JPH09298512A - 光通信ネットワーク - Google Patents

光通信ネットワーク

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JPH09298512A
JPH09298512A JP8137533A JP13753396A JPH09298512A JP H09298512 A JPH09298512 A JP H09298512A JP 8137533 A JP8137533 A JP 8137533A JP 13753396 A JP13753396 A JP 13753396A JP H09298512 A JPH09298512 A JP H09298512A
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JP
Japan
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optical
wavelength
optical signal
signal
master station
Prior art date
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Pending
Application number
JP8137533A
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English (en)
Inventor
Yukihisa Shinoda
雪久 篠田
Norifumi Kobayashi
憲文 小林
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.)
Hitachi Cable Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Hitachi Cable Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ビートを利用した光通信ネットワークの波長観
測において、光信号の偏波状態が変動すると、ビートレ
ベルが変動し、波長検出が不安定となる。 【解決手段】光カプラ1 、2 光ファイバ3 を介して親局
4 と接続された複数の子局5 、6 は、光送信器21から、
送信信号により変調された光信号を親局へ送信する。同
時に一部の光信号32cは光カプラ22、23を経て光受信器
24に入力し、親局からは可変波長光送信器19で発せら
れ、偏波スクランブラ33により偏波をランダム状態にさ
れた可変波長光信号31aが光カプラ17、7 、2 、22、23
を経て光信号31fとして光受信器24に入力する。光信号
31f、32cによるビートを親局に送信し、親局はビート
の検出と波長カウンタ16による可変波長光信号の波長測
定により子局光信号の波長を観測する。光信号31fの偏
波がランダムであり、子局光信号が直線偏光であるた
め、偏波の位相差によるビートレベルの変動がない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波長多重を用い
て複数の子局が親局へ同時に信号伝送を行う光通信ネッ
トワークに関するものである。
【0002】
【従来の技術】1つの親局と複数の子局により構成され
る光通信ネットワークの従来例を図5に示す。複数の子
局5、6は光カプラ1、2を介して1本の光ファイバ3
に接続され、光ファイバ3を介して親局4と接続されて
いる。各子局5、6は、変調器20において、各子局毎
に異なる周波数の搬送波信号を子局送信信号28により
変調した後、光送信器21により光信号に変換して親局
4へ送出する。親局4では、各子局から伝送された光信
号を光受信器8により一括受信する。この構成により各
子局からは別々の光信号で伝送されてくるにもかかわら
ず、親局4では周波数多重信号として受信される。周波
数選択機能を有する復調器9、10により各子局光信号
の選択及び復調を行うことができる。
【0003】しかし、1つの受光素子で2つ以上の光信
号を同時に受信すると、それらの光信号の波長差に相当
する周波数にビートを発生する。例えば1550nm帯
の単一モード発信したDFB−LD(分布帰還型半導体
レーザ)の場合、2つのLDの波長間隔が約0.02n
m以下になると光ビートの中心周波数は2GHzの帯域
内に発生する。ビートが発生すると、光信号の直流成分
と単位周波数当たりの雑音成分により求められる相対強
度雑音が劣化する。このビートが受光後の周波数多重信
号の帯域内に発生すると、復調後の信号S/Nを低下さ
せてしまう。そのため、ネットワークに収容する子局光
送信器は、全て異なる波長を使用し、一波長ごとの波長
間隔をビートが周波数多重信号の帯域外になるように設
定する必要がある。
【0004】このような光通信ネットワークでは、親局
が各子局光信号の波長を正確に観測することが重要であ
る。波長観測方法を図6に示す。親局4は、波長制御回
路18により可変波長光送信器19の波長を一定波長範
囲内において変化させて子局5、6へ送信する。図2に
可変波長光送信器の発光波長の時間特性を示す。波長
は、図2(a)に示すように三角波状あるいは図2
(b)に示すようにノコギリ波状に周期的に変化する。
子局5、6は、親局4から送信された可変波長光信号3
1fと、子局光送信器21から送出され、光カプラ22
で分岐された光信号32cを光カプラ23により合成
し、光受信器24で同時受信する。受信信号から、フィ
ルタ回路25により伝送信号帯域外の直流成分に近い雑
音成分を抽出し、信号強度検出回路26においてその信
号強度を求める。求めた雑音信号強度は、雑音信号強度
データとして子局送信信号に多重して親局4へ送信す
る。親局4では、通常の子局光信号を受信する場合と同
様にして、光信号の復調を行う。復調した信号の中から
子局送信信号と求めた雑音信号強度データを分離する。
分離した雑音信号強度データは、波長カウンタ16で測
定した可変波長光送信器19の波長データと共に波長検
出回路15に入力される。ここで、親局よりの可変波長
光信号と分岐された子局光信号とによりビートが発生し
た場合、発生周波数における雑音レベルが大きくなるた
め、フィルタ回路25により抽出した雑音成分の信号強
度の変化を観測することにより、その帯域内にビートが
発生したか否かを認識することができる。また、ビート
が直流成分に近い周波数に発生した場合、子局光信号と
可変波長光信号の波長差はなくなり波長がほぼ一致す
る。これらのことから、子局のビート発生状況と、可変
波長光信号の波長を知ることにより子局光信号の波長を
測定することができる。可変波長光送信器19から出力
される光信号は、波長を一定波長範囲内において時間と
共に連続的に変化させて子局5、6へ送信しているた
め、必ず、子局5、6の光送信器の発光波長と同一波長
になる時が生じる。この様子を図2(a)、(b)で示
すと、子局5、6の光送信器の発光波長をそれぞれλ1
、λ2 とし、可変波長光送信器の発光波長と一致した
時点で、それぞれビートが発生する。このようにして全
ての子局の波長を認識することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記光通信ネットワー
クの波長観測方法において、ビートレベルは2つの光信
号の偏波が一致した時に最大となり直交した時は理論的
には発生しないため、子局光信号と可変波長光信号の偏
波に位相差があると検出したビートレベルが変動する問
題がある。ビートレベルが変動すると、波長検出が不安
定になり、最悪時には波長検出することができなくなっ
てしまう。また、ネットワークに接続されている各光源
の偏波はそれぞれ異なるため、各子局に偏波を一致させ
るための偏波調整器が必要となる。しかし、偏波状態は
僅かなファイバ応力によって変動するため、その変動に
追従できる偏波面調整器を製作することは困難であっ
た。本発明は、前記した従来技術の欠点を解消し、光信
号の偏波状態によらず一定レベルのビートを得て、安定
した波長観測ができる光通信ネットワークを提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光通信ネットワ
ークは、1つの親局と複数の子局が光カプラと光ファイ
バを介して接続され、子局では、親局から送信される一
定波長範囲内において時間と共に変化する可変波長光信
号と子局光信号とを1つの受光素子で一括受信した後、
フィルタ回路により雑音レベルを抽出して親局へ送信
し、親局では、波長カウンタにより測定した可変波長光
信号の波長とこの雑音レベルとを比較することにより子
局光信号の波長を観測する光通信ネットワークを基本と
するものであり、特に、親局に、可変波長光送信器から
出力される可変波長光信号の偏波をランダム状態にする
偏波スクランブラを備えることにより、ビートレベルを
一定にし、子局光信号の波長を安定して測定することが
できるようにしたものである。ここで子局光信号とは、
子局送信信号により変調された搬送波信号を、子局光送
信器により電気−光変換して得られた光信号を意味す
る。上記偏波スクランブラは、偏波をランダムにするこ
とができるものであれば任意の構成でよいが、特に、変
調信号発生器とその変調信号強度に応じて、入力される
光信号の偏波状態を変化させることができる偏波面変調
器から構成してもよい。
【0007】
【発明の実施の形態】図1により本発明の光通信ネット
ワークについて説明する。複数の子局5、6は光カプラ
1、2を介して1本の光ファイバ3に接続され、光ファ
イバ3を介して1つの親局4と接続されている。親局4
は、発光波長を変化できる可変波長光送信器19と、そ
の発光波長を制御するための波長制御回路18と、可変
波長光信号29の偏波をランダム状態にする偏波スクラ
ンブラ33と、偏波がランダム化された可変波長光信号
31aを2つの光信号31b、31cに分離するための
光カプラ17と、分離した一方の光信号31cにより発
光波長を測定するための波長カウンタ16と、もう一方
の光信号31bを光ファイバ3に合成するための光カプ
ラ7と、子局5、6から送信される光信号32eを受信
するための光受信器8と、受信信号の中から各子局の光
信号を選択及び復調を行う復調器9、10と、復調信号
の中から雑音信号強度データを分離するための信号分離
器回路11、12と、子局からの雑音信号強度データと
波長カウンタ16で測定した発光波長データから、子局
光送信器の発光波長を求めるための波長検出回路15に
より構成されている。
【0008】子局6は、子局送信信号28により搬送波
信号を変調するための変調器20と、変調信号を光信号
に変換するための光送信器21と、親局4から送信され
た可変波長光送信器19からの光信号31eと子局光送
信器21からの光信号32aをそれぞれ2つの光信号に
分離するための光カプラ22と、それぞれ分離した光信
号31f、32cを合成するための光カプラ23と、こ
の合成した光信号30を受信するための光受信器24
と、受信信号の中から直流成分に近い信号帯域外の雑音
成分を抽出するためのフィルタ回路25と、抽出した雑
音成分の信号強度を検出するための信号強度検出回路2
6と、検出した結果を雑音信号強度データとして子局送
信信号28に多重するための信号多重回路27とから構
成されている。子局5の構成は、図1では省略している
が、子局6と同じ構成を備えている。また、図1には子
局5、6のみが接続されているが、子局の数は必要に応
じて2つ以上任意の数を選ぶことができる。その場合に
も各子局は子局6と同じ構成を備えたものとする。
【0009】このような構成において、親局4は、波長
制御回路18を用いて可変波長光送信器19から、一定
波長範囲内において波長が変化する可変波長光信号29
を偏波スクランブラ33へ出力する。図2に可変波長光
送信器19の発光波長の時間特性を示す。波長は、図2
(a)に示すように三角波状または図2(b)に示すよ
うにノコギリ波状に周期的に変化させる。偏波スクラン
ブラ33に入力された可変波長光信号29は、その偏波
をランダム状態にされた後、光カプラ17、光カプラ7
を経て子局5、6へ送信される。偏波面変調器を用いた
時の偏波スクランブラの構成を図4に示す。偏波スクラ
ンブラは、変調信号発生器34とその変調信号強度に応
じて、入力される光信号の偏波状態を変化させることが
できる偏波面変調器35から構成される。可変波長光送
信器から出力された可変波長光信号29は、偏波面変調
器35において変調信号発生器34で生成した変調信号
により偏波を変調され、偏波をランダム化された可変波
長光信号31aとして送出される。子局6は、親局4か
ら光カプラ2、、光カプラ22を経て送られてきた可変
波長光信号31fと、子局光送信器21から送出され、
光カプラ22により分岐された光信号32cを光カプラ
23により合成し、光受信器24で一括受信する。受信
した信号から、フィルタ回路25により子局伝送信号帯
域外の直流成分に近い雑音成分を抽出し、信号強度検出
回路26においてその信号強度を求め、雑音信号強度デ
ータとして親局4へ送信する。親局4では、光受信器
8、復調器9、10により子局からの光信号の受信、子
局の選択及び信号復調を行い、信号抽出回路11、12
で、復調信号の中から雑音信号強度データを分離し、波
長検出回路15へ出力する。これら一連の子局雑音信号
強度データ測定と同時に、波長カウンタ16により可変
波長光送信器19の波長データを測定し、波長検出回路
15へ出力する。ビートが発生した場合、発生周波数に
おける雑音レベルが大きくなるため、フィルタ回路25
により抽出した雑音成分の信号強度の変化を観測するこ
とにより、その帯域内にビートが発生したか否かを認識
することができる。また、ビートが直流成分に近い周波
数に発生した場合、子局光信号と可変波長光信号の波長
差はなくなり波長がほぼ一致する。これらのことから、
子局のビート発生状況と、可変波長光信号の波長を知る
ことにより子局光信号の波長を測定することができる。
可変波長光送信器の光信号は、波長を一定波長範囲内に
おいて時間と共に連続的に変化させて子局へ送信してい
るため、必ず子局の光送信器の発光波長と同一波長にな
る時が生じる。この様子を図2(a)、(b)で示す
と、子局5、6の光送信器の発光波長をそれぞれλ1 、
λ2 とし、可変波長光送信器の発光波長と一致した時点
で、それぞれビートが発生する。このようにして全ての
子局光信号の波長を認識することができる。
【0010】ここで、子局光信号と可変波長光信号の2
つの光信号の偏波に位相差がある場合、ビーレベルは変
動してしまう。2つの光信号の偏波位相差とビートレベ
ルの関係を図3に示す。ビートレベルは2つの光信号の
偏波が一致した時(位相差が0)に最大となり、直交し
た時(位相差が±π/2)は理論的には発生しない。その
ため、光信号の位相条件によりビートレベルが変動する
ことが分かる。可変波長光信号の偏波変調が、子局フィ
ルタ回路の帯域幅(B)と単位時間当たりの可変波長光
信号の波長変化幅(V)から求められるビート検出時間
(B/V)内において十分高速に変調されている場合、
偏波状態は様々に変化するためランダム状態と等しくな
る。子局光送信器に使用する光源の多くは直線偏波であ
るため、子局光信号と偏波がランダム状態である可変波
長光信号との偏波位相差は、ビート検出時間の平均では
常に |π/4| となる。そのため、フィルタ回路帯域内に
ビートが発生した時、ビートは一定レベルとなるため、
子局光信号の波長を安定して測定することができる。
【0011】
【発明の効果】本発明による光通信ネットワークによれ
ば、子局光信号や可変波長光信号の偏波状態によらず、
一定レベルのビートを検出できるため、波長観測精度を
安定させることができる。また、親局に1台の偏波スク
ランブラを挿入する簡単な構成で、全子局の光波長を安
定して観測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光通信ネットワークの一例を示す構成
図。
【図2】可変波長光送信器の発光波長特性を示す図で、
(a)は、三角波状に変化する例、(b)は、ノコギリ
波状に変化する例。
【図3】偏波位相差とビートレベルの関係を示す図。
【図4】本発明における偏波スクランブラの一例を示す
構成図。
【図5】従来の光通信ネットワークの一例を示す構成
図。
【図6】従来の光通信ネットワークの他の例を示す構成
図。
【符号の説明】
1 光カプラ 2 光カプラ 3 光ファイバ 4 親局 5 子局 6 子局 7 光カプラ 8 光受信器 9 復調器 10 復調器 11 信号分離回路 12 信号分離回路 13 子局送信信号 14 子局送信信号 15 波長検出回路 16 波長カウンタ 17 光カプラ 18 波長制御回路 19 可変波長光送信器 20 変調器 21 光送信器 22 光カプラ 23 光カプラ 24 光受信器 25 フィルタ回路 26 信号強度検出回路 27 信号多重回路 28 子局送信信号 29 可変波長光信号 30 合成された光信号 31a〜31f 可変波長光信号 32a〜32e 子局からの光信号 33 偏波スクランブラ 34 変調信号発生器 35 偏波面変調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1つの親局と複数の子局が光カプラと光フ
    ァイバを介して接続され、子局は、親局から送信される
    一定波長範囲内において時間と共に変化する可変波長光
    信号と子局光信号とを1つの受光素子で一括受信した
    後、フィルタ回路により雑音レベルを抽出して親局へ送
    信し、親局では波長カウンタにより測定した前記可変波
    長光信号の波長と前記雑音レベルとを比較することによ
    り前記子局光信号の波長を観測する光通信ネットワーク
    において、親局の可変波長光送信器の出力側に、可変波
    長光信号の偏波をランダム状態にする偏波スクランブラ
    を備えたことを特徴とする光通信ネットワーク。
  2. 【請求項2】偏波スクランブラは、変調信号発生器とそ
    の変調信号強度に応じて、入力される光信号の偏波状態
    を変化させることができる偏波面変調器とを備えたこと
    を特徴とする請求項1記載の光通信ネットワーク。
JP8137533A 1996-05-08 1996-05-08 光通信ネットワーク Pending JPH09298512A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8137533A JPH09298512A (ja) 1996-05-08 1996-05-08 光通信ネットワーク

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JP8137533A JPH09298512A (ja) 1996-05-08 1996-05-08 光通信ネットワーク

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JPH09298512A true JPH09298512A (ja) 1997-11-18

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ID=15200914

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JP8137533A Pending JPH09298512A (ja) 1996-05-08 1996-05-08 光通信ネットワーク

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