JPH11266200A - 光ファイバ通信のための方法並びに該方法の実施に使用される装置及びシステム - Google Patents

光ファイバ通信のための方法並びに該方法の実施に使用される装置及びシステム

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JPH11266200A
JPH11266200A JP10068385A JP6838598A JPH11266200A JP H11266200 A JPH11266200 A JP H11266200A JP 10068385 A JP10068385 A JP 10068385A JP 6838598 A JP6838598 A JP 6838598A JP H11266200 A JPH11266200 A JP H11266200A
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signal
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optical fiber
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Kazuo Yamane
一雄 山根
Takashi Tsuda
高至 津田
Satoru Okano
悟 岡野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は光ファイバ通信のための方法並びに
該方法の実施に使用される装置及びシステムに関し、波
長分散及び非線形性の補償を課題としている。 【解決手段】 光ファイバ通信のための端局装置は、チ
ャープパラメータにより決定されるチャーピングを有す
る光信号を光ファイバ伝送路６へ送出する光送信機８
と、光ファイバ伝送路６により伝送された光信号に関連
して検出される符号誤りに関する監視情報を受ける受信
ユニット１８と、監視情報に基づき、検出された符号誤
りが減少するようにチャープパラメータを制御する制御
ユニット１０とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、光ファ
イバにおける波長分散及び非線形性の補償に関し、更に
詳しくは、光ファイバにおける波長分散及び非線形性を
補償した光ファイバ通信のための方法並びにその方法の
実施に使用される装置及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】低損失なシリカ光ファイバが開発された
ことにより、光ファイバを伝送路として用いる光ファイ
バ通信システムが数多く実用化されてきた。光ファイバ
それ自体は極めて広い帯域を有している。
【０００３】しかしながら、光ファイバによる伝送容量
は実際上はシステムデザインによって制限される。最も
重要な制限は、光ファイバにおいて生じる波長分散によ
る波形歪みに起因する。
【０００４】光ファイバはまた例えば約０．２ｄＢ／ｋ
ｍの割合で光信号を減衰させるが、この減衰による損失
は、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）をは
じめとする光増幅器の採用によって補償されてきた。Ｅ
ＤＦＡは、シリカ光ファイバが最低損失を与える１．５
５μｍ帯に利得帯域を有している。
【０００５】しばしば単純に分散と称される波長分散
は、光ファイバ内における光信号の群速度が光信号の波
長（又は周波数）の関数として変化する現象である。例
えば標準的なシングルモードファイバにおいては、１．
３μｍよりも短い波長に対しては、より長い波長を有す
る光信号がより短い波長を有する光信号よりも速く伝搬
し、その結果としての分散は、通常、正常分散と称され
る。この場合、分散（単位はｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）は負の
値となる。１．３μｍよりも長い波長に対しては、より
短い波長を有する光信号がより長い波長を有する光信号
よりも速く伝搬し、その結果としての分散は異常分散と
称される。この場合、分散は正の値をとる。
【０００６】近年、ＥＤＦＡの採用による光信号パワー
の増大に起因して、光ファイバの非線形性が注目されて
いる。伝送容量を制限する最も重要な非線形性は光ファ
イバで生じる光カー効果である。光カー効果は光ファイ
バの屈折率が光信号のパワー又は強度に伴って変化する
現象である。
【０００７】屈折率の変化は光ファイバ中を伝搬する光
信号の位相を変調し、その結果信号スペクトルを変更す
る周波数チャーピングが生じる。この現象は自己位相変
調（ｓｅｌｆ−ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：Ｓ
ＰＭ）として知られている。ＳＰＭによってスペクトル
が変化し、波長分散による波形歪みが更に大きくなるこ
とがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、波長分散
及びカー効果は、伝送距離の増大に伴って光信号に波形
歪みを与える。従って、光ファイバによる長距離伝送を
可能にするためには、波長分散及び非線形性は制御さ
れ、補償され或いは抑圧されることが必要である。
【０００９】よって、本発明の目的は、波長分散及び非
線形性を補償して長距離伝送を可能にする光ファイバ通
信のための方法並びにその方法の実施に使用される装置
及びシステムを提供することにある。本発明の他の目的
は以下の説明から明らかになる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のある側面による
と、光ファイバ通信のための方法が提供される。まず、
チャープパラメータにより決定されるチャーピングを有
する光信号が光ファイバ伝送路へ送出される。次いで、
光ファイバ伝送路により伝送された光信号が電気信号に
変換される。続いて、電気信号の符号誤りが検出され
る。そして、検出された符号誤りが減少するように前述
のチャープパラメータが制御される。
【００１１】この方法によると、検出された符号誤りが
減少するようにチャープパラメータが制御されるので、
光ファイバ伝送路において生じるチャーピングを光ファ
イバ伝送路へ送出される光信号のチャーピングにより抑
圧することができ、波長分散及び非線形性が補償され
る。
【００１２】例えば、マッハツェンダ型光変調器を用い
た光変調により光信号が生成される場合、マッハツェン
ダ型光変調器の動作点を切り換えることによって、光フ
ァイバ伝送路へ送出される光信号のチャープパラメータ
の正負を切り換えることができる。
【００１３】また、電界吸収型光変調器を用いた光変調
により光信号が生成される場合、電界吸収型光変調器に
与えられるバイアス電圧に応じてチャープパラメータを
連続的に変化させることができるので、検出された符号
誤りが最も少なくなるようにチャープパラメータを最適
値に調節し得るようになる。
【００１４】望ましくは、伝送データ符号に冗長符号を
付加して得られる変調信号に基づく光変調により光信号
が生成される。これにより、冗長符号に基づき電気信号
の符号誤りを訂正することができる。特にこの場合、電
気信号の符号誤りの訂正をカウントすることによって、
電気信号の符号誤りを検出することができる。
【００１５】本発明の他の側面によると、第１及び第２
の端局装置と、第１及び第２の端局装置間に敷設される
光ファイバ伝送路とを備えたシステムが提供される。第
１の端局装置は、光送信機及び制御ユニットを備えてい
る。光送信機は、チャーピングパラメータにより決定さ
れるチャーピングを有する光信号を光ファイバ伝送路へ
送出する。制御ユニットは、制御信号に従ってチャープ
パラメータを制御する。第２の端局装置は、光受信機及
びモニタユニットを備えている。光受信機は、光ファイ
バ伝送路により伝送された光信号を電気信号に変換す
る。モニタユニットは、電気信号の符号誤りを検出す
る。検出された符号誤りに関する監視情報は、第１の端
局装置へ伝送される。それにより、モニタユニットで検
出された符号誤りが減少するように、第１の端局装置に
おいて制御信号を生成することができる。
【００１６】本発明の更に他の側面によると、チャープ
パラメータにより決定されるチャーピングを有する光信
号を光ファイバ伝送路へ送出する光送信機と、上記光フ
ァイバ伝送路により伝送された光信号に関連して検出さ
れる符号誤りに関する監視情報を受ける手段と、上記監
視情報に基づき上記検出された符号誤りが減少するよう
に上記チャープパラメータを制御する手段とを備えた端
局装置が提供される。
【００１７】
【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る。
【００１８】図１は本発明によるシステムの実施形態を
示すブロック図である。このシステムは、第１の端局装
置２と、第２の端局装置４と、端局装置２及び４間に敷
設される光ファイバ伝送路６とを備えている。
【００１９】第１の端局装置２は、チャープパラメータ
により決定されるチャーピングをと有する光信号を光フ
ァイバ伝送路６へその第１端６Ａから送出する光送信機
８と、制御信号ＣＳに従って光送信機８におけるチャー
プパラメータを制御する制御ユニット１０とを有してい
る。
【００２０】第２の端局装置４は、光ファイバ伝送路６
により伝送された光信号を電気信号に変換する光受信機
１２と、光受信機１２から出力される電気信号の符号誤
りを検出するモニタユニット１４とを有している。検出
された符号誤りに関する監視情報を第１の端局２へ伝送
するために、第２の端局４には送信ユニット１６が設け
られている。
【００２１】また、第１の端局２には、第２の端局４か
ら送られてきた監視情報を受けるための受信ユニット１
８が設けられている。受信ユニット１８は、例えば、モ
ニタユニット１４において検出された符号誤りが減少す
るように、制御ユニット１０に供給されるべき制御信号
ＣＳを生成する。
【００２２】送信ユニット１６から受信ユニット１８へ
の監視情報の伝送は、光ファイバ伝送路６を用いて行わ
れるかも知れないし、図示しない他の光ファイバ伝送路
を用いて行われるかも知れないし、電気回線又は無線回
線により行われるかも知れない。
【００２３】図２は図１に示される第１の端局装置２の
実施形態を示すブロック図である。光送信機８は、連続
波（ＣＷ）光を出力するレーザダイオード等からなる光
源２０と、入力信号ＩＳの伝送データ符号に冗長符号を
付加して変調信号ＭＳを生成するＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒ
ｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：順方向誤り訂
正）エンコーダ２２と、変調信号ＭＳに基づき、光源２
０から出力されたＣＷ光を変調して光信号を生成するマ
ッハツェンダ型光変調器（ＭＺ変調器）２４とを有して
いる。生成された光信号は、光カプラ２６を通って光フ
ァイバ伝送路６へ送出される。
【００２４】図３は図１に示される第２の端局装置４の
実施形態を示すブロック図である。光受信機１２は、光
ファイバ伝送路６により伝送された光信号を電気信号に
変換するフォトダイオード等のフォトディテクタ（Ｐ
Ｄ）２８と、変換された電気信号に基づき復調を行う復
調回路３０と、ＦＥＣエンコーダ２２（図２参照）によ
り付加された冗長符号に基づき、復調回路３０から出力
される電気信号の符号誤りを訂正するＦＥＣデコーダ３
２とを有している。従って、モニタユニット１４は、Ｆ
ＥＣデコーダ３２における符号誤りの訂正をカウントす
ることにより、符号誤りを検出することができる。
【００２５】ＦＥＣエンコーダ２２に入力される入力信
号ＩＳ及びＦＥＣデコーダ３２から出力される電気信号
は、この実施形態では、同期デジタルハイアラーキ（Ｓ
ＤＨ）に適合する。ＳＤＨは各種の高速サービスや既存
の低速サービスを有効に多重化するためのインタフェー
スを規定するもので、１９８８年１１月にＣＣＩＴＴ
（現在のＩＴＵ−Ｔ）で標準化された。
【００２６】多重化の特徴としては、ネットワークの周
波数同期がとられていることを前提に、１５５．５２Ｍ
ｂ／ｓを基本速度とし（これをＳＴＭ−１レベルとい
う）、その整数倍、即ちＮ×１５５．５２Ｍｂ／ｓを伝
送速度に用いていることが上げられる。Ｎ＝１，４，１
６、即ち、１５５．５２Ｍｂ／ｓ（ＳＴＭ−１），６２
２．０８Ｍｂ／ｓ（ＳＴＭ−４），２．４８８３２Ｇｂ
／ｓ（ＳＴＭ−１６）が規定されている。
【００２７】ＦＥＣデコーダ３２（図３参照）は、符号
誤りが訂正された伝送データを出力すると共に、符号誤
りの訂正個数が反映されるデータを出力する。従って、
この実施形態では、モニタユニット１４がＦＥＣデコー
ダ３２における符号誤りの訂正をカウントすることによ
って、符号誤りの程度を容易に検出することができる。
モニタユニット１４において検出された訂正の個数は、
送信ユニット１６から監視情報として第１の端局装置２
へ伝送される。
【００２８】再び図２を参照して、光送信機８及び制御
ユニット１０の構成及び動作を詳細に説明する。ＭＺ変
調器２４は、光源２０に光学的に接続される入力ポート
２４Ａと、光カプラ２６に光学的に接続される出力ポー
ト２４Ｂと、入力ポート２４ＡにＹ分岐３４により光学
的に結合される一対の光パス３６及び３８と、光パス３
６及び３８を出力ポート２４Ｂに光学的に結合するため
のもう１つのＹ分岐４０とを有している。
【００２９】Ｙ分岐３４及び４０並びに光パス３６及び
３８は、例えば、ＬｉＮｂＯ3 等からなる誘電体基板上
に予め定められたパターンでＴｉ等を熱拡散させて光導
波構造を形成することにより得ることができる。光パス
３６及び３８に電界を印加するために、光パス３６及び
３８上にはそれぞれ接地電極４２及び信号電極４４が設
けられている。信号電極４４は例えば進行波型に提供さ
れる。
【００３０】入力ポート２４Ａに光源２０から供給され
たＣＷ光は、まず、Ｙ分岐３４においてパワーが実質的
に等しい第１及び第２の分岐ビームに分岐される。第１
及び第２の分岐ビームはそれぞれ光パス３６及び３８を
伝搬し、Ｙ分岐４０で合流する。
【００３１】接地電極４２と信号電極４４との間に生じ
る電界が光パス３６及び３８の屈折率を互いに逆向きに
変化させることにより、第１及び第２の分岐ビームの間
には位相差が生じ、このように位相差が与えられた第１
及び第２の分岐ビームがＹ分岐４０で干渉する結果、変
調信号ＭＳに従って強度変調された光信号が出力ポート
２４Ｂから出力される。
【００３２】ＭＺ変調器２４を駆動しその動作点を安定
化するために、光送信機８は、更に、重畳回路４６、バ
イアス回路４８、ローパスフィルタ５０、位相検出器５
２、発振器５４及びフォトディテクタ５６を有してい
る。
【００３３】また、この実施形態では、制御ユニット１
０は、チャープパラメータ設定回路５８と２つの符号反
転回路６０及び６２とを含む。動作点安定化のために、
発振器５４が出力する周波数ｆ0 の低周波信号が用いら
れる。低周波信号は符号反転回路６２を通って重畳回路
４６に供給される。ＦＥＣエンコーダ２２からの変調信
号ＭＳは、符号反転回路６０を通って重畳回路４６に供
給される。
【００３４】重畳回路４６では、低周波信号が変調信号
ＭＳに重畳され、その結果得られた重畳信号が信号電極
４４に供給される。重畳回路４６は、例えば、利得可変
型の増幅器とこの増幅器を信号電極４４とＡＣ結合する
ためのキャパシタとから構成され得る。
【００３５】符号反転回路６０及び６２はチャープパラ
メータ設定回路５８により制御される。この制御の詳細
については後述する。動作点が安定化するように制御さ
れたバイアス電圧が、バイアス回路４８から信号電極４
４に供給される。その制御を行うために、ＭＺ変調器２
４の出力ポート２４Ｂから出力される光信号の一部が、
フォトディテクタ５６により電気信号に変換される。こ
の電気信号には周波数ｆ0 の低周波成分が含まれ得る。
【００３６】位相検出器５２は同期検波回路として提供
される。位相検出器５２は、発振器５４からの低周波信
号とフォトディテクタ５６からの低周波成分との位相比
較を行う。その位相比較の結果は位相検出器５２の出力
信号のＤＣ成分に現れるので、そのＤＣ成分がローパス
フィルタ５０によって抽出されてバイアス回路４８にフ
ィードバックされる。
【００３７】このフィードバックループにおいては、フ
ォトディテクタ５６からの低周波成分が最小となるよう
にバイアス回路４８がバイアス電圧を制御する。図４を
参照すると、図２に示されるＭＺ変調器２４の動作点安
定化の原理が示されている。符号６４はＭＺ変調器２４
への入力電気信号の波形を示している。ＭＺ変調器２４
の最適な動作点は、符号６６で示されるように、入力電
気信号６４の両レベルが最大及び最小の出力光パワーを
与える動作特性曲線によって決定される。ここで、動作
特性曲線は、光パワーと印加電圧との関係を現すサイン
カーブによって与えられ、この動作特性曲線が電圧方向
にシフトするのが動作点ドリフトである。
【００３８】今、温度変動等により動作特性曲線が６８
又は７０で示されるようにシフトすると、出力光信号に
は低周波成分が生じるようになり、シフトの方向は低周
波成分の位相に反映される。即ち、動作特性曲線６８及
び７０がそれぞれ与える出力光信号の包絡線の位相は、
１８０°異なる。従って、図２に示されるように位相検
出器５２を用いて同期検波を行うことによって、ＭＺ変
調器２４の動作点が安定化される。
【００３９】次に、図５の（Ａ）乃至（Ｄ）を参照し
て、符号反転回路６０及び６２を用いたチャープパラメ
ータの切り換えについて説明する。ＭＺ変調器２４にお
いては、干渉により光スイッチングが行われているの
で、干渉により本質的に生じる波長変動（チャーピン
グ）を利用してプリチャーピングを行うことができる。
プリチャーピングは、送信光信号の１パルス内に波長
（周波数）の変動を予め与えておくことにより、光ファ
イバ伝送路における波長分散及び非線形効果による伝送
波形の劣化を抑制するための方法である。
【００４０】ＭＺ変調器２４の動作特性曲線はサインカ
ーブで与えられるので、安定点となり得る動作点は複数
ある。図５の（Ａ）を参照すると、ＭＺ変調器２４の動
作特性曲線が示されている。印加電圧として、１つの安
定点Ｖｂ１の近傍の領域７２を使用して、図５の（Ｂ）
の左側に示されるような正のパルスを与えると、領域７
２においては印加電圧（Ｖ）の増大に従って光パワー
（Ｐ）が増大するので、図７の（Ｃ）の左側に示される
ように、電圧パルスと同じ極性で光パルスが出力され
る。
【００４１】このとき、図５の（Ｄ）の左側に示される
ように、光パルスの立ち上がり部分では波長が平均値よ
りも短くなり立ち下がり部分では長くなる。即ち、１つ
の光パルスにおいて波長が時間（ｔ）と共に短波長（青
側）から長波長（赤側）へシフトする。この現象はレッ
ドシフトと称される。
【００４２】一方、他の安定点Ｖｂ２の近傍の領域７４
を使用して、図５の（Ｂ）の右側に示されるような負の
電圧パルスを与えると、領域７４においては印加電圧
（Ｖ）の増大に従って光パワー（Ｐ）が減少することか
ら、図５の（Ｃ）の右側に示されるように、電圧パルス
とは逆極性で光パルスが出力される。
【００４３】このとき、図５の（Ｄ）の右側に示される
ように、光パルスの立ち上がり部分では波長が長波長側
にシフトし、立ち下がり部分では短波長側にシフトす
る。即ち、１つの光パルスにおいて波長が時間（ｔ）と
共に長波長（赤側）から短波長（青側）へシフトする。
この現象はブルーシフトと称される。
【００４４】光パルスのチャープパラメータαは、 α＝２（ｄφ／ｄｔ）／（ｄＳ／ｄｔ）／Ｓ で与えられる。ここで、φは光位相、Ｓは光強度であ
る。
【００４５】レッドシフトの場合、チャープパラメータ
αは正の値をとり、ブルーシフトの場合、チャープパラ
メータαは負の値をとる。光信号の波長が伝送路として
使用される光ファイバの零分散波長よりも短くて正常分
散の領域にあるとき、長波長の光は短波長の光よりも光
ファイバ中を速く進むので、予め、０＜α（レッドシフ
ト）のプリチャーピングを与えておくことによりパルス
の圧縮が生じ、アイ開口度が大きくなる。
【００４６】逆に、異常分散の領域にあるときは、短波
長の光は長波長の光よりも光ファイバ中を速く進むの
で、予め、α＜０（ブルーシフト）のプリチャーピング
を与えておくことによって、アイ開口度が大きくなる。
【００４７】また、伝送路の条件に合わせてチャープパ
ラメータαの値を調節することによって、システム全体
の伝送条件を最適化することができる。図２の実施形態
では、チャープパラメータ設定回路５８が安定点Ｖｂ１
及びＶｂ２を切り換えることによって、チャープパラメ
ータαの正負が切り換えられる。
【００４８】具体的には、発振器５４から重畳回路４６
に供給される低周波信号の極性を反転させるために、符
号反転回路６２が設けられている。符号反転回路６２に
よって低周波信号の極性が切り換えられると、重畳回路
４６に供給される低周波信号の位相が逆転し、その結
果、フォトディテクタ５６を含むフィードバックループ
における制御の方向が逆になる。これにより、切り換え
前の安定点が図５の（Ａ）におけるＶｂ１であるとすれ
ば、切り換え後の安定点はＶｂ２となる。その結果、チ
ャープパラメータαの正負が逆転する。
【００４９】この場合、元の安定点Ｖｂ１においては、
印加電圧の増大に従って光パワーが増大するが、切り換
え後の安定点Ｖｂ２においては、印加電圧の増大に従っ
て光パワーが減少する。そこで、ＦＥＣエンコーダ２２
から出力される変調信号ＭＳにおけるハイレベル及びロ
ーレベルと、ＭＺ変調器２４から出力される光信号にお
けるハイレベル及びローレベルとの間の関係を同一に保
つために、変調信号ＭＳのための符号反転回路６０が採
用されているのである。
【００５０】尚、図２の実施形態においては、符号反転
回路６２は発振器５４と重畳回路４６との間に設けられ
ているが、符号反転回路６２は、発振器５４と位相検出
器５２との間あるいはフォトディテクタ５６と位相検出
器５２との間に設けられていてもよい。
【００５１】さて、図３に示されるモニタユニット１４
で検出されたＦＥＣデコーダ３２における符号誤りの訂
正カウント値（以下「エラーカウント」と称する。）
は、送信ユニット１６に供給される。送信ユニット１６
は、モニタユニット１４からのエラーカウントを含む監
視情報に関連する監視回路７６と、監視情報を第１の端
局２（図１及び図２参照）に伝送するために監視情報に
基づく光信号を生成する光送信機７８とを備えている。
【００５２】この実施形態では、光送信機７８から出力
された光信号は、光ファイバ伝送路６とは別チャネルの
光ファイバ伝送路８０にその第１端８０Ａから供給され
る。図２に示されるように、光ファイバ伝送路８０によ
り伝送されてきた送信ユニット１６からの光信号は、光
ファイバ伝送路８０の第２端８０Ｂから受信ユニット１
８に供給される。
【００５３】受信ユニット１８は、光ファイバ伝送路８
０からの光信号を電気信号に変化するためのフォトディ
テクタ８２と、フォトディテクタ８２から出力された電
気信号に基づきエラーカウントを再生する復調回路８４
とを含む。
【００５４】エラーカウントはバッファ８６を介してＣ
ＰＵ８８に供給される。ＣＰＵ８８にはメモリユニット
９０が接続されている。メモリユニット９０は、プログ
ラム及びプログラムを実行するためのデータを記憶して
いるＲＯＭ（リードオンリーメモリ）と、演算結果を一
時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）とを含む。
【００５５】ＣＰＵ８８における演算結果は、レジスタ
９２を介して、制御信号ＣＳとして制御ユニット１０の
チャープパラメータ設定回路５８に供給される。次に、
図６に示されるフローチャートを参照して、図２に示さ
れる装置の動作を説明する。まず、ステップ１０２で
は、チャープパラメータαが正の値に設定され、レッド
シフトチャーピングを有する光信号が光送信機８から出
力されるようにする。
【００５６】次いでステップ１０４では、そのときのエ
ラーカウントＥＣ１が検出され、その値がメモリユニッ
ト９０に記憶される。次いで、ステップ１０６では、チ
ャープパラメータαが負の値に設定され、ブルーシフト
チャーピングを有する光信号が光送信機８から出力され
るようにする。
【００５７】次いでステップ１０８では、そのときのエ
ラーカウントＥＣ２が検出され、その値もメモリユニッ
ト９０に記憶される。ステップ１１０では、メモリユニ
ット９０に記憶されているエラーカウントＥＣ１及びＥ
Ｃ２が比較され、エラーカウントＥＣ２がエラーカウン
トＥＣ１よりも小さい場合には、このフローは終了す
る。即ち、光送信機８からブルーシフトチャーピングを
有する光信号が出力される状態が固定される。
【００５８】ステップ１１０でエラーカウントＥＣ２が
エラーカウントＥＣ１に等しいかそれよりも大きいと判
断された場合には、ステップ１１２に進み、チャープパ
ラメータαが再び正の値に設定されて、光送信機８から
レッドシフトチャーピングを有する光信号が出力される
状態が固定される。
【００５９】尚、図６に示される動作は、システムの初
期立ち上げ時又は伝送ルートの変更、光送信機の変更若
しくは障害復旧に際してのシステムの再立ち上げに際し
て行うことができる。
【００６０】この実施形態では、ＣＰＵ８８を採用して
自動的にチャープパラメータの正負が切り換えられるよ
うにしているが、検出されたエラーカウントに基づきオ
ペレータがマニュアルでチャープパラメータの正負を切
り換えるようにしてもよい。
【００６１】尚、図６に示される動作において、エラー
カウントＥＣ１及びＥＣ２が等しい場合にレッドシフト
チャーピングを有する光信号が光送信機８から出力され
るようにしているのは、例えば図５の（Ａ）乃至図５の
（Ｄ）に示される動作では、バイアスＶｂ１を適用して
レッドシフトチャーピングが得られるようにすることに
よって、符号反転回路６０及び６２（図２参照）におけ
る論理の反転が必要なく、装置の運用上都合がよいから
である。
【００６２】この実施形態では、光ファイバ伝送路８０
（図２及び図３参照）は専らモニタユニット１４で検出
されるエラーカウントに関する監視情報を第２の端局装
置４から第１の端局装置２へ伝送するために使用されて
いるが、光ファイバ伝送路８０により一般用途の主信号
を伝送するようにしてもよい。この場合には、エラーカ
ウントを含む監視情報は、主信号のＯＨ（オーバーヘッ
ド）情報に含ませることができる。
【００６３】特にこの実施形態では、ＦＥＣエンコーダ
２２及びＦＥＣデコーダ３２を用いて符号誤りの訂正を
行っているので、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が向上
する。例えば、リードソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍ
ｏｎ）符号を用いた誤り訂正を行うことによって、元信
号のＢＥＲが１０-3，１０-4及び１０-5である場合にそ
れぞれ訂正後のＢＥＲを１０-5，１０-13 及び１０-21
に向上させることができる。
【００６４】図７は光ファイバ伝送路６として使用する
ことができる光ファイバの分散特性を示すグラフであ
る。縦軸は分散（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）、横軸は波長（μ
ｍ）を表している。
【００６５】光ファイバ伝送路６として一般用途のシン
グルモードファイバ（ＳＭＦ）を用いた場合、その零分
散波長は概ね１．３μｍである。この場合、零分散波長
よりも長い波長の光信号に対しては異常分散領域とな
り、分散は正の値をとる。また、零分散波長よりも短い
波長の光信号に対しては正常分散領域となり、分散は負
の値をとる。光ファイバ伝送路６としてＳＭＦを用いる
場合、光信号の波長はＳＭＦにおいて最低損失を与える
１．５５μｍ帯（例えば１．５０−１．６０μｍ）に設
定されるので、その光信号に対しては常に異常分散領域
となる。
【００６６】光ファイバ伝送路６として分散シフトファ
イバ（ＤＳＦ）を用いた場合、その零分散波長は概ね
１．５５μｍである。零分散波長よりも長い波長を有す
る光信号に対しては異常分散領域となり、分散は正の値
をとる。また、零分散波長よりも短い波長を有する光信
号に対しては正常分散領域となり、分散は負の値をと
る。ＤＳＦの最低損失を与える波長も概ね１．５５μｍ
に等しいので、光信号の波長は１．５５μｍ帯に設定さ
れる。従って、光源２０（図２参照）として用いられる
レーザダイオードの発振波長とＤＳＦの実際の零分散波
長との相対関係に従って、異常分散領域になるか正常分
散領域になるかが決定される。
【００６７】以下、光ファイバ伝送路６としてＤＳＦ及
びＳＭＦの各々を用いた場合における伝送可能距離を説
明する。図８の（Ａ）を参照すると、光ファイバ伝送路
６としてＤＳＦを用いた場合における図１のシステムの
主要部が示されている。ここでは、受信感度を高めるた
めに、第２の端局装置４にはプリアンプとして用いられ
る光増幅器１２２が付加的に設けられている。光増幅器
１２２は光ファイバ伝送路６の第２端６Ｂと光受信機１
２との間に光学的に接続される。光増幅器１２２として
はエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を用い
ることができる。
【００６８】図８の（Ｂ）を参照すると、光送信機８か
ら出力される光信号がレッドシフトチャーピングを有し
ている場合（０＜α）における伝送可能距離が示されて
いる。縦軸は光受信機１２における等化波形のアイ開口
度、横軸は距離を表している。ＳＮＬで表されているの
は伝送距離のＳＮ限界、ＷＤＬで表されているのはアイ
開口度の波形劣化限界である。また、ＮＤは光ファイバ
伝送路６が正常分散領域にあることを意味し、ＡＤは光
ファイバ伝送路６が異常分散領域にあることを意味して
いる。
【００６９】光信号がレッドシフトチャーピングを有し
ている場合、正常分散領域では、光信号の波形又はパル
ス幅はまず圧縮された後に広がっていくので、アイ開口
度の劣化がＷＤＬを下回る距離は、ＳＮＬよりも十分長
くなる。従って、この場合、伝送可能距離は、符号Ｌ１
で示されるように、ＳＮＬで与えられる。
【００７０】異常分散領域では、レッドシフトチャーピ
ングを有する光信号の波形又はパルス幅は拡大し続ける
ので、伝送可能距離は、符号Ｌ２で示されるように、ア
イ開口度の劣化がＷＤＬを下回るところの距離で与えら
れ、この伝送可能距離Ｌ２はここではＬ１よりも短い。
【００７１】図８の（Ｃ）を参照すると、光送信機８か
ら出力される光信号がブルーシフトチャーピングを有し
ている場合（α＜０）における伝送可能距離が示されて
いる。ここでは、レッドシフトチャーピングの場合と逆
に、異常分散領域における伝送可能距離Ｌ３がＳＮＬに
より与えられ、正常分散領域における伝送可能距離Ｌ４
は、アイ開口度の劣化がＷＤＬを下回るところの距離に
よって与えられている。
【００７２】図２及び図３に示される実施形態では、第
２の端局装置４におけるエラーカウントがより小さくな
るように、制御信号ＣＳに従ってチャープパラメータ設
定回路５８がチャープパラメータを設定することができ
るので、正常分散領域及び異常分散領域のいずれにおい
ても伝送可能距離をＬ１又はＬ３で示されるようにより
長い距離に設定することができる。
【００７３】図９の（Ａ）に示されるシステムは、図８
の（Ａ）に示されるシステムと対比して、第１の端局装
置２がポストアンプとして用いられる光増幅器１２４を
付加的に備えている点で特徴付けられる。光増幅器１２
４としてはＥＤＦＡを採用することができる。光増幅器
１２４は光送信機８と光ファイバ伝送路６の第１端６Ａ
との間に光学的に接続される。
【００７４】この場合、図９の（Ｂ）及び（Ｃ）に示さ
れるように、光ファイバ伝送路６に送出される光信号の
パワーが増大することにより、ＳＮＬが長くなると共に
光ファイバ伝送路６で生じる非線形効果（ＳＰＭ）が大
きくなる。図９の（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ図８の
（Ｂ）及び（Ｃ）に対応するように図示されている。
【００７５】図９の（Ｂ）に示されるように、光送信機
８から出力される光信号がレッドシフトチャーピングを
有している場合（０＜α）においては、正常分散領域で
は、伝送可能距離Ｌ５はＳＮＬによって与えられ、異常
分散領域では、伝送可能距離Ｌ６は、アイ開口度の劣化
がＷＤＬを下回るところの距離によって与えられる。
【００７６】図９の（Ｃ）に示されるように、光送信機
８から出力される光信号がブルーシフトチャーピングを
有している場合（α＜０）においては、異常分散領域で
は、伝送可能距離Ｌ７はＳＮＬによって与えられ、正常
分散領域では、伝送可能距離Ｌ８は、アイ開口度の劣化
がＷＤＬを下回るところの距離によって与えられる。
【００７７】従って、図９の（Ａ）に示されるシステム
においても、図８の（Ａ）に示されるシステムにおける
のと同様にして、チャープパラメータの切り換えによっ
て伝送可能距離をＬ５又はＬ７で示されるように常によ
り長く設定することができる。
【００７８】図１０の（Ａ）に示されるシステムは、図
８の（Ａ）に示されるシステムと対比して、光ファイバ
伝送路６としてＳＭＦが用いられている点で特徴付けら
れる。光ファイバ伝送路６としてＳＭＦが用いられてい
る場合、前述したように、その零分散波長は概ね１．３
μｍであり、光送信機８から出力される光信号の波長は
１．５５μｍ帯にあるので、異常分散領域だけが与えら
れる。
【００７９】従って、光送信機８から出力される光信号
がレッドシフトチャーピングを有している場合（０＜
α）においては、伝送可能距離Ｌ９は図１０の（Ｂ）に
示されるように非常に短くなる。
【００８０】また、光送信機８から出力される光信号が
ブルーシフトチャーピングを有している場合（α＜０）
においては、光信号の波形又はパルス幅が光ファイバ伝
送路６において圧縮される場合がある分だけ、伝送可能
距離Ｌ１０はＬ９よりも長くなる。
【００８１】従って、図１０の（Ａ）に示されるシステ
ムでは、ブルーシフトチャーピングが得られるようにチ
ャーピングパラメータαを負の値に設定することによっ
て、伝送可能距離をＬ１０で示されるようにより長くす
ることができる。
【００８２】図１１の（Ａ）に示されるシステムは、図
９の（Ａ）に示されるシステムと対比して、光ファイバ
伝送路６としてＳＭＦが用いられている点で特徴付けら
れる。
【００８３】ここでは、１．５５μｍ帯におけるＳＭＦ
の分散値が比較的大きいという事実に鑑み、光ファイバ
伝送路６の波長分散を補償するために、分散補償ファイ
バ（ＤＣＦ）１２６及び１２８が採用されている。ＤＣ
Ｆ１２６は光送信機８と光増幅器１２４との間に光学的
に接続され、ＤＣＦ１２８は光増幅器１２２と光受信機
１２との間に光学的に接続されている。
【００８４】ＤＣＦ１２６及び１２８の各々としては、
損失を小さく抑えるために、ＳＭＦの分散よりも十分大
きな分散（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）のものを用いることがで
きる。各ＤＣＦは正常分散領域にあり、これにより分散
補償が行われる。
【００８５】ＤＣＦ１２６及び１２８が用いられる場
合、これらによって導入される分散量に応じて特性曲線
は（ｉ），（ii）及び（iii)で示されるように異なるも
のとなる。
【００８６】図１１の（Ｂ）に示されるように、光送信
機８から出力される光信号がレッドシフトチャーピング
を有している場合（０＜α）においては、３つの特性曲
線はＷＤＬよりも上側で交差しているので、伝送可能距
離Ｌ１１はＳＮＬによって与えられる。
【００８７】光送信機８から出力される光信号がブルー
シフトチャーピングを有している場合（α＜０）におい
ては、３つの特性曲線はＷＤＬよりも下側で交差してい
るので、伝送可能距離は、Ｌ１２で示される限定された
３つの範囲によって与えられる。
【００８８】従って、図１１の（Ａ）に示されるシステ
ムにあっては、チャープパラメータαを正の値に設定し
ておくことによって、伝送可能距離を長くしあるいは伝
送可能距離の範囲を広くすることができる。
【００８９】図１２は図１に示される第１の端局装置２
の他の実施形態を示すブロック図でる。この実施形態
は、光送信機８が変調器集積化レーザダイオード（ＭＩ
−ＬＤ）２１２を有している点で特徴付けられる。ＭＩ
−ＬＤ２１２は、ＦＥＣエンコーダ２２からの変調信号
ＭＳに基づく変調により得られる光信号を出力する。光
信号は、光カプラ２６を通って光ファイバ伝送路６にそ
の第１端６Ａから供給される。
【００９０】この実施形態では、制御ユニット１０がＭ
Ｉ−ＬＤ２１２の動作条件を制御あるいは最適化するこ
とによって、ＭＩ−ＬＤ２１２から出力される光信号の
チャープパラメータαが最適値に調節される。図１３を
参照すると、図１２に示されるＭＩ−ＬＤ２１２の構成
が示されている。ＭＩ−ＬＤ２１２は、例えばＧａＩｎ
Ａｓの多重量子井戸（ＭＱＷ）層を含む直接結合導波路
構造を有する半導体チップとして提供され得る。
【００９１】ＭＩ−ＬＤ２１２は、ＣＷ光を発生する光
源としての発光層（活性層）２１４を有する分布帰還
（ＤＦＢ）型のレーザダイオード（ＬＤ）２１６と、吸
収層２１８を有する電界吸収型光変調器（ＥＡ変調器）
２２０とを一体に有している。活性層２１４及び吸収層
１２８はモノリシックに直結されている。
【００９２】符号２２２はＬＤ２１６及びＥＡ変調器２
２０に共通な電極を表しており、電極２２２は例えば接
地される。ＬＤ２１６はバイアス電流を受けるための電
極２２４を有しており、ＥＡ変調器２２０は印加電圧の
ための電極２２６を有している。
【００９３】ＭＩ−ＬＤ２１２は、モノリシックに直結
される活性層１２４及び吸収層１２８を有しているの
で、活性層２１４で発生したＣＷ光は効率よく吸収層２
１８に導入される。従って、高出力な光送信機８の提供
が可能になる。また、ＭＩ−ＬＤ２１２は小さな半導体
チップとして提供されるので、光送信機８を小型にする
ことができる。
【００９４】図１４はＭＩ−ＬＤ２１２の静特性の一例
を示す図である。縦軸は、ＥＡ変調器２１２の出力光パ
ワー（ｍＷ）、横軸はＬＤ２１６のバイアス電流（ｍ
Ａ）を表している。電極２２２を接地して、電極２２６
の電位をそれぞれ０Ｖ，−１Ｖ，−２Ｖ及び−３Ｖに設
定したときの静特性が示されている。
【００９５】図示された特性から、例えば、ハイレベル
が０Ｖでローレベルが−３Ｖのパルス波形によりＥＡ変
調器２１２を駆動することによって、消光比が約１２ｄ
Ｂの光パルスが光信号として得られることがわかる。
【００９６】図１５はＭＩ−ＬＤ２１２における減衰
（ｄＢ）と印加電圧（Ｖ）との関係を示すグラフであ
る。縦軸の減衰はｄＢ表示であるので、縦軸はＭＩ−Ｌ
Ｄ２１２の出力光パワーの常用対数に対応していること
に留意されたい。
【００９７】ＥＡ変調器２２０は逆バイアスで駆動され
るので、電極２２６には負の印加電圧が与えられる。図
１５には、ＬＤ２１６のバイアス電流が１００ｍＡであ
るときの特性が示されており、ＥＡ変調器２２０の印加
電圧の絶対値が大きくなるに従って減衰が大きくなって
いる。
【００９８】図１６はＭＩ−ＬＤ２１２の動作特性を示
す図である。符号２２８はＭＩ−ＬＤ２１２の出力光パ
ワー（ｍＷ）と印加電圧（Ｖ）との関係を表す特性カー
ブを示している。縦軸の出力光パワーのメモリがｄＢ表
示でないことから、特性カーブ２２８の形状が図１５に
示されるカーブの形状と異なる点に留意されたい。特性
カーブ２２８は、印加電圧の絶対値が大きくなるに従っ
て小さくなる傾斜を有している。
【００９９】今、変調信号ＭＳのデューティＤが符号２
３０で示されるように１００％である場合、特性カーブ
２２８が上述のような形状を有していることに起因し
て、光信号の波形におけるクロスポイントは、符号２３
２で示されるように、ハイレベル（Ｈ）よりもローレベ
ル（Ｌ）に近くなる。
【０１００】ここで、デューティＤが１００％であると
いうのは、デジタル信号における立ち上がり線と立ち下
がり線のクロスポイントがハイレベル（Ｈ）とローレベ
ル（Ｌ）との間の中点に一致することを意味し、デュー
ティＤが１００％よりも小さいというのは、クロスポイ
ントがローレベルに近いことを意味し、デューティＤが
１００％よりも大きいというのは、クロスポイントがハ
イレベルに近いことを意味する。
【０１０１】光信号の波形におけるクロスポイントが中
点に一致するようにシステムが設計されている場合、電
気波形から光波形への上述のようなデューティの変化は
受信感度を劣化させる。
【０１０２】符号２３４で示されるように、光信号の波
形における立ち上がり線と立ち下がり線のクロスポイン
トがハイレベルとローレベルとの間の中点に一致するよ
うにするためには、符号２３６で示されるように、変調
信号ＭＳのデューティＤを予め１００％よりも大きくし
ておくことが望ましい。
【０１０３】図１７はＭＩ−ＬＤから出力される光信号
のチャープパラメータαの種々の印加電圧（Ｖ）の値に
対する測定値を示すグラフである。印加電圧を変化させ
ることによって、チャープパラメータαを正の値から負
の値まで変化させることができる。
【０１０４】従って、後述するようにＥＡ変調器２２０
に与えられるバイアス電圧ＶB を変化させることによっ
て、光信号のチャープパラメータαを連続的に変化させ
ることができる。
【０１０５】再び図１２を参照すると、制御ユニット１
０は、Ａ／Ｄコンバータ及びＤ／Ａコンバータを含む信
号入出力用のＩ／Ｏポート２３８と、予め定められたプ
ログラムに従ってバイアス電圧ＶB の目標値等の演算を
行うＣＰＵ２４０と、プログラム及びデータテーブルの
ためのデータが記憶されているＲＯＭ２４２と、演算結
果を一時的に記憶するためのＲＡＭ２４４と、これらを
相互に接続するデータバス２４６とを備えている。
【０１０６】また、受信ユニット１８は、フォトディテ
クタ８２、復調回路８４及びバッファ８６を含んでお
り、モニタユニット１４（図３参照）において検出され
たエラーカウントに関する監視情報は、第１の端局装置
４の送信ユニット１６から第２の端局装置２の受信ユニ
ット１８に送られて、そのバッファ８６から直接Ｉ／Ｏ
ポート２３８に取り込まれる。
【０１０７】従って、この実施形態においては、制御信
号ＣＳは制御ユニット１０内においてやり取りされる信
号として理解されたい。ＭＩ−ＬＤ２１２には温度コン
トローラ２４８が付随的に設けられている。ＭＩ−ＬＤ
２１２の温度データは、温度コントローラ２４８からＩ
／Ｏポート２３８を介してＣＰＵ２４０に取り込まれ
る。温度の目標値は、ＣＰＵ２４０からＩ／Ｏポート２
３８を介して温度コントローラ２４８に供給される。
【０１０８】バイアス電流回路２５０は、ＬＤ２１６で
発生するＣＷ光の振幅を決定するバイアス電流ＩLDをＬ
Ｄ２１６に供給する。バイアス電流ＩLDの目標値は、Ｃ
ＰＵ２４０からＩ／Ｏポート２３８を介してバイアス電
流回路２５０に供給される。
【０１０９】ＥＡ変調器２２０のためにバイアス電圧回
路２５２が発生するバイアス電圧Ｖ B の値は、Ｉ／Ｏポ
ート２３８を介してＣＰＵ２４０に取り込まれる。これ
は、バイアス電圧ＶB に基づいて、バイアス電圧ＶB に
重畳される変調信号ＶMOD （変調信号ＭＳに基づき得ら
れる）の振幅等を制御するためである。
【０１１０】ＥＡ変調器２２０がチャープパラメータα
の最適値を有するように設定されるバイアス電圧ＶB の
目標値は、ＣＰＵ２４０からＩ／Ｏポート２３８を介し
てバイアス電圧回路２５２に供給される。
【０１１１】変調信号ＶMOD をバイアス電圧ＶB に重畳
するための駆動回路２５３には、振幅可変回路２５４が
付随的に設けられている。振幅可変回路２５４には、振
幅の目標値がＣＰＵ２４０からＩ／Ｏポート２３８を介
して供給されており、振幅可変回路２５４は、駆動回路
２５３から出力される変調信号ＶMOD の振幅が目標値に
一致するようにこれを制御する。
【０１１２】デューティ可変回路２５６は、駆動回路２
５３から出力される変調信号ＶMODのデューティを制御
する。デューティの目標値は、ＣＰＵ２４０からＩ／Ｏ
ポート２３８を介してデューティ可変回路２５６に供給
される。
【０１１３】ＭＩ−ＬＤ２１２から出力された光信号の
一部は、光カプラ２６によりモニタ光として抽出され
る。モニタ光はフォトディテクタ２６０に供給される。
フォトディテクタ２６０は光送信機８から出力される光
信号のパワーに対応するレベルを有する電気信号を出力
し、この電気信号はＩ／Ｏポート２３８を介してＣＰＵ
２４０に取り込まれる。
【０１１４】図１８の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して図１
２に示される光送信機８の動作を説明する。図１８の
（Ａ）は、負のチャープパラメータαを得るために比較
的絶対値が大きいバイアス電圧ＶB-が設定されている場
合に対応している。図示された例では、バイアス電圧Ｖ
B-は光信号の波形におけるクロスポイントに対応してい
る。
【０１１５】図１８の（Ａ）及び（Ｂ）の各々に示され
る特性カーブは図１６に示される特性カーブ２２８に対
応しているものとする。光信号の消光比を改善するため
には、バイアス電圧の絶対値が大きくなるに従って変調
信号ＶMOD の振幅が大きくなるようにすることが望まし
い。図１８の（Ａ）では、変調信号ＶMOD の振幅Ｖ１に
対して光信号の消光比は１：３になっている。
【０１１６】また、光信号の波形におけるクロスポイン
トがハイレベルとローレベルの中点になるように、変調
信号ＶMOD のデューティはＤ１（＞１００％）に設定さ
れている。
【０１１７】変調信号ＶMOD の振幅及びデューティの最
適値は、特性カーブが与えられるとバイアス電圧に対し
て一義的に決定されるので、バイアス電圧の各値に対応
する最適な変調信号ＶMOD の振幅及びデューティの値が
図１２のＲＯＭ２４２に記憶されており、ＣＰＵ２４０
はこの記憶テーブルに基づき変調信号ＶMOD の振幅及び
デューティの目標値を算出するのである。
【０１１８】図１８の（Ｂ）に示されるように、正のチ
ャープパラメータαを得るために比較的絶対値が小さい
バイアス電圧ＶB+が設定されると、消光比が一定に保た
れるようにするために、変調信号ＶMOD の振幅がＶ２
（＜Ｖ１）に変更される。また、光信号の波形における
クロスポイントがハイレベルとローレベルの中間になる
ように、変調信号ＶMOD のデューティがＤ２（＞Ｄ１）
に変更される。
【０１１９】ここで注意すべき点は、ＣＷ光のパワーが
一定である場合、バイアス電圧の絶対値が大きくなるの
に従って光信号の出力パワーが減少している点である。
そこで、この実施形態では、バイアス電圧の絶対値が大
きくなるに従ってＣＷ光のパワーが大きくなるように、
バイアス電流回路５０がＬＤ２１６に供給するバイアス
電流の目標値が設定される。
【０１２０】バイアス電圧の変更に伴う光信号の出力パ
ワーの変動を抑えるために、フィードフォワード制御が
採用可能である。特性カーブが与えられると、バイアス
電圧の各値に対するＬＤ２１６のバイアス電流の最適値
がわかるので、これをＲＯＭ２４２に記憶させておき、
バイアス電圧回路２５２から取り込まれるバイアス電圧
の値に基づいてＣＰＵ２４０がＬＤ２１６のバイアス電
流の最適値を算出する。
【０１２１】図１２の実施形態では、出力光信号の一部
を受けるフォトディテクタ２６０が設けられているの
で、ＬＤ２１６のバイアス電流のフィードバック制御も
可能である。即ち、フォトディテクタ２６０の出力信号
レベルが一定になるように、ＣＰＵ２４０が逐次バイア
ス電流の目標値を算出し、そのバイアス電流をバイアス
電流回路２５０がＬＤ２１６に供給するのである。
【０１２２】さて、例えばブルーシフトのチャーピング
を得るというメリットのために、ＥＡ変調器２２０に供
給されるバイアス電圧の絶対値を大きくすると、出力光
信号の消光比が劣化し且つ光出力パワーが低下するとい
うデメリットが生じる。
【０１２３】従って、このようなトレードオフの関係を
考慮して、光ファイバ伝送路６における損失や波長分散
に合わせてＥＡ変調器２２０の駆動条件を決定するのが
望ましい。制御対象となる駆動パラメータとしては、前
述のＥＡ変調器２２０のバイアス電圧、変調信号のデュ
ーティ及び振幅並びにＬＤ２１６バイアス電流の他に、
ＥＡ変調器２２０単独の温度又はＭＩ−ＬＤ２１２の温
度がある。
【０１２４】図１２の光送信機８においては、Ｍ１−Ｌ
Ｄ１２を用いているので、光源及び変調器間の結合効率
を高めることができ、高出力で且つ小型な光送信機の提
供が可能である。また、光源及び変調器の温度制御を１
つの温度コントローラ４８により行うことができる。
【０１２５】このように、図１２に示される実施形態に
よると、制御ユニット１０の特定の動作に従って、第２
の端局装置４において検出される符号誤りが最も少なく
なるように、光送信機８から出力される光信号のチャー
プパラメータαが最適値に調節されるので、波長分散及
び非線形性による波形劣化の影響を小さくすることがで
きる。
【０１２６】制御ユニット１０の動作のプログラムを変
更して、バイアス電圧回路２５２が、正の第１のチャー
プパラメータを与える第１のバイアス電圧と負の第２の
チャープパラメータを与える第２のバイアス電圧とを選
択的に発生するようにしてもよい。
【０１２７】例えば、図１７において、点Ａ及びＢによ
りそれぞれ示される＋１及び−１のチャープパラメータ
を切り換えるために、第１及び第２のバイアス電圧とし
てそれぞれ−０．４Ｖ及び−１．７Ｖが与えられる。
【０１２８】この場合、ＣＰＵ２４０がチャープパラメ
ータの最適値に対応するバイアス電圧の目標値を算出す
る場合と比較して、ＣＰＵ２４０における演算を簡単に
行うことができる。
【０１２９】以上説明した実施形態では、本発明が無中
継システムに適用されているが、伝送距離を長くするた
めに、光ファイバ伝送路６の途中に各々光増幅器を含む
少なくとも１つの光中継器が設けられていてもよい。
【０１３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
波長分散及び非線形性を補償して長距離伝送を可能にす
る光ファイバ通信のための方法並びに該方法の実施に使
用される装置及びシステムの提供が可能になるという効
果が生じる。特に、本発明による端局装置では、光ファ
イバ伝送路により伝送された光信号に関連して検出され
る符号誤りに関する監視情報に基づきチャープパラメー
タが制御されるので、伝送ルート変更等に対する汎用性
が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるシステムの実施形態を示す
ブロック図である。
【図２】図２は図１に示される第１の端局装置の実施形
態を示すブロック図である。
【図３】図３は図１に示される第２の端局装置の実施形
態を示すブロック図である。
【図４】図４は図２に示されるマッハツェンダ型光変調
器（ＭＺ変調器）の動作点安定化の原理を説明するため
の図である。
【図５】図５の（Ａ）乃至（Ｄ）はＭＺ変調器における
チャープパラメータの切換を説明するための図である。
【図６】図６は図２に示される装置の動作を示すフロー
チャートである。
【図７】図７は光ファイバの分散特性を示すグラフであ
る。
【図８】図８の（Ａ）乃至（Ｃ）は分散シフトファイバ
（ＤＳＦ）及びプリアンプを用いた場合の伝送可能距離
を説明するための図である。
【図９】図９の（Ａ）乃至（Ｃ）はＤＳＦ、ポストアン
プ及びプリアンプを用いた場合の伝送可能距離を説明す
るための図である。
【図１０】図１０の（Ａ）乃至（Ｃ）はシングルモード
ファイバ（ＳＭＦ）及びプリアンプを用いた場合の伝送
可能距離を説明するための図である。
【図１１】図１１の（Ａ）乃至（Ｃ）はＳＭＦ、ポスト
アンプ及びプリアンプを用いた場合の伝送可能距離を説
明するための図である。
【図１２】図１２は図１に示される第１の端局装置の他
の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】図１３は図１２に示される変調器集積化レー
ザダイオード（ＭＩ−ＬＤ）の構成を示す図である。
【図１４】図１４はＭＩ−ＬＤにおける出力光パワーと
ＬＤバイアス電流の関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は減衰と印加電圧の関係を示すグラフ
である。
【図１６】図１６はＭＩ−ＬＤの動作特性を示す図であ
る。
【図１７】図１７はＭＩ−ＬＤにおけるチャープパラメ
ータと印加電圧の関係を示すグラフである。
【図１８】図１８の（Ａ）及び（Ｂ）は図１２に示され
る光送信機の動作の説明図である。
【符号の説明】
２ 第１の端局装置 ４ 第２の端局装置 ６，８０ 光ファイバ伝送路 ８，７８ 光送信機 １０ 制御ユニット １２ 光受信機 １４ モニタユニット １６ 送信ユニット １８ 受信ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 高至 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 岡野 悟 北海道札幌市中央区北一条西２丁目１番地 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）チャープパラメータにより決定さ
    れるチャーピングを有する光信号を光ファイバ伝送路へ
    送出するステップと、 （ｂ）上記光ファイバ伝送路により伝送された光信号を
    電気信号に変換するステップと、 （ｃ）上記電気信号の符号誤りを検出するステップと、 （ｄ）上記検出された符号誤りが減少するように上記チ
    ャープパラメータを制御するステップとを備えた方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、 上記ステップ（ｄ）は上記チャープパラメータの正負を
    切り換えるステップを含む方法。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法であって、 上記ステップ（ａ）はマッハツェンダ型光変調器を用い
    た光変調により上記光信号を生成するステップを含み、 上記ステップ（ｄ）は上記マッハツェンダ型光変調器の
    動作点を切り換えるステップを含む方法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法であって、 上記ステップ（ａ）は上記検出された符号誤りが最も少
    なくなるように上記チャープパラメータを最適値に調節
    するステップを含む方法。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法であって、 上記ステップ（ａ）は電界吸収型光変調器を用いた光変
    調により上記光信号を生成するステップを含み、 上記ステップ（ｄ）は上記電界吸収型光変調器に与えら
    れるバイアス電圧を変化させるステップを含む方法。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の方法であって、 上記ステップ（ａ）は伝送データ符号に冗長符号を付加
    して得られる変調信号に基づく光変調により上記光信号
    を生成するステップを含み、 上記方法は上記冗長符号に基づき上記電気信号の符号誤
    りを訂正するステップを更に備え、 上記ステップ（ｃ）は上記電気信号の符号誤りの訂正を
    カウントするステップを含む方法。
  7. 【請求項７】 第１及び第２の端局装置と、 該第１及び第２の端局装置間に敷設される光ファイバ伝
    送路とを備え、 上記第１の端局装置は、チャープパラメータにより決定
    されるチャーピングを有する光信号を上記光ファイバ伝
    送路へ送出する光送信機と、制御信号に従って上記チャ
    ープパラメータを制御する制御ユニットとを備えてお
    り、 上記第２の端局装置は、上記光ファイバ伝送路により伝
    送された光信号を電気信号に変換する光受信機と、上記
    電気信号の符号誤りを検出するモニタユニットと、上記
    検出された符号誤りに関する監視情報を上記第１の端局
    装置へ伝送するための手段とを備えており、 それにより、上記検出された符号誤りが減少するように
    上記第１の端局装置において上記制御信号が生成される
    システム。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のシステムであって、 上記光送信機は、連続波（ＣＷ）光を出力する光源と、
    上記ＣＷ光を変調して上記光信号を生成するマッハツェ
    ンダ型光変調器とを備えており、 上記制御ユニットは上記マッハツェンダ型光変調器の動
    作点を切り換える手段を含み、それにより上記チャープ
    パラメータの正負が切り換えられるシステム。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載のシステムであって、 上記光送信機は、連続波（ＣＷ）光を出力する光源と、
    上記ＣＷ光を変調して上記光信号を生成する電界吸収型
    光変調器とを備えており、 上記制御ユニットは、上記電界吸収型光変調器に与えら
    れるバイアス電圧を変化させる手段を含み、それによ
    り、上記検出された符号誤りが最も少なくなるように上
    記チャープパラメータが最適値に調節されるシステム。
  10. 【請求項１０】 請求項７に記載のシステムであって、 上記光送信機は、連続波（ＣＷ）光を出力する光源と、
    伝送データ符号に冗長符号を付加して変調信号を生成す
    るエンコーダと、上記変調信号に基づき上記ＣＷ光を変
    調して上記光信号を生成する光変調器とを備えており、 上記光受信機は、上記冗長符号に基づき上記電気信号の
    符号誤りを訂正するデコーダを含み、 上記モニタユニットは上記電気信号の符号誤りの訂正を
    カウントする手段を含むシステム。
  11. 【請求項１１】 請求項７に記載のシステムであって、 上記第１の端局装置は上記光送信機から出力される光信
    号を増幅する光増幅器を更に備えているシステム。
  12. 【請求項１２】 請求項７に記載のシステムであって、 上記第２の端局装置は上記光受信機が受ける光信号を増
    幅する光増幅器を更に備えているシステム。
  13. 【請求項１３】 請求項７に記載のシステムであって、 上記光ファイバ伝送路は１．５５μｍに近い零分散波長
    を有する分散シフトファイバによって提供されるシステ
    ム。
  14. 【請求項１４】 請求項７に記載のシステムであって、 上記光ファイバ伝送路は１．３μｍに近い零分散波長を
    有するシングルモードファイバによって提供されるシス
    テム。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のシステムであっ
    て、 上記第１の端局装置は、上記光ファイバ伝送路で生じる
    波長分散を補償するための分散補償ファイバと、上記光
    送信機から出力される光信号を増幅する光増幅器とを更
    に備えているシステム。
  16. 【請求項１６】 チャープパラメータにより決定される
    チャーピングを有する光信号を光ファイバ伝送路へ送出
    する光送信機と、 上記光ファイバ伝送路により伝送された光信号に関連し
    て検出される符号誤りに関する監視情報を受ける手段
    と、 上記監視情報に基づき上記検出された符号誤りが減少す
    るように上記チャープパラメータを制御する手段とを備
    えた端局装置。
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