JPH09331293A - Optical transmitter and optical transmission system - Google Patents

Optical transmitter and optical transmission system

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JPH09331293A
JPH09331293A JP8151045A JP15104596A JPH09331293A JP H09331293 A JPH09331293 A JP H09331293A JP 8151045 A JP8151045 A JP 8151045A JP 15104596 A JP15104596 A JP 15104596A JP H09331293 A JPH09331293 A JP H09331293A
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JP
Japan
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optical
signal
modulation degree
voltage
output
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JP8151045A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Hayashi
幸夫 林
Hideaki Tsushima
英明 対馬
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the waveform distortion of signals on the reception side of an optical transmission system after light is transmitted through an optical fiber by performing wavelength dispersion on the optical fiber. SOLUTION: A light transmitter is constituted of an attenuator 1, a semiconductor laser 2, a fiber-optic amplifier 3, an optical degree-of-modulation detector 4, an optical amplification gain detecting circuit 5, and a processor 8 which calculates an optical degree of modulation (m) from a required carrier-to-noise ratio (CNR) and an optical amplification gain G. The optical transmitter suppresses the occurrence of wavelength chirping in the semiconductor laser 2 by lowering the degree of modulation of input signals without lowering the CNR by controlling the degree of modulation and optical amplification gain of the input signals to calculated or inputted values and amplifying the output light 2a of the laser 2 by means of the amplifier 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ装置によっ
て変調された光を光ファイバー伝送路を介して伝送する
光通信システムに用いる光送信器およびこの光送信器を
用いた光伝送システムに関する。さらに詳しくは、本発
明は、半導体レーザにおける波長チャーピングによって
生じる光ファイバ波長分散による信号波形の歪みを低減
し、半導体レーザにおける電流−光出力特性の非線形性
によって生じる信号波形の歪みを低減することに関し、
光ファイバ伝送後の信号波形歪みを低減させるために、
半導体レーザへの入力信号の変調度および光増幅器にお
ける光増幅利得を制御した光送信器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmitter used in an optical communication system for transmitting light modulated by a laser device through an optical fiber transmission line, and an optical transmission system using this optical transmitter. More specifically, the present invention reduces the distortion of the signal waveform due to the optical fiber wavelength dispersion caused by the wavelength chirping in the semiconductor laser, and reduces the distortion of the signal waveform caused by the non-linearity of the current-optical output characteristic in the semiconductor laser. Regarding
In order to reduce the signal waveform distortion after optical fiber transmission,
The present invention relates to an optical transmitter in which a modulation degree of an input signal to a semiconductor laser and an optical amplification gain in an optical amplifier are controlled.

【0002】[0002]

【従来の技術】波長分散のある光ファイバを用いた光通
信システムにおいて、振幅変調方式を用いて光伝送を行
う場合、光ファイバに入射される光信号は、入力信号の
振幅、つまりは半導体レーザ入力電流の大きさの変化に
よって発振波長が異なる波長チャーピングを受ける。こ
のように、光ファイバ中を伝搬する光の波長が異なる
と、光ファイバの波長分散により伝搬速度に波長依存性
が生じ、光ファイバ出射端における信号波形に歪みが生
じる。例えば、光パルス信号を伝送した場合、光ファイ
バ出射端ではパルス波形に広がりが生じ、伝送帯域が制
限されるといった問題を生じる。また、映像のようなア
ナログ信号を伝送した場合、光ファイバ波長分散による
伝送後の受信信号の波形歪みを少なくするには、変調度
や伝送距離が制限されるといった問題が生じる。
2. Description of the Related Art In an optical communication system using an optical fiber having wavelength dispersion, when optical transmission is performed using an amplitude modulation method, the optical signal incident on the optical fiber is the amplitude of an input signal, that is, a semiconductor laser. Due to the change in the magnitude of the input current, the oscillation wavelength undergoes wavelength chirping. In this way, when the wavelengths of light propagating in the optical fiber are different, the wavelength dispersion of the optical fiber causes wavelength dependence of the propagation speed, and the signal waveform at the output end of the optical fiber is distorted. For example, when an optical pulse signal is transmitted, there is a problem that the pulse waveform spreads at the exit end of the optical fiber and the transmission band is limited. Further, when an analog signal such as a video is transmitted, in order to reduce the waveform distortion of the received signal after the transmission due to the optical fiber wavelength dispersion, there arises a problem that the modulation degree and the transmission distance are limited.

【0003】信号波形の歪み量は、光源の波長チャーピ
ング量に比例し、光ファイバ通信における伝送速度およ
び伝送距離を制限している要因となる。波長チャーピン
グは、半導体レーザの直接変調方式のような注入電流を
変化させて出力光の強度を変化させる場合に生じ、半導
体レーザ素子内部の電荷キャリアの変動による屈折率変
化に起因する。よって、振幅変調においては波長チャー
ピング量を零とすることはできず、最小限に抑制するこ
とが要求される。
The amount of distortion of the signal waveform is proportional to the amount of wavelength chirping of the light source and is a factor that limits the transmission speed and the transmission distance in optical fiber communication. The wavelength chirping occurs when the intensity of output light is changed by changing the injection current as in the direct modulation method of the semiconductor laser, and is caused by the change in the refractive index due to the change of the charge carriers inside the semiconductor laser element. Therefore, in the amplitude modulation, the wavelength chirping amount cannot be made zero, and it is required to suppress it to the minimum.

【0004】直交振幅変調(QAM)を用いた500チャ
ンネル光伝送方式が提案(“QAM500ch光伝送方式の開
発”、電子情報通信学会 信学技報 OCS94-98、pp7-1
3、1995-03)されているが、1.3μm零分散シングルモ
ードファイバ(伝送距離:7km)において、極低損失で
光増幅が可能となる1.55μm帯の光信号を伝送した場
合、複合2次歪み−40dBを得るための変調度は、1.5
%以下である必要があるとの報告がなされており、波長
チャーピング量、つまりは変調度に比例した波長分散に
よる歪み量の増加が問題となっている。よって、1.3μ
m零分散シングルモードファイバを用いた1.55μm帯
光伝送におけるより長距離伝送を実現するには、波長分
散による歪み量を低減する必要がある。
A 500-channel optical transmission method using quadrature amplitude modulation (QAM) is proposed ("Development of QAM 500ch optical transmission method", IEICE Technical Report OCS94-98, pp7-1.
3), 1995-03), but when transmitting an optical signal in the 1.55 μm band that enables optical amplification with extremely low loss in a 1.3 μm zero-dispersion single-mode fiber (transmission distance: 7 km). The degree of modulation to obtain the second-order distortion of −40 dB is 1.5
It has been reported that it must be less than%, and an increase in the amount of wavelength chirping, that is, the amount of distortion due to chromatic dispersion proportional to the degree of modulation is a problem. Therefore, 1.3μ
In order to realize longer-distance transmission in 1.55 μm band optical transmission using m zero-dispersion single-mode fiber, it is necessary to reduce the amount of distortion due to chromatic dispersion.

【0005】波長分散による歪み量を低減するために、
低歪みおよび低波長チャーピング特性を示す半導体レー
ザの研究開発が行われており、半導体レーザの発光層で
ある活性層に歪み量子井戸構造の採用や、光共振に必要
となる反射鏡として分布帰還型(DFB)反射鏡を導
入、また緩和振動数の増大等により、半導体レーザにお
ける非線形歪みおよび波長チャーピングの低減を図って
きた。しかし、これらの低歪みおよび低波長チャーピン
グ特性を示す半導体レーザは、従来のファブリペロ共振
器レーザと比較して構造が複雑となりコストが高くなる
可能性があり、また、半導体レーザにおける非線形歪み
および波長チャーピング量の低減といったデバイス性能
向上だけでは伝送信号の歪みを低減するには不十分であ
る可能性がある。
In order to reduce the amount of distortion due to wavelength dispersion,
Research and development of semiconductor lasers exhibiting low distortion and low wavelength chirping characteristics have been carried out, and the strained quantum well structure has been adopted for the active layer, which is the light emitting layer of the semiconductor laser, and distributed feedback as a reflection mirror necessary for optical resonance. A type (DFB) reflecting mirror has been introduced and the relaxation frequency has been increased to reduce nonlinear distortion and wavelength chirping in a semiconductor laser. However, a semiconductor laser exhibiting these low distortion and low wavelength chirping characteristics may have a complicated structure and a high cost as compared with a conventional Fabry-Perot cavity laser, and the nonlinear distortion and wavelength in the semiconductor laser may be increased. Improving device performance such as reducing the amount of chirping may not be enough to reduce distortion of the transmission signal.

【0006】そこで、分散による歪み量を低減するため
に、1.3μm零分散シングルモードファイバで生じた波
長分散を逆分散特性をもつ分散補償ファイバを用いて、
分散の影響を補償した光伝送システムの報告(“AM/QAM/
FM 102キャリア多段増幅光伝送実験”、電子情報通信学
会 秋季大会 B-840、4-81、1993)がなされている。し
かし、光ファイバ分散による歪み量は伝送距離に比例す
るので、各ユーザ宅に、ファイバ長が異なる加入者伝送
線路として上記伝送システムを適用した場合、各ユーザ
宅ごとに補償値が異なり、設計が複雑、困難になるとい
った問題が生じる可能性がある。さらにまた、零分散値
を光ファイバ構造設計上において、1.3μm帯から1.5
5μm帯にシフトさせた分散シフトファイバを用いて分
散歪みを低減するシステムも提案されているが、低歪
み、低波長チャーピング半導体レーザ、分散補償ファイ
バを用いたシステム同様、コストが高くなる可能性があ
る。
Therefore, in order to reduce the amount of distortion due to dispersion, a dispersion compensating fiber having an inverse dispersion characteristic is used for the chromatic dispersion generated in the 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber.
Report on optical transmission system that compensates for dispersion effects (“AM / QAM /
FM 102 carrier multi-stage amplification optical transmission experiment ", IEICE Fall Conference B-840, 4-81, 1993). However, since the amount of distortion due to optical fiber dispersion is proportional to the transmission distance, each user's house In addition, when the above transmission system is applied as a subscriber transmission line having a different fiber length, there is a possibility that the compensation value is different for each user's house and the design becomes complicated and difficult. Values from 1.3 μm band to 1.5 in optical fiber structure design
A system that reduces dispersion distortion using a dispersion-shifted fiber that has been shifted to the 5 μm band has also been proposed, but as with a system that uses low distortion, low-wavelength chirping semiconductor laser and dispersion compensation fiber, the cost may increase. There is.

【0007】すなわち、このような波長分散のある光フ
ァイバを用いた光通信システムでは、入力信号を光信号
に変換する半導体レーザにおける波長チャーピング(変
動)によって、受信した信号に歪みが生じ、伝送帯域や
伝送距離が制限されるという問題があった。この問題に
対応するために、これまでは低波長チャーピング特性の
半導体レーザを用いて光伝送システムを構成したり、光
ファイバの光波長分散量(D)と逆の波長分散量(−
D)を持つ分散補償ファイバを伝送路に挿入するなどに
よって、上記歪みを補償しているが、コストが高くなる
問題がある。
That is, in an optical communication system using such an optical fiber having wavelength dispersion, a received signal is distorted due to wavelength chirping (fluctuation) in a semiconductor laser which converts an input signal into an optical signal. There is a problem that the band and the transmission distance are limited. In order to deal with this problem, until now, an optical transmission system has been configured using a semiconductor laser having a low wavelength chirping characteristic, or a chromatic dispersion amount (-) that is the reverse of the optical chromatic dispersion amount (D) of an optical fiber.
Although the above distortion is compensated by inserting a dispersion compensating fiber having D) into the transmission line, there is a problem that the cost becomes high.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】既述のように、光ファ
イバ波長分散による歪み量は、変調度,光源の波長チャ
ーピング量,光ファイバ分散値,伝送距離に依存する。
ファイバ分散値および伝送距離を一定とした場合、振幅
変調の変調度を大きくすることによって所要信号対雑音
電力比(CNR)を大きくすることができるが、半導体
レーザにおける波長チャーピングは入力電流変化率に比
例するので、光ファイバの波長分散による信号波形の歪
みを考慮すると変調度をある程度までしか大きくするこ
とができない。また、半導体レーザにおける非線形歪み
の増加を防ぐには、電流−光出力(I−L)特性におい
て線形性を保つ領域内で変調度を制限する必要がある。
As described above, the amount of distortion due to optical fiber wavelength dispersion depends on the modulation degree, the wavelength chirping amount of the light source, the optical fiber dispersion value, and the transmission distance.
When the fiber dispersion value and the transmission distance are constant, the required signal-to-noise power ratio (CNR) can be increased by increasing the modulation degree of amplitude modulation. However, the wavelength chirping in a semiconductor laser is the input current change rate. Since it is proportional to, the degree of modulation can be increased only to some extent in consideration of the distortion of the signal waveform due to the wavelength dispersion of the optical fiber. Further, in order to prevent an increase in non-linear distortion in the semiconductor laser, it is necessary to limit the modulation degree within a region where the linearity of the current-optical output (IL) characteristic is maintained.

【0009】一方、変調度の小さい信号を半導体レーザ
に入力した場合、波長チャーピングは、変調度の大きな
場合と比較して小さくすることができ、波長分散による
信号波形の歪みおよび半導体レーザにおける非線形歪み
を低減することができるが、信号電力が低いために信号
伝送後のCNRが低下し、雑音特性が劣化するといった
問題が生じる。よって、半導体レーザにおける非線形歪
み、波長チャーピング、信号伝送後のCNRを考慮して
変調度を決定する必要がある。
On the other hand, when a signal with a small modulation degree is input to the semiconductor laser, the wavelength chirping can be made smaller than that with a large modulation degree, and the distortion of the signal waveform due to wavelength dispersion and the nonlinearity in the semiconductor laser are caused. Although the distortion can be reduced, the CNR after signal transmission is lowered due to the low signal power, which causes a problem that noise characteristics are deteriorated. Therefore, it is necessary to determine the modulation factor in consideration of nonlinear distortion in the semiconductor laser, wavelength chirping, and CNR after signal transmission.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体レーザ
における波長チャーピングを抑制するために、入力信号
の変調度を下げた電気信号を半導体レーザに入力し、半
導体レーザ出力光を光ファイバ増幅器により直接光増幅
することで、変調度を下げたことによるCNRの低下を
補償した光送信器を提案する。波長チャーピングを抑制
することによって、光ファイバ波長分散による信号波形
歪みを低減することができる。また、変調度を下げるこ
とによって、半導体レーザにおける入力電流に対して線
形的な光出力が得られる範囲内で変調を行うことがで
き、半導体レーザにおける非線形歪みを低減することが
できる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to suppress wavelength chirping in a semiconductor laser, the present invention inputs an electric signal having a reduced degree of modulation of an input signal to the semiconductor laser and outputs the semiconductor laser output light to an optical fiber amplifier. Therefore, we propose an optical transmitter that compensates for the decrease in CNR due to the reduction of the modulation degree by directly performing optical amplification. By suppressing wavelength chirping, it is possible to reduce signal waveform distortion due to optical fiber wavelength dispersion. Further, by reducing the modulation degree, it is possible to perform modulation within a range in which a linear optical output is obtained with respect to an input current in the semiconductor laser, and it is possible to reduce nonlinear distortion in the semiconductor laser.

【0011】通信において信号対雑音電力比(CNR)
は伝送特性を評価する基準として用いられ、変調信号と
して正弦波を用いた場合の信号伝送後、受信信号のCN
Rは(1)式で与えられる。なお、(1)式では光ファ
イバ増幅器における雑音特性を考慮している。
Signal-to-noise power ratio (CNR) in communications
Is used as a reference to evaluate the transmission characteristics, and the CN of the received signal after signal transmission when a sine wave is used as the modulation signal
R is given by equation (1). Note that the noise characteristic in the optical fiber amplifier is taken into consideration in the equation (1).

【0012】[0012]

【数1】 [Equation 1]

【0013】(1)式および(2)式において、mは変
調度、ξは受信器変換効率、Psは受光電力、Pnは光増
幅器雑音電力、eは電子の電荷、Beは電気信号帯域、
Brは光信号帯域、RINは相対雑音強度、Idは暗電
流、Inは等価入力換算雑音電流密度、Gは光増幅器利
得、hνは光子エネルギー、nspは反転分布指数を表
す。
In equations (1) and (2), m is the modulation factor, ξ is the receiver conversion efficiency, Ps is the received light power, Pn is the optical amplifier noise power, e is the electron charge, and Be is the electrical signal band,
Br is an optical signal band, RIN is relative noise intensity, Id is dark current, In is equivalent input noise current density, G is optical amplifier gain, hν is photon energy, and nsp is population inversion index.

【0014】光ファイバ波長分散による信号波形歪みの
要因となる波長チャーピングを抑制するためには変調度
mを小さくすることが必要であるが、変調度mを下げた
場合、前記(1)式よりCNRが低下する。よってCN
Rの低下を防ぐためには受信側において受光電力を増加
することが要求される。本発明では、半導体レーザ出力
光を光ファイバ増幅器により直接光増幅することで、変
調度mを下げたことによるCNRの低下を補償する構成
とした。変調度mを下げることにより変調度mに比例し
た半導体レーザの波長チャーピングを抑制でき、本発明
の目的である光ファイバ波長分散による伝送後の信号波
形歪みを低減することができる
In order to suppress the wavelength chirping which causes the signal waveform distortion due to the optical fiber wavelength dispersion, it is necessary to reduce the modulation degree m. However, when the modulation degree m is lowered, the above equation (1) is used. CNR becomes lower. Therefore CN
In order to prevent the decrease of R, it is required to increase the received light power on the receiving side. In the present invention, the semiconductor laser output light is directly amplified by the optical fiber amplifier to compensate for the decrease in CNR due to the decrease in the modulation degree m. By reducing the modulation degree m, wavelength chirping of the semiconductor laser proportional to the modulation degree m can be suppressed, and the signal waveform distortion after transmission due to the optical fiber wavelength dispersion, which is the object of the present invention, can be reduced.

【0015】光ファイバ増幅器の光増幅利得Gをある値
に定めることにより上記(1)式を用いてある所要のC
NRを得るための変調度mを算出することができる。
By setting the optical amplification gain G of the optical fiber amplifier to a certain value, a certain required C can be obtained by using the above equation (1).
The modulation degree m for obtaining the NR can be calculated.

【0016】光増幅利得Gをパラメータとして正弦波を
入力信号とした場合の変調度に対する光ファイバ伝送後
の受信器におけるCNRの計算結果を図5に示す。ここ
で、半導体レーザの発振波長1.55μm、半導体レー
ザ出力光電力6dBm、光ファイバ長10km、光ファ
イバ損失0.2dB/km、光ファイバ増幅器利得Gをそ
れぞれ2dB、4dB、6dBとした。所要信号対雑音電
力比(CNR)を50dBとすると、光ファイバ増幅器
の光増幅利得Gを6dBとすることにより、変調度mを
光増幅器を用いない場合の5.3%から2.7%に低減す
ることができる。
FIG. 5 shows the calculation result of the CNR in the receiver after the optical fiber transmission with respect to the modulation degree when the sine wave is used as an input signal with the optical amplification gain G as a parameter. Here, the oscillation wavelength of the semiconductor laser was 1.55 μm, the output power of the semiconductor laser was 6 dBm, the optical fiber length was 10 km, the optical fiber loss was 0.2 dB / km, and the optical fiber amplifier gain G was 2 dB, 4 dB, and 6 dB, respectively. If the required signal-to-noise power ratio (CNR) is 50 dB, the optical amplification gain G of the optical fiber amplifier is set to 6 dB, so that the modulation degree m is reduced from 5.3% to 2.7% when the optical amplifier is not used. It can be reduced.

【0017】複合2次歪み(CSO)は、変調度の2乗
に比例するという報告(“Dispersion-Induced Composi
te Second-Order Distortion at 1.5μm”、IEEE PHOT
ONICS TECHNOLOGY LETTERS、Vol.3、pp59-61、1991)
がなされており、光増幅利得6dBの光増幅器を用いた
場合、用いない場合と比較してCSOを約4分の1に低
減することができる。
It has been reported that the complex second-order distortion (CSO) is proportional to the square of the modulation factor ("Dispersion-Induced Composi").
te Second-Order Distortion at 1.5μm ”, IEEE PHOT
ONICS TECHNOLOGY LETTERS, Vol. 3, pp59-61, 1991)
When the optical amplifier with the optical amplification gain of 6 dB is used, the CSO can be reduced to about 1/4 as compared with the case where the optical amplifier is not used.

【0018】以下、本発明の光送信器の動作内容を述べ
る。入力信号の変調度は、初期状態においては未知であ
るとすると、変調信号を入力とした半導体レーザの出力
光をフォトダイオードにより電気信号に変換し、得られ
た電気信号より直流電圧と信号電圧に分離し、その比よ
り現状態の変調度を求める。光増幅利得と(1)式より
算出した変調度と現状態の変調度に差が生じている場合
は、半導体レーザの前段に設置した減衰器により入力信
号の変調度を変化させ、算出した変調度に一致するよう
制御する。
The operation contents of the optical transmitter of the present invention will be described below. If the modulation degree of the input signal is unknown in the initial state, the output light of the semiconductor laser with the modulation signal input is converted into an electric signal by a photodiode, and the obtained electric signal is converted into a DC voltage and a signal voltage. Separate and calculate the modulation factor in the present state from the ratio. When there is a difference between the optical amplification gain and the modulation degree calculated by the equation (1) and the modulation degree in the current state, the modulation degree of the input signal is changed by the attenuator installed in the preceding stage of the semiconductor laser to calculate the calculated modulation. Control to match the degree.

【0019】変調度は、光ファイバ増幅器の光増幅利得
が波長依存性のない平坦の状態における最大値を用いた
場合に最小値にすることができる。また、現状態におけ
る利得が未知であるとすると光ファイバ増幅器への入力
光となる半導体レーザ出力光と光ファイバ増幅器出力光
をフォトダイオードにより電気信号に変換し、得られた
電気信号の直流電圧の比より現状態の光増幅利得を求め
る。変調度を最小にできる最大利得、もしくは設定した
光増幅利得と差が生じている場合は、光増幅器の励起光
パワーを変化させ、光増幅利得を設定した値に一致する
ように変化させる。
The modulation degree can be set to the minimum value when the maximum value in the flat state where the optical amplification gain of the optical fiber amplifier has no wavelength dependence is used. If the gain in the current state is unknown, the semiconductor laser output light that is the input light to the optical fiber amplifier and the optical fiber amplifier output light are converted into an electric signal by the photodiode, and the DC voltage of the obtained electric signal is converted. The optical amplification gain in the current state is calculated from the ratio. When there is a difference between the maximum gain that can minimize the modulation factor or the set optical amplification gain, the pumping light power of the optical amplifier is changed to change the optical amplification gain so as to match the set value.

【0020】本発明では、入力信号の変調度を下げた電
気信号を半導体レーザに入力し、半導体レーザ出力後の
光信号を直接、光ファイバ増幅器を用いて光増幅するこ
とにより変調度を下げたことによるCNRの低下を補償
することができる。変調度を下げたことによる波長チャ
ーピング抑制により光ファイバ伝送後の信号波形歪みを
低減することができ、要求される伝送品質に応じてCN
R、光増幅利得を設定することができる。また、変調度
を下げることにより半導体レーザにおける電流−光出力
特性において入力電流に対して線形的な光出力が得られ
る範囲内で変調を行うことができ、半導体レーザにおけ
る非線形歪みを低減することができる。
In the present invention, an electric signal having a reduced modulation degree of an input signal is input to a semiconductor laser, and the optical signal after the output of the semiconductor laser is directly amplified by an optical fiber amplifier to reduce the modulation degree. It is possible to compensate for the decrease in CNR due to this. By suppressing the wavelength chirping by lowering the modulation degree, it is possible to reduce the signal waveform distortion after optical fiber transmission, and according to the required transmission quality, CN
R and optical amplification gain can be set. Further, by lowering the modulation degree, it is possible to perform modulation within a range in which a linear optical output is obtained with respect to the input current in the current-optical output characteristics of the semiconductor laser, and it is possible to reduce nonlinear distortion in the semiconductor laser. it can.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の実施の第1の形態を図1
を用いて説明する。図1の第1の実施の形態は、入力信
号に対し、ユーザが定めた受信側における信号対雑音電
力比(CNR)および光増幅器の光増幅利得からプロセ
ッサを用いて変調度を算出し、検出した現状態の入力信
号の変調度および光増幅利得と差が生じた場合には、検
出した現状態の入力信号の変調度を算出した変調度に一
致するよう制御するとともに、検出した現状態の光増幅
器の光増幅利得を設定した光増幅利得の値に一致するよ
う制御を行う実施例である。以下、信号処理に従って構
成、動作内容を説明する。
1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. In the first embodiment of FIG. 1, a modulation degree is calculated by using a processor from the signal-to-noise power ratio (CNR) on the receiving side and the optical amplification gain of the optical amplifier, which is defined by the user, for the input signal, and the detection is performed. If there is a difference between the modulation factor of the input signal in the current state and the optical amplification gain, the control is performed so that the modulation factor of the input signal in the detected current state matches the calculated modulation factor, and In this embodiment, control is performed so that the optical amplification gain of the optical amplifier matches the set optical amplification gain value. The configuration and operation contents will be described below according to the signal processing.

【0022】図1において、本発明の光送信器100
は、入力信号を減衰させる減衰器1と、入力信号によっ
て光変調される半導体レーザ2と、半導体レーザ2の出
力を光増幅する光ファイバ増幅器3と、前記半導体レー
ザ2の現状態の光変調度を検出する光変調度検出回路4
と、前記光ファイバ増幅器3の現状態の光増幅利得を検
出する光増幅利得検出回路5と、前記減衰器1の減衰量
を制御して前記半導体レーザの入力信号の変調度を制御
する変調度制御回路6と、前記光ファイバ増幅器3の光
増幅利得を制御する光増幅利得制御回路7と、変調度を
算出するためのプロセッサ8から構成される。
Referring to FIG. 1, the optical transmitter 100 of the present invention.
Is an attenuator 1 for attenuating an input signal, a semiconductor laser 2 optically modulated by the input signal, an optical fiber amplifier 3 for optically amplifying the output of the semiconductor laser 2, and a degree of optical modulation of the semiconductor laser 2 in its present state. Optical modulation degree detection circuit 4 for detecting
An optical amplification gain detection circuit 5 for detecting the optical amplification gain of the optical fiber amplifier 3 in the current state, and a modulation degree for controlling the modulation amount of the input signal of the semiconductor laser by controlling the attenuation amount of the attenuator 1. It comprises a control circuit 6, an optical amplification gain control circuit 7 for controlling the optical amplification gain of the optical fiber amplifier 3, and a processor 8 for calculating the modulation degree.

【0023】光変調度検出回路4は、前記半導体レーザ
の光出力の一部を電気信号に変換するフォトダイオード
41と、該フォトダイオード41の電気信号出力から直
流成分を取り出す低域フィルタ42と、該フォトダイオ
ード41の電気信号出力から信号成分を取り出す帯域フ
ィルタ43と、該帯域フィルタ43の出力信号のピーク
電圧を検出するピーク電圧検出器44と、前記低域フィ
ルタ42の出力と前記ピーク電圧検出器44の出力が入
力される除算回路45とから構成される。
The optical modulation degree detecting circuit 4 includes a photodiode 41 for converting a part of the optical output of the semiconductor laser into an electric signal, and a low-pass filter 42 for extracting a DC component from the electric signal output of the photodiode 41. A bandpass filter 43 for extracting a signal component from an electric signal output of the photodiode 41, a peak voltage detector 44 for detecting a peak voltage of an output signal of the bandpass filter 43, an output of the low-pass filter 42 and the peak voltage detection. And a divider circuit 45 to which the output of the device 44 is input.

【0024】光増幅利得検出回路5は、前記半導体レー
ザの光出力すなわち光ファイバ増幅器3の入力の一部を
電気信号に変換するフォトダイオード41と、該フォト
ダイオード41の電気信号出力から直流成分を取り出す
低域フィルタ42と、光ファイバ増幅器3の光出力の一
部を電気信号に変換するフォトダイオード51と、該フ
ォトダイオード51の電気信号出力から直流成分を取り
出す低域フィルタ52と、低域フィルタ42の出力と低
域フィルタ52の出力が入力される除算回路53とから
構成される。
The optical amplification gain detection circuit 5 converts a light output of the semiconductor laser, that is, a part of the input of the optical fiber amplifier 3 into an electric signal, and a DC component from the electric signal output of the photodiode 41. A low-pass filter 42 for extracting, a photodiode 51 for converting a part of the optical output of the optical fiber amplifier 3 into an electric signal, a low-pass filter 52 for extracting a DC component from the electric signal output of the photodiode 51, and a low-pass filter. It is composed of a divider circuit 53 to which the output of 42 and the output of the low pass filter 52 are input.

【0025】変調度制御回路6は、前記除算回路45の
出力とプロセッサ8の出力が入力される差動増幅器60
から構成され、光増幅利得制御回路7は、前記除算回路
53の出力と光増幅利得信号が入力される差動増幅器7
0から構成される。
The modulation degree control circuit 6 receives the output of the division circuit 45 and the output of the processor 8 as a differential amplifier 60.
The optical amplification gain control circuit 7 includes a differential amplifier 7 to which the output of the division circuit 53 and the optical amplification gain signal are input.
It consists of 0.

【0026】ユーザは、光ファイバ伝送後の受信側にお
いて要求されるCNRに対応した電圧(Vcnr)をCN
R電圧入力端子9から、光増幅器利得に対応した電圧
(Vg)を光増幅利得電圧入力端子10から入力する。
プロセッサ8は、入力した光ファイバ伝送後の受信側に
おいて要求されるCNRに対応した電圧(Vcnr)およ
び光増幅器利得に対応した電圧(Vg)から(1)式を
用いて変調度mを算出し、算出した変調度mに対応した
電圧8aを出力する。光変調度検出回路4は、現状態の
光変調度Mに対応した電圧4aを検出する。半導体レー
ザ出力光2aの一部をフォトダイオード41により受信
し、光信号を電気信号に変換する。フォトダイオード出
力信号41aを低域フィルタ42、帯域フィルタ43を
用いて信号電圧43aと直流電圧42aに分離する。さら
に、信号電圧43aをピーク電圧検出器44に入力し、
信号成分の振幅電圧44aを求める。得られた振幅電圧
44aと直流電圧42aを除算回路45に入力し、現状態
の変調度Mに対応した信号電圧4aを検出する。
The user applies the voltage (Vcnr) corresponding to the CNR required on the receiving side after the optical fiber transmission to the CN.
A voltage (Vg) corresponding to the optical amplifier gain is input from the R voltage input terminal 9 from the optical amplification gain voltage input terminal 10.
The processor 8 calculates the modulation factor m from the input voltage (Vcnr) corresponding to the CNR required on the receiving side after transmission through the optical fiber and the voltage (Vg) corresponding to the optical amplifier gain using the equation (1). , And outputs a voltage 8a corresponding to the calculated modulation factor m. The light modulation degree detection circuit 4 detects the voltage 4a corresponding to the light modulation degree M in the current state. The photodiode 41 receives a part of the semiconductor laser output light 2a and converts the optical signal into an electric signal. The photodiode output signal 41a is separated into a signal voltage 43a and a DC voltage 42a by using a low pass filter 42 and a band pass filter 43. Further, input the signal voltage 43a to the peak voltage detector 44,
The amplitude voltage 44a of the signal component is obtained. The obtained amplitude voltage 44a and DC voltage 42a are input to the division circuit 45, and the signal voltage 4a corresponding to the modulation degree M in the current state is detected.

【0027】光増幅利得検出回路5では、現状態の光増
幅利得Goに対応した電圧5aを検出する。半導体レーザ
2の出力光2aの一部をフォトダイオード41により受
信し、光信号を電気信号41aに変換し、この出力信号
41aを低域フィルタ42を用いて、直流電圧42aに変
換する。また、光ファイバ増幅器3の出力光3aの一部
をフォトダイオード52により受信し、光信号を電気信
号51aに変換し、この出力信号51aを低域フィルタ5
2を用いて、直流電圧52aに変換する。直流電圧42a
および直流電圧52aを除算回路53に入力し、現状態
の光増幅利得Goに対応した電圧5aを検出する。
The optical amplification gain detection circuit 5 detects the voltage 5a corresponding to the optical amplification gain Go in the present state. A part of the output light 2a of the semiconductor laser 2 is received by the photodiode 41, an optical signal is converted into an electric signal 41a, and this output signal 41a is converted into a DC voltage 42a by using a low pass filter 42. Further, a part of the output light 3a of the optical fiber amplifier 3 is received by the photodiode 52, the optical signal is converted into an electric signal 51a, and the output signal 51a is converted into the low pass filter 5a.
2 is used to convert to a DC voltage 52a. DC voltage 42a
Then, the DC voltage 52a is input to the division circuit 53, and the voltage 5a corresponding to the optical amplification gain Go in the present state is detected.

【0028】変調度制御回路6は、プロセッサ8で算出
した変調度mに対応した電圧8aと、検出した現状態の
変調度Mに対応した信号電圧4aを差動増幅器60に入
力し、その偏差に応じた差動増幅器出力電圧6aにより
減衰器1の減衰量を変化させ、現状態の変調度Mをプロ
セッサ8で算出した変調度mに一致するように入力信号
の変調度を変化させる。
The modulation degree control circuit 6 inputs the voltage 8a corresponding to the modulation degree m calculated by the processor 8 and the signal voltage 4a corresponding to the detected modulation degree M in the present state to the differential amplifier 60, and the deviation thereof. The amount of attenuation of the attenuator 1 is changed by the differential amplifier output voltage 6a according to the above, and the modulation factor of the input signal is changed so that the modulation factor M in the current state matches the modulation factor m calculated by the processor 8.

【0029】光増幅利得制御回路7は、入力した光増幅
利得Gに対応した電圧(Vg)10と検出した現状態の
光増幅利得Goに対応した信号電圧5aを差動増幅器70
に入力し、その偏差に応じた差動増幅器出力電圧7aを
光ファイバ増幅器3に入力し、その励起光パワーを変化
させ、ユーザが入力した光増幅利得値Gまで変化させ
る。
The optical amplification gain control circuit 7 outputs a voltage (Vg) 10 corresponding to the input optical amplification gain G and a signal voltage 5a corresponding to the detected optical amplification gain Go in the present state to the differential amplifier 70.
Is input to the optical fiber amplifier 3 and the pumping light power is changed to the optical amplification gain value G input by the user.

【0030】以上の構成を備えることによって、本発明
のこの実施例の光送信器は、変調度を下げたことによる
信号電力の低下を光増幅により補償できるので、所要C
NRの低下を招くことなく変調度を下げることができ、
波長チャーピングの抑制による光ファイバ波長分散によ
る受信側における信号波形歪みを低減することができ
る。さらに、変調度を下げることによって、半導体レー
ザでは入力電流に対して線形的な出力が得られる範囲内
で変調した光出力を得ることができ、半導体レーザ自体
における非線形歪み量を低減することができ、歪み特性
において若干劣る低コストの半導体レーザを用いること
ができ、このような伝送システムを伝送距離の比較的短
い加入者回線に用いることによって、光伝送システムを
経済的に構築することができる。
With the above configuration, the optical transmitter according to this embodiment of the present invention can compensate the decrease in signal power due to the decrease in the modulation degree by the optical amplification.
The degree of modulation can be reduced without lowering the NR,
It is possible to reduce signal waveform distortion on the receiving side due to optical fiber wavelength dispersion due to suppression of wavelength chirping. Further, by reducing the modulation degree, the semiconductor laser can obtain a modulated optical output within a range in which a linear output is obtained with respect to the input current, and the amount of nonlinear distortion in the semiconductor laser itself can be reduced. A low-cost semiconductor laser with slightly inferior distortion characteristics can be used, and an optical transmission system can be economically constructed by using such a transmission system for a subscriber line having a relatively short transmission distance.

【0031】本発明の第2の実施の形態を図2を用いて
説明する。この実施の形態は、第1の実施の形態に比較
して、光ファイバ増幅器3にプロセッサ8において算出
する変調度を最小値にできるように、予め光増幅利得G
の最大値に対応した信号電圧(Vgmax)を入力して、光
増幅利得検出回路5、光増幅利得制御回路7を省いた構
成としている。すなわち、図2に示すこの実施の形態の
光送信器100´は、入力信号を減衰させる減衰器1
と、半導体レーザ2と、光ファイバ増幅器3と、前記半
導体レーザ2の光変調度を検出する光変調度検出回路4
と、入力信号の変調度を制御する変調度制御回路6と、
変調度を算出するためのプロセッサ8から構成される。
光ファイバ増幅器3は、プロセッサ8にて算出する変調
度を最小値にできるように、予め光増幅利得の最大値に
対応した信号電圧(Vgmax)が入力される。この実施の
形態では、変調度mの算出、現状態の変調度Mの検出、
変調度の制御のための動作内容は第1の実施の形態と同
様になされる。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the first embodiment, this embodiment has an optical amplification gain G in advance so that the optical fiber amplifier 3 can minimize the modulation degree calculated in the processor 8.
The signal voltage (Vgmax) corresponding to the maximum value is input, and the optical amplification gain detection circuit 5 and the optical amplification gain control circuit 7 are omitted. That is, the optical transmitter 100 ′ of this embodiment shown in FIG. 2 has the attenuator 1 that attenuates the input signal.
A semiconductor laser 2, an optical fiber amplifier 3, and an optical modulation degree detection circuit 4 for detecting the optical modulation degree of the semiconductor laser 2.
A modulation degree control circuit 6 for controlling the modulation degree of the input signal,
It is composed of a processor 8 for calculating the modulation degree.
To the optical fiber amplifier 3, a signal voltage (Vgmax) corresponding to the maximum value of the optical amplification gain is input in advance so that the modulation degree calculated by the processor 8 can be minimized. In this embodiment, the modulation degree m is calculated, the modulation degree M in the current state is detected,
The operation content for controlling the modulation degree is the same as that of the first embodiment.

【0032】[0032]

【実施例】本発明を光伝送システムに適用した実施例を
図3、図4に示す。図3の光伝送システムは、図1また
は図2に示した光送信器100,100´からの光出力
信号3aを光ファイバ110を介して伝送し、伝送した
光信号を光受信器120で受信するように構成されてお
り、情報送信側と受信側を1対1とした光伝送システム
に対応している。図1または図2に示した光送信器10
0,100´は、受信側での所要CNRを得るために必
要となる変調度を下げることができるので、半導体レー
ザにおける波長チャーピングを抑制でき、光ファイバ波
長分散による光ファイバ伝送後の信号波形歪みを低減す
ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment in which the present invention is applied to an optical transmission system is shown in FIGS. The optical transmission system of FIG. 3 transmits the optical output signal 3a from the optical transmitters 100 and 100 ′ shown in FIG. 1 or 2 through the optical fiber 110, and the transmitted optical signal is received by the optical receiver 120. And is compatible with an optical transmission system in which the information transmitting side and the information receiving side are one-to-one. The optical transmitter 10 shown in FIG. 1 or 2.
0,100 'can reduce the modulation degree required for obtaining the required CNR on the receiving side, so that the wavelength chirping in the semiconductor laser can be suppressed and the signal waveform after the optical fiber transmission due to the optical fiber wavelength dispersion. Distortion can be reduced.

【0033】図4の光伝送システムは、図1または図2
に示した光送信器100,100´からの光出力信号3
aを複数の受信器120−1〜120−nに光分配する
システムであり、本発明にかかる光送信器100と、光
分配器130と、光分配した光信号を伝送するための複
数の光ファイバ110−1〜110−nと、伝送した光
信号を受信する複数の受信器120−1〜120−nか
ら構成される。この光伝送システムは、図3の構成に加
えて、光分配器32を挿入し、1本の光ファイバにより
伝送された光信号をn本の光ファイバに分岐して光伝送
を行う構成としており、情報送信側と受信側を1対nと
したシステムに対応している。ここで、図1または図2
の実施の形態に示した光ファイバ増幅器3は、光分配し
たことによる光信号の電力低下に対する補償と、変調度
を下げたことによる光信号電力の低下の補償を行う2つ
の機能を有する。この場合の増幅利得Gは、複数の受信
器がそれぞれ必要とする利得を総合したものとされる。
The optical transmission system of FIG. 4 is the same as that of FIG.
Optical output signal 3 from the optical transmitters 100 and 100 'shown in FIG.
This is a system for optically distributing a to a plurality of receivers 120-1 to 120-n, and an optical transmitter 100 according to the present invention, an optical distributor 130, and a plurality of optical devices for transmitting the optically distributed optical signals. It is composed of fibers 110-1 to 110-n and a plurality of receivers 120-1 to 120-n for receiving the transmitted optical signals. In addition to the configuration of FIG. 3, this optical transmission system has a configuration in which an optical distributor 32 is inserted and an optical signal transmitted by one optical fiber is branched into n optical fibers for optical transmission. , A system in which the information transmitting side and the information receiving side are set to 1 to n. Here, FIG. 1 or FIG.
The optical fiber amplifier 3 described in the above embodiment has two functions of compensating for the decrease in the power of the optical signal due to the light distribution and for compensating for the decrease in the power of the optical signal due to the decrease in the modulation degree. The amplification gain G in this case is a total of the gains required by the plurality of receivers.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように、本発明においては振幅変
調方式の光伝送システムにおいて、信号対雑音電力比
(CNR)の低下を招くことなく、入力信号の変調度を
下げることができる。さらに、変調度を下げることによ
って、半導体レーザにおける波長チャーピングを抑制で
き、光ファイバ波長分散による信号波形歪みを低減する
ことができる。また、変調度を下げることができること
によって、半導体レーザにおける電流−光出力特性の線
形領域内で変調を行うことができ、半導体レーザにおけ
る非線形歪みを低減することがでる。
As described above, according to the present invention, in the amplitude modulation type optical transmission system, the modulation degree of the input signal can be lowered without lowering the signal to noise power ratio (CNR). Furthermore, by reducing the modulation factor, wavelength chirping in the semiconductor laser can be suppressed, and signal waveform distortion due to optical fiber wavelength dispersion can be reduced. Further, since the degree of modulation can be lowered, the modulation can be performed within the linear region of the current-light output characteristic of the semiconductor laser, and the nonlinear distortion in the semiconductor laser can be reduced.

【0035】さらに、受信側における信号波形の歪みを
低減することができるので、光ファイバ伝送距離を増大
させることができる等の光伝送特性を改善することが期
待できる。また、半導体レーザの電流−光出力特性にお
いて線形性の優れた半導体レーザに替えて、若干線形性
の劣る半導体レーザを用いても光伝送システムを構築す
ることができ、低コスト化への寄与が期待できる。
Further, since the distortion of the signal waveform on the receiving side can be reduced, it can be expected to improve the optical transmission characteristics such that the optical fiber transmission distance can be increased. Further, it is possible to construct an optical transmission system by using a semiconductor laser having a little inferior linearity in place of the semiconductor laser having excellent linearity in current-optical output characteristics of the semiconductor laser, which contributes to cost reduction. Can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる光送信器の第1の実施の形態を
示す概念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an optical transmitter according to the present invention.

【図2】本発明にかかる光送信器の第2の実施の形態を
示す概念図。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a second embodiment of an optical transmitter according to the present invention.

【図3】本発明にかかる光送信器を用いた光伝送システ
ムの構成を示す概念図。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a configuration of an optical transmission system using an optical transmitter according to the present invention.

【図4】本発明にかかる光送信器を用いた他の光伝送シ
ステムの構成を示す概念図。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the configuration of another optical transmission system using the optical transmitter according to the present invention.

【図5】振幅変調方式における変調度に対する信号対雑
音電力比(CNR)計算結果を示す曲線図。
FIG. 5 is a curve diagram showing a signal-to-noise power ratio (CNR) calculation result with respect to modulation degree in the amplitude modulation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 減衰器 1a 減衰器出力 2 半導体レーザ 2a 半導体レーザ出力 3 光ファイバ増幅器 3a 光出力信号 4 光変調度検出回路 4a 光変調度検出回路(除算回路)出力M 5 光増幅利得検出回路 5a 光増幅利得検出回路(除算回路)出力Go 6 変調度制御回路 6a 変調度制御回路出力 7 光増幅利得制御回路 7a 光増幅利得制御回路出力 8 プロセッサ 8a プロセッサ出力m 9 CNR電圧(Vcnr)入力端子 10 光増幅利得電圧(Vg)または最大光増幅利得電
圧(Vgmax)入力端子 41,51 フォトダイオード 41a,51a フォトダイオード出力 42,52 低域フィルタ 42a,52a 低域フィルタ出力 43 帯域フィルタ 43a 帯域フィルタ出力 44 ピーク電圧検出器 44a ピーク電圧検出器出力 45 除算回路 45a 除算回路出力 60,70 差動増幅器 100 光送信器 110 光ファイバ伝送路 120 光受信器 130 光分配器
1 attenuator 1a attenuator output 2 semiconductor laser 2a semiconductor laser output 3 optical fiber amplifier 3a optical output signal 4 optical modulation degree detection circuit 4a optical modulation degree detection circuit (division circuit) output M 5 optical amplification gain detection circuit 5a optical amplification gain Detection circuit (division circuit) output Go 6 Modulation degree control circuit 6a Modulation degree control circuit output 7 Optical amplification gain control circuit 7a Optical amplification gain control circuit output 8 Processor 8a Processor output m 9 CNR voltage (Vcnr) input terminal 10 Optical amplification gain Voltage (Vg) or maximum optical amplification gain voltage (Vgmax) input terminal 41,51 Photo diode 41a, 51a Photo diode output 42,52 Low pass filter 42a, 52a Low pass filter output 43 Band filter 43a Band filter output 44 Peak voltage detection 44a Peak voltage detector output 45 Division circuit 45a Division circuit output 60,7 Differential amplifier 100 optical transmitter 110 optical fiber transmission line 120 optical receiver 130 optical distributor

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号の減衰量を制御可能な可変減衰
器と、該減衰器からの出力信号で出力光信号が変調され
るレーザ装置と、該レーザ装置からの出力光信号を光増
幅する光増幅器とからなり、 前記レーザ装置の光変調度Mと前記光増幅器の光増幅利
得Goを検出し、 検出した光増幅利得Goが所定の光増幅利得Gと一致す
るように光増幅器の光増幅利得を制御し、 受信側に要求される信号対雑音電力比CNRと、光増幅
器入力光Pinと、所定の光増幅利得Gから必要となる光
変調度mを算出し、 検出した光変調度Mが前記必要となる光変調度mに一致
するように前記減衰器を制御することを特徴とする光送
信器。
1. A variable attenuator capable of controlling the amount of attenuation of an input signal, a laser device in which an output optical signal is modulated by an output signal from the attenuator, and an optical amplification of the output optical signal from the laser device. An optical amplifier, which detects an optical modulation degree M of the laser device and an optical amplification gain Go of the optical amplifier, and an optical amplification of the optical amplifier so that the detected optical amplification gain Go matches a predetermined optical amplification gain G. The gain is controlled, the required optical modulation degree m is calculated from the signal-to-noise power ratio CNR required on the receiving side, the optical amplifier input light Pin, and the predetermined optical amplification gain G, and the detected optical modulation degree M is calculated. The optical transmitter is characterized in that the attenuator is controlled so as to match the required optical modulation degree m.
【請求項2】 入力信号を減衰させる減衰器と、該減衰
器からの出力信号を光信号に変換する半導体レーザと、
該半導体レーザからの出力光を光増幅する光ファイバ増
幅器から構成される光送信器において、 前記半導体レーザ出力光の一部を分岐、受信し、変調度
Mを検出する光変調度検出回路と、 前記光ファイバ増幅器の入力光Pinと出力光の一部を分
岐、受信し、光増幅利得Goを検出する光増幅利得検出
回路を設け、 検出した光増幅利得Goが所定の光増幅利得Gと一致す
るように光ファイバ増幅器の光増幅利得Goを制御する
光増幅利得制御回路と、 受信側に要求される信号対雑音電力比(CNR)と光フ
ァイバ増幅器入力光Pin、所定の光増幅利得Gから必要
となる光変調度mを算出するプロセッサと、 前記光変調度検出回路より求めた変調度Mが前記プロセ
ッサにより算出した必要となる光変調度mに一致するよ
うに前記減衰器を制御する変調度制御回路から構成され
ることを特徴とする光送信器。
2. An attenuator for attenuating an input signal, a semiconductor laser for converting an output signal from the attenuator into an optical signal,
In an optical transmitter including an optical fiber amplifier for optically amplifying output light from the semiconductor laser, an optical modulation degree detection circuit for branching and receiving a part of the semiconductor laser output light and detecting a modulation degree M, An optical amplification gain detection circuit for detecting the optical amplification gain Go by branching and receiving a part of the input light Pin and the output light of the optical fiber amplifier is provided, and the detected optical amplification gain Go matches the predetermined optical amplification gain G. From the optical amplification gain control circuit for controlling the optical amplification gain Go of the optical fiber amplifier, the signal-to-noise power ratio (CNR) required on the receiving side, the optical fiber amplifier input light Pin, and the predetermined optical amplification gain G. A processor for calculating a required optical modulation degree m, and a converter for controlling the attenuator so that the modulation degree M obtained by the optical modulation degree detection circuit matches the required optical modulation degree m calculated by the processor. Optical transmitter characterized in that it is constituted from degrees control circuit.
【請求項3】 光変調度検出回路が、半導体レーザの出
力光の一部を受信して電気信号に変換するフォトダイオ
ードと、該電気信号から信号電圧を得る帯域フィルタ
と、該信号電圧のピーク電圧を検出するピーク電圧検出
器と、前記フォトダイオードの出力電気信号から直流電
圧を得る低域フィルタと、前記信号ピーク電圧と前記直
流電圧から必要となる変調度mを求める除算回路から構
成される請求項2記載の光送信器。
3. A photodiode in which an optical modulation degree detection circuit receives a part of output light of a semiconductor laser and converts it into an electric signal, a bandpass filter for obtaining a signal voltage from the electric signal, and a peak of the signal voltage. It comprises a peak voltage detector for detecting a voltage, a low-pass filter for obtaining a DC voltage from the output electric signal of the photodiode, and a division circuit for obtaining a required modulation factor m from the signal peak voltage and the DC voltage. The optical transmitter according to claim 2.
【請求項4】 光増幅利得検出回路が、光ファイバ増幅
器の入力光の一部を受信し電気信号に変換するフォトダ
イオードと該受信した電気信号から入力直流電圧を得る
低域フィルタと、前記光ファイバ増幅器の出力光の一部
を受信し電気信号に変換するフォトダイオードと該受信
した電気信号から出力直流電圧を得る低域フィルタと、
得られた入力直流電圧と出力直流電圧から光増幅利得を
求める除算回路から構成される請求項2または請求項3
記載の光送信器。
4. An optical amplification gain detection circuit, a photodiode for receiving a part of input light of an optical fiber amplifier and converting it into an electric signal, a low-pass filter for obtaining an input DC voltage from the received electric signal, and the light. A photodiode for receiving a part of the output light of the fiber amplifier and converting it into an electric signal, and a low-pass filter for obtaining an output DC voltage from the received electric signal,
4. A division circuit for obtaining an optical amplification gain from the obtained input DC voltage and output DC voltage.
The optical transmitter described.
【請求項5】 変調度制御回路が、光変調度検出回路に
より求めた光変調度に対応した電圧とプロセッサにより
算出した光変調度に対応した電圧の差に応じた出力電圧
を得る差動増幅器を有し、該差動増幅器の出力電圧を減
衰器にフィードバックし入力信号の変調度を変化させる
請求項2ないし請求項4のいずれか記載の光送信器。
5. A differential amplifier in which a modulation degree control circuit obtains an output voltage according to a difference between a voltage corresponding to an optical modulation degree obtained by an optical modulation degree detection circuit and a voltage corresponding to an optical modulation degree calculated by a processor. 5. The optical transmitter according to claim 2, further comprising: an output voltage of the differential amplifier, which is fed back to an attenuator to change a modulation degree of an input signal.
【請求項6】 光増幅利得制御回路が、光増幅利得検出
回路により求めた光増幅利得に対応した電圧と設定した
光増幅利得に対応した電圧Vgの差に応じた出力電圧を
得る差動増幅器を有し、差動増幅器の出力電圧を光ファ
イバ増幅器にフィードバックさせ該光ファイバ増幅器の
光増幅利得を変化させる請求項2ないし請求項5のいず
れか記載の光送信器。
6. A differential amplifier in which an optical amplification gain control circuit obtains an output voltage corresponding to a difference between a voltage corresponding to an optical amplification gain obtained by an optical amplification gain detection circuit and a voltage Vg corresponding to a set optical amplification gain. 6. The optical transmitter according to claim 2, further comprising: an output voltage of the differential amplifier being fed back to the optical fiber amplifier to change an optical amplification gain of the optical fiber amplifier.
【請求項7】 入力信号を減衰させる減衰器と、該減衰
器からの出力信号を光信号に変換する半導体レーザと、
該半導体レーザからの出力光を光増幅する光ファイバ増
幅器から構成される光送信器において、 前記半導体レーザ出力光の一部を分岐、受信し、変調度
Mを検出する光変調度検出回路を設け、 受信側に要求される信号対雑音電力比(CNR)と、前
記半導体レーザ出力光と、前記光ファイバ増幅器におい
て設定した最大光増幅利得Gmaxから必要となる光変調
度mを算出するプロセッサと、 前記光変調度検出回路より求めた変調度Mがプロセッサ
により算出した必要となる光変調度mに一致するように
前記減衰器を制御する変調度制御回路から構成されるこ
とを特徴とする光送信器。
7. An attenuator for attenuating an input signal, a semiconductor laser for converting an output signal from the attenuator into an optical signal,
An optical transmitter including an optical fiber amplifier for optically amplifying output light from the semiconductor laser, wherein an optical modulation degree detection circuit for branching and receiving a part of the semiconductor laser output light and detecting a modulation degree M is provided. A processor for calculating a required optical modulation degree m from a signal-to-noise power ratio (CNR) required on the receiving side, the semiconductor laser output light, and a maximum optical amplification gain Gmax set in the optical fiber amplifier, An optical transmission comprising a modulation degree control circuit for controlling the attenuator so that the modulation degree M calculated by the optical modulation degree detection circuit matches the required optical modulation degree m calculated by the processor. vessel.
【請求項8】 光変調度検出回路が、半導体レーザの出
力光の一部を受信し、電気信号に変換するフォトダイオ
ードと、受信した電気信号から信号電圧を得る帯域フィ
ルタと、該信号電圧のピーク電圧を検出するピーク電圧
検出器と、前記フォトダイオードの出力電気信号から直
流電圧を得る低域フィルタと、前記信号ピーク電圧と前
記直流電圧から変調度を求める除算回路から構成される
請求項7記載の光送信器。
8. An optical modulation degree detection circuit receives a part of output light of a semiconductor laser and converts it into an electric signal, a bandpass filter for obtaining a signal voltage from the received electric signal, and a signal voltage of the signal voltage. 8. A peak voltage detector for detecting a peak voltage, a low-pass filter for obtaining a DC voltage from an output electric signal of the photodiode, and a division circuit for obtaining a modulation factor from the signal peak voltage and the DC voltage. The optical transmitter described.
【請求項9】 変調度制御回路が、光変調度検出回路に
より求めた光変調度Mに対応した電圧とプロセッサによ
り算出した光変調度mに対応した電圧の差に応じた出力
電圧を得る差動増幅器を有し、該差動増幅器の出力電圧
を減衰器にフィードバックさせ入力信号の変調度を変化
させる請求項7の光送信器。
9. A difference in which the modulation degree control circuit obtains an output voltage according to a difference between a voltage corresponding to the optical modulation degree M obtained by the optical modulation degree detection circuit and a voltage corresponding to the optical modulation degree m calculated by the processor. The optical transmitter according to claim 7, further comprising a dynamic amplifier, wherein an output voltage of the differential amplifier is fed back to an attenuator to change a modulation degree of an input signal.
【請求項10】 請求項1ないし請求項9記載の光送信
器と、該光送信器からの出力光を伝送する光ファイバ
と、該光ファイバを介して伝送させた光信号を受信する
光受信器から構成される光伝送システム。
10. The optical transmitter according to claim 1, an optical fiber for transmitting the output light from the optical transmitter, and an optical receiver for receiving an optical signal transmitted through the optical fiber. Optical transmission system consisting of a device.
【請求項11】 請求項1ないし請求項9記載のの光送
信器と、該光送信器からの出力光を分配する光分配器
と、該光分配器から分配された光信号を伝送する光ファ
イバと、該光ファイバを介して伝送させた光信号を受信
する光受信器から構成される光伝送システム。
11. The optical transmitter according to claim 1, an optical distributor for distributing output light from the optical transmitter, and a light for transmitting an optical signal distributed from the optical distributor. An optical transmission system comprising a fiber and an optical receiver for receiving an optical signal transmitted through the optical fiber.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009188978A (en) * 2007-10-17 2009-08-20 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte Ltd Fiber optic link, transceiver for use in fiber optic link, and method for designing and constructing fiber optic link and transceiver
CN111416663A (en) * 2020-04-27 2020-07-14 中国电子科技集团公司第三十四研究所 High-performance radio frequency optical transmission link structure

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