JPH10135930A - Optical signal transmitter - Google Patents

Optical signal transmitter

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JPH10135930A
JPH10135930A JP8287052A JP28705296A JPH10135930A JP H10135930 A JPH10135930 A JP H10135930A JP 8287052 A JP8287052 A JP 8287052A JP 28705296 A JP28705296 A JP 28705296A JP H10135930 A JPH10135930 A JP H10135930A
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JP
Japan
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optical
pulse signals
signal
wavelengths
polarization
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JP8287052A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Aizawa
茂樹 相澤
Noboru Takachio
昇 高知尾
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the effects of 4-light-wave mixed noise, to extend a light wavelength multiplex number and to effectively utilize an optical transmission line by orthogonally crossing the polarization planes with each other for at least two optical pulse signals among the optical pulse signals. SOLUTION: Output light from respective light sources 1-1 to 1-8 is intensity- modulated in respective intensity modulation circuits 2-1 to 2-8. Then, for intensity-modulated optical signals, a polarization state is adjusted by polarization state control parts 3-1 to 3-8, provided with a means for orthogonally crossing the polarization planes with each other for the optical pulse signals of at least two wavelengths among the optical pulse signals. Thereafter, the optical pulse signals are outputted by pulse position control parts 4-1 to 4-8, capable of adjusting the pulse positions of the respective optical pulse signals, connected to one optical fiber by a light wavelength multiplex part 5 and sent out through a light amplifier 6 to an optical fiber transmission line 7.

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】本発明は光通信に利用する。
本発明は光波長多重伝送装置に利用する。本発明は光波
長多重数の拡張技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for optical communication.
The present invention is applied to an optical wavelength division multiplex transmission device. The present invention relates to a technology for extending the number of optical wavelength multiplexes.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信では光伝送路の有効利用を図るた
め、同時に複数の波長の光信号を伝送し、それぞれの波
長に異なる情報を割り当てる、いわゆる波長多重技術が
ある。波長多重技術における分散シフトファイバを用い
た波長多重通信システムでは、光ファイバの非線形効果
(4光波混合雑音)による特性の劣化が重要な問題にな
る。4光波混合雑音とは、波長の異なる2以上の光信号
が合波されたときに、この2つの光信号とは異なる波長
の光信号が発生する現象をいう。
2. Description of the Related Art In optical communication, there is a so-called wavelength multiplexing technique of simultaneously transmitting optical signals of a plurality of wavelengths and assigning different information to each wavelength in order to effectively use an optical transmission line. In a wavelength division multiplexing communication system using a dispersion-shifted fiber in the wavelength division multiplexing technique, deterioration of characteristics due to nonlinear effects (four-wave mixing noise) of the optical fiber becomes an important problem. Four-wave mixing noise refers to a phenomenon in which when two or more optical signals having different wavelengths are multiplexed, an optical signal having a different wavelength from the two optical signals is generated.

【0003】従来の非線形効果(4光波混合雑音)を抑
圧するための波長多重伝送システムの原理について図4
を参照して説明する。図4は従来の波長多重伝送方式を
説明するための図である。これは、K.Sekine,N.Kikuch
i,S.Sasaki and H.Ikeda,"FWMcrosstalk suppression u
sing bit-phase arranged RZ signals in WDM system
s",Proc.OECC'96,17B2-4,pp.114-115,1996に開示されて
いる。
FIG. 4 shows the principle of a conventional wavelength division multiplexing transmission system for suppressing a nonlinear effect (four-wave mixing noise).
This will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional wavelength division multiplexing transmission system. This is K. Sekine, N. Kikuch
i, S.Sasaki and H.Ikeda, "FWM crosstalk suppression u
sing bit-phase arranged RZ signals in WDM system
s ", Proc. OECC '96, 17B2-4, pp. 114-115, 1996.

【0004】ここでは、3つの波長の光が多重化されて
伝送される場合について説明する。3つの波長の間隔は
等しく、 λ3−λ2=λ2−λ1 であり、RZ(Return to Zero)の符号方式が用いられる
ものとする。よく光通信で用いられる符号方式として
は、NRZ(Non Return to Zero)の符号方式もある。N
RZであるとON−ONの符号連続のとき、ON−ON
間では光パワーが必ず存在するのに対してRZであると
ON−ONの符号連続でもON−ON間では光パワーが
必ずゼロとなるので、4光波混合雑音の影響に関してR
Zの方が有利となる。
Here, a case will be described in which light of three wavelengths is multiplexed and transmitted. The intervals between the three wavelengths are equal, λ3−λ2 = λ2−λ1, and an RZ (Return to Zero) coding scheme is used. As a coding method often used in optical communication, there is a coding method of NRZ (Non Return to Zero). N
When RZ is ON-ON code continuous, ON-ON
In the case of RZ, the optical power is always zero between ON and ON, even if the code is ON-ON.
Z is more advantageous.

【0005】λ1の信号とλ2の信号の相対的な時間の
ずれは零であり、λ1とλ3の相対的な時間ずれは信号
1ビットの半分であるものとする。光ファイバ中の非線
形効果である4光波混合雑音は2つ以上の光が同時に発
光している場合に発生し、その周波数fFWM は、 fFWM =fi +fj −fk と表される(k≠i、j)。ここで、fi 、fj 、fk
はそれぞれ信号光の周波数である。したがって、波長間
隔が等しいので、λ1とλ2が同時に発光(ON)した
場合にはλ3の波長のところに4光波混合雑音による周
波数成分(FWM)が生ずることになる。しかしなが
ら、λ3の信号は半ビット時間がずれているので、信号
識別時に4光波混合雑音の周波数成分による影響を受け
ない。また、もし、λ2とλ3が同時に発光した場合に
はλ1の波長のところに4光波混合雑音による周波数成
分が生じるが、λ1の波長については、λ2とλ3の信
号が同時に発光することがないので4光波混合雑音によ
る周波数成分が生じない。
It is assumed that the relative time lag between the signal of λ1 and the signal of λ2 is zero, and the relative time lag between λ1 and λ3 is half of one bit of the signal. Four-wave mixing noise, which is a non-linear effect in an optical fiber, occurs when two or more lights are emitting at the same time, and its frequency f FWM is expressed as f FWM = f i + f j -f k ( k ≠ i, j). Where f i , f j , f k
Is the frequency of the signal light. Accordingly, since the wavelength intervals are equal, if λ1 and λ2 emit light simultaneously (ON), a frequency component (FWM) due to four-wave mixing noise occurs at the wavelength of λ3. However, since the signal of λ3 is shifted by a half bit time, it is not affected by the frequency component of the four-wave mixing noise at the time of signal identification. If λ2 and λ3 emit light at the same time, a frequency component due to four-wave mixing noise occurs at the wavelength of λ1, but since the signals of λ2 and λ3 do not emit light at the wavelength of λ1 at the same time, No frequency component is generated due to four-wave mixing noise.

【0006】この例では、λ1とλ2の時間ずれがな
く、λ1とλ3の時間ずれが信号1ビットの半分である
場合について説明したが、λ1とλ3の信号の相対的な
時間ずれがなく、λ1とλ2の相対的な時間ずれが信号
1ビットの半分である場合について同様のことが言え
る。すなわち、各信号光が発光している状態では、その
信号波長には4光波混合雑音による周波数成分が生じな
いようにすることにより、4光波混合雑音による信号の
劣化を防ぐことができる。
In this example, there has been described a case where there is no time lag between λ1 and λ2, and the time lag between λ1 and λ3 is half of one bit signal. However, there is no relative time lag between the signals λ1 and λ3. The same can be said for the case where the relative time shift between λ1 and λ2 is half of one bit of the signal. That is, in a state where each signal light is emitted, by preventing the frequency component due to the four-wave mixing noise from being generated at the signal wavelength, it is possible to prevent the deterioration of the signal due to the four-wave mixing noise.

【0007】波長数を3以上にした場合にも上記の例と
同様にして、発光している信号光の周波数には4光波混
合雑音による周波数成分が生じないようにすることがで
きる。波長数を増加した場合の最適な相対的な時間ずれ
の配置を図5に示す。図5は従来の波長多重伝送方式に
おける波長多重数に対する最適な配置を示す図である。
ここで、“0”は相対的な時間ずれが零である場合であ
り、“π”は相対的な時間ずれが1ビットの半分である
ことを示している。
[0007] Even when the number of wavelengths is set to three or more, similarly to the above example, it is possible to prevent a frequency component due to four-wave mixing noise from being generated in the frequency of the emitted signal light. FIG. 5 shows an optimal relative time shift arrangement when the number of wavelengths is increased. FIG. 5 is a diagram showing an optimum arrangement for the number of multiplexed wavelengths in the conventional WDM transmission system.
Here, “0” indicates that the relative time shift is zero, and “π” indicates that the relative time shift is half of one bit.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、図5に
示すように、波長多重数が“7”より大きいとき、発光
している周波数に4光波混合雑音による周波数成分を生
じないようにすることができないため、波長多重数を
“8”以上にすることができない。
In the prior art, as shown in FIG. 5, when the number of multiplexed wavelengths is larger than "7", the frequency of light emission is prevented from generating a frequency component due to four-wave mixing noise. Therefore, the number of multiplexed wavelengths cannot be increased to “8” or more.

【0009】すなわち、4光波混合雑音による周波数成
分の発生を抑圧することなく、4光波混合雑音による周
波数成分と光信号とが共存することを許容しながら誤り
なく光信号を光波長多重伝送できる波長数としては
“7”が最大である。
That is, a wavelength at which an optical signal can be optically multiplexed and transmitted without error while suppressing the coexistence of the frequency component due to the four-wave mixing noise and the optical signal without suppressing the generation of the frequency component due to the four-wave mixing noise. "7" is the largest as the number.

【0010】しかし、光通信の需要は増加する一方であ
り、光伝送路の有効利用の観点から光波長多重数の拡張
が切望されている。
[0010] However, the demand for optical communication is increasing, and it is desired to expand the number of multiplexed optical wavelengths from the viewpoint of effective use of optical transmission lines.

【0011】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、光波長多重数を拡張することができる光信号
送信装置を提供することを目的とする。本発明は、光伝
送路を有効に利用することができる光信号送信装置を提
供することを目的とする。本発明は、光伝送路を有効に
利用するとともに信号誤りのない光信号伝送方式を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an optical signal transmission device capable of expanding the number of optical wavelength multiplexes. An object of the present invention is to provide an optical signal transmission device that can effectively use an optical transmission line. An object of the present invention is to provide an optical signal transmission system that effectively uses an optical transmission line and has no signal error.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は光
信号送信装置であって、相互に異なる複数の波長(λ
1、λ2、…、λn)の光パルス信号をそれぞれ送信す
る複数の光送信器(11−1〜11−n)と、この光送
信器の出力光パルス信号を波長多重する手段(5)とを
備えた光信号送信装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION A first aspect of the present invention is an optical signal transmitting apparatus, which comprises a plurality of mutually different wavelengths (λ).
1, .lambda.2,..., .Lambda.n), a plurality of optical transmitters (11-1 to 11-n) for transmitting optical pulse signals, and means (5) for wavelength multiplexing the output optical pulse signals of the optical transmitters. It is an optical signal transmission device provided with.

【0013】ここで、本発明の特徴とするところは、複
数の前記光送信器の出力光パルス信号の偏波状態をそれ
ぞれ変化させる偏波状態制御手段(3−1〜3−n)を
備え、この偏波状態制御手段は、4光波混合雑音の発生
原因となる光パルス信号のうちの少なくとも2つの波長
の光パルス信号についてその偏波面を相互に直交させる
ように制御する手段を備えたところにある。
Here, a feature of the present invention is that a polarization state control means (3-1 to 3-n) for respectively changing the polarization state of the output optical pulse signals of the plurality of optical transmitters is provided. The polarization state control means includes means for controlling the polarization planes of optical pulse signals of at least two wavelengths among optical pulse signals that cause four-wave mixing noise so that their polarization planes are orthogonal to each other. It is in.

【0014】すなわち、文献(K.Inoue,IEEE Photonics
Technology Letters,vol.3,No.6,pp.560-563,1991)にお
いて示されているように、2以上の波長多重信号光に対
してその偏波状態を相互に直交させた場合には光ファイ
バ中の非線形効果である4光波混合雑音による周波数成
分の発生を大きく抑えることができる。具体的な数値と
して4光波混合雑音の発生効率を1/4以下にすること
ができる。
That is, the literature (K. Inoue, IEEE Photonics
Technology Letters, vol. 3, No. 6, pp. 560-563, 1991), when the polarization states of two or more wavelength multiplexed signal lights are made orthogonal to each other, Generation of frequency components due to four-wave mixing noise, which is a non-linear effect in the optical fiber, can be greatly suppressed. As a specific numerical value, the generation efficiency of four-wave mixing noise can be reduced to 4 or less.

【0015】本発明ではこの性質を利用し、光パルス信
号の偏波状態を制御することによって、4光波混合雑音
による周波数成分の発生原因となる光パルス信号のうち
の少なくとも2つの光パルス信号についてその偏波面を
相互に直交させることにより、4光波混合雑音による周
波数成分の発生を抑圧することを最も主要な特徴とす
る。
In the present invention, by utilizing this property and controlling the polarization state of the optical pulse signal, at least two optical pulse signals among the optical pulse signals which cause the generation of frequency components due to four-wave mixing noise are obtained. The most important feature is to suppress the generation of frequency components due to four-wave mixing noise by making the polarization planes orthogonal to each other.

【0016】前記光パルス信号の位相を他の光パルス信
号により発生する4光波混合雑音を回避するように遅延
させる遅延手段を備えることが望ましい。
It is preferable that a delay means is provided for delaying the phase of the optical pulse signal so as to avoid four-wave mixing noise generated by another optical pulse signal.

【0017】前記偏波状態制御手段は、複数の異なる波
長の光パルス信号について交互にその偏波面を直交させ
る構成とすることもできるし、あるいは、前記複数の波
長のうち多数の波長との組合せにより4光波混合雑音の
原因となる一つの波長の光パルス信号についてその偏波
面を直交させる構成とすることもできる。
[0017] The polarization state control means may be configured so that the polarization planes of a plurality of optical pulse signals having different wavelengths are alternately orthogonal to each other, or a combination of a plurality of wavelengths among the plurality of wavelengths. Accordingly, the polarization plane of an optical pulse signal of one wavelength that causes four-wave mixing noise can be orthogonalized.

【0018】本発明の第二の観点は光信号伝送方式であ
って、その特徴とするところは、前記光信号送信装置
と、この光信号装置装置の出力光信号を伝送する光ファ
イバ伝送路と、この光ファイバ伝送路に設けられた光増
幅器と、この光ファイバ伝送路の出力光信号を前記複数
の波長に分離する光波長分離手段と、この複数の波長毎
に設けられた光受信器とを備えたところにある。
A second aspect of the present invention is an optical signal transmission system, which is characterized by the optical signal transmission device and an optical fiber transmission line for transmitting an output optical signal of the optical signal device. An optical amplifier provided in the optical fiber transmission line, an optical wavelength separating means for separating an output optical signal of the optical fiber transmission line into the plurality of wavelengths, and an optical receiver provided for each of the plurality of wavelengths. It is located with.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

(第一実施例)本発明第一実施例を図1を参照して説明
する。図1は本発明第一実施例の全体構成図である。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the first embodiment of the present invention.

【0021】本発明は光信号送信装置であって、相互に
異なる波長λ1、λ2、…、λ8の光パルス信号をそれ
ぞれ送信する光送信器11−1〜11−8と、この光送
信器11−1〜11−8の出力光パルス信号を波長多重
する手段としての光波長多重部5とを備えた光信号送信
装置である。
The present invention relates to an optical signal transmitting apparatus, comprising: optical transmitters 11-1 to 11-8 for transmitting optical pulse signals having mutually different wavelengths λ1, λ2,. An optical signal transmitting apparatus including an optical wavelength multiplexing unit 5 as means for wavelength multiplexing the output optical pulse signals of -1 to 11-8.

【0022】ここで、本発明の特徴とするところは、光
送信器11−1〜11−8の出力光パルス信号の偏波状
態をそれぞれ変化させる偏波状態制御手段としての偏波
状態制御部3−1〜3−8を備え、この偏波状態制御部
3−1〜3−8は、4光波混合雑音の発生原因となる光
パルス信号のうちの少なくとも2つの波長の光パルス信
号についてその偏波面を相互に直交させるように制御す
る手段をその内部回路に備えたところにある。
Here, a feature of the present invention is that a polarization state control unit as polarization state control means for changing the polarization state of each of the output optical pulse signals of the optical transmitters 11-1 to 11-8. 3-1 to 3-8, and the polarization state control units 3-1 to 3-8 are provided for the optical pulse signals of at least two wavelengths among the optical pulse signals which cause the four-wave mixing noise. Means for controlling the polarization planes to be orthogonal to each other is provided in the internal circuit.

【0023】前記光パルス信号の位相を他の光パルス信
号により発生する4光波混合雑音を回避するように遅延
させる遅延手段としてのパルス位置制御部4−1〜4−
8を備えている。
Pulse position control units 4-1 to 4- as delay means for delaying the phase of the optical pulse signal so as to avoid four-wave mixing noise generated by another optical pulse signal.
8 is provided.

【0024】本発明第一実施例では、偏波状態制御部3
−1〜3−8は、複数の異なる波長の光パルス信号につ
いて交互にその偏波面を直交させる。
In the first embodiment of the present invention, the polarization state control unit 3
In (1) to (3) to (8), the polarization planes of the plurality of optical pulse signals having different wavelengths are alternately orthogonalized.

【0025】次に、本発明第一実施例の動作を説明す
る。本発明第一実施例では波長多重数が“8”の場合に
ついて説明する。ここで、1−1〜1−8は光源、2−
1〜2−8は強度変調回路(IM)、3−1〜3−8は
偏波状態制御部(PC)、4−1〜4−8はパルス位置
制御部(D)、5は光波長多重部、6は光増幅器、7は
光ファイバ伝送路、8は光プリアンプとしての光増幅
器、9は光波長分離部、10−1〜10−8は光受信器
である。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment of the present invention, a case where the number of multiplexed wavelengths is "8" will be described. Here, 1-1 to 1-8 are light sources, and 2-1-1.
1 to 2-8 are intensity modulation circuits (IM), 3-1 to 3-8 are polarization state control units (PC), 4-1 to 4-8 are pulse position control units (D), and 5 is an optical wavelength. A multiplexing unit, 6 is an optical amplifier, 7 is an optical fiber transmission line, 8 is an optical amplifier as an optical preamplifier, 9 is an optical wavelength separation unit, and 10-1 to 10-8 are optical receivers.

【0026】本発明第一実施例では波長間隔は等間隔で
あるものとする。各光源1−1〜1−8から出力された
出力光は強度変調回路2−1〜2−8により、RZ符号
により強度変調される。各強度変調回路2−1〜2−8
においてRZ符号により強度変調された光信号は、偏波
状態制御部3−1〜3−8により偏波状態が調整され
る。
In the first embodiment of the present invention, it is assumed that the wavelength intervals are equal. Output light output from each of the light sources 1-1 to 1-8 is intensity-modulated by an RZ code by intensity modulation circuits 2-1 to 2-8. Each intensity modulation circuit 2-1 to 2-8
In (2), the polarization state of the optical signal intensity-modulated by the RZ code is adjusted by the polarization state control units 3-1 to 3-8.

【0027】偏波状態制御部3−1〜3−8から出力さ
れた光パルス信号はパルス位置制御部4−1〜4−8に
入力される。パルス位置制御部4−1〜4−8では、各
光パルス信号のパルス位置を調整することができる。パ
ルス位置制御部4−1〜4−8より出力された光パルス
信号はアレイ導波路回折格子型光フィルタにより構成さ
れた光波長多重部5により、一本の光ファイバに結合さ
れ、光増幅器6により一括増幅されたあとに光ファイバ
伝送路7に送出される。受信側では、受信した波長多重
信号を光増幅器8により一括増幅した後に、アレイ導波
路回折格子型光フィルタにより構成された光波長分離部
9で各波長の信号光に分離し、光受信器10−1〜10
−8で受信する。光波長多重部5および光波長分離部9
は光カップラにより構成することもできる。
The optical pulse signals output from the polarization state controllers 3-1 to 3-8 are input to pulse position controllers 4-1 to 4-8. The pulse position controllers 4-1 to 4-8 can adjust the pulse position of each optical pulse signal. The optical pulse signals output from the pulse position controllers 4-1 to 4-8 are coupled to one optical fiber by an optical wavelength multiplexing unit 5 composed of an arrayed waveguide grating type optical filter, and the optical amplifier 6 And then sent out to the optical fiber transmission line 7. On the receiving side, the received wavelength-division multiplexed signal is collectively amplified by an optical amplifier 8, and then separated into signal lights of respective wavelengths by an optical wavelength separation unit 9 composed of an arrayed waveguide grating optical filter. -1 to 10
Receive at -8. Optical wavelength multiplexing unit 5 and optical wavelength separating unit 9
Can be constituted by an optical coupler.

【0028】図2を参照して本発明第一実施例の偏波状
態制御部4−1〜4−8による偏波状態制御およびパル
ス位置制御部3−1〜3−8によるパルス位置制御を説
明する。図2は本発明第一実施例の制御された偏波状態
および制御されたパルス位置を示す図である。図2の例
では、λ1、λ2、λ3、λ4が同じタイミングでON
状態であり、λ5、λ6、λ7、λ8も同様に同じタイ
ミングでON状態となっている。
Referring to FIG. 2, the polarization state control by the polarization state control units 4-1 to 4-8 and the pulse position control by the pulse position control units 3-1 to 3-8 according to the first embodiment of the present invention will be described. explain. FIG. 2 is a diagram showing a controlled polarization state and a controlled pulse position according to the first embodiment of the present invention. In the example of FIG. 2, λ1, λ2, λ3, λ4 are ON at the same timing.
Λ5, λ6, λ7, λ8 are also in the ON state at the same timing.

【0029】λ1、λ2、λ3、λ4とλ5、λ6、λ
7、λ8ではON状態になるタイミングが1ビットの半
分の時間だけ時間がずれている。図中では位相φが
“0”と“π”によりタイミングのずれを表している。
上記のパルス位置制御手段によるタイミング制御によ
り、λ1、λ2、λ3、λ4の信号と、λ5、λ6、λ
7、λ8の信号は同時にON状態にはならないことがわ
かる。
Λ1, λ2, λ3, λ4 and λ5, λ6, λ
At 7 and λ8, the ON timing is shifted by half the time of one bit. In the drawing, the phase shift is represented by “0” and “π” of the phase φ.
The signals of λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6, λ
It can be seen that the signals 7 and λ8 are not simultaneously turned on.

【0030】したがって、以下ではλ1、λ2、λ3、
λ4の4つの波長についてのみ考えることにする。偏波
状態制御部3−1〜3−4によりλ1、λ2、λ3、λ
4の偏波状態はλ1とλ3が同じ偏波状態、λ2とλ4
が同じ偏波状態になっており、λ1とλ2は偏波状態が
直交している。ここで、文献(K.Inoue,IEEE Photonics
Technology Letters,vol.3,No.6,pp.560-563,1991)にお
いて示されているように、4つの波長多重信号光に対し
てその偏波状態を(↑、↓、↑、↓)とした場合には光
ファイバ中の非線形効果である4光波混合雑音の4つの
信号光の成分における発生を大きく抑えることができ
る。具体的な数値として4光波混合雑音の発生効率を1
/4以下にすることができる。ここで、↑および↓は偏
波状態を表し、λ1とλ3の偏波状態が同じであり、λ
2とλ4の偏波状態が同じであり、かつλ1とλ2の偏
波状態が直交していることを表す。
Therefore, in the following, λ1, λ2, λ3,
Consider only the four wavelengths of λ4. Λ1, λ2, λ3, λ by the polarization state control units 3-1 to 3-4.
4 is the same as λ1 and λ3, λ2 and λ4
Are in the same polarization state, and λ1 and λ2 have orthogonal polarization states. Here, literature (K. Inoue, IEEE Photonics
As shown in Technology Letters, vol. 3, No. 6, pp. 560-563, 1991, the polarization state of four wavelength multiplexed signal lights is changed (↑, ↓, ↑, ↓). In this case, it is possible to greatly suppress the occurrence of four-wave mixing noise, which is a nonlinear effect in the optical fiber, in the four signal light components. As a specific numerical value, the generation efficiency of four-wave mixing noise is 1
/ 4 or less. Here, ↑ and ↓ represent the polarization state, λ1 and λ3 have the same polarization state, and λ
2 and λ4 are the same, and λ1 and λ2 are orthogonal to each other.

【0031】つまり、パルス位置制御部4−1〜4−8
によりλ1、λ2、λ3、λ4の4つの波長信号とλ
5、λ6、λ7、λ8の4つの波長信号同士は同時にO
N状態になることはないので、これらの2組の波長同士
からは時間ずれが保たれる範囲では4光波混合雑音は生
じない。また、λ1、λ2、λ3、λ4の4つの波長信
号については偏波状態制御部3−1〜3−8により、隣
接する波長の偏波状態が直交しているため、信号光成分
と同じ周波数に現れる4光波混合雑音の周波数成分は偏
波状態が一致している場合の1/4以下にすることがで
きる。λ5、λ6、λ7、λ8の4つの波長による4光
波混合雑音の発生も同じように抑圧できる。
That is, the pulse position control units 4-1 to 4-8
And four wavelength signals λ1, λ2, λ3, λ4 and λ
The four wavelength signals of 5, λ6, λ7 and λ8 are simultaneously O
Since there is no N state, four-wave mixing noise does not occur in a range where the time lag is maintained between these two sets of wavelengths. Further, for the four wavelength signals λ1, λ2, λ3, and λ4, the polarization states of adjacent wavelengths are orthogonalized by the polarization state control units 3-1 to 3-8, so that the same frequency as the signal light component is used. The frequency component of the four-wave mixing noise appearing in (1) can be reduced to 1/4 or less of that in the case where the polarization states match. Generation of four-wave mixing noise due to four wavelengths of λ5, λ6, λ7, and λ8 can be similarly suppressed.

【0032】以上説明したように、タイミングの制御と
偏波状態の制御により4光波混合雑音の周波数成分の信
号光周波数成分上での発生を抑圧することができる。上
記の例では、λ1、λ2、λ3、λ4とλ5、λ6、λ
7、λ8のON状態となるタイミングを1ビットの半分
の時間ずらすようにしたが、λ1、λ3、λ5、λ7と
λ2、λ4、λ6、λ8の2つの組に分けてON状態と
なるタイミング制御を行い、その組分けされた4つの波
長の偏波状態を(↑、↓、↑、↓)となるようにするこ
とにより4光波混合雑音の発生を抑圧することができ
る。
As described above, the occurrence of the frequency component of the four-wave mixing noise on the signal light frequency component can be suppressed by controlling the timing and controlling the polarization state. In the above example, λ1, λ2, λ3, λ4 and λ5, λ6, λ
Although the ON timing of the λ7 and λ8 is shifted by half the time of one bit, the timing control of the ON state is divided into two sets of λ1, λ3, λ5 and λ7 and λ2, λ4, λ6 and λ8. Is performed, and the polarization state of the four wavelengths is set to (↑, ↓, ↑, ↓), thereby suppressing the generation of four-wave mixing noise.

【0033】すなわち、図2において、4光波混合雑音
の周波数成分FWM1 、FWM5 、FWM9 、FWM13
は、それぞれλ1およびλ3の光パルス信号によるもの
である。また、4光波混合雑音の周波数成分FWM2
FWM6 、FWM10、FWM14は、それぞれλ2および
λ4の光パルス信号によるものである。さらに、4光波
混合雑音の周波数成分FWM4 、FWM8 、FWM
12は、それぞれλ6およびλ8の光パルス信号によるも
のである。また、4光波混合雑音の周波数成分FW
3 、FWM7 、FWM11は、それぞれλ5およびλ7
の光パルス信号によるものである。
That is, in FIG. 2, the frequency components FWM 1 , FWM 5 , FWM 9 , and FWM 13 of the four-wave mixing noise
Are based on the optical pulse signals of λ1 and λ3, respectively. Further, the frequency component FWM 2 of the four-wave mixing noise,
FWM 6 , FWM 10 , and FWM 14 are based on λ2 and λ4 optical pulse signals, respectively. Further, frequency components FWM 4 , FWM 8 , and FWM of four-wave mixing noise
Numeral 12 is based on the optical pulse signals of λ6 and λ8, respectively. Also, the frequency component FW of the four-wave mixing noise
M 3 , FWM 7 , and FWM 11 are λ5 and λ7, respectively.
This is due to the light pulse signal of FIG.

【0034】これらの4光波混合雑音の周波数成分は、
同じ偏波面を有する2つの光パルス信号によって発生す
るものであるが、相互に光パルス信号に影響を与えない
位置に現れている。異なる偏波面を有する2つの光パル
ス信号によって発生する4光波混合雑音の周波数成分は
抑圧されており、光パルス信号に影響を与えることはな
い。したがって、本発明によれば、同じ偏波面を有する
2つの光パルス信号についてその配置を考慮すればよい
ため、信号配置の自由度が拡張されるために、光多重数
を拡張することができる。
The frequency components of the four-wave mixing noise are as follows:
It is generated by two optical pulse signals having the same polarization plane, but appears at positions where they do not affect each other. The frequency component of four-wave mixing noise generated by two optical pulse signals having different polarization planes is suppressed, and does not affect the optical pulse signal. Therefore, according to the present invention, it is only necessary to consider the arrangement of two optical pulse signals having the same polarization plane, so that the degree of freedom in signal arrangement is expanded and the number of optical multiplexes can be expanded.

【0035】本発明第一実施例においては偏波状態制御
部3−1〜3−8の後にパルス位置制御部4−1〜4−
8を配置したが、この配置順序は逆にすることもでき
る。
In the first embodiment of the present invention, the pulse position controllers 4-1 to 4-4 are provided after the polarization state controllers 3-1 to 3-8.
8 are arranged, but this arrangement order can be reversed.

【0036】また、パルス位置制御部4−1〜4−8は
本発明第一実施例においては光信号のパルス位置制御を
行うように記述されているが、強度変調回路2−1〜2
−8の入力に配置して電気的にパルス位置を制御するこ
ともできる。
In the first embodiment of the present invention, the pulse position controllers 4-1 to 4-8 are described to control the pulse position of the optical signal.
It is also possible to electrically control the pulse position by arranging at the -8 input.

【0037】本発明第一実施例では、波長間隔を等間隔
としたが不等間隔配置にした場合には4光波混合雑音に
より発生した周波数成分が信号光周波数と異なるため、
等間隔波長配置の場合よりもさらに4光波混合雑音の影
響を回避することができる。また、波長間隔に対応した
光周波数間隔で規定される場合もある。
In the first embodiment of the present invention, the wavelength intervals are set at equal intervals. However, when the wavelength intervals are arranged at irregular intervals, the frequency component generated by the four-wave mixing noise differs from the signal light frequency.
The influence of four-wave mixing noise can be further avoided as compared with the case of the equally-spaced wavelength arrangement. In some cases, it is defined by an optical frequency interval corresponding to the wavelength interval.

【0038】(第二実施例)本発明第二実施例は、本発
明第一実施例とは異なる偏波制御およびパルス位置制御
を行う例を示している。装置構成は本発明第一実施例と
共通である。図3は本発明第二実施例の制御された偏波
状態および制御されたパルス位置を示す図である。図3
の例ではλ1、λ2、λ5、λ7が同じタイミングでO
N状態であり、λ3、λ4、λ6、λ8も同様に同じタ
イミングでON状態となっている。λ1、λ2、λ5、
λ7とλ3、λ4、λ6、λ8ではON状態になるタイ
ミングが1ビットの半分の時間だけ時間がずれている。
図中では位相φが“0”と“π”によりタイミングのず
れを表している。上記のパルス位置制御部4−1〜4−
8によるタイミング制御により、λ1、λ2、λ5、λ
7の信号と、λ3、λ4、λ6、λ8の信号は同時にO
N状態にはならないことがわかる。偏波状態について
は、λ6以外の偏波状態が同じである。
(Second Embodiment) The second embodiment of the present invention shows an example in which polarization control and pulse position control different from those of the first embodiment of the present invention are performed. The device configuration is common to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing controlled polarization states and controlled pulse positions according to the second embodiment of the present invention. FIG.
In the example of λ1, λ2, λ5, and λ7
In the N state, λ3, λ4, λ6, and λ8 are also ON at the same timing. λ1, λ2, λ5,
At λ7 and λ3, λ4, λ6, and λ8, the ON timing is shifted by half the time of one bit.
In the drawing, the phase shift is represented by “0” and “π” of the phase φ. The above pulse position control units 4-1 to 4-
8, λ1, λ2, λ5, λ
7 and the signals of λ3, λ4, λ6, λ8
It turns out that it does not become N state. As for the polarization state, the polarization states other than λ6 are the same.

【0039】すなわち、図3において、4光波混合雑音
の周波数成分FWM21、FWM27、FWM33、FW
39、FWM22、FWM28、FWM34、FWM40は、そ
れぞれλ1、λ2、λ5、λ7の光パルス信号によるも
のである。さらに、4光波混合雑音の周波数成分FWM
23、FWM29、FWM35、FWM41は、それぞれλ1、
λ2、λ5の光パルス信号によるものである。また、4
光波混合雑音の周波数成分FWM24、FWM30、FWM
36、FWM25、FWM31、FWM37は、それぞれλ3お
よびλ4の光パルス信号によるものである。4光波混合
雑音の周波数成分FWM26、FWM32、FWM38は、そ
れぞれλ3、λ4およびλ8の光パルス信号によるもの
である。
That is, in FIG. 3, the frequency components FWM 21 , FWM 27 , FWM 33 , and FW of the four-wave mixing noise are shown.
M 39 , FWM 22 , FWM 28 , FWM 34 , and FWM 40 are based on light pulse signals of λ1, λ2, λ5, and λ7, respectively. Further, the frequency component FWM of the four-wave mixing noise
23 , FWM 29 , FWM 35 and FWM 41 are respectively λ1,
This is based on light pulse signals of λ2 and λ5. Also, 4
Frequency components FWM 24 , FWM 30 , FWM of light wave mixing noise
36 , FWM 25 , FWM 31 , and FWM 37 are based on λ3 and λ4 optical pulse signals, respectively. The frequency components FWM 26 , FWM 32 , and FWM 38 of the four-wave mixing noise are based on λ3, λ4, and λ8 light pulse signals, respectively.

【0040】これらの4光波混合雑音の周波数成分は、
同じ偏波面を有する2つまたは3つの光パルス信号によ
って発生するものであるが、相互に光パルス信号に影響
を与えない位置に現れている。2つまたは3つの光パル
ス信号のうちの1つの光パルス信号の偏波面を直交させ
ることにより発生する4光波混合雑音の周波数成分は抑
圧されており、光パルス信号に影響を与えることはな
い。したがって、本発明によれば、同じ偏波面を有する
2つの光パルス信号についてその配置を考慮すればよい
ため、信号配置の自由度が拡張されるために、光多重数
を拡張することができる。
The frequency components of the four-wave mixing noise are:
It is generated by two or three optical pulse signals having the same polarization plane, but appears at positions where they do not affect each other. The frequency component of four-wave mixing noise generated by making the polarization plane of one optical pulse signal of two or three optical pulse signals orthogonal to each other is suppressed, and does not affect the optical pulse signal. Therefore, according to the present invention, it is only necessary to consider the arrangement of two optical pulse signals having the same polarization plane, so that the degree of freedom in signal arrangement is expanded and the number of optical multiplexes can be expanded.

【0041】本発明第二実施例の利点としては、図3に
示すように、1つの波長の偏波状態(λ6の偏波状態)
を直交させるだけで、4光波混合雑音の影響を避けるこ
とができるため、偏波制御を簡単化することができる。
As an advantage of the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the polarization state of one wavelength (the polarization state of λ6)
, The influence of four-wave mixing noise can be avoided, so that the polarization control can be simplified.

【0042】(実施例まとめ)RZ符号により強度変調
された信号について、ON状態となるタイミングの制御
と偏波状態の制御を用いることにより、波長多重数を
“7”より大きくすることができる。
(Summary of Embodiment) For a signal intensity-modulated by the RZ code, the number of wavelength multiplexing can be made larger than "7" by using the control of the ON timing and the control of the polarization state.

【0043】図1に示した光受信器10−1〜10−8
については偏波面に依存せずに光信号を受信する既存の
構成のものを用いることにより実現できる。
The optical receivers 10-1 to 10-8 shown in FIG.
Can be realized by using an existing configuration that receives an optical signal without depending on the polarization plane.

【0044】本発明第一および第二実施例で示した光信
号送信装置は、この光信号装置装置の出力光信号を伝送
する光ファイバ伝送路7と、この光ファイバ伝送路7に
設けられた光増幅器6および8と、この光ファイバ伝送
路7の出力光信号を波長λ1、λ2、…、λ8に分離す
る光波長分離部9と、この波長λ1、λ2、…、λ8毎
に設けられた光受信器10−1〜10−8とを備えた光
信号伝送方式として構成される。
The optical signal transmitting device shown in the first and second embodiments of the present invention is provided on the optical fiber transmission line 7 for transmitting the output optical signal of the optical signal device, and provided on the optical fiber transmission line 7. Optical amplifiers 6 and 8, an optical wavelength separating section 9 for separating the output optical signal of the optical fiber transmission line 7 into wavelengths λ1, λ2,..., Λ8, and provided for each of the wavelengths λ1, λ2,. It is configured as an optical signal transmission system including the optical receivers 10-1 to 10-8.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光波長多重数を拡張することができる。これにより、光
伝送路を有効に利用することができる光信号送信装置を
実現することができる。さらに、光伝送路を有効に利用
するとともに信号誤りのない光信号伝送方式を実現する
ことができる。
As described above, according to the present invention,
The number of optical wavelength multiplexes can be expanded. This makes it possible to realize an optical signal transmission device that can effectively use the optical transmission path. Furthermore, an optical signal transmission system that effectively uses an optical transmission line and has no signal error can be realized.

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

【図1】本発明第一実施例の全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明第一実施例の制御された偏波状態および
制御されたパルス位置を示す図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a controlled polarization state and a controlled pulse position according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明第二実施例の制御された偏波状態および
制御されたパルス位置を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a controlled polarization state and a controlled pulse position according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の波長多重伝送方式を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional wavelength division multiplexing transmission system.

【図5】従来の波長多重伝送方式における波長多重数に
対する最適な配置を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an optimum arrangement for the number of multiplexed wavelengths in a conventional wavelength multiplex transmission system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1〜1−8 光源 2−1〜2−8 強度変調回路 3−1〜3−8 偏波状態制御部 4−1〜4−8 パルス位置制御部 5 光波長多重部 6、8 光増幅器 7 光ファイバ伝送路 9 光波長分離部 10−1〜10−8 光受信器 11−1〜11−8 光送信器 1-1 to 1-8 Light source 2-1 to 2-8 Intensity modulation circuit 3-1 to 3-8 Polarization state control unit 4-1 to 4-8 Pulse position control unit 5 Optical wavelength multiplexing unit 6, 8 light Amplifier 7 Optical fiber transmission line 9 Optical wavelength separation unit 10-1 to 10-8 Optical receiver 11-1 to 11-8 Optical transmitter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/135 10/13 10/12 10/28 10/26 10/04 10/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 10/135 10/13 10/12 10/28 10/26 10/04 10/06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相互に異なる複数の波長(λ1、λ2、
…、λn)の光パルス信号をそれぞれ送信する複数の光
送信器(11−1〜11−n)と、この光送信器の出力
光パルス信号を波長多重する手段(5)とを備えた光信
号送信装置において、 複数の前記光送信器の出力光パルス信号の偏波状態をそ
れぞれ変化させる偏波状態制御手段(3−1〜3−n)
を備え、この偏波状態制御手段は、4光波混合雑音の発
生原因となる光パルス信号のうちの少なくとも2つの波
長の光パルス信号についてその偏波面を相互に直交させ
るように制御する手段を備えたことを特徴とする光信号
送信装置。
A plurality of mutually different wavelengths (λ1, λ2,
.., Λn) and a means (5) for wavelength-multiplexing the output optical pulse signals of the optical transmitters. In the signal transmission device, polarization state control means (3-1 to 3-n) for respectively changing the polarization states of output optical pulse signals of the plurality of optical transmitters.
The polarization state control means includes means for controlling the polarization planes of optical pulse signals of at least two wavelengths among optical pulse signals that cause four-wave mixing noise so that their polarization planes are orthogonal to each other. An optical signal transmitting apparatus characterized in that:
【請求項2】 前記光パルス信号の位相を他の光パルス
信号により発生する4光波混合雑音を回避するように遅
延させる遅延手段を備えた請求項1記載の光信号送信装
置。
2. The optical signal transmitting apparatus according to claim 1, further comprising delay means for delaying the phase of the optical pulse signal so as to avoid four-wave mixing noise generated by another optical pulse signal.
【請求項3】 前記偏波状態制御手段は、複数の異なる
波長の光パルス信号について交互にその偏波面を直交さ
せる請求項1記載の光信号送信装置。
3. The optical signal transmitting apparatus according to claim 1, wherein said polarization state control means alternately orthogonalizes the planes of polarization of a plurality of optical pulse signals having different wavelengths.
【請求項4】 前記複数の波長のうち多数の波長との組
合せにより4光波混合雑音の原因となる一つの波長の光
パルス信号についてその偏波面を直交させる請求項1記
載の光信号送信装置。
4. The optical signal transmitting apparatus according to claim 1, wherein a polarization plane of an optical pulse signal of one wavelength that causes four-wave mixing noise is orthogonalized in combination with a plurality of wavelengths among the plurality of wavelengths.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の光
信号送信装置と、この光信号装置装置の出力光信号を伝
送する光ファイバ伝送路と、この光ファイバ伝送路に設
けられた光増幅器と、この光ファイバ伝送路の出力光信
号を前記複数の波長に分離する光波長分離手段と、この
複数の波長毎に設けられた光受信器とを備えた光信号伝
送方式。
5. The optical signal transmission device according to claim 1, an optical fiber transmission line for transmitting an output optical signal of the optical signal device, and an optical fiber provided in the optical fiber transmission line. An optical signal transmission system comprising: an amplifier; optical wavelength separation means for separating an output optical signal of the optical fiber transmission line into the plurality of wavelengths; and an optical receiver provided for each of the plurality of wavelengths.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6920261B2 (en) 2000-12-13 2005-07-19 Nec Corporation Cross phase modulation suppressing device in wavelength division multiplexing optical transmission system and optical communication system

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