JPH09326758A - 短パルス光を用いた無偏光送信方法および装置 - Google Patents
短パルス光を用いた無偏光送信方法および装置Info
- Publication number
- JPH09326758A JPH09326758A JP8141759A JP14175996A JPH09326758A JP H09326758 A JPH09326758 A JP H09326758A JP 8141759 A JP8141759 A JP 8141759A JP 14175996 A JP14175996 A JP 14175996A JP H09326758 A JPH09326758 A JP H09326758A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短パルス光を用いた信号波形劣化の抑圧技術
と、信号光無偏光化を用いた過剰雑音増大の抑圧技術の
併用を可能にする。 【解決手段】 信号１ビットに複数の短パルス光を対応
させ、各短パルス光の偏光状態を一定にし、かつ信号１
ビット内の各短パルス光の偏光状態を相互に異なるよう
にして信号１ビットを無偏光化する。
と、信号光無偏光化を用いた過剰雑音増大の抑圧技術の
併用を可能にする。 【解決手段】 信号１ビットに複数の短パルス光を対応
させ、各短パルス光の偏光状態を一定にし、かつ信号１
ビット内の各短パルス光の偏光状態を相互に異なるよう
にして信号１ビットを無偏光化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅中継伝送系
において、信号波形劣化および過剰雑音を抑圧して長距
離大容量送信に適する短パルス光を用いた無偏光送信方
法および装置に関する。
において、信号波形劣化および過剰雑音を抑圧して長距
離大容量送信に適する短パルス光を用いた無偏光送信方
法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光増幅中継伝送系では、信号波形劣化と
雑音増大が伝送信号の特性劣化の要因になっている。こ
の内、信号波形劣化は伝送ファイバの分散効果および非
線形効果が原因となって生ずる。ファイバの分散効果お
よび非線形効果はともに信号光にチャープを生じさせ、
数千ｋｍ長の光増幅中継伝送系では信号波形を劣化させ
る。この信号波形劣化の抑圧法としては、ソリトン等の
短パルス光を用いて分散効果と非線形効果を相殺する方
法が知られている。それは、パルス幅、パルス高さ、フ
ァイバ分散値を最適化し、分散効果によって生じるチャ
ープと非線形効果によって生じるチャープが、図４(a),
(b) に示すように絶対値が等しく符号が反転するように
設定すれば、双方のチャープが相殺しあい、信号波形劣
化は生じなくなるという方法である。その条件をソリト
ン条件という。なお、ソリトン条件を満たすためには、
通常、パルス幅は10ピコ秒程度以下にしなければならな
い。
雑音増大が伝送信号の特性劣化の要因になっている。こ
の内、信号波形劣化は伝送ファイバの分散効果および非
線形効果が原因となって生ずる。ファイバの分散効果お
よび非線形効果はともに信号光にチャープを生じさせ、
数千ｋｍ長の光増幅中継伝送系では信号波形を劣化させ
る。この信号波形劣化の抑圧法としては、ソリトン等の
短パルス光を用いて分散効果と非線形効果を相殺する方
法が知られている。それは、パルス幅、パルス高さ、フ
ァイバ分散値を最適化し、分散効果によって生じるチャ
ープと非線形効果によって生じるチャープが、図４(a),
(b) に示すように絶対値が等しく符号が反転するように
設定すれば、双方のチャープが相殺しあい、信号波形劣
化は生じなくなるという方法である。その条件をソリト
ン条件という。なお、ソリトン条件を満たすためには、
通常、パルス幅は10ピコ秒程度以下にしなければならな
い。
【０００３】一方、雑音増大は光増幅中継器で発生する
自然放出光が原因になっており不可避の現象であるが、
光増幅中継器内に偏光依存性損失がある場合にはさらに
雑音増大が著しくなり、伝送特性が過剰に劣化する。す
なわち、光増幅中継器内に偏光依存性が存在し、その損
失最大偏光状態と信号光の偏光状態が一致すると信号光
の過剰な損失が生じ、一方で信号光と偏光状態が直交す
る自然放出光を過剰に増大させる。数千ｋｍ長の光増幅
中継伝送系では、この効果の累積により過剰な雑音増大
が顕著になる。
自然放出光が原因になっており不可避の現象であるが、
光増幅中継器内に偏光依存性損失がある場合にはさらに
雑音増大が著しくなり、伝送特性が過剰に劣化する。す
なわち、光増幅中継器内に偏光依存性が存在し、その損
失最大偏光状態と信号光の偏光状態が一致すると信号光
の過剰な損失が生じ、一方で信号光と偏光状態が直交す
る自然放出光を過剰に増大させる。数千ｋｍ長の光増幅
中継伝送系では、この効果の累積により過剰な雑音増大
が顕著になる。
【０００４】このような偏光依存性損失による過剰な雑
音増大の抑圧法としては、図５に示すように、信号光を
１ビットごとに無偏光化する方法（偏波スクランブリン
グ）が有効である（深田 他、"BER fluctuation suppr
ession in optical in-lineamplifier systems using p
olarizasion scrambling technique"、エレクトロニク
スレターズ、Vol.30、No.5、pp.432-433、1994）。ここ
で、“１”はマーク符号１ビットの信号光の電界を示
し、“０”はスペース符号１ビットの信号光の電界を示
す。この偏波スクランブリングでは、信号光の偏光状態
が高速で変化するので、信号光の偏光状態が損失最大偏
光状態に一致することにより生ずる過剰な雑音増大を抑
圧することができる。
音増大の抑圧法としては、図５に示すように、信号光を
１ビットごとに無偏光化する方法（偏波スクランブリン
グ）が有効である（深田 他、"BER fluctuation suppr
ession in optical in-lineamplifier systems using p
olarizasion scrambling technique"、エレクトロニク
スレターズ、Vol.30、No.5、pp.432-433、1994）。ここ
で、“１”はマーク符号１ビットの信号光の電界を示
し、“０”はスペース符号１ビットの信号光の電界を示
す。この偏波スクランブリングでは、信号光の偏光状態
が高速で変化するので、信号光の偏光状態が損失最大偏
光状態に一致することにより生ずる過剰な雑音増大を抑
圧することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は、短
パルス光を用いた信号波形劣化の抑圧技術と、偏波スク
ランブリング法を用いた過剰雑音増大の抑圧技術は、同
時に使用することが不可能であった。第１の理由は、偏
波スクランブリング用の偏光変調器の帯域不足である。
上記のような10ピコ秒程度の幅の短パルス光に偏波スク
ランブリングを行うには、 100ＧHz程度の周波数帯域を
有する偏光変調器が必要である。しかし、現状で実現し
ている偏光変調器の周波数帯域は10ＧHz程度である。
パルス光を用いた信号波形劣化の抑圧技術と、偏波スク
ランブリング法を用いた過剰雑音増大の抑圧技術は、同
時に使用することが不可能であった。第１の理由は、偏
波スクランブリング用の偏光変調器の帯域不足である。
上記のような10ピコ秒程度の幅の短パルス光に偏波スク
ランブリングを行うには、 100ＧHz程度の周波数帯域を
有する偏光変調器が必要である。しかし、現状で実現し
ている偏光変調器の周波数帯域は10ＧHz程度である。
【０００６】第２の理由は、偏波スクランブリングによ
って信号波形劣化の抑圧が不可能になることである。一
般に、ファイバの非線形効果には、信号光の偏光状態依
存性がある。例えば、直線偏光は円偏光に比べて非線形
効果が 1.5倍大きくなる。短パルス光に偏波スクランブ
リングを行うと、１つの短パルス光内に直線偏光と円偏
光の部分が生じるが、それぞれの部分の非線形効果の大
きさが異なるためにソリトン条件が成り立たなくなる。
って信号波形劣化の抑圧が不可能になることである。一
般に、ファイバの非線形効果には、信号光の偏光状態依
存性がある。例えば、直線偏光は円偏光に比べて非線形
効果が 1.5倍大きくなる。短パルス光に偏波スクランブ
リングを行うと、１つの短パルス光内に直線偏光と円偏
光の部分が生じるが、それぞれの部分の非線形効果の大
きさが異なるためにソリトン条件が成り立たなくなる。
【０００７】本発明は、光増幅中継伝送系において、短
パルス光を用いた信号波形劣化の抑圧技術と、信号光無
偏光化を用いた過剰雑音増大の抑圧技術の併用を可能に
する短パルス光を用いた無偏光送信方法および装置を提
供することを目的とする。
パルス光を用いた信号波形劣化の抑圧技術と、信号光無
偏光化を用いた過剰雑音増大の抑圧技術の併用を可能に
する短パルス光を用いた無偏光送信方法および装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】１つの短パルス光の内部
で偏光状態が一定であることが、ソリトン条件を満た
し、信号波形劣化を抑圧するための条件である。一方、
１ビットのタイムスロット内で信号光が無偏光化されて
いることが、偏光依存性損失による過剰な雑音増大を抑
圧するための条件である。従来は、１ビットに１つの短
パルス光を対応させていたために、偏光状態一定と無偏
光化の両立を図ることが不可能であった。
で偏光状態が一定であることが、ソリトン条件を満た
し、信号波形劣化を抑圧するための条件である。一方、
１ビットのタイムスロット内で信号光が無偏光化されて
いることが、偏光依存性損失による過剰な雑音増大を抑
圧するための条件である。従来は、１ビットに１つの短
パルス光を対応させていたために、偏光状態一定と無偏
光化の両立を図ることが不可能であった。
【０００９】本発明の短パルス光を用いた無偏光送信方
法および装置では、信号１ビットに複数の短パルス光を
対応させることによりこの問題を解決した。例えば、図
１に示すように、信号１ビットに複数（ (a)では２つ、
(b)では３つ）の短パルス光を対応させ、各短パルス光
の偏光状態を一定にすることによってソリトン条件を満
たす。さらに、信号１ビット内の各短パルス光の偏光状
態を相互に異なる（ (a)では互いに直交する、 (b)では
相対的に60度ずつ変化する）ようにして信号１ビットを
無偏光化した。
法および装置では、信号１ビットに複数の短パルス光を
対応させることによりこの問題を解決した。例えば、図
１に示すように、信号１ビットに複数（ (a)では２つ、
(b)では３つ）の短パルス光を対応させ、各短パルス光
の偏光状態を一定にすることによってソリトン条件を満
たす。さらに、信号１ビット内の各短パルス光の偏光状
態を相互に異なる（ (a)では互いに直交する、 (b)では
相対的に60度ずつ変化する）ようにして信号１ビットを
無偏光化した。
【００１０】ソリトン条件が満たされることにより、各
短パルス光は形状を保ったまま伝送され、結果として信
号波形劣化の抑圧を達成することができる。また、従来
の偏波スクランブリングと同様に信号１ビットの無偏光
化が実現することにより、偏光依存性損失による過剰な
雑音増大を抑圧することができる。
短パルス光は形状を保ったまま伝送され、結果として信
号波形劣化の抑圧を達成することができる。また、従来
の偏波スクランブリングと同様に信号１ビットの無偏光
化が実現することにより、偏光依存性損失による過剰な
雑音増大を抑圧することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の短パルス光を用
いた無偏光送信装置の第１の実施形態を示す。図におい
て、短パルス光送信器１１は、信号がマーク時に１ビッ
トに対して１つの短パルス光１２を出力する。この短パ
ルス光１２は、偏波分散素子として機能する偏波保持フ
ァイバ１３に入力される。このとき、短パルス光１２
は、偏波保持ファイバ１３の速達軸１４と遅延軸１５に
電力比が１対１になるように入力される。その結果、１
つの短パルス光１２は、偏光状態が直交する２つの短パ
ルス光１６−１，１６−２に分離され、無偏光な信号光
が作成される。
いた無偏光送信装置の第１の実施形態を示す。図におい
て、短パルス光送信器１１は、信号がマーク時に１ビッ
トに対して１つの短パルス光１２を出力する。この短パ
ルス光１２は、偏波分散素子として機能する偏波保持フ
ァイバ１３に入力される。このとき、短パルス光１２
は、偏波保持ファイバ１３の速達軸１４と遅延軸１５に
電力比が１対１になるように入力される。その結果、１
つの短パルス光１２は、偏光状態が直交する２つの短パ
ルス光１６−１，１６−２に分離され、無偏光な信号光
が作成される。
【００１２】図３は、本発明の短パルス光を用いた無偏
光送信装置の第２の実施形態を示す。図において、短パ
ルス光送信器１１は、信号がマーク時に１ビットに対し
て１つの短パルス光１２を出力する。この短パルス光１
２は、１対３分波器２１に入力されて３つの経路２２−
１，２２−２，２２−３に分岐される。経路２２−２に
は、60度の右旋性のファラデー回転子２３と、１／３ビ
ット分の遅延器２４が挿入され、通過する短パルス光の
偏波状態は右方向に60度回転して１／３ビット遅延す
る。経路２２−３には、60度の左旋性のファラデー回転
子２５と、２／３ビット分の遅延器２６が挿入され、通
過する短パルス光の偏波状態は左方向に60度回転して２
／３ビット遅延する。各経路２２−１，２２−２，２２
−３を経た短パルス光は３対１合波器２７により合波さ
れる。その結果、１つの短パルス光１２は、偏光状態が
相対的に60度ずつ変化した３つの短パルス光２８−１，
２８−２，２８−３に分離され、無偏光な信号光が作成
される。
光送信装置の第２の実施形態を示す。図において、短パ
ルス光送信器１１は、信号がマーク時に１ビットに対し
て１つの短パルス光１２を出力する。この短パルス光１
２は、１対３分波器２１に入力されて３つの経路２２−
１，２２−２，２２−３に分岐される。経路２２−２に
は、60度の右旋性のファラデー回転子２３と、１／３ビ
ット分の遅延器２４が挿入され、通過する短パルス光の
偏波状態は右方向に60度回転して１／３ビット遅延す
る。経路２２−３には、60度の左旋性のファラデー回転
子２５と、２／３ビット分の遅延器２６が挿入され、通
過する短パルス光の偏波状態は左方向に60度回転して２
／３ビット遅延する。各経路２２−１，２２−２，２２
−３を経た短パルス光は３対１合波器２７により合波さ
れる。その結果、１つの短パルス光１２は、偏光状態が
相対的に60度ずつ変化した３つの短パルス光２８−１，
２８−２，２８−３に分離され、無偏光な信号光が作成
される。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の短パルス
光を用いた無偏光送信方法および装置は、信号１ビット
に複数の短パルス光を対応させ、ソリトン条件を満たし
ながら信号１ビットの無偏光化を実現することにより、
信号波形劣化の抑圧と過剰な雑音増大の抑圧を両立させ
ることができる。
光を用いた無偏光送信方法および装置は、信号１ビット
に複数の短パルス光を対応させ、ソリトン条件を満たし
ながら信号１ビットの無偏光化を実現することにより、
信号波形劣化の抑圧と過剰な雑音増大の抑圧を両立させ
ることができる。
【図１】本発明の短パルス光を用いた無偏光送信方法の
原理を説明する図。
原理を説明する図。
【図２】本発明の短パルス光を用いた無偏光送信装置の
第１の実施形態を示すブロック図。
第１の実施形態を示すブロック図。
【図３】本発明の短パルス光を用いた無偏光送信装置の
第２の実施形態を示すブロック図。
第２の実施形態を示すブロック図。
【図４】分散効果および非線形効果により生じるチャー
プを表す図。
プを表す図。
【図５】１ビットごとに無偏光化された信号光の電界を
表す図。
表す図。
１１ 短パルス光送信器 １２ 短パルス光 １３ 偏波保持ファイバ １４ 速達軸 １５ 遅延軸 １６ 短パルス光 ２１ １対３分波器 ２２ 経路 ２３ 60度の右旋性のファラデー回転子 ２４ １／３ビット分の遅延器 ２５ 60度の左旋性のファラデー回転子 ２６ ２／３ビット分の遅延器 ２７ ３対１合波器 ２８ 短パルス光
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/06
Claims (2)
- 【請求項１】 強度変調信号光のマーク送信時に、信号
１ビットに対して複数の短パルス光を発生させ、かつ、
信号１ビット内の偏光度が０になるように信号１ビット
内の各短パルス光の偏光状態を相違させたことを特徴と
する短パルス光を用いた無偏光送信方法。 - 【請求項２】 強度変調信号光のマーク送信時に、信号
１ビットに対して１つの短パルス光を発生する手段と、 前記短パルス光を入力し、信号１ビットに対して複数の
短パルス光を発生させ、かつ信号１ビット内の偏光度が
０になるように各短パルス光の偏光状態を相違させる手
段とを備えたことを特徴とする短パルス光を用いた無偏
光送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8141759A JPH09326758A (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 短パルス光を用いた無偏光送信方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8141759A JPH09326758A (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 短パルス光を用いた無偏光送信方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09326758A true JPH09326758A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15299535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8141759A Pending JPH09326758A (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 短パルス光を用いた無偏光送信方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09326758A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004085897A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Fujitsu Ltd | 偏波スクランブラの制御方法及び駆動回路 |
| EP1437808A1 (en) * | 2002-01-30 | 2004-07-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Non-polarization light source device and raman amplifier |
| US6959152B2 (en) | 2002-02-22 | 2005-10-25 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Polarization scrambler and optical network using the same |
| US7206510B2 (en) | 2001-10-09 | 2007-04-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Ring network using multi-wavelength generator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0799477A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-04-11 | Fujitsu Ltd | 光通信システム用の光送信方法及び光送信装置並びに光増幅方法及び光増幅装置 |
-
1996
- 1996-06-04 JP JP8141759A patent/JPH09326758A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0799477A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-04-11 | Fujitsu Ltd | 光通信システム用の光送信方法及び光送信装置並びに光増幅方法及び光増幅装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7206510B2 (en) | 2001-10-09 | 2007-04-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Ring network using multi-wavelength generator |
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| US7218441B2 (en) | 2002-01-30 | 2007-05-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Non-polarization light source device and raman amplifier |
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| US7031614B2 (en) | 2002-02-22 | 2006-04-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Polarization scrambler and optical network using the same |
| US7106970B2 (en) | 2002-02-22 | 2006-09-12 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Polarization scrambler and optical network using the same |
| JP2004085897A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Fujitsu Ltd | 偏波スクランブラの制御方法及び駆動回路 |
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