力され、適宜送信
データで変調される。
【００８２】これらの光変調信号はスターカプラＣで波
長多重されて再びｍチャンネルに分配され、それぞれ受
信ノードに送られる。各受信ノードでは所望の波長の光
信号を光フィルタＤ１〜Ｄｍで選択し、光受信部（Ｒ
Ｘ）Ｅ１〜Ｅｍで受信することができる。
長多重されて再びｍチャンネルに分配され、それぞれ受
信ノードに送られる。各受信ノードでは所望の波長の光
信号を光フィルタＤ１〜Ｄｍで選択し、光受信部（Ｒ
Ｘ）Ｅ１〜Ｅｍで受信することができる。
【００８３】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、簡単
かつ低コストな手法で無偏光の広帯域白色パルスを発生
できる多波長光源を提供することができる。また、第２
の発明によれば、簡単かつ低コストな手法で高いビット
レートのデータを伝送可能な広帯域白色パルスを発生で
きる多波長光源を提供することができる。さらに、第１
及び第２の発明を組み合わせることで、無偏光かつ高い
ビットレートの伝送が可能な多波長光源を提供すること
ができる。
かつ低コストな手法で無偏光の広帯域白色パルスを発生
できる多波長光源を提供することができる。また、第２
の発明によれば、簡単かつ低コストな手法で高いビット
レートのデータを伝送可能な広帯域白色パルスを発生で
きる多波長光源を提供することができる。さらに、第１
及び第２の発明を組み合わせることで、無偏光かつ高い
ビットレートの伝送が可能な多波長光源を提供すること
ができる。
【図１】 第１の発明に係る多波長光源の第１の実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態に用いられる位相変調器とその使
用例を示す斜視図である。
用例を示す斜視図である。
【図３】 第１の発明に係る多波長光源の第２の実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図４】 第１の発明に係る多波長光源の第３の実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図５】 第２の発明に係る多波長光源の第１の実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図６】 第２の発明に係る多波長光源の第２の実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図７】 第２の発明に係る多波長光源の第３の実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図８】 第２の発明に係る多波長光源の第４の実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図９】 第２の発明に係る多波長光源の第５の実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図１０】 図５の実施形態に第１の発明を適用した場
合の構成を示すブロック図である。
合の構成を示すブロック図である。
【図１１】 図６の実施形態に第１の発明を適用した場
合の構成を示すブロック図である。
合の構成を示すブロック図である。
【図１２】 図７の実施形態に第１の発明を適用した場
合の構成を示すブロック図である。
合の構成を示すブロック図である。
【図１３】 図８の実施形態に第１の発明を適用した場
合の構成を示すブロック図である。
合の構成を示すブロック図である。
【図１４】 図９の実施形態に第１の発明を適用した場
合の構成を示すブロック図である。
合の構成を示すブロック図である。
【図１５】 第１または第２の発明による多波長光源を
用いたＬＡＮの構成例を示すブロック図である。
用いたＬＡＮの構成例を示すブロック図である。
【図１６】 従来の多波長光源の構成を示すブロック図
である。
である。
【図１７】 本発明に関する多波長光源の動作原理を説
明するためのスペクトル波形図である。
明するためのスペクトル波形図である。
２１…光パルス発生器 ２２…発振器 ２３…Ｌi Ｎb Ｏ3 位相変調器 ２３１…光導波路 ２３２，２３３…電極 ２４…可変移相器 ２５…ＥＤＦＡ ２６…ＳＣファイバ ２７…ＷＤＭ合分波器 ３１…第１のＰＢＳ ３２…偏波保持ファイバ ３３…第２のＰＢＳ ４１…偏波保持ファイバ ５１…逓倍器 ５１１，５１２，５１３…３ｄＢカプラ ６１…１×Ｎ光分配器 ６２…スターカプラ ６３１，６３２…ＷＤＭ合分波器 ７１…レーザダイオード ７２…電気吸収型変調器 ７３…可変移相器 ８１１，８１２…光パルス発生器 ８２…可変遅延回路 ８３…３ｄＢカプラ ８４…光検出器（ＰＤ） ８５…パルス間隔制御回路 ９１１，９１２…ＥＤＦＡ ９２１，９２２…ＳＣファイバ ９３…３ｄＢカプラ １０１…偏波切替器 Ａ…多波長光源 Ｂ１〜Ｂｎ…光変調器 Ｃ…スターカプラ Ｄ１〜Ｄｍ…光フィルタ Ｅ１〜Ｅｍ…光受信部（ＲＸ）
Claims (14)
- 【請求項１】光パルス列を発生する光パルス列発生手段
と、 この手段で発生される光パルス列を入力し、各光パルス
を直交する２つの偏波状態に交互に変化させる偏波制御
手段と、 この偏波制御手段から出力される光パルス列を増幅する
光増幅器と、 この光増幅器で増幅された光パルス列の光スペクトルを
拡散する光スペクトル拡散手段と、 この手段で得られた光パルス列を任意の波長で切出し出
力する光波長分離手段とを具備することを特徴とする多
波長光源。 - 【請求項２】前記偏波制御手段は、位相変調器を用い、
この位相変調器の光導波路に対し、前記光パルス列をＴ
ＥモードとＴＭモードが半分ずつとなるように与え、前
記光パルス列の周波数に基づいてドライブすることを特
徴とする請求項１記載の多波長光源。 - 【請求項３】前記偏波制御手段は、前記光パルス列を２
つのパスに分配する分配手段と、この手段で分配された
一方のパスの光パルス列が他方のパルス列より半周期遅
延させると同時に偏波面を９０度回転させる遅延／偏波
面制御手段と、この手段で得られた両パスの光パルス列
を多重する多重手段とを備えることを特徴とする請求項
１記載の多波長光源。 - 【請求項４】前記偏波制御手段は、ファストモードとス
ローモードの２つの偏波モードを持ち、各モードの伝達
遅延差が前記光パルス列のパルス周期の半分になる長さ
の偏波保持ファイバを用い、前記２つの偏波モードに前
記光パルス列を同じパワーで入射することを特徴とする
請求項１記載の多波長光源。 - 【請求項５】前記光スペクトル拡散手段は、非線形性を
有する分散シフトファイバを用いることを特徴とする請
求項１記載の多波長光源。 - 【請求項６】光パルス列を発生する光パルス列発生手段
と、 この手段で発生される光パルス列を入力し、各光パルス
を直交する２つの偏波状態に交互に変化させる偏波制御
手段と、 この偏波制御手段から出力される光パルス列を増幅する
光増幅器と、 この光増幅器で増幅された光パルス列の光スペクトルを
拡散する光スペクトル拡散手段と、 この手段で得られた光パルス列のパルス繰り返し周波数
を逓倍する逓倍手段と、 この手段で得られた光パルス列を任意の波長で切出し出
力する光波長分離手段とを具備することを特徴とする多
波長光源。 - 【請求項７】前記逓倍手段は、前記光パルス列を２つパ
スに分配し、一つのパスの光パルス列を半周期分遅延さ
せた後、再び多重する操作を繰り返し行うことを特徴と
する請求項６記載の多波長光源。 - 【請求項８】前記逓倍手段は、前記光パルス列をＮ（Ｎ
は２以上の自然数）個のパスに分配し、それぞれ光パル
ス列を相対的に０，Ｔ／Ｎ，２Ｔ／Ｎ，３Ｔ／Ｎ，…，
（Ｎ−１）Ｔ／Ｎで遅延させて（Ｔ：パルス周期）、再
び多重することを特徴とする請求項６記載の多波長光
源。 - 【請求項９】前記逓倍手段は多重処理にスターカプラを
用い、前記光波長分離手段は複数個の光波長分離器を備
え、前記スターカプラにより逓倍された光パルス列を前
記複数の光波長分離器に入力するようにしたことを特徴
とする請求項８記載の多波長光源。 - 【請求項１０】レーザ光を出力するレーザ光源と、 このレーザ光源を搬送波周波数で直接パルス変調する変
調手段と、 前記レーザ光源から出力される光パルス列のパルス幅を
狭くするパルス幅制御手段と、 このパルス幅制御手段から出力される光パルス列を増幅
する光増幅器と、 この光増幅器で増幅された光パルス列の光スペクトルを
拡散する光スペクトル拡散手段と、 この手段で得られた光パルス列を任意の波長で切出し出
力する光波長分離手段とを具備することを特徴とする多
波長光源。 - 【請求項１１】前記パルス幅制御手段は、電気吸収型変
調器を用い、この変調器に対し、前記光パルス列を入力
し、前記レーザ光源に対する直接変調信号に位相を合わ
せて駆動することを特徴とする請求項１０記載の多波長
光源。 - 【請求項１２】それぞれ同一周期で光パルス列を発生す
る第１及び第２の光パルス列発生手段と、 前記第１及び第２の光パルス列発生手段で発生される光
パルス列を多重分配する光パルス列多重分配手段と、 この手段で分配される一方の光パルス列をモニタし、前
記第１及び第２の光パルス列発生手段のパルス間隔が半
周期ずれるようにいずれか一方の光パルス列発生手段を
制御するパルス間隔制御手段と、 前記光パルス列多重分配手段で分配される他方の光パル
ス列を増幅する光増幅器と、 この光増幅器で増幅された光パルス列の光スペクトルを
拡散する光スペクトル拡散手段と、 この手段で得られた光パルス列を任意の波長で切出し出
力する光波長分離手段とを具備することを特徴とする多
波長光源。 - 【請求項１３】それぞれ同一周期で光パルス列を発生す
る第１及び第２の光パルス列発生手段と、 それぞれ前記第１及び第２の光パルス列発生手段で発生
される光パルス列を増幅する第１及び第２の光増幅器
と、 それぞれ前記第１及び第２の光増幅器で増幅された光パ
ルス列の光スペクトルを拡散する第１及び第２の光スペ
クトル拡散手段と、 前記第１及び第２の光スペクトル拡散手段から出力され
る光パルス列を多重分配する光パルス列多重分配手段
と、 この手段で分配される一方の光パルス列をモニタし、前
記第１及び第２の光パルス列発生手段のパルス間隔が半
周期ずれるようにいずれか一方の光パルス列発生手段を
制御するパルス間隔制御手段と、 前記光パルス列多重分配手段で分配された他方の光パル
ス列を任意の波長で切出し出力する光波長分離手段とを
具備することを特徴とする多波長光源。 - 【請求項１４】さらに、前記光増幅器に入力される前
に、前記光パルス列の各光パルスを直交する２つの偏波
状態に交互に変化させる偏波制御手段を備えることを特
徴とする請求項６、１０、１２、１３いずれかに記載の
多波長光源。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8052017A JPH09244076A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 多波長光源 |
| US08/813,590 US6081355A (en) | 1996-03-08 | 1997-03-07 | Multi-wavelength light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8052017A JPH09244076A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 多波長光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09244076A true JPH09244076A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12903056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8052017A Pending JPH09244076A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 多波長光源 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6081355A (ja) |
| JP (1) | JPH09244076A (ja) |
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