JPH11266203A - 光受信機、波長多重光受信機、時分割多重光受信機およびこれらを用いた光伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号光の信号対雑音比が向上された光受信機
を実現すること。 【解決手段】 伝送路からの信号光を受信回路にて受信
する光受信機において、前記伝送路からの信号光を入力
して受信回路に出力する可飽和吸収領域を有する可飽和
吸収型光素子を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ通信に利用
される光パルス信号の信号対雑音比が改善された光受信
機、波長多重光受信機または時分割多重光受信機および
これらを用いた光伝送方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、伝送容量の大容量化の手段として
波長合成伝送方式が注目されている。波長合成伝送方式
においては、光増幅器の特性が重要であり、光受信機側
に設けられる光増幅器として、広帯域で高安定な希土類
添加光ファイバ増幅器が一般的に広く用いられている。

【０００３】信号光光源としてはレーザ装置が用いら
れ、変調器によって変調することにより信号光とされ、
希土類添加光ファイバ増幅器により増幅されて送信され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】希土類添加光ファイバ
増幅器では、信号光の増幅を行う際に光ファイバ自体の
自然放出光が放出される。このため、上述した従来の光
ファイバ増幅器を備えた光受信機では、信号光光源が出
力する信号光の出力を上げるために増幅を行うと、それ
にともなって希土類添加光ファイバ増幅器自身が発生す
る雑音が信号光に付加されるため、信号対雑音比が劣化
してしまうという問題点がある。また、信号光光源であ
るレーザ装置自身が発生する雑音やサイドモード発振、
さらには、これらの信号光成分以外の成分が混在するこ
とから、変調後の消光比が悪いことから信号対雑音比が
劣化するという問題点がある。

【０００５】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、信号光の信号
対雑音比が向上された光受信機を実現することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光受信機は、伝
送路からの信号光を受信回路にて受信する光受信機にお
いて、前記伝送路からの信号光を入力して受信回路に出
力する可飽和吸収領域を有する可飽和吸収型光素子を有
することを特徴とする。

【０００７】本発明の他の形態による光受信機は、伝送
路からの信号光を受信回路にて受信する光受信機におい
て、オフセット光を発生する光源と、前記伝送路からの
信号光および光源が発生したオフセット光を入力してこ
れらを結合する光結合器と、前記光結合器の出力を入力
して受信回路に出力する可飽和吸収領域を有する可飽和
吸収型光素子と、を有することを特徴とする。

【０００８】本発明の他の形態による光受信機は、伝送
路からの信号光を受信回路にて受信する光受信機におい
て、オフセット光を発生する光源と、前記伝送路からの
信号光を入力する可飽和吸収領域を有する可飽和吸収型
光素子と、前記光源が発生したオフセット光を入力して
前記可飽和吸収型光素子へ向けて出力し、前記可飽和吸
収型光素子の出力を受信回路に出力する光結合器と、を
有することを特徴とする。

【０００９】本発明の他の形態による光受信機は、伝送
路からの信号光を受信回路にて受信する光受信機におい
て、第１および第２のオフセット光を発生する第１およ
び第２の光源と、前記伝送路からの信号光および第１の
光源が発生した第１のオフセット光を入力してこれらを
結合する第１の光結合器と、前記第１の光結合器の出力
を入力する可飽和吸収領域を有する可飽和吸収型光素子
と、前記第２の光源が発生した第２のオフセット光を入
力して前記可飽和吸収型光素子へ向けて出力し、前記可
飽和吸収型光素子の出力を受信回路に出力する第２の光
結合器と、を有することを特徴とする。

【００１０】本発明の他の形態による光受信機は、伝送
路からの信号光を受信回路にて受信する光受信機におい
て、オフセット光を発生する光源と、前記光源が発生し
た光源を入力して第１および第２のオフセット光に分岐
して出力する光分岐手段と、前記伝送路からの信号光お
よび光分岐手段にて分岐された第１のオフセット光を入
力してこれらを結合する第１の光結合器と、前記第１の
光結合器の出力を入力する可飽和吸収領域を有する可飽
和吸収型光素子と、前記光分岐手段にて分岐された第２
のオフセット光を入力して前記可飽和吸収型光素子へ向
けて出力し、前記可飽和吸収型光素子の出力を受信回路
に出力する第２の光結合器と、を有することを特徴とす
る。

【００１１】上記のいずれの場合においても、伝送路と
可飽和吸収型光素子との間に設けられ、伝送路からの信
号光を受信回路に向かう一方向のみに透過させる手段を
有することとしてもよい。

【００１２】また、受信回路の入力側に設けられたオフ
セット光成分を透過しない第１の波長選択手段を有する
こととしてもよい。

【００１３】また、可飽和吸収型光素子の伝送路側とな
る前段に設けられた光増幅器を有することとしてもよ
い。

【００１４】また、可飽和吸収型光素子の受信回路側と
なる後段に設けられた光増幅器を有することとしてもよ
い。

【００１５】また、可飽和吸収型光素子の伝送路側とな
る前段に設けられた第１の光増幅器および可飽和吸収型
光素子の受信回路側となる後段に設けられた第２の光増
幅器を有することとしてもよい。

【００１６】また、受信回路の入力側に設けられた信号
光帯域のみを通過させる第２の波長選択手段を有するこ
ととしてもよい。

【００１７】また、分散を補償する機能を有する分散補
償回路を有することとしてもよい。本発明の波長多重光
受信機は、上記のいずれかに記載の構成とされ、それぞ
れ異なる波長の信号光を受信する複数の光受信機と、前
記伝送路からの各信号光を分波して各光受信機へ送出す
る光分岐器と、を有することを特徴とする。

【００１８】本発明の他の形態による光受信機は、信号
光およびオフセット光を入力してこれらを結合する光結
合器と、前記光結合器の出力を入力する可飽和吸収領域
を有する可飽和吸収型光素子と、前記可飽和吸収型光素
子出力を入力する受信回路からなる複数の受信系と、オ
フセット光を発生する光源と、前記光源にて発生したオ
フセット光を入力して複数のオフセット光に分岐させ、
前記複数の受信系を構成する光結合器のそれぞれに供給
する光分岐手段と、伝送路からの複数の信号光を分岐し
て前記複数の受信系に信号光として供給する光分岐器
と、を有することを特徴とする。

【００１９】本発明の他の形態による光受信機は、信号
光を入力する可飽和吸収領域を有する可飽和吸収型光素
子と、前記光源が発生したオフセット光を入力して前記
可飽和吸収型光素子へ向けて出力し、前記可飽和吸収型
光素子の出力段を構成する光結合器と、前記光結合器出
力を入力する受信回路からなる複数の受信系と、オフセ
ット光を発生する光源と、前記光源にて発生したオフセ
ット光を入力して複数のオフセット光に分岐させ、前記
複数の受信系を構成する光結合器のそれぞれに供給する
光分岐手段と、伝送路からの複数の信号光を分岐して前
記複数の受信系に信号光として供給する光分岐器と、を
有することを特徴とする。

【００２０】本発明の他の形態による光受信機は、信号
光およびオフセット光を入力してこれらを結合する第１
の光結合器と、前記第１の光結合器の出力を入力する可
飽和吸収領域と、前記光源が発生したオフセット光を入
力して前記可飽和吸収型光素子へ向けて出力し、前記可
飽和吸収型光素子の出力段を構成する第２の光結合器
と、前記第２の光結合器出力を入力する受信回路からな
る複数の受信系と、オフセット光を発生する光源と、前
記光源にて発生したオフセット光を入力して複数のオフ
セット光に分岐させ、前記複数の受信系を構成する第１
および第２の光結合器のそれぞれに供給する光分岐手段
と、伝送路からの複数の信号光を分岐して前記複数の受
信系に信号光として供給する光分岐器と、を有すること
を特徴とする。

【００２１】この場合、複数の受信系のそれぞれが、信
号光を受信回路に向かう一方向のみに透過させる手段を
有することとしてもよい。

【００２２】また、複数の受信系のそれぞれが、受信回
路の入力側にに設けられたオフセット光成分を透過しな
い第１の波長選択手段を有することとしてもよい。

【００２３】また、伝送路からの複数の信号光について
オフセット光成分を透過しない第１の波長選択手段を有
することとしてもよい。

【００２４】また、光信号結合器により多重された複数
の信号光について分散を補償する機能を有する分散補償
回路を有することとしてもよい。

【００２５】また、複数の受信系のそれぞれが、可飽和
吸収型光素子の伝送路側となる前段に設けられた光増幅
器を有することとしてもよい。

【００２６】また、複数の受信系のそれぞれが、可飽和
吸収型光素子の受信回路側となる後段に設けられた光増
幅器を有することとしてもよい。

【００２７】また、複数の受信系のそれぞれが、可飽和
吸収型光素子の伝送路側となる前段に設けられた第１の
光増幅器および可飽和吸収型光素子の受信回路側となる
後段に設けられた第２の光増幅器を有することとしても
よい。

【００２８】また、複数の受信系のそれぞれが、信号光
帯域のみを通過させる第２の波長選択手段を有すること
としてもよい。

【００２９】また、複数の受信系のそれぞれが、分散を
補償する機能を有する分散補償回路を有することとして
もよい。

【００３０】本発明の波長多重光受信機は上記のように
構成とされる複数の光受信機と、前記複数の光受信機毎
に設けられ、入力する光信号に時間差を付与する複数の
遅延回路と、伝送路からの信号光を分岐して各光受信機
へ送出する光分岐器と、を有することを特徴とする。

【００３１】本発明の光伝送方式は、上記のいずれかに
記載の光受信機、または、波長多重光受信機、または、
時分割多重光受信機を用いて構成されたことを特徴とす
る。

【００３２】「作用」上記のように構成される本発明に
おいては、可飽和吸収型光素子を用いることにより信号
光の信号対雑音比を向上することが可能となる。可飽和
吸収型光素子は、可飽和吸収型光素子への入力信号光の
出力強度がある値（閾値）以下であれば吸収し、入力信
号光の出力強度がある値以上であればそのまま透過させ
る特性を有している。したがって信号光をロウレベルの
強度が閾値以下であり、ハイレベルの強度が閾値以上と
なるようにオフセット光などを用いて調整することによ
り、光雑音を抑圧し、信号対雑音比を向上することがで
きることとなる。

【００３３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【００３４】図１は本発明の光受信機の一実施例の構成
を説明するための図であり、図１（ａ）は受信回路２に
信号光を送出する光受信機１の構成を示すブロック図、
図１（ｂ），（ｃ）のそれぞれは光受信機１内に設けら
れる可飽和吸収型光素子３の作用を説明するための図で
ある。

【００３５】光受信機１において、伝送路４から送出さ
れた信号光１１は可飽和吸収型光素子３を介して受信回
路２に送出される。可飽和吸収型光素子３は入力された
光雑音を含む信号光１１の光雑音を抑圧するために設け
られている。光ゲートともいわれる可飽和吸収型光素子
３は、半導体導波路への逆バイアス電圧印加による可飽
和吸収効果を有しており、入力光強度に依存した非線型
な透過特性を持つ。すなわち、光強度の大きなデータパ
ルスは光素子の吸収能力を越えて（飽和させて）透過す
るが、光強度の小さなノイズ成分は強い吸収を受けて低
減するという特性を有している。このため、図１（ｂ）
に示すようなノイズ成分を含み、透過特性と吸収特性の
閾値を越えるピーク値のパルス波形については、図１
（ｃ）に示すようなノイズ成分が低減されたパルス波形
とすることができる。

【００３６】図２（ａ），（ｂ）は可飽和吸収型光素子
３の特性を示す図であり、本実施例の動作について、図
１および図２を参照して説明する。

【００３７】図１において、光伝送路４からの信号光１
１は可飽和吸収型光素子３を介して受信回路２に入力さ
れる。可飽和吸収型光素子３は図２（ａ），（ｂ）に示
すように入力光強度に依存した非線型な透過特性を備え
ており、光強度の大きなデータパルスは光素子の吸収能
力を越えて（飽和させて）透過するが光強度の小さなパ
ルスは強い吸収を受けて低減される特性を持つ。すなわ
ち、可飽和吸収型光素子３から出力された信号光は光雑
音が抑制され、信号対雑音比が改善された信号光となっ
て受信回路２に入力される。なお、図２（ａ），（ｂ）
は、オフセット光を使用した場合とそうでない場合とを
示している。入力光のピーク値が図１（ｂ）に示される
閾値よりも十分に高くなく、十分な出力光パルスが得ら
れない場合には図２（ａ）に示すようなオフセット光を
付加することで十分な出力光パルスとすることができ
る。

【００３８】図３は本発明の第２の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【００３９】本実施例は図１に示した第１の実施例にオ
フセット光１２を発生する光源５と、伝送路４から送ら
れてくる信号光１１と光源５から送られてくるオフセッ
ト光１２とを結合して可飽和吸収型光素子３へ出力する
光結合器６とを設けたものである。伝送路４から送出さ
れた信号光１１と光源５からのオフセット光１２が光結
合器６にて結合されて可飽和吸収型光素子３に入力され
る。ここで、光結合器６は信号光１１に対して可飽和吸
収型光素子３の前段に配置されるものとする。

【００４０】ここで、オフセット光について再度詳細に
説明すると、図２（ａ），（ｂ）に示すように、可飽和
吸収型光素子３は入力光強度に依存した非線型な透過特
性を備えており、光強度の大きなデータパルスは光素子
の吸収能力を越えて（飽和させて）透過するが、光強度
の小さなパルスは強い吸収を受けて低減される特性を持
つ。この特性は、可飽和吸収型光素子３に入力される総
ての入力光強度に依存するものである。したがって、特
に信号光自身の強度が小さな場合などは、可飽和吸収型
光素子３の透過特性に対する可飽和吸収型光素子３の透
過特性に対するオフセット光として、外部より高い強度
の連続光または信号光に同期した光パルス等を入力し、
可飽和吸収型光素子への総ての入力光強度を増加させる
必要がある。本実施例は上記のような信号光自身の強度
が小さな場合に対してのものであり、上記のような構成
とすることにより、可飽和吸収型光素子３から出力され
た信号光は、光雑音が抑圧され、信号対雑音比が改善さ
れた信号光となって受信回路２へ出力されるものとなっ
ている。

【００４１】図４は本発明の第３の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【００４２】本実施例は図１に示した第１の実施例にオ
フセット光１２を発生する光源５と、可飽和吸収型光素
子３出力と光源５から送られてくるオフセット光１２と
を結合して受信回路２へ出力する光結合器６とを設けた
ものである。伝送路４から送出された信号光１１は、可
飽和吸収型光素子３を介して光結合器６に入力され、ま
た、光源５からのオフセット光１２が光結合器５に入力
されてこれらが結合されて受信回路２へ送出される。こ
こで、光結合器６は信号光１１に対して可飽和吸収型光
素子３の後段に配置されるものとする。

【００４３】光結合器６は、入力されたオフセット光１
２が可飽和吸収型光素子３に向かうように配置されてお
り、本実施例は図３に示した第２の実施例と同様に作用
および効果を奏するものとなっている。

【００４４】本発明の第２および第３の実施例のいずれ
にも用いられる光結合器６のいずれも入力されるオフセ
ット光が可飽和吸収型光素子３に入力するように配置さ
れており、このことは以下に説明する各実施例でも同様
である。

【００４５】図５は本発明の第４の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【００４６】本実施例は、図４に示した第３の実施例の
伝送路４側に受信回路２に向かう一方向のみに光を透過
する手段であるアイソレータ７を挿入したものである。

【００４７】本実施例においては、アイソレータ７を設
けたことにより、伝送路４に対して光源５が発生するオ
フセット光１２が入力することが防止され、伝送路４に
おける伝送特性が劣化することが防止されている。

【００４８】図６は本発明の第５の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【００４９】本実施例は図１に示した第１の実施例にオ
フセット光１２，１２’を発生する光源５ａ，５ａ’
と、伝送路４からの信号光１１と光源５から送られてく
るオフセット光１２とを結合して可飽和吸収型光素子３
へ出力する光結合器６ａと、可飽和吸収型光素子３出力
と光源５ａ’から送られてくるオフセット光１２’とを
結合して受信回路２へ出力する光結合器６ａ’とを設け
たものである。伝送路４から送出された信号光１１は、
光結合器６ａにより光源５ａからのオフセット光１２ａ
と結合されて可飽和吸収型光素子３に入力される。可飽
和吸収型光素子３出力は光結合器６ａ’により光源５
ａ’からのオフセット光１２’と結合されて受信回路２
に送出される。ここで、光結合器６ａ，６ａ’は信号光
１１に対して可飽和吸収型光素子３の前段，後段に配置
されるものとする。

【００５０】上記のように構成される本実施例は、第２
および第３の実施例それぞれの効果が組み合わされ、一
層向上された効果を奏するものとなっている。

【００５１】なお、図６に示した構成では、各光結合器
６ａ，６ａ’にそれぞれ異なる光源５ａ，５ａ’が発生
したオフセット光１２，１２’を入力する構成とした
が、１つの光源が発生したオフセット光を光分岐器によ
り分岐して入力する構成としてもよい。

【００５２】図７は本発明の第６の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【００５３】本実施例は図６に示した第５の実施例の伝
送路４側に一方向のみに光を透過する手段であるアイソ
レータ７を挿入したものである。

【００５４】本実施例においては、アイソレータ７を設
けたことにより、第５の実施例の効果に加えて、伝送路
４に対して光源５が発生するオフセット光１２が入力す
ることが防止され、伝送路４の伝送特性が劣化すること
が防止されている。

【００５５】図８は本発明の第７の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【００５６】本実施例は、図３に示した第２の実施例の
可飽和吸収型光素子３と受信回路２の間に、ファイバグ
レーティング等の光帯域通過フィルタ８を挿入したもの
である。光帯域通過フィルタ８はオフセット光１２を除
去するために設けられたもので、オフセット光１２の波
長帯域を透過しない特性を有しており、信号光は光帯域
通過フィルタ８によりオフセット光１２の成分が除去さ
れて受信回路２に出力される。

【００５７】図９は本発明の第８の実施例の構成を示す
ブロック図である。

【００５８】本実施例は図８に示した第７の実施例の伝
送路４側（可飽和吸収型光素子３の前段）に、光増幅器
９を挿入したものである。光増幅器９は例えば出力一定
制御方式により制御されるもので、光増幅器９の出力を
可飽和吸収型光素子３の透過特性に応じて調整すること
により、光雑音を効率よく抑圧し、信号光の信号対雑音
比を効率よく改善することができる。

【００５９】図１０は本発明の第９の実施例の構成を示
すブロック図である。

【００６０】本実施例は図９に示した第８の実施例の光
帯域フィルタ８と受信回路２との間に、さらにファイバ
グレーティング等の光帯域通過フィルタ８’を挿入した
ものである。光帯域通過フィルタ８’は信号光波長成分
のみを抽出するためのもので、信号光帯域のみを透過さ
せ、信号光帯域以外は遮断する特性を有するもので、信
号光は光帯域通過フィルタ８によりオフセット光１２の
成分が除去され、光帯域通過フィルタ８’により信号光
帯域のみが透過して受信回路２に出力される。

【００６１】本実施例においては光帯域通過フィルタを
２段構成としたことにより、受信回路２に出力される信
号光の信号対雑音比がさらに向上したものとなってい
る。図１１は本発明の第１０の実施例の構成を示すブロ
ック図である。

【００６２】本実施例は図９に示した第８の実施例の光
増幅器９と光結合器６との間に伝送路４における分散を
補償する機能を有する分散補償回路１４を設けたもので
ある。本実施例においては、伝送路４における分散の影
響を低減することができるものとなっている。

【００６３】図１２は本発明の第１１の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００６４】本実施例は図１１に示した第１０の実施例
の構成のものを二組用い、伝送路４より入力された信号
光１１を光分波器１３により分岐して各組に供給するよ
うに構成したものである。図１０中、一方の組には符号
ａを付し、他方の組には符号ｂを付している。また、こ
の点は以下の多重化を図った他の実施例においても同様
である。本実施例においては、波長多重伝送が可能とな
り、伝送容量を増加することができるものとなってい
る。

【００６５】図１３は本発明の第１２の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００６６】本実施例は図３に示した第２の実施例と同
様の構成のものを二組用いて波長多重伝送を図るととも
に、オフセット光を発生する光源を共通化することによ
り装置構成の簡略化を図ったものである。

【００６７】伝送路４から入力された信号光は光分波器
１３により分岐される。一方の信号光１１ａは光結合器
６ａに入力され、光源５にて発生し、光分波器１３’に
て分波されたオフセット光１２と結合されて可飽和吸収
型光素子３ａに入力されてノイズ成分が低減されたパル
ス波形とされて受信回路２ａに入力される。他方の信号
光１１ｂは光結合器６ｂに入力され、光源５にて発生
し、光分波器１３’にて分波されたオフセット光１２と
結合されて可飽和吸収型光素子３ｂに入力されてノイズ
成分が低減されたパルス波形とされて受信回路２ｂに入
力される。

【００６８】上記のように構成される本実施例は、オフ
セット光１２を異なる２つの可飽和吸収型光素子３ａ，
３ｂで共用するために光分波器１３’を用いることによ
り各可飽和吸収型光素子に対するオフセット光を発生す
るための光源の数を減らすことができ、省スペース化お
よび低コスト化を実現できるものとなっている。

【００６９】図１４は本発明の第１３の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００７０】本実施例は図４に示した第３の実施例と同
様の構成のものを二組用いて波長多重伝送を図るととも
に、オフセット光を発生する光源を共通化することによ
り装置構成の簡略化を図ったものである。

【００７１】伝送路４から入力された信号光は光分波器
１３により分岐される。一方の信号光１１ａは可飽和吸
収型光素子３ａに入力されてノイズ成分が低減されたパ
ルス波形とされた後に光結合器６ａに入力され、光源５
にて発生し、光分波器１３’にて分波されたオフセット
光１２と結合されて受信回路２ａに入力される。他方の
信号光１１ｂは可飽和吸収型光素子３ｂに入力されてノ
イズ成分が低減されたパルス波形とされた後に光結合器
６ｂに入力され、光源５にて発生し、光分波器１３’に
て分波されたオフセット光１２と結合されて受信回路２
ｂに入力される。

【００７２】上記のように構成される本実施例は、オフ
セット光１２を異なる２つの可飽和吸収型光素子３ａ，
３ｂで共用するために光分波器１３を用いることにより
各可飽和吸収型光素子に対するオフセット光を発生する
ための光源の数を減らすことができ、省スペース化およ
び低コスト化を実現できるものとなっている。図１５は
本発明の第１４の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【００７３】本実施例は図１４に示した第１３の実施例
の光分波器１３とアイソレータ７ａ，７ｂとの間に、一
方向のみに光を透過する手段であるアイソレータ７ａ，
７ｂを挿入したものである。

【００７４】本実施例においては、アイソレータ７ａ，
７ｂを設けたことにより、第１３の実施例の効果に加え
て、伝送路４に対して光源５が発生するオフセット光１
２が入力することが防止され、伝送路４の伝送特性が劣
化することが防止されている。

【００７５】図１６は本発明の第１５の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００７６】本実施例は図６に示した第５の実施例と同
様の構成のものを二組用いて波長多重伝送を図るととも
に、オフセット光を発生する光源を共通化することによ
り装置構成の簡略化を図ったものである。

【００７７】伝送路４から入力された信号光は光分波器
１３により分岐される。一方の信号光１１ａは、光結合
器６ａにより光源５にて発生し光分波器１３’にて分岐
されたオフセット光１２と結合されて可飽和吸収型光素
子３ａに入力される。可飽和吸収型光素子３ａ出力は光
結合器６ａ’により光源５にて発生し光分波器１３にて
分岐されたオフセット光１２と結合されて受信回路２に
送出される。ここで、光結合器６ａ，６ａ’は信号光１
１ａに対して可飽和吸収型光素子３の前段，後段に配置
されるものとする。他方の信号光１１ｂは、光結合器６
ｂにより光源５にて発生し光分波器１３’にて分岐され
たオフセット光１２と結合されて可飽和吸収型光素子３
ｂに入力される。可飽和吸収型光素子３ｂ出力は光結合
器６ｂ’により光源５にて発生し光分波器１３にて分岐
されたオフセット光１２と結合されて受信回路２に送出
される。ここで、光結合器６ｂ，６ｂ’は信号光１１ａ
に対して可飽和吸収型光素子３ｂの前段，後段に配置さ
れるものとする。

【００７８】以上のように構成される本実施例において
は、オフセット光１２を異なる４つの光結合器６ａ，６
ａ’，６ｂ，６ｂ’で共用するために光分波器１３’を
用いることにより各可飽和吸収型光素子に対するオフセ
ット光を発生するための光源の数を減らすことができ、
省スペース化および低コスト化を実現できるものとなっ
ている。

【００７９】図１７は本発明の第１６の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００８０】本実施例は図１６に示した第１５の実施例
の光結合器６ａ，６ｂと可飽和吸収型光素子伝送路３
ａ，３ｂの間に受信回路に向かう一方向のみに光を透過
する手段であるアイソレータ７ａ，７ｂを挿入したもの
である。

【００８１】本実施例においては、アイソレータ７ａ，
７ｂを設けたことにより、第１５の実施例の効果に加え
て、伝送路４に対して光源５が発生するオフセット光１
２が入力することが防止され、伝送路の伝送特性が劣化
することが防止されている。

【００８２】図１８は本発明の第１７の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００８３】本実施例は、受信回路を含む受信系を二組
用いて波長多重伝送を図るとともに、オフセット光を発
生する光源を共通化することにより装置構成の簡略化を
図ったものである。

【００８４】伝送路４から入力された信号光は光分波器
１３により分岐される。一方の信号光１１ａは可飽和吸
収型光素子３ａに入力されてノイズ成分が低減されたパ
ルス波形とされて光結合器６ａに入力され、光源５にて
発生し、光分波器１３’にて分波されたオフセット光１
２と結合されて受信回路２ａに入力される。他方の信号
光１１ｂは光結合器６ｂに入力され、光源５にて発生
し、光分波器１３’にて分波されたオフセット光１２と
結合されて可飽和吸収型光素子３ｂに入力されてノイズ
成分が低減されたパルス波形とされて受信回路２ｂに入
力される。

【００８５】上記のように構成される本実施例は、オフ
セット光１２を異なる２つの可飽和吸収型光素子３ａ，
３ｂで共用するために光分波器１３’を用いることによ
り各可飽和吸収型光素子に対するオフセット光を発生す
るための光源の数を減らすことができ、省スペース化お
よび低コスト化を実現できるものとなっている。

【００８６】図１９は本発明の第１８の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００８７】本実施例は図１８に示した第１７の実施例
の光分波器１３と可飽和吸収型光素子３ａの間および光
結合器６ｂと可飽和吸収型光素子３ｂの間に受信回路２
ａ，２ｂに向かう一方向のみに光を透過する手段である
アイソレータ７ａ，７ｂを挿入したものである。

【００８８】本実施例においては、アイソレータ７ａ，
７ｂを設けたことにより、第１５の実施例の効果に加え
て、伝送路４に対して光源５が発生するオフセット光１
２が入力されることが防止され、伝送路４の伝送特性が
劣化することが防止されている。

【００８９】図２０は本発明の第１９の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００９０】本実施例は図１５に示した第１４の実施例
の光結合器６ａ，６ｂの後段に、ファイバグレーティン
グ等の光帯域通過フィルタ８ａ，８ｂを挿入したもので
ある。光帯域通過フィルタ８ａ，８ｂはオフセット光１
２を除去するために設けられたもので、オフセット光１
２の波長帯域を透過しない特性を有しており、信号光は
光帯域通過フィルタ８ａ，８ｂによりオフセット光１２
の成分が除去されて受信回路２ａ，２ｂに出力される。

【００９１】図２１は本発明の第２０の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００９２】本実施例は図２０に示した第１９の実施例
の可飽和吸収型光素子３ａ，３ｂの前段に、光増幅器９
ａ，９ｂを挿入したものである。光増幅器９，９ｂは例
えば出力一定制御方式により制御されるもので、光増幅
器９，９ｂの出力を可飽和吸収型光素子３ａ，３ｂの透
過特性に応じて調整することにより、光雑音を効率よく
抑圧し、信号光の信号対雑音比を効率よく改善すること
ができる。

【００９３】図２２は本発明の第２１の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００９４】本実施例は図２１に示した第２０の実施例
の光分波器１３’と伝送路４との間にファイバグレーテ
ィング等の光帯域通過フィルタ８を挿入したものであ
る。光帯域通過フィルタ８は信号光波長成分のみを抽出
するためのもので、信号光帯域のみを透過させ、信号光
帯域以外は遮断する特性を有するもので、信号光は光帯
域通過フィルタ８ａ，８ｂによりオフセット光１２の成
分が除去され、光帯域通過フィルタ８により信号光帯域
のみが透過して受信回路２ａ，２ｂに出力される。

【００９５】本実施例においては光帯域通過フィルタを
２段構成としたことにより信号対雑音比がさらに向上し
たものとなっている。

【００９６】図２３は本発明の第２２の実施例の構成を
示すブロック図である。

【００９７】本実施例は図２１に示した第２０の実施例
の光帯域フィルタ８ａ，８ｂと受信回路２ａ，２ｂとの
間に、さらにファイバグレーティング等の光帯域通過フ
ィルタ８ａ’，８ｂ’を挿入したものである。光帯域通
過フィルタ８ａ’，８ｂ’は信号光波長成分のみを抽出
するためのもので、信号光帯域のみを透過させ、信号光
帯域以外は遮断する特性を有するもので、信号光は光帯
域通過フィルタ８ａ，８ｂによりオフセット光１２の成
分が除去され、光帯域通過フィルタ８’ａ’，８ｂ’に
より信号光帯域のみが透過して受信回路２ａ，２ｂに出
力される。

【００９８】本実施例においては光帯域通過フィルタを
２段構成としたことにより第２０の実施例の効果に加え
て、オフセット光１２の成分除去特性がさらに向上した
ものとなっている。

【００９９】図２４は本発明の第２３の実施例の構成を
示すブロック図である。

【０１００】本実施例は図２１に示した第２０の実施例
の光増幅器９ａ，９ｂの前段に、伝送路４における分散
を補償する機能を有する分散補償回路１４ａ，１４ｂを
設けたものである。本実施例においては、第２０の実施
例の効果に加えて伝送路４における分散の影響を低減す
ることができるものとなっている。

【０１０１】図２５は本発明の第２４の実施例の構成を
示すブロック図である。

【０１０２】本実施例は図１３に示した第１２の実施例
の可飽和吸収型光素子３ａ，３ｂと受信回路２ａ，２ｂ
とのそれぞれの間に入力信号を所定時間遅延して出力す
る遅延回路１５ａ，１５ｂを挿入したものである。本実
施例においては可飽和吸収型光素子ａ，３ｂの出力信号
は遅延回路１５ａ，１５ｂにより時間差が付与されて受
信回路２ａ，２ｂにて受信されることとなり、時分割多
重伝送が可能となっている。

【０１０３】図２６は本発明の第２５の実施例の構成を
示すブロック図である。

【０１０４】本実施例は第１乃至第２３の実施例で説明
された光受信機１を用いて行われる光伝送方式であり、
光受信機１と光送信機１７およびこれらの間に複数設け
られる光中継器１５，１６は伝送路１１により結ばれ、
伝送する光信号１１による通信が行われる。

【０１０５】光受信機１が第１乃至第２３の実施例で説
明したような特性を有することから信号光の信号対雑音
比が改善され、伝送特性を改善することができるものと
なっている。

【０１０６】なお、光増幅器、光帯域通過フィルタ（波
長選択手段）、分散補償回路などの数や配置箇所は上記
の実施例に限定されるものではなく、これらは光信号が
伝送するいずれの箇所に配置されたり、複数設けられて
もよい。さらには、上記の実施例以外の組合わせとして
も当然よい。

【０１０７】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【０１０８】入力信号光の出力強度がある値（閾値）以
下であれば吸収し、入力信号光の出力強度がある値以上
であればそのまま透過させる可飽和吸収型光素子を介し
て信号光が入力されるため、可飽和吸収型光素子を透過
する際に光雑音が抑圧されて信号光の信号対雑音比を向
上することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光受信機の一実施例の構成を説明する
ための図であり、（ａ）は受信回路２に信号光を送出す
る光受信機１の構成を示すブロック図、（ｂ），（ｃ）
のそれぞれは光受信機１内に設けられる可飽和吸収型光
素子３の作用を説明するための図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は可飽和吸収型光素子３の特性
を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図４】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図５】本発明の第４の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図６】本発明の第５の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図７】本発明の第６の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図８】本発明の第７の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図９】本発明の第８の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図１０】本発明の第９の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図１１】本発明の第１０の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１２】本発明の第１１の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１３】本発明の第１２の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１４】本発明の第１３の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１５】本発明の第１４の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１６】本発明の第１５の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１７】本発明の第１６の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１８】本発明の第１７の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１９】本発明の第１８の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２０】本発明の第１９の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２１】本発明の第２０の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２２】本発明の第１９の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２３】本発明の第２２の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２４】本発明の第２３の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２５】本発明の第２４の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２６】本発明の第２５の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 光受信機 ２ 受信回路 ３ 可飽和吸収型光素子 ４ 伝送路 ５ 光源 ６ 光結合器 ７ アイソレータ ８ 光帯域通過フィルタ ９ 光増幅器 １０ 光結合器 １１ 信号光 １２ オフセット光 １３ 光分岐器 １４ 分散補償回路 １５ 遅延回路 １６ 光中継器 １７ 光送信機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｊ 14/00 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｙ 14/02 Ｊ 14/08 Ｈ０４Ｂ 10/28 10/26 10/17 10/16

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送路からの信号光を受信回路にて受信
   する光受信機において、 前記伝送路からの信号光を入力して受信回路に出力する
   可飽和吸収領域を有する可飽和吸収型光素子を有するこ
   とを特徴とする光受信機。
2. 【請求項２】 伝送路からの信号光を受信回路にて受信
   する光受信機において、 オフセット光を発生する光源と、 前記伝送路からの信号光および光源が発生したオフセッ
   ト光を入力してこれらを結合する光結合器と、 前記光結合器の出力を入力して受信回路に出力する可飽
   和吸収領域を有する可飽和吸収型光素子と、を有するこ
   とを特徴とする光受信機。
3. 【請求項３】 伝送路からの信号光を受信回路にて受信
   する光受信機において、 オフセット光を発生する光源と、 前記伝送路からの信号光を入力する可飽和吸収領域を有
   する可飽和吸収型光素子と、 前記光源が発生したオフセット光を入力して前記可飽和
   吸収型光素子へ向けて出力し、前記可飽和吸収型光素子
   の出力を受信回路に出力する光結合器と、を有すること
   を特徴とする光受信機。
4. 【請求項４】 伝送路からの信号光を受信回路にて受信
   する光受信機において、 第１および第２のオフセット光を発生する第１および第
   ２の光源と、 前記伝送路からの信号光および第１の光源が発生した第
   １のオフセット光を入力してこれらを結合する第１の光
   結合器と、 前記第１の光結合器の出力を入力する可飽和吸収領域を
   有する可飽和吸収型光素子と、 前記第２の光源が発生した第２のオフセット光を入力し
   て前記可飽和吸収型光素子へ向けて出力し、前記可飽和
   吸収型光素子の出力を受信回路に出力する第２の光結合
   器と、を有することを特徴とする光受信機。
5. 【請求項５】 伝送路からの信号光を受信回路にて受信
   する光受信機において、 オフセット光を発生する光源と、 前記光源が発生した光源を入力して第１および第２のオ
   フセット光に分岐して出力する光分岐手段と、 前記伝送路からの信号光および光分岐手段にて分岐され
   た第１のオフセット光を入力してこれらを結合する第１
   の光結合器と、 前記第１の光結合器の出力を入力する可飽和吸収領域を
   有する可飽和吸収型光素子と、 前記光分岐手段にて分岐された第２のオフセット光を入
   力して前記可飽和吸収型光素子へ向けて出力し、前記可
   飽和吸収型光素子の出力を受信回路に出力する第２の光
   結合器と、を有することを特徴とする光受信機。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の光受信機において、 伝送路と可飽和吸収型光素子との間に設けられ、伝送路
   からの信号光を受信回路に向かう一方向のみに透過させ
   る手段を有することを特徴とする光受信機。
7. 【請求項７】 請求項２、４、５のいずれかに記載の光
   受信機において、 受信回路の入力側に設けられたオフセット光成分を透過
   しない第１の波長選択手段を有することを特徴とする光
   受信機。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
   載の光受信機において、 可飽和吸収型光素子の伝送路側となる前段に設けられた
   光増幅器を有することを特徴とする光受信機。
9. 【請求項９】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
   載の光受信機において、 可飽和吸収型光素子の受信回路側となる後段に設けられ
   た光増幅器を有することを特徴とする光受信機。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし請求項７のいずれかに
    記載の光受信機において、 可飽和吸収型光素子の伝送路側となる前段に設けられた
    第１の光増幅器および可飽和吸収型光素子の受信回路側
    となる後段に設けられた第２の光増幅器を有することを
    特徴とする光受信機。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項１０のいずれか
    に記載の光受信機において、 受信回路の入力側に設けられた信号光帯域のみを通過さ
    せる第２の波長選択手段を有することを特徴とする光受
    信機。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし請求項１１のいずれか
    に記載の光受信機において、 分散を補償する機能を有する分散補償回路を有すること
    を特徴とする光受信機。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし請求項１２のいずれか
    に記載の構成とされ、それぞれ異なる波長の信号光を受
    信する複数の光受信機と、 前記伝送路からの各信号光を分波して各光受信機へ送出
    する光分岐器と、を有することを特徴とする波長多重光
    受信機。
14. 【請求項１４】 信号光およびオフセット光を入力して
    これらを結合する光結合器と、前記光結合器の出力を入
    力する可飽和吸収領域を有する可飽和吸収型光素子と、
    前記可飽和吸収型光素子出力を入力する受信回路からな
    る複数の受信系と、 オフセット光を発生する光源と、 前記光源にて発生したオフセット光を入力して複数のオ
    フセット光に分岐させ、前記複数の受信系を構成する光
    結合器のそれぞれに供給する光分岐手段と、伝送路から
    の複数の信号光を分岐して前記複数の受信系に信号光と
    して供給する光分岐器と、を有することを特徴とする光
    受信機。
15. 【請求項１５】 信号光を入力する可飽和吸収領域を有
    する可飽和吸収型光素子と、前記光源が発生したオフセ
    ット光を入力して前記可飽和吸収型光素子へ向けて出力
    し、前記可飽和吸収型光素子の出力段を構成する光結合
    器と、前記光結合器出力を入力する受信回路からなる複
    数の受信系と、 オフセット光を発生する光源と、 前記光源にて発生したオフセット光を入力して複数のオ
    フセット光に分岐させ、前記複数の受信系を構成する光
    結合器のそれぞれに供給する光分岐手段と、伝送路から
    の複数の信号光を分岐して前記複数の受信系に信号光と
    して供給する光分岐器と、を有することを特徴とする光
    受信機。
16. 【請求項１６】 信号光およびオフセット光を入力して
    これらを結合する第１の光結合器と、前記第１の光結合
    器の出力を入力する可飽和吸収領域と、前記光源が発生
    したオフセット光を入力して前記可飽和吸収型光素子へ
    向けて出力し、前記可飽和吸収型光素子の出力段を構成
    する第２の光結合器と、前記第２の光結合器出力を入力
    する受信回路からなる複数の受信系と、 オフセット光を発生する光源と、 前記光源にて発生したオフセット光を入力して複数のオ
    フセット光に分岐させ、前記複数の受信系を構成する第
    １および第２の光結合器のそれぞれに供給する光分岐手
    段と、 伝送路からの複数の信号光を分岐して前記複数の受信系
    に信号光として供給する光分岐器と、を有することを特
    徴とする光受信機。
17. 【請求項１７】 請求項１４ないし請求項１６のいずれ
    かに記載の光受信機において、 複数の受信系のそれぞれが、信号光を受信回路に向かう
    一方向のみに透過させる手段を有することを特徴とする
    光受信機。
18. 【請求項１８】 請求項１４ないし請求項１７のいずれ
    かに記載の光受信機において、 複数の受信系のそれぞれが、受信回路の入力側に設けら
    れたオフセット光成分を透過しない第１の波長選択手段
    を有することを特徴とする光受信機。
19. 【請求項１９】 請求項１４ないし請求項１７のいずれ
    かに記載の光受信機において、 伝送路からの複数の信号光についてオフセット光成分を
    透過しない第１の波長選択手段を有することを特徴とす
    る光受信機。
20. 【請求項２０】 請求項１４ないし請求項１９のいずれ
    かに記載の光受信機において、 光信号結合器により多重された複数の信号光について分
    散を補償する機能を有する分散補償回路を有することを
    特徴とする光受信機。
21. 【請求項２１】 請求項１４ないし請求項２０のいずれ
    かに記載の光受信機において、 複数の受信系のそれぞれが、可飽和吸収型光素子の伝送
    路側となる前段に設けられた光増幅器を有することを特
    徴とする光受信機。
22. 【請求項２２】 請求項１４ないし請求項２０のいずれ
    かに記載の光受信機において、 複数の受信系のそれぞれが、可飽和吸収型光素子の受信
    回路側となる後段に設けられた光増幅器を有することを
    特徴とする光受信機。
23. 【請求項２３】 請求項１４ないし請求項２０のいずれ
    かに記載の光受信機において、 複数の受信系のそれぞれが、可飽和吸収型光素子の前段
    に設けられた第１の光増幅器および可飽和吸収型光素子
    の受信回路側となる後段に設けられた第２の光増幅器を
    有することを特徴とする光受信機。
24. 【請求項２４】 請求項１４ないし請求項２３のいずれ
    かに記載の光受信機において、 複数の受信系のそれぞれが、信号光帯域のみを通過させ
    る第２の波長選択手段を有することを特徴とする光受信
    機。
25. 【請求項２５】 請求項１４ないし請求項２３のいずれ
    かに記載の光受信機において、 複数の受信系のそれぞれが、分散を補償する機能を有す
    る分散補償回路を有することを特徴とする光受信機。
26. 【請求項２６】 請求項１ないし請求項１２のいずれか
    に記載の構成とされる複数の光受信機と、 前記複数の光受信機毎に設けられ、入力する光信号に時
    間差を付与する複数の遅延回路と、 伝送路からの信号光を分岐して各光受信機へ送出する光
    分岐器と、を有することを特徴とする波長多重光受信
    機。
27. 【請求項２７】 請求項１４ないし請求項２５のいずれ
    かに記載の光受信機を用いた時分割多重光受信機であっ
    て、 前記複数の受信系毎に設けられ、入力する光信号に時間
    差を付与する複数の遅延回路と、 伝送路からの信号光を分岐して各光受信機へ送出する光
    分岐器と、を有することを特徴とする波長多重光受信
    機。
28. 【請求項２８】 請求項１ないし請求項１２、請求項１
    ４ないし請求項２５のいずれかに記載の光受信機、また
    は、請求項１３記載の波長多重光受信機、または、請求
    項２６または請求項２７に記載の時分割多重光受信機を
    用いて構成された光伝送方式。