JPH10163974A - 光送信機及び光通信システム - Google Patents
光送信機及び光通信システムInfo
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- JPH10163974A JPH10163974A JP8313488A JP31348896A JPH10163974A JP H10163974 A JPH10163974 A JP H10163974A JP 8313488 A JP8313488 A JP 8313488A JP 31348896 A JP31348896 A JP 31348896A JP H10163974 A JPH10163974 A JP H10163974A
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- optical
- signal
- frequency
- modulator
- phase
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2537—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to scattering processes, e.g. Raman or Brillouin scattering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は光送信機及び光通信システムに関
し、主信号の良好な伝送特性を与え且つSBS(誘導ブ
リユアン散乱)の抑圧を可能にすることが課題である。 【解決手段】 キャリアビームを出力する光源2と、キ
ャリアビームを主信号に基づいて変調して光信号を光伝
送路6に送出する光変調器4と、低周波信号を出力する
発振器8と、低周波信号に基づいてキャリアビームを角
度変調する第1の手段(10)と、低周波信号と逆の位
相を有する逆位相信号を主信号に重畳して光変調器4に
供給する第2の手段(12,14)とから構成する。
し、主信号の良好な伝送特性を与え且つSBS(誘導ブ
リユアン散乱)の抑圧を可能にすることが課題である。 【解決手段】 キャリアビームを出力する光源2と、キ
ャリアビームを主信号に基づいて変調して光信号を光伝
送路6に送出する光変調器4と、低周波信号を出力する
発振器8と、低周波信号に基づいてキャリアビームを角
度変調する第1の手段(10)と、低周波信号と逆の位
相を有する逆位相信号を主信号に重畳して光変調器4に
供給する第2の手段(12,14)とから構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に光ファイ
バ伝送路において生じる誘導ブリユアン散乱の抑圧に関
し、更に詳しくは、このような抑圧を可能にする光送信
機及び光通信システムに関する。
バ伝送路において生じる誘導ブリユアン散乱の抑圧に関
し、更に詳しくは、このような抑圧を可能にする光送信
機及び光通信システムに関する。
【0002】近年、光増幅器及び外部光変調器を用いる
ことにより、ハイパワーで且つチャーピングが小さい光
信号が得られるようになってきた。このようにハイパワ
ーでコヒーレントな光信号を光ファイバ伝送路により伝
送する場合、ファイバ中で誘導ブリユアン散乱(SB
S:Stimulated Brillouin Sc
attering)が発生して伝送品質が劣化するの
で、その対策が要望されている。
ことにより、ハイパワーで且つチャーピングが小さい光
信号が得られるようになってきた。このようにハイパワ
ーでコヒーレントな光信号を光ファイバ伝送路により伝
送する場合、ファイバ中で誘導ブリユアン散乱(SB
S:Stimulated Brillouin Sc
attering)が発生して伝送品質が劣化するの
で、その対策が要望されている。
【0003】
【従来の技術】レーザダイオードにレーザ発振を誘起さ
せるためのバイアス電流を与えておき、このバイアス電
流に変調電流を重畳して、直接変調された光信号を得る
ようにした光送信機が知られている。
せるためのバイアス電流を与えておき、このバイアス電
流に変調電流を重畳して、直接変調された光信号を得る
ようにした光送信機が知られている。
【0004】また、レーザダイオードに一定の或いは制
御されたバイアス電流を与えておき、レーザダイオード
から出力される連続波(CW)光を外部光変調器により
変調するようにした光送信機が知られている。
御されたバイアス電流を与えておき、レーザダイオード
から出力される連続波(CW)光を外部光変調器により
変調するようにした光送信機が知られている。
【0005】一方、光ファイバ伝送路で生じるSBSを
抑圧するために、例えば、強度変調されている光信号に
対して更に周波数又は位相変調を行うことが提案されて
いる。周波数又は位相変調により光信号の帯域幅(スペ
クトル線幅)が拡大され、これによりSBSを起こすし
きい値が大きくなり、その結果SBSが抑圧される。
抑圧するために、例えば、強度変調されている光信号に
対して更に周波数又は位相変調を行うことが提案されて
いる。周波数又は位相変調により光信号の帯域幅(スペ
クトル線幅)が拡大され、これによりSBSを起こすし
きい値が大きくなり、その結果SBSが抑圧される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】レーザダイオードが出
力する光ビームについて例えば周波数変調を行うために
は、レーザダイオードに供給されるバイアス電流に低周
波信号を重畳することが有効である。しかし、バイアス
電流への低周波信号の重畳は、光ビームの周波数(波
長)を変調するだけでなく、光ビームの強度(パワー)
をも変調してしまう。
力する光ビームについて例えば周波数変調を行うために
は、レーザダイオードに供給されるバイアス電流に低周
波信号を重畳することが有効である。しかし、バイアス
電流への低周波信号の重畳は、光ビームの周波数(波
長)を変調するだけでなく、光ビームの強度(パワー)
をも変調してしまう。
【0007】このような低周波信号による強度変調成分
の発生は、主信号の伝送特性を劣化させ、例えば長距離
伝送が困難になる、という問題を生じさせる。上述の低
周波信号による強度変調成分を抑圧するための手段を備
えた光送信機が提案されている(例えば特開平7−92
510号)。この光送信機は、半導体レーザ光源の出力
光が位相又は周波数変調されるように半導体レーザ光源
への注入電流を抑圧信号によって変調するための回路
と、半導体レーザ光源の出力光の強度を伝送すべき信号
で強度変調する第1の外部変調器と、抑圧信号による強
度変調成分を打ち消すための第2の外部変調器とを備え
ている。
の発生は、主信号の伝送特性を劣化させ、例えば長距離
伝送が困難になる、という問題を生じさせる。上述の低
周波信号による強度変調成分を抑圧するための手段を備
えた光送信機が提案されている(例えば特開平7−92
510号)。この光送信機は、半導体レーザ光源の出力
光が位相又は周波数変調されるように半導体レーザ光源
への注入電流を抑圧信号によって変調するための回路
と、半導体レーザ光源の出力光の強度を伝送すべき信号
で強度変調する第1の外部変調器と、抑圧信号による強
度変調成分を打ち消すための第2の外部変調器とを備え
ている。
【0008】しかし、この従来技術による場合、伝送す
べき信号による変調と抑圧信号による強度変調成分を打
ち消すための変調とにそれぞれ1台の外部変調器が必要
であり、従って、2台の外部変調器及びそれらの周辺回
路の必要性により光送信機の構成が複雑になるという問
題が生じる。
べき信号による変調と抑圧信号による強度変調成分を打
ち消すための変調とにそれぞれ1台の外部変調器が必要
であり、従って、2台の外部変調器及びそれらの周辺回
路の必要性により光送信機の構成が複雑になるという問
題が生じる。
【0009】よって、本発明の目的は、主信号の良好な
伝送特性を与え且つSBSの抑圧が可能な光送信機を簡
単な構成で提供することにある。本発明の他の目的は、
主信号の良好な伝送特性を与え且つSBSの抑圧が可能
な具体的な光通信システムを提供することにある。
伝送特性を与え且つSBSの抑圧が可能な光送信機を簡
単な構成で提供することにある。本発明の他の目的は、
主信号の良好な伝送特性を与え且つSBSの抑圧が可能
な具体的な光通信システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面によ
ると、光キャリアビームを出力する光源を有する光送信
機が提供される。光源には光変調器が動作的に接続され
る。光変調器は光キャリアビームを主信号に基づいて変
調して光信号を生成する。光信号は光伝送路に送出され
る。
ると、光キャリアビームを出力する光源を有する光送信
機が提供される。光源には光変調器が動作的に接続され
る。光変調器は光キャリアビームを主信号に基づいて変
調して光信号を生成する。光信号は光伝送路に送出され
る。
【0011】SBSを抑圧するために、主信号よりも低
い周波数を有する低周波信号を出力する発振器が用いら
れる。光信号が光伝送路でSBSを起こすしきい値が大
きくなるように、低周波信号に基づいて光キャリアビー
ムが周波数又は位相変調される。そして、周波数又は位
相変調に起因する光キャリアビームの強度変調を抑圧す
るための信号が、主信号に重畳される。
い周波数を有する低周波信号を出力する発振器が用いら
れる。光信号が光伝送路でSBSを起こすしきい値が大
きくなるように、低周波信号に基づいて光キャリアビー
ムが周波数又は位相変調される。そして、周波数又は位
相変調に起因する光キャリアビームの強度変調を抑圧す
るための信号が、主信号に重畳される。
【0012】この構成によると、低周波信号に基づいて
光キャリアビームが周波数又は位相変調されるのでSB
Sの抑圧が可能になり、周波数又は位相変調に起因する
光キャリアビームの強度変調を抑圧するための信号が主
信号に重畳されるので主信号の良好な伝送特性が得ら
れ、また、光変調器が1台で済むので光送信機の構成が
簡単になる。
光キャリアビームが周波数又は位相変調されるのでSB
Sの抑圧が可能になり、周波数又は位相変調に起因する
光キャリアビームの強度変調を抑圧するための信号が主
信号に重畳されるので主信号の良好な伝送特性が得ら
れ、また、光変調器が1台で済むので光送信機の構成が
簡単になる。
【0013】本発明の第2の側面によると、光ビームを
光伝送路に出力するための光源を有する光送信機が提供
される。光ビームは光増幅器によって増幅される。光増
幅器は光ビームに対する可変の利得を有している。
光伝送路に出力するための光源を有する光送信機が提供
される。光ビームは光増幅器によって増幅される。光増
幅器は光ビームに対する可変の利得を有している。
【0014】SBSを抑圧するために、低周波信号を出
力する発振器が用いられる。光ビームが光伝送路でSB
Sを起こすしきい値が大きくなるように、低周波信号に
基づいて光ビームが周波数又は位相変調される。周波数
又は位相変調に起因する光ビームの強度変調が抑圧され
るように、光増幅器の利得が制御される。
力する発振器が用いられる。光ビームが光伝送路でSB
Sを起こすしきい値が大きくなるように、低周波信号に
基づいて光ビームが周波数又は位相変調される。周波数
又は位相変調に起因する光ビームの強度変調が抑圧され
るように、光増幅器の利得が制御される。
【0015】このような光増幅器の利得の制御によっ
て、例えば光ビームが主信号によって変調されている場
合に、主信号の伝送特性が向上する。また、光信号の増
幅と強度変調成分の抑圧のための変調とを1台の光増幅
器で兼用することができるので、長距離伝送に適した高
出力の光送信機の構成を簡単にすることができる。
て、例えば光ビームが主信号によって変調されている場
合に、主信号の伝送特性が向上する。また、光信号の増
幅と強度変調成分の抑圧のための変調とを1台の光増幅
器で兼用することができるので、長距離伝送に適した高
出力の光送信機の構成を簡単にすることができる。
【0016】本発明の第3の側面によると、光信号を出
力する光送信機と、光送信機に動作的に接続され光信号
を伝送する光伝送路と、光伝送路に動作的に接続され光
信号を受ける光受信機とを備えた光通信システムが提供
される。
力する光送信機と、光送信機に動作的に接続され光信号
を伝送する光伝送路と、光伝送路に動作的に接続され光
信号を受ける光受信機とを備えた光通信システムが提供
される。
【0017】光送信機は、低周波信号を出力する発振器
と、光信号が光伝送路でSBSを起こすしきい値が大き
くなるように低周波信号に基づいて光信号を周波数又は
位相変調する手段とを含む。
と、光信号が光伝送路でSBSを起こすしきい値が大き
くなるように低周波信号に基づいて光信号を周波数又は
位相変調する手段とを含む。
【0018】光受信機は、光送信機における周波数又は
位相変調に起因する光信号の強度変調を抑圧するための
手段を含む。このような光受信機の採用により、例えば
光信号が主信号により変調されている場合に、主信号の
伝送特性が向上する。
位相変調に起因する光信号の強度変調を抑圧するための
手段を含む。このような光受信機の採用により、例えば
光信号が主信号により変調されている場合に、主信号の
伝送特性が向上する。
【0019】尚、本出願において、ある要素と他の要素
とが動作的に接続されるというのは、これらの要素が直
接接続される場合を含み、更に、これらの要素の間で光
信号又は電気信号の受渡しができる程度の関連性をもっ
てこれらの要素が設けられている場合を含む。
とが動作的に接続されるというのは、これらの要素が直
接接続される場合を含み、更に、これらの要素の間で光
信号又は電気信号の受渡しができる程度の関連性をもっ
てこれらの要素が設けられている場合を含む。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の望ましい実施の形態を詳細に説明する。全図を通して
実質的に同一の部分には同一の符号が付されている。
の望ましい実施の形態を詳細に説明する。全図を通して
実質的に同一の部分には同一の符号が付されている。
【0021】図1を参照すると、本発明による光送信機
の第1の基本構成が示されている。光源2は連続波(C
W)光であるキャリアビームCBを出力する。キャリア
ビームCBは光変調器4において主信号MSに基づいて
変調され、その結果光信号OSが光変調器4から光ファ
イバ伝送路6に送出される。
の第1の基本構成が示されている。光源2は連続波(C
W)光であるキャリアビームCBを出力する。キャリア
ビームCBは光変調器4において主信号MSに基づいて
変調され、その結果光信号OSが光変調器4から光ファ
イバ伝送路6に送出される。
【0022】発振器8は主信号MSよりも低い周波数を
有する低周波信号LSを出力する。光信号OSが光ファ
イバ伝送路6でSBSを起こすしきい値が大きくなるよ
うに、SBS抑圧回路10が低周波信号LSに基づいて
キャリアビームCBを周波数変調又は位相変調する。説
明の便宜上以後周波数又は位相変調を角度変調と定義し
て説明する。
有する低周波信号LSを出力する。光信号OSが光ファ
イバ伝送路6でSBSを起こすしきい値が大きくなるよ
うに、SBS抑圧回路10が低周波信号LSに基づいて
キャリアビームCBを周波数変調又は位相変調する。説
明の便宜上以後周波数又は位相変調を角度変調と定義し
て説明する。
【0023】位相反転回路12は、低周波信号LSを受
け、それと逆の位相を有する逆位相信号ISを生成す
る。逆位相信号ISは重畳回路14において主信号MS
に重畳され、その結果得られた重畳信号SSが光変調器
4に供給される。
け、それと逆の位相を有する逆位相信号ISを生成す
る。逆位相信号ISは重畳回路14において主信号MS
に重畳され、その結果得られた重畳信号SSが光変調器
4に供給される。
【0024】図2を参照してSBSによる帰還光の増大
を説明する。図2に示されるグラフにおいて、縦軸は光
ファイバ伝送路6に関する出力光パワー、横軸は光ファ
イバ伝送路6への入力光パワー(dBm)を表してい
る。
を説明する。図2に示されるグラフにおいて、縦軸は光
ファイバ伝送路6に関する出力光パワー、横軸は光ファ
イバ伝送路6への入力光パワー(dBm)を表してい
る。
【0025】符号16は、光ファイバ伝送路6から順方
向(図1の光送信機から受信側に向かう方向)に出力さ
れる光のパワーと入力光パワーとの関係を表しており、
符号18は、光ファイバ伝送路6から逆方向(受信側か
ら光送信機に向かう方向)に出力される帰還光のパワー
と入力光パワーとの関係を表している。
向(図1の光送信機から受信側に向かう方向)に出力さ
れる光のパワーと入力光パワーとの関係を表しており、
符号18は、光ファイバ伝送路6から逆方向(受信側か
ら光送信機に向かう方向)に出力される帰還光のパワー
と入力光パワーとの関係を表している。
【0026】光ファイバ伝送路6においてSBSが生じ
ないとした場合、それぞれ破線で示されるように、順方
向及び逆方向ともに出力光パワーは入力光パワーに比例
し、順方向及び逆方向の出力光パワーの比はほぼ一定で
ある。これは帰還光の発生要因が光コネクタ端面等にお
けるフレネル反射だけだからである。
ないとした場合、それぞれ破線で示されるように、順方
向及び逆方向ともに出力光パワーは入力光パワーに比例
し、順方向及び逆方向の出力光パワーの比はほぼ一定で
ある。これは帰還光の発生要因が光コネクタ端面等にお
けるフレネル反射だけだからである。
【0027】これに対して、現実的には、入力光パワー
があるしきい値を超えると、光ファイバ伝送路6におい
てSBSが生じ、帰還光のパワーが急激に増大する。そ
の結果、順方向に伝送可能な光パワーが飽和する。
があるしきい値を超えると、光ファイバ伝送路6におい
てSBSが生じ、帰還光のパワーが急激に増大する。そ
の結果、順方向に伝送可能な光パワーが飽和する。
【0028】尚、SBSが起こるしきい値(SBSしき
い値)は光ファイバ伝送路6の種類や主信号MSの符号
形式により異なるが、図2の例ではSBSしきい値は約
0dBmであり、このしきい値はSBS抑圧回路10の
作用によって大きくすることができる。これを具体的に
説明する。
い値)は光ファイバ伝送路6の種類や主信号MSの符号
形式により異なるが、図2の例ではSBSしきい値は約
0dBmであり、このしきい値はSBS抑圧回路10の
作用によって大きくすることができる。これを具体的に
説明する。
【0029】図3の(A)及び(B)を参照して、低周
波信号LSによる光信号OSの帯域幅の拡大を説明す
る。図3の(A)及び(B)共に縦軸は光パワー、横軸
は波長を表している。
波信号LSによる光信号OSの帯域幅の拡大を説明す
る。図3の(A)及び(B)共に縦軸は光パワー、横軸
は波長を表している。
【0030】図3の(A)に符号20で示されているの
は、SBS抑圧回路10が動作していないとした場合に
光変調器4が出力する光信号OSのスペクトルを表して
いる。光信号OSが主信号MSに基づく変調(例えば強
度変調)を受けていることにより、スペクトル20は帯
域幅Δλ1を有している。
は、SBS抑圧回路10が動作していないとした場合に
光変調器4が出力する光信号OSのスペクトルを表して
いる。光信号OSが主信号MSに基づく変調(例えば強
度変調)を受けていることにより、スペクトル20は帯
域幅Δλ1を有している。
【0031】SBS抑圧回路10が動作すると、図3の
(B)に符号22で示されるように、光信号OSの中心
波長が低周波信号LSに従って周期的に変化し、その結
果、図3の(A)に符号24で示されるように、光信号
OSの帯域幅がΔλ2に拡大される。
(B)に符号22で示されるように、光信号OSの中心
波長が低周波信号LSに従って周期的に変化し、その結
果、図3の(A)に符号24で示されるように、光信号
OSの帯域幅がΔλ2に拡大される。
【0032】そして、帯域幅が拡大されたことにより、
図4に示されるように光ファイバ伝送路6におけるSB
Sしきい値が大きくなるのである。図示された例では、
しきい値は0dBmから9dBmに増大している。
図4に示されるように光ファイバ伝送路6におけるSB
Sしきい値が大きくなるのである。図示された例では、
しきい値は0dBmから9dBmに増大している。
【0033】SBS抑圧回路10は、例えば、光源2と
して一般的に使用されるレーザダイオードに対して動作
する。図5を参照すると、一般的なレーザダイオード
(LD)における波長とバイアス電流との関係が示され
ている。バイアス電流が大きくなるのに従って、波長が
長くなる。
して一般的に使用されるレーザダイオードに対して動作
する。図5を参照すると、一般的なレーザダイオード
(LD)における波長とバイアス電流との関係が示され
ている。バイアス電流が大きくなるのに従って、波長が
長くなる。
【0034】ここで注意すべき点は、バイアス電流が変
化すると、レーザダイオードが出力するCW光の波長が
変化するだけでなく、そのパワーも変化することであ
る。従ってSBS抑圧回路10の動作によって、主信号
において波形干渉が生じやすくなり、受信に際してのビ
ットエラー(BER)が劣化してしまう。
化すると、レーザダイオードが出力するCW光の波長が
変化するだけでなく、そのパワーも変化することであ
る。従ってSBS抑圧回路10の動作によって、主信号
において波形干渉が生じやすくなり、受信に際してのビ
ットエラー(BER)が劣化してしまう。
【0035】図6は上述の波形干渉を説明するための図
である。図6の左側部分は光信号OSの波形の例を示し
ており、右側部分は復調信号のアイパターンの例を示し
ている。
である。図6の左側部分は光信号OSの波形の例を示し
ており、右側部分は復調信号のアイパターンの例を示し
ている。
【0036】光信号OSは、例えば、高速な主信号成分
26に低周波信号LSに基づく低速な低周波成分28が
重畳された波形を有している。主信号成分26及び低周
波成分28の周波数は例えばそれぞれ数GHz及び数百
KHzである。
26に低周波信号LSに基づく低速な低周波成分28が
重畳された波形を有している。主信号成分26及び低周
波成分28の周波数は例えばそれぞれ数GHz及び数百
KHzである。
【0037】低周波成分28による光パワーの変化が平
均光パワーのa%であるとすると、復調信号(例えばN
RZ符号化されている)のハイレベルは符号30及び3
2で示される範囲内で変動し、その変動幅はアイ開口の
a%となる。
均光パワーのa%であるとすると、復調信号(例えばN
RZ符号化されている)のハイレベルは符号30及び3
2で示される範囲内で変動し、その変動幅はアイ開口の
a%となる。
【0038】SBSしきい値を大きくするためには低周
波成分28の振幅を大きくすることが有効であるが、こ
うすると上述のように復調信号のハイレベルが不確定に
なりやすく、BERが劣化すると共にクロック再生時の
ジッタの要因となる。
波成分28の振幅を大きくすることが有効であるが、こ
うすると上述のように復調信号のハイレベルが不確定に
なりやすく、BERが劣化すると共にクロック再生時の
ジッタの要因となる。
【0039】このようにBERが劣化したりジッタが発
生すると、主信号の良好な伝送特性を維持することが困
難になる。図1の光送信機においては、低周波成分28
(図6参照)による光信号OSの強度変調を相殺するた
めに、位相反転回路12及び重畳回路14が設けられて
いる。この相殺の原理については、以下の実施例を通し
てより詳細に説明する。
生すると、主信号の良好な伝送特性を維持することが困
難になる。図1の光送信機においては、低周波成分28
(図6参照)による光信号OSの強度変調を相殺するた
めに、位相反転回路12及び重畳回路14が設けられて
いる。この相殺の原理については、以下の実施例を通し
てより詳細に説明する。
【0040】図7を参照すると、本発明による光送信機
の第1の基本構成の実施形態が示されている。図1の光
源2に対応して、レーザダイオード(LD)34と、レ
ーザダイオード34を駆動するための定電流源36とが
設けられている。低周波信号源38(図1の発振器8に
対応)から出力された低周波信号LSは、加算器40に
おいて、定電流源36で生じた定電流に重畳され、その
結果、加算器40からレーザダイオード34にバイアス
電流IB が供給される。加算器40は図1のSBS抑圧
回路10に対応している。
の第1の基本構成の実施形態が示されている。図1の光
源2に対応して、レーザダイオード(LD)34と、レ
ーザダイオード34を駆動するための定電流源36とが
設けられている。低周波信号源38(図1の発振器8に
対応)から出力された低周波信号LSは、加算器40に
おいて、定電流源36で生じた定電流に重畳され、その
結果、加算器40からレーザダイオード34にバイアス
電流IB が供給される。加算器40は図1のSBS抑圧
回路10に対応している。
【0041】低周波信号源38からの低周波信号LSの
位相を反転させるために、インバータ42が設けられて
いる。位相反転の結果得られた逆位相信号ISは、増幅
器44により振幅を調整される。
位相を反転させるために、インバータ42が設けられて
いる。位相反転の結果得られた逆位相信号ISは、増幅
器44により振幅を調整される。
【0042】伝送すべきデータ(DATA)及び波形成
形のためのクロック(CLK)がフリップフロップ回路
(F/F)46に供給され、波形成形されたデータ信号
がフリップフロップ回路46からドライバ(DRV)4
8に供給される。ドライバ48の出力信号は変調のため
の主信号MSである。
形のためのクロック(CLK)がフリップフロップ回路
(F/F)46に供給され、波形成形されたデータ信号
がフリップフロップ回路46からドライバ(DRV)4
8に供給される。ドライバ48の出力信号は変調のため
の主信号MSである。
【0043】増幅器44により振幅を調整された逆位相
信号ISは加算器50において主信号MSに重畳され、
その結果得られた重畳信号SSが電界吸収型変調器(E
A変調器)50に供給される。
信号ISは加算器50において主信号MSに重畳され、
その結果得られた重畳信号SSが電界吸収型変調器(E
A変調器)50に供給される。
【0044】EA変調器50は、レーザダイオード34
が出力するキャリアビームCBを印加電圧に応じて吸収
することによって、光信号OSを出力する。光信号OS
は光ファイバ伝送路6に送出される。
が出力するキャリアビームCBを印加電圧に応じて吸収
することによって、光信号OSを出力する。光信号OS
は光ファイバ伝送路6に送出される。
【0045】図8の(A)乃至(E)を参照すると、図
7の各部における波形図が示されている。図8の(A)
は加算器40からレーザダイオード34に供給されるバ
イアス電流IB の波形、(B)はレーザダイオード34
から出力されるキャリアビームCBのパワーP1 の波
形、(C)は逆位相信号ISの電圧値V1 の波形、
(D)はEA変調器50に供給される重畳信号SSの電
圧値V2 の波形、(E)はEA変調器50から出力され
る光信号OSのパワーP2 の波形である。
7の各部における波形図が示されている。図8の(A)
は加算器40からレーザダイオード34に供給されるバ
イアス電流IB の波形、(B)はレーザダイオード34
から出力されるキャリアビームCBのパワーP1 の波
形、(C)は逆位相信号ISの電圧値V1 の波形、
(D)はEA変調器50に供給される重畳信号SSの電
圧値V2 の波形、(E)はEA変調器50から出力され
る光信号OSのパワーP2 の波形である。
【0046】図8の(A)に示されるように、レーザダ
イオード34に供給されるバイアス電流IB は低周波信
号LSに従って周期的に変化する。この実施形態では、
低周波信号LSは正弦波であるが、低周波信号LSは三
角波であってもよい。
イオード34に供給されるバイアス電流IB は低周波信
号LSに従って周期的に変化する。この実施形態では、
低周波信号LSは正弦波であるが、低周波信号LSは三
角波であってもよい。
【0047】このようにバイアス電流IB が周期的に変
化すると、図5の波長とバイアス電流との関係に従って
キャリアビームCBの波長は周期的に変化し、SBSし
きい値が大きくなる。
化すると、図5の波長とバイアス電流との関係に従って
キャリアビームCBの波長は周期的に変化し、SBSし
きい値が大きくなる。
【0048】キャリアビームCBのパワーP1 は、図8
の(B)に示されるように、バイアス電流IB に同期し
て変化する。逆位相信号ISの波形は、図8の(C)に
示されるように、バイアス電流IBの波形と逆相であ
る。即ち、これらの間の位相差は180°である。
の(B)に示されるように、バイアス電流IB に同期し
て変化する。逆位相信号ISの波形は、図8の(C)に
示されるように、バイアス電流IBの波形と逆相であ
る。即ち、これらの間の位相差は180°である。
【0049】逆位相信号ISが加算器50において主信
号MSに重畳されると、主信号MSは一定振幅を有して
いるから、図8の(D)に示されるように、重畳信号S
Sにおいては、ハイレベル及びローレベルの双方共に逆
位相信号ISに同期して変化する。
号MSに重畳されると、主信号MSは一定振幅を有して
いるから、図8の(D)に示されるように、重畳信号S
Sにおいては、ハイレベル及びローレベルの双方共に逆
位相信号ISに同期して変化する。
【0050】主信号MSに重畳される逆位相信号ISの
振幅は、図8の(B)に示されるキャリアビームCBの
パワーP1 の変化が図8の(D)に示される重畳信号S
Sのハイレベルの変化によって相殺されるように設定さ
れている。
振幅は、図8の(B)に示されるキャリアビームCBの
パワーP1 の変化が図8の(D)に示される重畳信号S
Sのハイレベルの変化によって相殺されるように設定さ
れている。
【0051】その結果、図8の(E)に示されるように
光信号OSのハイレベルは一定になる。また、この実施
形態では、EA変調器50が特定の動作特性を有してい
るので、光信号OSのローレベルの変化はほとんどなく
なる。
光信号OSのハイレベルは一定になる。また、この実施
形態では、EA変調器50が特定の動作特性を有してい
るので、光信号OSのローレベルの変化はほとんどなく
なる。
【0052】図9を参照すると、EA変調器50の動作
特性が示されている。EA変調器50は、印加電圧の絶
対値|VEA|が大きくなるに従って出力パワーPOUT が
小さくなる特性曲線52を有しており、特性曲線52の
傾斜は|VEA|が大きくなるに従って小さくなる。例え
ば特性曲線52は放物線で近似される。
特性が示されている。EA変調器50は、印加電圧の絶
対値|VEA|が大きくなるに従って出力パワーPOUT が
小さくなる特性曲線52を有しており、特性曲線52の
傾斜は|VEA|が大きくなるに従って小さくなる。例え
ば特性曲線52は放物線で近似される。
【0053】この場合、入力電気信号波形54のハイレ
ベルHin及びローレベルLinをそれぞれ動作特性曲線5
2における傾斜が比較的大きい部分及び比較的小さい部
分に対応させておくことによって、ハイレベルHinに対
する変調効率に比べてローレベルLinに対する変調効率
を十分小さくすることができる。その結果、一定強度の
キャリアビームが与えられている場合には、出力光波形
56においては、ハイレベルHOUT の変化に対してロー
レベルLOUT の変化を十分に小さくすることができるの
である。
ベルHin及びローレベルLinをそれぞれ動作特性曲線5
2における傾斜が比較的大きい部分及び比較的小さい部
分に対応させておくことによって、ハイレベルHinに対
する変調効率に比べてローレベルLinに対する変調効率
を十分小さくすることができる。その結果、一定強度の
キャリアビームが与えられている場合には、出力光波形
56においては、ハイレベルHOUT の変化に対してロー
レベルLOUT の変化を十分に小さくすることができるの
である。
【0054】以上のように、図7の実施形態によると、
振幅が適切に調整された逆位相信号ISを主信号MSに
重畳しているので、図8の(E)に示されるように光信
号OSのハイレベルを一定にすることができ、図6によ
り説明した波形干渉を防止することができる。
振幅が適切に調整された逆位相信号ISを主信号MSに
重畳しているので、図8の(E)に示されるように光信
号OSのハイレベルを一定にすることができ、図6によ
り説明した波形干渉を防止することができる。
【0055】特に、この実施形態では、EA変調器50
が図9に示されるような特定の動作特性を有しているの
で、図8の(E)に示されるように光信号OSのローレ
ベルの変化を十分小さくすることができ、それによる波
形干渉を効果的に防止することができる。
が図9に示されるような特定の動作特性を有しているの
で、図8の(E)に示されるように光信号OSのローレ
ベルの変化を十分小さくすることができ、それによる波
形干渉を効果的に防止することができる。
【0056】図10を参照すると、本発明に適用可能な
EA変調器の一例が示されている。このEA変調器は、
半導体チップ58内においてInGaAsPバッファ層
60により挟まれたInGaAsP(un−dope
d)バルク層からなる吸収層62を有している。吸収層
62の厚みは製造プロセスにおいて調節され、幅はその
両側に設けられているポリイミド層64により確定され
る。
EA変調器の一例が示されている。このEA変調器は、
半導体チップ58内においてInGaAsPバッファ層
60により挟まれたInGaAsP(un−dope
d)バルク層からなる吸収層62を有している。吸収層
62の厚みは製造プロセスにおいて調節され、幅はその
両側に設けられているポリイミド層64により確定され
る。
【0057】そして、吸収層62に電界を印加するため
に、接地電極66及び信号電極68が設けられている。
電極66及び68間に与える電圧を変化させることによ
って、吸収層62における光の吸収率が変化し、これに
より強度変調が可能になる。
に、接地電極66及び信号電極68が設けられている。
電極66及び68間に与える電圧を変化させることによ
って、吸収層62における光の吸収率が変化し、これに
より強度変調が可能になる。
【0058】図11を参照すると、本発明に適用可能な
EA変調器の他の例が示されている。このEA変調器は
光源としてのレーザダイオードを一体に有している。符
号70は接地電極、符号72はレーザダイオードのため
の電極、符号74はEA変調器のための電極を示してい
る。接地電極70と電極72との間にはキャリアビーム
を出力する活性層76が設けられており、接地電極70
と電極74との間には吸収層78が設けられている。
EA変調器の他の例が示されている。このEA変調器は
光源としてのレーザダイオードを一体に有している。符
号70は接地電極、符号72はレーザダイオードのため
の電極、符号74はEA変調器のための電極を示してい
る。接地電極70と電極72との間にはキャリアビーム
を出力する活性層76が設けられており、接地電極70
と電極74との間には吸収層78が設けられている。
【0059】そして、活性層76で発生したキャリアビ
ームを直接吸収層78が吸収することによって、強度変
調がなされるようになっている。このようにレーザダイ
オードをモノリシックに一体に有するEA変調器は小型
化及び低損失化を図る上で極めて有用である。例えば、
図7の実施形態においては、レーザダイオード34及び
EA変調器50を単一の半導体チップとして提供するこ
とができるので、キャリアビームCBのための光結合回
路が不要になる。
ームを直接吸収層78が吸収することによって、強度変
調がなされるようになっている。このようにレーザダイ
オードをモノリシックに一体に有するEA変調器は小型
化及び低損失化を図る上で極めて有用である。例えば、
図7の実施形態においては、レーザダイオード34及び
EA変調器50を単一の半導体チップとして提供するこ
とができるので、キャリアビームCBのための光結合回
路が不要になる。
【0060】図1の光変調器4としては、以上説明した
ようなEA変調器の他、光導波路構造によるマッハツェ
ンダ型変調器を用いることができる。また、光ファイバ
伝送路6に送出する光信号OSのパワーを大きくするた
めに、光源2及び光変調器4の間或いは光変調器4及び
光ファイバ伝送路6の間に光増幅器を設けてもよい。
ようなEA変調器の他、光導波路構造によるマッハツェ
ンダ型変調器を用いることができる。また、光ファイバ
伝送路6に送出する光信号OSのパワーを大きくするた
めに、光源2及び光変調器4の間或いは光変調器4及び
光ファイバ伝送路6の間に光増幅器を設けてもよい。
【0061】図12を参照すると、本発明による光送信
機の第2の基本構成が示されている。この光送信機は、
光ビームOBを光ファイバ伝送路6に出力するための光
源2′と、光源2′及び光ファイバ伝送路6にそれぞれ
動作的に接続される入力ポート80A及び出力ポート8
0Bを有する光増幅器80とを有している。
機の第2の基本構成が示されている。この光送信機は、
光ビームOBを光ファイバ伝送路6に出力するための光
源2′と、光源2′及び光ファイバ伝送路6にそれぞれ
動作的に接続される入力ポート80A及び出力ポート8
0Bを有する光増幅器80とを有している。
【0062】ここで、光源2′がキャリアビームを出力
する、というのではなく、光ビームOBを出力する、と
しているのは、図1の第1の基本構成が光変調器4の使
用によって限定されているのに対して、図12の第2の
基本構成は光変調器の使用によって限定されないからで
ある。例えば、光源2′について直接変調が適用される
場合には、光源2′は光信号を直接出力する。光源2′
がCW光を出力する場合には、光源2′及び光増幅器8
0の間或いは光増幅器80及び光ファイバ伝送路6の間
に光変調器を設けるのが望ましい。
する、というのではなく、光ビームOBを出力する、と
しているのは、図1の第1の基本構成が光変調器4の使
用によって限定されているのに対して、図12の第2の
基本構成は光変調器の使用によって限定されないからで
ある。例えば、光源2′について直接変調が適用される
場合には、光源2′は光信号を直接出力する。光源2′
がCW光を出力する場合には、光源2′及び光増幅器8
0の間或いは光増幅器80及び光ファイバ伝送路6の間
に光変調器を設けるのが望ましい。
【0063】SBSを抑圧するために、低周波信号LS
を出力する発振器8と、SBSしきい値を大きくするた
めに低周波信号LSに基づいて光ビームOBを角度変調
するためのSBS抑圧回路10とが設けられている。光
ビームOBが主信号に基づき変調されている場合には、
低周波信号LSは主信号よりも低い周波数を有してい
る。
を出力する発振器8と、SBSしきい値を大きくするた
めに低周波信号LSに基づいて光ビームOBを角度変調
するためのSBS抑圧回路10とが設けられている。光
ビームOBが主信号に基づき変調されている場合には、
低周波信号LSは主信号よりも低い周波数を有してい
る。
【0064】光増幅器80は可変の利得を有しており、
その利得はポート80Cに入力する信号によって調節さ
れる。ポート80Cには制御回路82が接続されてい
る。制御回路82は、光ビームOBの角度変調に起因す
る強度変調が相殺されるように光増幅器80の利得を制
御する。
その利得はポート80Cに入力する信号によって調節さ
れる。ポート80Cには制御回路82が接続されてい
る。制御回路82は、光ビームOBの角度変調に起因す
る強度変調が相殺されるように光増幅器80の利得を制
御する。
【0065】例えば、制御回路82は破線で示されるよ
うに低周波信号LSを受け、低周波信号LSと逆の位相
を有する逆位相信号を生成して、逆位相信号に基づいて
光増幅器80の利得を制御する。
うに低周波信号LSを受け、低周波信号LSと逆の位相
を有する逆位相信号を生成して、逆位相信号に基づいて
光増幅器80の利得を制御する。
【0066】図12の光送信機の第2の基本構成による
と、発振器8及びSBS抑圧回路10が用いられている
ので、第1の基本構成におけるのと同じようにSBSが
抑圧される。また、SBSの抑圧に伴って生じる強度変
調成分が抑圧されるように光増幅器80の利得が制御さ
れるので、光ビームOBが主信号に基づき変調されてい
る場合に主信号の伝送特性が向上する。更に、光ビーム
OBの増幅と強度変調成分を抑圧するための光ビームO
Bに対する変調とを1台の光増幅器80により兼用する
ことができるので、光送信機の構成が簡単になる。この
光送信機は光増幅器80を備えているので、大きな出力
パワーを得ることができる。
と、発振器8及びSBS抑圧回路10が用いられている
ので、第1の基本構成におけるのと同じようにSBSが
抑圧される。また、SBSの抑圧に伴って生じる強度変
調成分が抑圧されるように光増幅器80の利得が制御さ
れるので、光ビームOBが主信号に基づき変調されてい
る場合に主信号の伝送特性が向上する。更に、光ビーム
OBの増幅と強度変調成分を抑圧するための光ビームO
Bに対する変調とを1台の光増幅器80により兼用する
ことができるので、光送信機の構成が簡単になる。この
光送信機は光増幅器80を備えているので、大きな出力
パワーを得ることができる。
【0067】図13を参照すると、図12の光増幅器8
0として使用可能なEDFA(エルビウムドープファイ
バ増幅器)が示されている。入力ポート80Aと出力ポ
ート80Bとの間には、光アイソレータ84と、WDM
(波長分割多重)カプラ86と、EDF(エルビウムド
ープファイバ)88と、光アイソレータ90とがこの順
に接続されている。
0として使用可能なEDFA(エルビウムドープファイ
バ増幅器)が示されている。入力ポート80Aと出力ポ
ート80Bとの間には、光アイソレータ84と、WDM
(波長分割多重)カプラ86と、EDF(エルビウムド
ープファイバ)88と、光アイソレータ90とがこの順
に接続されている。
【0068】WDMカプラ86は、レーザダイオード9
2から出力されたポンプ光をEDF88に供給するため
のものである。EDF88がポンプ光によりポンピング
されている状態で光ビームが入力ポート80Aから光ア
イソレータ84及びWDMカプラ86をこの順に通って
EDF88に供給されると、光ビームはEDF88内に
おいて増幅され、光アイソレータ90及び出力ポート8
0Bをこの順に経てこのEDFAから出力される。
2から出力されたポンプ光をEDF88に供給するため
のものである。EDF88がポンプ光によりポンピング
されている状態で光ビームが入力ポート80Aから光ア
イソレータ84及びWDMカプラ86をこの順に通って
EDF88に供給されると、光ビームはEDF88内に
おいて増幅され、光アイソレータ90及び出力ポート8
0Bをこの順に経てこのEDFAから出力される。
【0069】増幅すべき光ビームの波長が1.55μm
帯にある場合、ポンプ光の波長は例えば0.98μm帯
或いは1.48μm帯に設定される。そのようなポンプ
光をレーザダイオード92が出力するために、レーザダ
イオード92にはバイアス回路94からバイアス電流が
供給されている。
帯にある場合、ポンプ光の波長は例えば0.98μm帯
或いは1.48μm帯に設定される。そのようなポンプ
光をレーザダイオード92が出力するために、レーザダ
イオード92にはバイアス回路94からバイアス電流が
供給されている。
【0070】ポート80Cに前述の逆位相信号が供給さ
れている場合、逆位相信号の振幅は増幅器96で調節さ
れた後バイアス回路94に供給される。バイアス回路9
4は、供給された逆位相信号に従ってレーザダイオード
92に供給するバイアス電流を変化させ、これにより角
度変調に起因する強度変調が相殺される。
れている場合、逆位相信号の振幅は増幅器96で調節さ
れた後バイアス回路94に供給される。バイアス回路9
4は、供給された逆位相信号に従ってレーザダイオード
92に供給するバイアス電流を変化させ、これにより角
度変調に起因する強度変調が相殺される。
【0071】このようにEDFAにおいてはポンプ光の
パワーによって利得を調節することができるので、角度
変調に起因する強度変調を相殺して受信側における波形
干渉を防止することができる。
パワーによって利得を調節することができるので、角度
変調に起因する強度変調を相殺して受信側における波形
干渉を防止することができる。
【0072】図14を参照すると、図12の光増幅器8
0として使用可能なSOA(半導体光増幅器)が示され
ている。このSOAは入力ポート80A及び出力ポート
80Bの間に動作的に接続されるSOAチップ98と、
SOAチップ98を駆動するための定電流源100とを
有している。
0として使用可能なSOA(半導体光増幅器)が示され
ている。このSOAは入力ポート80A及び出力ポート
80Bの間に動作的に接続されるSOAチップ98と、
SOAチップ98を駆動するための定電流源100とを
有している。
【0073】そして、ポート80Cに逆位相信号が供給
されている場合には、増幅器96によって振幅が調整さ
れた逆位相信号が加算器102において定電流源100
が発生する定電流源に重畳され、その重畳信号がSOA
チップ98に供給される。
されている場合には、増幅器96によって振幅が調整さ
れた逆位相信号が加算器102において定電流源100
が発生する定電流源に重畳され、その重畳信号がSOA
チップ98に供給される。
【0074】SOAの利得は、SOAチップ98に供給
される電流によって調節することができるので、このよ
うに逆位相信号に基づいて利得を変化させることによっ
て、角度変調に起因する強度変調を相殺することができ
る。
される電流によって調節することができるので、このよ
うに逆位相信号に基づいて利得を変化させることによっ
て、角度変調に起因する強度変調を相殺することができ
る。
【0075】図15を参照すると、本発明による光送信
機の第2の基本構成の実施形態が示されている。図7の
実施形態と同様に、SBSを抑圧するためにレーザダイ
オード34、定電流源36、低周波信号源38及び加算
器40が用いられており、また、逆位相信号を得るため
にインバータ42が用いられている。
機の第2の基本構成の実施形態が示されている。図7の
実施形態と同様に、SBSを抑圧するためにレーザダイ
オード34、定電流源36、低周波信号源38及び加算
器40が用いられており、また、逆位相信号を得るため
にインバータ42が用いられている。
【0076】レーザダイオード34から出力されたキャ
リアビームは光増幅器80の入力ポート80Aに供給さ
れる。光増幅器80の利得は、ポート80Cに供給され
る逆位相信号によって変化させられる。増幅されたキャ
リアビームは光増幅器80の出力ポート80Bから強度
変調器(IM)104に供給され、ここで主信号による
変調を受けた後、図示しない光ファイバ伝送路に送出さ
れる。強度変調器104には、主信号を与えるための高
速信号源106が接続されている。
リアビームは光増幅器80の入力ポート80Aに供給さ
れる。光増幅器80の利得は、ポート80Cに供給され
る逆位相信号によって変化させられる。増幅されたキャ
リアビームは光増幅器80の出力ポート80Bから強度
変調器(IM)104に供給され、ここで主信号による
変調を受けた後、図示しない光ファイバ伝送路に送出さ
れる。強度変調器104には、主信号を与えるための高
速信号源106が接続されている。
【0077】符号108はレーザダイオード34に供給
されるバイアス電流の変化を示しており、符号110は
レーザダイオード34から光増幅器80に供給されるキ
ャリアビームのパワーの変化を示している。これらの変
化は同相である。
されるバイアス電流の変化を示しており、符号110は
レーザダイオード34から光増幅器80に供給されるキ
ャリアビームのパワーの変化を示している。これらの変
化は同相である。
【0078】符号112は光増幅器80に供給される逆
位相信号の波形を示しており、これは符号108及び1
10で示される波形と逆相である。そして、逆位相信号
の振幅はキャリアビームの角度変調に起因する強度変調
が相殺されるように設定されているので、光増幅器80
から強度変調器104に供給されるキャリアビームのパ
ワーは符号114で示されるように一定になる。
位相信号の波形を示しており、これは符号108及び1
10で示される波形と逆相である。そして、逆位相信号
の振幅はキャリアビームの角度変調に起因する強度変調
が相殺されるように設定されているので、光増幅器80
から強度変調器104に供給されるキャリアビームのパ
ワーは符号114で示されるように一定になる。
【0079】符号116は強度変調器104に供給され
る主信号の波形を示しており、符号118は強度変調器
104から出力される光信号の波形を示している。この
実施形態では、強度変調器104に供給されるキャリア
ビームの振幅は一定であるので、得られる光信号のハイ
レベルの包絡線及びローレベルの包絡線共に一定にな
る。
る主信号の波形を示しており、符号118は強度変調器
104から出力される光信号の波形を示している。この
実施形態では、強度変調器104に供給されるキャリア
ビームの振幅は一定であるので、得られる光信号のハイ
レベルの包絡線及びローレベルの包絡線共に一定にな
る。
【0080】従って、この実施形態によると、レーザダ
イオード34から出力されるキャリアビームが角度変調
されているのでSBSが抑圧され、また、光増幅器80
の利得が逆位相信号に基づいて変化させられているので
角度変調に起因する強度変調が相殺され、受信側におけ
る波形干渉が防止される。
イオード34から出力されるキャリアビームが角度変調
されているのでSBSが抑圧され、また、光増幅器80
の利得が逆位相信号に基づいて変化させられているので
角度変調に起因する強度変調が相殺され、受信側におけ
る波形干渉が防止される。
【0081】図16を参照すると、本発明による光送信
機の第2の基本構成の他の実施形態が示されている。こ
こでは、強度変調器104′がレーザダイオード34と
光増幅器80の間に動作的に接続されている。図15の
実施形態と同様に、SBSを抑圧するために、レーザダ
イオード34、定電流源36、低周波信号源38及び加
算器40が用いられており、逆位相信号を得るためにイ
ンバータ42が用いられている。
機の第2の基本構成の他の実施形態が示されている。こ
こでは、強度変調器104′がレーザダイオード34と
光増幅器80の間に動作的に接続されている。図15の
実施形態と同様に、SBSを抑圧するために、レーザダ
イオード34、定電流源36、低周波信号源38及び加
算器40が用いられており、逆位相信号を得るためにイ
ンバータ42が用いられている。
【0082】符号120はレーザダイオード34に供給
されるバイアス電流の変化を示しており、符号122は
レーザダイオードから強度変調器104′に供給される
キャリアビームのパワーの変化を示している。
されるバイアス電流の変化を示しており、符号122は
レーザダイオードから強度変調器104′に供給される
キャリアビームのパワーの変化を示している。
【0083】強度変調器104′によってキャリアビー
ムが主信号に基づいて変調されると、強度変調器10
4′の出力ビームの波形は符号124で示されるように
主信号に低周波信号が重畳された波形となる。
ムが主信号に基づいて変調されると、強度変調器10
4′の出力ビームの波形は符号124で示されるように
主信号に低周波信号が重畳された波形となる。
【0084】光増幅器80のポート80Cにはインバー
タ42から符号126で示されるような、低周波信号と
位相が180°ずれた逆位相信号が供給されているの
で、光増幅器80から出力される光信号のハイレベルの
包絡線及びローレベルの包絡線は符号128で示される
ように一定になる。
タ42から符号126で示されるような、低周波信号と
位相が180°ずれた逆位相信号が供給されているの
で、光増幅器80から出力される光信号のハイレベルの
包絡線及びローレベルの包絡線は符号128で示される
ように一定になる。
【0085】このようにこの実施形態によってもSBS
の抑圧及び受信側での波形干渉の防止が可能になる。図
17を参照すると、本発明による光通信システムの実施
形態が示されている。このシステムは、光信号を出力す
る光送信機130と、光送信機130から出力された光
信号を伝送するための光ファイバ伝送路132と、光フ
ァイバ伝送路132により伝送された光信号を受けるた
めの光受信機134とを備えている。
の抑圧及び受信側での波形干渉の防止が可能になる。図
17を参照すると、本発明による光通信システムの実施
形態が示されている。このシステムは、光信号を出力す
る光送信機130と、光送信機130から出力された光
信号を伝送するための光ファイバ伝送路132と、光フ
ァイバ伝送路132により伝送された光信号を受けるた
めの光受信機134とを備えている。
【0086】光送信機130は、角度変調された光信号
を生成するために、図16の実施形態と同じように、レ
ーザダイオード34、定電流源36、低周波信号源3
8、加算器40、強度変調器104′及び高周波信号源
106を有している。光送信機130は、更に、生成さ
れた光信号を増幅するための光増幅器136を有してい
る。そして光増幅器136から出力された光信号が光フ
ァイバ伝送路132に送出される。
を生成するために、図16の実施形態と同じように、レ
ーザダイオード34、定電流源36、低周波信号源3
8、加算器40、強度変調器104′及び高周波信号源
106を有している。光送信機130は、更に、生成さ
れた光信号を増幅するための光増幅器136を有してい
る。そして光増幅器136から出力された光信号が光フ
ァイバ伝送路132に送出される。
【0087】光受信機134は、光送信機130におけ
る角度変調に起因する光信号の強度変調を相殺するため
の補正ユニット138と、補正ユニット138によって
強度変調が相殺された光信号を電気信号に変換するため
の光/電気変調器(O/E)140とを有している。
る角度変調に起因する光信号の強度変調を相殺するため
の補正ユニット138と、補正ユニット138によって
強度変調が相殺された光信号を電気信号に変換するため
の光/電気変調器(O/E)140とを有している。
【0088】これまでの実施形態においては、光送信機
から出力される光信号の段階で角度変調に起因する強度
変調が相殺されていたが、この実施形態では、光送信機
130から出力される光信号は符号142で示されるよ
うに主信号成分に低周波成分が重畳された波形を有して
いる。従って、この光信号を光受信機134において直
接光/電気変換すると波形干渉の恐れがあるので、これ
を防止するために補正ユニット138が設けられている
のである。
から出力される光信号の段階で角度変調に起因する強度
変調が相殺されていたが、この実施形態では、光送信機
130から出力される光信号は符号142で示されるよ
うに主信号成分に低周波成分が重畳された波形を有して
いる。従って、この光信号を光受信機134において直
接光/電気変換すると波形干渉の恐れがあるので、これ
を防止するために補正ユニット138が設けられている
のである。
【0089】図18を参照すると、図17の補正ユニッ
ト138のブロック図が示されている。光ファイバ伝送
路132から供給された光信号は光カプラ144により
ビームB1及びB2に分岐される。
ト138のブロック図が示されている。光ファイバ伝送
路132から供給された光信号は光カプラ144により
ビームB1及びB2に分岐される。
【0090】ビームB1はフォトディテクタ146によ
り電気信号に変換され、この電気信号は低域通過フィル
タ148に供給される。低域通過フィルタ148は、入
力電気信号における低周波信号(図17の低周波信号源
38による)に同期する周波数成分を抽出するためのも
のである。
り電気信号に変換され、この電気信号は低域通過フィル
タ148に供給される。低域通過フィルタ148は、入
力電気信号における低周波信号(図17の低周波信号源
38による)に同期する周波数成分を抽出するためのも
のである。
【0091】抽出された周波数成分はインバータ150
により逆位相信号に変換される。光カプラ144からの
ビームB2はここでは強度変調器152に供給される。
強度変調器152には逆位相信号がインバータ150か
ら供給されているので、光送信機130(図17参照)
における角度変調に起因する強度変調が強度変調器15
2により相殺され、ハイレベルの包絡線及びローレベル
の包絡線が共に一定である光信号が得られる。
により逆位相信号に変換される。光カプラ144からの
ビームB2はここでは強度変調器152に供給される。
強度変調器152には逆位相信号がインバータ150か
ら供給されているので、光送信機130(図17参照)
における角度変調に起因する強度変調が強度変調器15
2により相殺され、ハイレベルの包絡線及びローレベル
の包絡線が共に一定である光信号が得られる。
【0092】従って、図17の光/電気変換器140に
より主信号を再生したときに、波形干渉が防止され、良
好なアイ開口を得ることができる。尚、図18におい
て、符号154及び156はそれぞれビームB1及びB
2の波形を示しており、符号158は低域通過フィルタ
148により抽出された周波数成分の波形を示してお
り、符号160はインバータ150から強度変調器15
2に供給される逆位相信号の波形を示しており、符号1
62は角度変調に起因する強度変調が相殺された光信号
の波形を示している。
より主信号を再生したときに、波形干渉が防止され、良
好なアイ開口を得ることができる。尚、図18におい
て、符号154及び156はそれぞれビームB1及びB
2の波形を示しており、符号158は低域通過フィルタ
148により抽出された周波数成分の波形を示してお
り、符号160はインバータ150から強度変調器15
2に供給される逆位相信号の波形を示しており、符号1
62は角度変調に起因する強度変調が相殺された光信号
の波形を示している。
【0093】図19を参照すると、図17の補正ユニッ
ト138の他のブロック図が示されている。この補正ユ
ニットは、図18の強度変調器152に代えて可変の利
得を有する光増幅器80′が用いられている。
ト138の他のブロック図が示されている。この補正ユ
ニットは、図18の強度変調器152に代えて可変の利
得を有する光増幅器80′が用いられている。
【0094】光増幅器80′の利得はインバータ150
から出力される逆位相信号に基づいて変化させられる。
これにより、光送信機130(図17参照)における角
度変調器に起因する強度変調が相殺され、波形干渉が防
止される。
から出力される逆位相信号に基づいて変化させられる。
これにより、光送信機130(図17参照)における角
度変調器に起因する強度変調が相殺され、波形干渉が防
止される。
【0095】この実施形態では、光増幅器80′が光信
号に利得を与え、その結果増幅された光信号が光/電気
変換器140(図17)に入力されるので、光増幅器8
0′は所謂プリアンプとして機能し、受信感度を高める
ことができる。
号に利得を与え、その結果増幅された光信号が光/電気
変換器140(図17)に入力されるので、光増幅器8
0′は所謂プリアンプとして機能し、受信感度を高める
ことができる。
【0096】尚、図12の本発明による光送信機の第2
の構成は光増幅器80を有しているので、光ファイバ伝
送路6に送出される光パワーを十分に高めることがで
き、長距離伝送が可能になる。本発明によるSBSの抑
圧は、光ファイバ伝送路6に供給される光パワーが大き
いときに特に有効である。
の構成は光増幅器80を有しているので、光ファイバ伝
送路6に送出される光パワーを十分に高めることがで
き、長距離伝送が可能になる。本発明によるSBSの抑
圧は、光ファイバ伝送路6に供給される光パワーが大き
いときに特に有効である。
【0097】以上説明した発明の実施の形態では、角度
変調に起因する強度変調を逆位相信号により相殺するよ
うにしているが、これは発明の最良の実施の形態を説明
するための例示に過ぎない。例えば、振幅が最適値に設
定されていない逆位相信号を用いた場合であっても、角
度変調に起因する強度変調を実用上十分に抑圧すること
ができる。このように、本発明は、特定の逆位相信号の
採用によって限定されない。即ち、強度変調成分に同期
するが強度変調成分と逆位相ではない信号或いは、強度
変調成分に同期しない信号を採用した場合であっても、
強度変調成分を抑圧することができる。
変調に起因する強度変調を逆位相信号により相殺するよ
うにしているが、これは発明の最良の実施の形態を説明
するための例示に過ぎない。例えば、振幅が最適値に設
定されていない逆位相信号を用いた場合であっても、角
度変調に起因する強度変調を実用上十分に抑圧すること
ができる。このように、本発明は、特定の逆位相信号の
採用によって限定されない。即ち、強度変調成分に同期
するが強度変調成分と逆位相ではない信号或いは、強度
変調成分に同期しない信号を採用した場合であっても、
強度変調成分を抑圧することができる。
【0098】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
主信号の良好な伝送特性を与え且つSBSの抑圧が可能
な光送信機及び光通信システムの提供が可能になるとい
う効果が生じる。
主信号の良好な伝送特性を与え且つSBSの抑圧が可能
な光送信機及び光通信システムの提供が可能になるとい
う効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光送信機の第1の基本構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図2】SBS(誘導ブリユアン散乱)による帰還光の
増大を説明するためのグラフである。
増大を説明するためのグラフである。
【図3】低周波信号による帯域幅の拡大を説明するため
の図である。
の図である。
【図4】帯域幅の拡大によるSBSしきい値の増大を説
明するための図である。
明するための図である。
【図5】レーザダイオードにおける波長とバイアス電流
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図6】波形干渉を説明するための図である。
【図7】本発明による光送信機の第1の基本構成の実施
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図8】図7の各部の波形図である。
【図9】電界吸収型変調器の動作特性を示す図である。
【図10】電界吸収型変調器の一例を示す斜視図であ
る。
る。
【図11】電界吸収型変調器の他の例を示す破断斜視図
である。
である。
【図12】本発明による光送信機の第2の基本構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図13】EDFA(エルビウムドープファイバ増幅
器)のブロック図である。
器)のブロック図である。
【図14】SOA(半導体光増幅器)のブロック図であ
る。
る。
【図15】本発明による光送信機の第2の基本構成の実
施形態を示すブロック図である。
施形態を示すブロック図である。
【図16】本発明による光送信機の第2の基本構成の他
の実施形態を示すブロック図である。
の実施形態を示すブロック図である。
【図17】本発明による光通信システムの実施形態を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図18】図17の補正ユニットのブロック図である。
【図19】図17の補正ユニットの他のブロック図であ
る。
る。
2,2′ 光源 4 光変調器 6 光ファイバ伝送路 8 発振器 10 SBS抑圧回路 12 位相反転回路 80 光増幅器 82 制御回路
Claims (16)
- 【請求項1】 光キャリアビームを出力する光源と、 上記光キャリアビームを主信号に基づいて変調して光信
号を生成し該光信号を光伝送路に送出する光変調器と、 上記主信号よりも低い周波数を有する低周波信号を出力
する発振器と、 上記光信号が上記光伝送路で誘導ブリユアン散乱を起こ
すしきい値が大きくなるように上記低周波信号に基づい
て上記光キャリアビームを周波数又は位相変調する第1
の手段と、 上記周波数又は位相変調に起因する上記光キャリアビー
ムの強度変調を抑圧するための信号を上記主信号に重畳
する第2の手段とを備えた光送信機。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光送信機であって、 上記光変調器は電界吸収型変調器である光送信機。
- 【請求項3】 請求項2に記載の光送信機であって、 上記電界吸収型変調器は印加電圧の絶対値が大きくなる
に従って出力パワーが小さくなる特性曲線を有し、該特
性曲線の傾斜は上記印加電圧の絶対値が大きくなるに従
って小さくなる光送信機。 - 【請求項4】 請求項2に記載の光送信機であって、 上記光源はレーザダイオードを含み、 該レーザダイオードは上記電界吸収型変調器とモノリシ
ックに一体である光送信機。 - 【請求項5】 請求項1に記載の光送信機であって、 上記光源は、レーザダイオードと、該レーザダイオード
にバイアス電流を供給する手段とを含み、 上記第1の手段は上記低周波信号を上記バイアス電流に
重畳する手段を含む光送信機。 - 【請求項6】 光ビームを光伝送路に出力するための光
源と、 可変の利得を有し該利得に従って上記光ビームを増幅す
るための光増幅器と、 低周波信号を出力する発振器と、 上記光ビームが上記光伝送路で誘導ブリユアン散乱を起
こすしきい値が大きくなるように上記低周波信号に基づ
いて上記光ビームを周波数又は位相変調する手段と、 上記周波数又は位相変調に起因する上記光ビームの強度
変調が抑圧されるように上記光増幅器の利得を制御する
手段とを備えた光送信機。 - 【請求項7】 請求項6に記載の光送信機であって、 主信号に基づき上記光ビームを変調する光変調器を更に
備え、 上記低周波信号は上記主信号よりも低い周波数を有して
いる光送信機。 - 【請求項8】 請求項7に記載の光送信機であって、 上記光増幅器は上記光源及び上記光変調器の間に動作的
に接続される光送信機。 - 【請求項9】 請求項7に記載の光送信機であって、 上記光増幅器は上記光変調器及び上記光伝送路の間に動
作的に接続される光送信機。 - 【請求項10】 請求項6に記載の光送信機であって、 上記制御する手段は上記低周波信号と逆の位相を有する
逆位相信号を生成する手段を含む光送信機。 - 【請求項11】 請求項10に記載の光送信機であっ
て、 上記光増幅器は、希土類元素がドープされたドープファ
イバと、バイアス電流を供給されてポンプ光を出力する
レーザダイオードと、上記ポンプ光を上記ドープファイ
バに供給するための光回路とを含み、 上記制御する手段は上記逆位相信号を上記バイアス電流
に重畳する手段を更に含む光送信機。 - 【請求項12】 請求項10に記載の光送信機であっ
て、 上記光増幅器は、半導体光増幅器チップと、該半導体光
増幅器チップにバイアス電流を注入するための手段とを
含み、 上記制御する手段は上記逆位相信号を上記バイアス電流
に重畳する手段を更に含む光送信機。 - 【請求項13】 光信号を出力する光送信機と、 該光送信機に動作的に接続され上記光信号を伝送する光
伝送路と、 該光伝送路に動作的に接続され上記光信号を受ける光受
信機とを備え、 上記光送信機は、低周波信号を出力する発振器と、上記
光信号が上記光伝送路で誘導ブリユアン散乱を起こすし
きい値が大きくなるように上記低周波信号に基づいて上
記光信号を周波数又は位相変調する手段とを含み、 上記光受信機は、上記光送信機における上記周波数又は
位相変調に起因する上記光信号の強度変調を抑圧するた
めの手段を含む光通信システム。 - 【請求項14】 請求項13に記載のシステムであっ
て、 上記抑圧するための手段は、上記光受信機が受けた光信
号を第1及び第2のビームに分岐するための手段と、上
記第1のビームを電気信号に変換するフォトディテクタ
と、該フォトディテクタに動作的に接続され上記電気信
号における上記低周波信号に同期する周波数成分を抽出
するための手段と、該周波数成分と逆の位相を有する逆
位相信号を生成するための手段とを含むシステム。 - 【請求項15】 請求項14に記載のシステムであっ
て、 上記抑圧するための手段は、上記第2のビームを受ける
光変調器を更に含み、 上記逆位相信号は上記光変調器に供給されるシステム。 - 【請求項16】 請求項14に記載のシステムであっ
て、 上記抑圧するための手段は、上記第2のビームを受ける
光増幅器を更に含み、 該光増幅器の利得は上記逆位相信号に従って変化させら
れるシステム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8313488A JPH10163974A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 光送信機及び光通信システム |
US08/874,666 US5973812A (en) | 1996-11-25 | 1997-06-13 | Optical transmitter and optical communication system |
GB9713129A GB2319682A (en) | 1996-11-25 | 1997-06-20 | Suppressing unwanted amplitude modulations due to anti-stimulated Brillouin scattering modulation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8313488A JPH10163974A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 光送信機及び光通信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10163974A true JPH10163974A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18041925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8313488A Withdrawn JPH10163974A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 光送信機及び光通信システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5973812A (ja) |
JP (1) | JPH10163974A (ja) |
GB (1) | GB2319682A (ja) |
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1997
- 1997-06-13 US US08/874,666 patent/US5973812A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-20 GB GB9713129A patent/GB2319682A/en not_active Withdrawn
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---|---|---|---|---|
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