JPH1131858A - 光学送信器 - Google Patents
光学送信器Info
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- JPH1131858A JPH1131858A JP10120479A JP12047998A JPH1131858A JP H1131858 A JPH1131858 A JP H1131858A JP 10120479 A JP10120479 A JP 10120479A JP 12047998 A JP12047998 A JP 12047998A JP H1131858 A JPH1131858 A JP H1131858A
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- 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
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＡＴＶシステムに必要とされるような高い
出力パワーを有し、かつＣＮＲを犠牲にしないような光
学送信器を提供する。 【解決手段】 本発明の光学送信器は、第１信号の光学
ソース４２と、前記第１信号に情報を載せて変調された
第２信号を生成する光学変調器４４と、前記第２信号を
増幅する変調後光学増幅器４６と、前記第１信号が前記
変調器４４に入力される前に、前記第１信号を増幅する
変調前光学増幅器４５とからなることを特徴とする。
出力パワーを有し、かつＣＮＲを犠牲にしないような光
学送信器を提供する。 【解決手段】 本発明の光学送信器は、第１信号の光学
ソース４２と、前記第１信号に情報を載せて変調された
第２信号を生成する光学変調器４４と、前記第２信号を
増幅する変調後光学増幅器４６と、前記第１信号が前記
変調器４４に入力される前に、前記第１信号を増幅する
変調前光学増幅器４５とからなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学伝送システム
に関し、特にこのようなシステムに用いられる光学送信
器に関する。
に関し、特にこのようなシステムに用いられる光学送信
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学通信システムは、光学ソース（通
常、半導体レーザ）を用いて、光学信号を生成しキャリ
ア（搬送信号）に情報を載せる変調系を採用している。
直接変調として知られる変調系は、レーザのパラメータ
を送信されるべき情報に応じて直接変化させるものであ
る。通常、レーザの駆動電流を変化させ（変調させ）、
レーザの出力をパルス化している。
常、半導体レーザ）を用いて、光学信号を生成しキャリ
ア（搬送信号）に情報を載せる変調系を採用している。
直接変調として知られる変調系は、レーザのパラメータ
を送信されるべき情報に応じて直接変化させるものであ
る。通常、レーザの駆動電流を変化させ（変調させ）、
レーザの出力をパルス化している。
【０００３】他の系においては、レーザは連続波（cont
inuous wave （ＣＷ））キャリア信号を生成し、外部変
調器がこのキャリア信号のパラメータ（例、振幅，周波
数，位相）を変化させている。後者の構成は、高速デジ
タルシステムにおいてより有望なものとなっている。し
かし、このような高速デジタルシステムにおいては、数
十ＧＨｚ範囲のビットレートでの直接変調は、現在の半
導体レーザの能力を超えてしまっている。
inuous wave （ＣＷ））キャリア信号を生成し、外部変
調器がこのキャリア信号のパラメータ（例、振幅，周波
数，位相）を変化させている。後者の構成は、高速デジ
タルシステムにおいてより有望なものとなっている。し
かし、このような高速デジタルシステムにおいては、数
十ＧＨｚ範囲のビットレートでの直接変調は、現在の半
導体レーザの能力を超えてしまっている。
【０００４】しかし、外部変調器は例えばＣＡＴＶシス
テムのようなアナログシステムで用いられ、そしてこの
ようなシステムにおいては、直接変調される半導体レー
ザよりもより低い周波数のチャープを生成する。図２は
このようなシステムに使用される光学送信器２０を表
す。レーザソース１２はＣＷキャリア信号を変調器１４
に結合されたパス１３上に生成する。この変調器１４が
アナログ情報をこのキャリア信号に担持させ（載せ）、
パス１５上の変調器１４の出力が光学増幅器１６に接続
される。この光学増幅器１６は変調された信号を増幅
し、この信号をパス１７を介して利用装置１８に送る。
テムのようなアナログシステムで用いられ、そしてこの
ようなシステムにおいては、直接変調される半導体レー
ザよりもより低い周波数のチャープを生成する。図２は
このようなシステムに使用される光学送信器２０を表
す。レーザソース１２はＣＷキャリア信号を変調器１４
に結合されたパス１３上に生成する。この変調器１４が
アナログ情報をこのキャリア信号に担持させ（載せ）、
パス１５上の変調器１４の出力が光学増幅器１６に接続
される。この光学増幅器１６は変調された信号を増幅
し、この信号をパス１７を介して利用装置１８に送る。
【０００５】このようなシステムの動作おいては、特に
ＣＡＴＶ用のアナログ送信器は、高い光学出力パワー
（例、５０ｍＷ）と、高いキャリア対ノイズ比（ＣＮ
Ｒ；例、５８ｄＢ）を有さなければならない。このよう
な高い出力パワーは、レーザの出力を光学的に増幅する
ことにより、即ち、図２の光学増幅器１６により得られ
る。しかし、この光学増幅は、実際にはＣＮＲを低下さ
せてしまう。その理由は、レーザからのキャリア信号
は、増幅器の増幅自然放射（amplified spontaneousemi
ssion（ＡＳＥ））とビートし（共振し）、信号自然放
射ビートノイズ（signal-spontaneous beat noise） を
生成してしまうからである。
ＣＡＴＶ用のアナログ送信器は、高い光学出力パワー
（例、５０ｍＷ）と、高いキャリア対ノイズ比（ＣＮ
Ｒ；例、５８ｄＢ）を有さなければならない。このよう
な高い出力パワーは、レーザの出力を光学的に増幅する
ことにより、即ち、図２の光学増幅器１６により得られ
る。しかし、この光学増幅は、実際にはＣＮＲを低下さ
せてしまう。その理由は、レーザからのキャリア信号
は、増幅器の増幅自然放射（amplified spontaneousemi
ssion（ＡＳＥ））とビートし（共振し）、信号自然放
射ビートノイズ（signal-spontaneous beat noise） を
生成してしまうからである。
【０００６】これに関連した現象としては、この種のア
ナログ光学送信器のＣＮＲは、増幅器の光学入力パワー
により大きく影響され、ＣＮＲは入力パワーの減少と共
に減少する。そのためレーザの後ろに外部変調器（例え
ば１４）を用いるが、これは図２に示すような光学増幅
器１６と組み合わさり大幅な挿入損失を引き起こし、そ
の結果送信器には受け入れ難いほどのＣＮＲとなってし
まう。
ナログ光学送信器のＣＮＲは、増幅器の光学入力パワー
により大きく影響され、ＣＮＲは入力パワーの減少と共
に減少する。そのためレーザの後ろに外部変調器（例え
ば１４）を用いるが、これは図２に示すような光学増幅
器１６と組み合わさり大幅な挿入損失を引き起こし、そ
の結果送信器には受け入れ難いほどのＣＮＲとなってし
まう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、ＣＡＴＶシステムに必要とされるような高い出力
パワーを有し、かつＣＮＲを犠牲にしないような光学送
信器を提供することである。
的は、ＣＡＴＶシステムに必要とされるような高い出力
パワーを有し、かつＣＮＲを犠牲にしないような光学送
信器を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光学送信器は、
光学キャリア信号を生成する光学ソース４２とこのキャ
リア信号に情報を担持させる変調器４４とを有し、そし
てさらに変調されないキャリア信号を増幅する変調前増
幅器４５を有する。第２の実施例においては、送信器は
変調キャリア信号を増幅する変調後増幅器４６を有す
る。本発明の好ましい実施例としては、光学ソース４２
は、狭いライン幅を有するＣＷレーザである。
光学キャリア信号を生成する光学ソース４２とこのキャ
リア信号に情報を担持させる変調器４４とを有し、そし
てさらに変調されないキャリア信号を増幅する変調前増
幅器４５を有する。第２の実施例においては、送信器は
変調キャリア信号を増幅する変調後増幅器４６を有す
る。本発明の好ましい実施例としては、光学ソース４２
は、狭いライン幅を有するＣＷレーザである。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の図１において、本発
明の光学伝送システム１０は、利用装置４８に光学伝送
パス４９を介して接続された光学送信器４０を有する。
図１，２においては、信号および／または構成要素を接
続する光学パスを表す。このようなパスは、例えば光フ
ァイバ，集積導波路あるいは自由空間のいずれでもよ
い。また増幅器は、光導波路内に組み込まれてもよく、
またこのような増幅器の一部はモジュラーチップ上に集
積してもよい。例えば増幅器のマルチプレクサは、イリ
ジュウムナイオバイト製の変調器チップ上に集積しても
よい。
明の光学伝送システム１０は、利用装置４８に光学伝送
パス４９を介して接続された光学送信器４０を有する。
図１，２においては、信号および／または構成要素を接
続する光学パスを表す。このようなパスは、例えば光フ
ァイバ，集積導波路あるいは自由空間のいずれでもよ
い。また増幅器は、光導波路内に組み込まれてもよく、
またこのような増幅器の一部はモジュラーチップ上に集
積してもよい。例えば増幅器のマルチプレクサは、イリ
ジュウムナイオバイト製の変調器チップ上に集積しても
よい。
【００１０】一方、利用装置４８は、別の光学パス端末
装置（例、受信機），光検知器，光学増幅器，変調器等
である。本発明の他の実施利においては、光学送信器４
０は、光学キャリア信号の光学ソース４２と変調器４４
とこれらの間に配置される第１増幅器４５とを有する。
選択的事項として、好ましくは第２増幅器４６を変調器
４４と光学伝送パス４９との間に配置するのがよい。例
えば、光学伝送パス４９内の損失を考慮して第２増幅器
４６を利用するか否かを決定すればよい。
装置（例、受信機），光検知器，光学増幅器，変調器等
である。本発明の他の実施利においては、光学送信器４
０は、光学キャリア信号の光学ソース４２と変調器４４
とこれらの間に配置される第１増幅器４５とを有する。
選択的事項として、好ましくは第２増幅器４６を変調器
４４と光学伝送パス４９との間に配置するのがよい。例
えば、光学伝送パス４９内の損失を考慮して第２増幅器
４６を利用するか否かを決定すればよい。
【００１１】第１増幅器４５はパス４１上の未変調のキ
ャリア信号を増幅し、その後変調器４４に入力するた
め、これは変調前増幅器とも称する。一方、第２増幅器
４６は変調した後のキャリア信号を増幅し、そして光学
伝送パス４９に出力するために後置増幅器と称する。変
調器４４は、パス４３上の増幅されたキャリア信号上に
情報を載せ、それを第２増幅器４６にパス４７を介して
与える。第２増幅器４６は、パス４７上のキャリア信号
を増幅し、それを利用装置４８に光学伝送パス４９を介
して与える。
ャリア信号を増幅し、その後変調器４４に入力するた
め、これは変調前増幅器とも称する。一方、第２増幅器
４６は変調した後のキャリア信号を増幅し、そして光学
伝送パス４９に出力するために後置増幅器と称する。変
調器４４は、パス４３上の増幅されたキャリア信号上に
情報を載せ、それを第２増幅器４６にパス４７を介して
与える。第２増幅器４６は、パス４７上のキャリア信号
を増幅し、それを利用装置４８に光学伝送パス４９を介
して与える。
【００１２】実施例においては、光学ソース４２はＣＷ
キャリア信号を生成する狭いライン幅（即ち、３００Ｍ
Ｈｚ以下，通常１００ＭＨｚ以下，そして時には５ＭＨ
ｚ以下）のレーザである。光学ソース４２は、波長１．
５μｍで極性ＣＷ光学キャリア信号を放射するＩｎＰ／
ＩｎＧａＡｓＰの半導体レーザである。変調器４４は、
極性依存性（即ち、リチウムナイオバイト製の電子光学
変調器）あるいは極性無依存性（即ち、音響光学変調
器）のいずれかである。
キャリア信号を生成する狭いライン幅（即ち、３００Ｍ
Ｈｚ以下，通常１００ＭＨｚ以下，そして時には５ＭＨ
ｚ以下）のレーザである。光学ソース４２は、波長１．
５μｍで極性ＣＷ光学キャリア信号を放射するＩｎＰ／
ＩｎＧａＡｓＰの半導体レーザである。変調器４４は、
極性依存性（即ち、リチウムナイオバイト製の電子光学
変調器）あるいは極性無依存性（即ち、音響光学変調
器）のいずれかである。
【００１３】前者の場合には、（１）第１増幅器４５
は、光学ソース４２の極性を有する出力が変調器の必要
な極性に適合するような極性保持型増幅器（様々な構成
要素（例、ゲイン部分，ＷＤＭ等）が極性保持型ファイ
バで形成される光ファイバ増幅器）であるか、あるいは
（２）極性適合機能を実行する第１増幅器４５と変調器
４４との間のパス４３に挿入される公知の極性コントロ
ーラ（制御器）のいずれかである。（これに関しては、
米国特許第５，４５０，４２７号を参照のこと。）
は、光学ソース４２の極性を有する出力が変調器の必要
な極性に適合するような極性保持型増幅器（様々な構成
要素（例、ゲイン部分，ＷＤＭ等）が極性保持型ファイ
バで形成される光ファイバ増幅器）であるか、あるいは
（２）極性適合機能を実行する第１増幅器４５と変調器
４４との間のパス４３に挿入される公知の極性コントロ
ーラ（制御器）のいずれかである。（これに関しては、
米国特許第５，４５０，４２７号を参照のこと。）
【００１４】第１増幅器４５のみを使用する送信器は、
光学伝送パス４９の損失が小さなアプリケーションにお
ける従来例に比較してＣＮＲを改善できることが分かっ
た。しかし、光学伝送パス４９の損失が高くなると、一
対の増幅器４５，４６の間に変調器４４を挿入すること
によりＣＮＲを犠牲にすることなく、高いパワーが得ら
れることを見いだした。本発明の構成によれば、従来技
術にかかる送信器と同一のパワーでＣＮＲを改善できる
ことが分かった。第１増幅器４５内の小さなゲイン（但
し１以上）は、ＣＮＲを改善し飽和レベルに達するまで
ゲインが増加すると、わずかながらだが損失特性を幾分
改善する。
光学伝送パス４９の損失が小さなアプリケーションにお
ける従来例に比較してＣＮＲを改善できることが分かっ
た。しかし、光学伝送パス４９の損失が高くなると、一
対の増幅器４５，４６の間に変調器４４を挿入すること
によりＣＮＲを犠牲にすることなく、高いパワーが得ら
れることを見いだした。本発明の構成によれば、従来技
術にかかる送信器と同一のパワーでＣＮＲを改善できる
ことが分かった。第１増幅器４５内の小さなゲイン（但
し１以上）は、ＣＮＲを改善し飽和レベルに達するまで
ゲインが増加すると、わずかながらだが損失特性を幾分
改善する。
【００１５】好ましいアプリケーションにおいては、光
学送信器４０は比較的高いＣＮＲ（例、５８ｄＢ以上）
で、高いパワーの光学出力（例、５０−４００ｍＷ）を
生成できるアナログ送信器であり、光学ソース４２は波
長１．５５μｍでＣＷキャリア信号を生成する狭いライ
ン幅（即ち、５ＭＨｚ以下）の半導体レーザである。本
発明の送信器は、ＣＡＴＶシステムに適用可能である
が、それに限定されるものではない。本発明の利点を考
慮するために、利用装置４８が光ダイオードを用いた光
学受信機であるアナログシステムで動作する送信器にお
いて、ＣＮＲを計算した次の７つの場合を考える。
学送信器４０は比較的高いＣＮＲ（例、５８ｄＢ以上）
で、高いパワーの光学出力（例、５０−４００ｍＷ）を
生成できるアナログ送信器であり、光学ソース４２は波
長１．５５μｍでＣＷキャリア信号を生成する狭いライ
ン幅（即ち、５ＭＨｚ以下）の半導体レーザである。本
発明の送信器は、ＣＡＴＶシステムに適用可能である
が、それに限定されるものではない。本発明の利点を考
慮するために、利用装置４８が光ダイオードを用いた光
学受信機であるアナログシステムで動作する送信器にお
いて、ＣＮＲを計算した次の７つの場合を考える。
【００１６】この計算に用いられたシステムパラメータ
は、次の通りである。変調器の挿入損失（６ｄＢ）、変
調インデックス（５％）、レーザ相対強度ノイズ（１６
０ｄＢ／Ｈｚ）、受信機熱ノイズ（１０ｐＡ／（Ｈｚ）
0.5）、 光ダイオードの応答性（０．９Ａ／Ｗ）、電気
信号バンド幅（４ＭＨｚ）、光学伝送パス４９の送信損
失（最初の５つのケースに対しては３０ｄＢ、後の２つ
のケースに対しては２０ｄＢ）である。さらにまたこれ
らデバイスの特性は、次の通りと仮定した。光学ソース
４２に対しては約１．５５μｍの波長で、６ｄＢｍの出
力パワーで、全ての増幅器に対しこの波長でノイズ係数
は５と仮定した。
は、次の通りである。変調器の挿入損失（６ｄＢ）、変
調インデックス（５％）、レーザ相対強度ノイズ（１６
０ｄＢ／Ｈｚ）、受信機熱ノイズ（１０ｐＡ／（Ｈｚ）
0.5）、 光ダイオードの応答性（０．９Ａ／Ｗ）、電気
信号バンド幅（４ＭＨｚ）、光学伝送パス４９の送信損
失（最初の５つのケースに対しては３０ｄＢ、後の２つ
のケースに対しては２０ｄＢ）である。さらにまたこれ
らデバイスの特性は、次の通りと仮定した。光学ソース
４２に対しては約１．５５μｍの波長で、６ｄＢｍの出
力パワーで、全ての増幅器に対しこの波長でノイズ係数
は５と仮定した。
【００１７】比較した７つのケースは、次の通りであ
る。 （Ｉ）図２に示した従来構成、（ＩＩ）ゲインの大部分
を第２増幅器４６で（即ち、変調器４４の後ろで）得る
図１の構成、（ＩＩＩ）ゲインの大部分を第１増幅器４
５で（即ち、変調器４４の前で）得る図１の構成、（Ｉ
Ｖ）ゲインの全てを第１増幅器４５で（即ち、変調器４
４の前で）得る図１の構成、（Ｖ）第１増幅器４５のゲ
インを減少させ、第１増幅器４５がケースＩ，ＩＩ，Ｉ
ＩＩの場合の光学増幅器１６，第２増幅器４６と同一の
１Ｗを与えるようなケースＩＶに類似した構成、（Ｖ
Ｉ，ＶＩＩ）これに対し光学伝送パス４９がわずか２０
ｄＢの損失しか有さずケースＩ，ＩＩは従来の送信器
（ケースＶＩ）のＣＮＲと本発明の１個の変調前増幅器
（ケースＶＩＩ）の場合を比較したものである。
る。 （Ｉ）図２に示した従来構成、（ＩＩ）ゲインの大部分
を第２増幅器４６で（即ち、変調器４４の後ろで）得る
図１の構成、（ＩＩＩ）ゲインの大部分を第１増幅器４
５で（即ち、変調器４４の前で）得る図１の構成、（Ｉ
Ｖ）ゲインの全てを第１増幅器４５で（即ち、変調器４
４の前で）得る図１の構成、（Ｖ）第１増幅器４５のゲ
インを減少させ、第１増幅器４５がケースＩ，ＩＩ，Ｉ
ＩＩの場合の光学増幅器１６，第２増幅器４６と同一の
１Ｗを与えるようなケースＩＶに類似した構成、（Ｖ
Ｉ，ＶＩＩ）これに対し光学伝送パス４９がわずか２０
ｄＢの損失しか有さずケースＩ，ＩＩは従来の送信器
（ケースＶＩ）のＣＮＲと本発明の１個の変調前増幅器
（ケースＶＩＩ）の場合を比較したものである。
【００１８】次の表は２つのＣＮＲの比較を行うもの
で、ＣＮＲ／Ｒは受信機の入力点でのもの（例えば、利
用装置４８への入力点）で、ＣＮＲ／Ｔは送信器の出力
点（即ち、光学送信器４０の出力点）を表す。略字「Ｎ
Ａ」は「適用不可能」を表す、即ち従来技術にかかるケ
ースＩとＶＩの場合には、変調前増幅器が利用できず、
ケースＩＶ，Ｖ，ＶＩＩの実施例の場合には、変調後増
幅器が利用できないことを表す。
で、ＣＮＲ／Ｒは受信機の入力点でのもの（例えば、利
用装置４８への入力点）で、ＣＮＲ／Ｔは送信器の出力
点（即ち、光学送信器４０の出力点）を表す。略字「Ｎ
Ａ」は「適用不可能」を表す、即ち従来技術にかかるケ
ースＩとＶＩの場合には、変調前増幅器が利用できず、
ケースＩＶ，Ｖ，ＶＩＩの実施例の場合には、変調後増
幅器が利用できないことを表す。
【００１９】 ケース ＡＭＰ４５ ＡＭＰ４６ ＣＡＲ／Ｒ ＣＮＲ／Ｔ ゲイン(dB) ゲイン(dB) (dB) (dB) Ｉ（従来技術） ＮＡ ３０ ５３．１ ５４．７ ＩＩ ２ ２８ ５４．０ ５６．１ ４ ２６ ５４．６ ５７．２ ６ ２４ ５５．１ ５８．０ ８ ２２ ５５．４ ５８．７ １０ ２０ ５５．６ ５９．２ １２ １８ ５５．８ ５９．５ １４ １６ ５５．９ ５９．７ ＩＩＩ １６ １４ ５６．０ ５９．９ １８ １２ ５６．０ ６０．０ ２０ １０ ５６．０ ６０．１ ２２ ８ ５６．０ ６０．１ ２４ ６ ５６．０ ６０．１ ２６ ４ ５６．０ ６０．１ ２８ ２ ５６．０ ６０．１ ＩＶ ３０ ＮＡ ５６．０ ６０．１ Ｖ ２４ ＮＡ ４９．３ ６０．１ ＶＩ（従来技術） ＮＡ ３０ ５４．６ ５４．７ ＶＩＩ ２４ ＮＡ ５８．３ ６０．１
【００２０】以下の議論は、ＣＮＲ／Ｒのデータについ
てのものであるが、同様な議論はＣＮＲ／Ｔのデータに
ついても言える。
てのものであるが、同様な議論はＣＮＲ／Ｔのデータに
ついても言える。
【００２１】これらのデータは、本発明のいくつかの特
徴を示している。まず第１に、ケースＩＩ，ＩＩＩの二
個の増幅器構成について議論し、その後ケースＩＶ，
Ｖ，ＶＩＩの１個の変調前増幅器の構成について説明す
る。
徴を示している。まず第１に、ケースＩＩ，ＩＩＩの二
個の増幅器構成について議論し、その後ケースＩＶ，
Ｖ，ＶＩＩの１個の変調前増幅器の構成について説明す
る。
【００２２】（１）ケースＩＩに示すように、第２増幅
器４６のゲインに比較して第１増幅器４５のわずかなゲ
インでさえもＣＮＲを大幅に改善する。例えば、第１増
幅器４５のわずか２ｄＢのゲインでは、ＣＮＲ／Ｒは従
来技術のケースＩよりもほぼ１ｄＢ高くなる。このシス
テムパラメータでは、第１増幅器４５の利点の２／３以
上（即ち、全部で２９ｄＢのうち２．０ｄＢ）が、第１
増幅器４５のわずか６ｄＢのゲインで実現できる。
器４６のゲインに比較して第１増幅器４５のわずかなゲ
インでさえもＣＮＲを大幅に改善する。例えば、第１増
幅器４５のわずか２ｄＢのゲインでは、ＣＮＲ／Ｒは従
来技術のケースＩよりもほぼ１ｄＢ高くなる。このシス
テムパラメータでは、第１増幅器４５の利点の２／３以
上（即ち、全部で２９ｄＢのうち２．０ｄＢ）が、第１
増幅器４５のわずか６ｄＢのゲインで実現できる。
【００２３】（２）第１増幅器４５のゲインがさらに増
加すると、ＣＮＲ／Ｒは５６．０ｄＢで飽和するまで改
善され続けるが、この時の第１増幅器４５のゲインは、
約１５−１６ｄＢである。
加すると、ＣＮＲ／Ｒは５６．０ｄＢで飽和するまで改
善され続けるが、この時の第１増幅器４５のゲインは、
約１５−１６ｄＢである。
【００２４】（３）この飽和現象は、全てのゲインが第
１増幅器４５により与えられるような本発明のケースＩ
Ｖの場合を示している。即ち、ケースＩＶは第２増幅器
４６を不要とする（従ってそれに付随するコストも）。
しかし、現在入手可能な光ファイバ増幅器においては、
余分の出力パワー（これは電流ポンプソース能力により
制限される）よりも余分のゲインを与えるのが容易であ
る。それ故、第１増幅器４５が必要な全ての出力パワー
（この場合、３６ｄＢｍ、即ち、レーザパワーの６ｄＢ
ｍプラスゲインの３０ｄＢ＝３６ｄＢｍ）を出すように
することはコスト高となる。さらにまた、このような増
幅器は、高いＮＦ（即ちこの場合ＮＦ＞５）を有する
が、これはＮＦもまたポンプパワーにより制限されるか
らである。
１増幅器４５により与えられるような本発明のケースＩ
Ｖの場合を示している。即ち、ケースＩＶは第２増幅器
４６を不要とする（従ってそれに付随するコストも）。
しかし、現在入手可能な光ファイバ増幅器においては、
余分の出力パワー（これは電流ポンプソース能力により
制限される）よりも余分のゲインを与えるのが容易であ
る。それ故、第１増幅器４５が必要な全ての出力パワー
（この場合、３６ｄＢｍ、即ち、レーザパワーの６ｄＢ
ｍプラスゲインの３０ｄＢ＝３６ｄＢｍ）を出すように
することはコスト高となる。さらにまた、このような増
幅器は、高いＮＦ（即ちこの場合ＮＦ＞５）を有する
が、これはＮＦもまたポンプパワーにより制限されるか
らである。
【００２５】（４）ケースＩからＩＶまでは、１Ｗのパ
ワーが光学伝送パス４９に与えられる。しかし、ケース
ＩＩＩの最後の２つの例とケースＩＶにおいては、第１
増幅器４５は、３０ｄＢｍ以上（１Ｗ）のパワー、特に
３２，３４，３６ｄＢｍを生成するのには必要である。
これが実現困難なことは前述した通りである。ケースＩ
Ｉ，ＩＩＩの他の例のいずれも１Ｗ以上のパワーを必要
とはしない。第１増幅器４５のみを有する送信器は、わ
ずか１Ｗのパワーを与えるが、ケースＶに示すようにわ
ずか２４ｄＢのゲインを与える必要がある。ＣＮＲ／Ｔ
は、６０．１ｄＢであるが、ＣＮＲ／Ｒは、５６ｄＢか
ら４９．３ｄＢに劣化する。
ワーが光学伝送パス４９に与えられる。しかし、ケース
ＩＩＩの最後の２つの例とケースＩＶにおいては、第１
増幅器４５は、３０ｄＢｍ以上（１Ｗ）のパワー、特に
３２，３４，３６ｄＢｍを生成するのには必要である。
これが実現困難なことは前述した通りである。ケースＩ
Ｉ，ＩＩＩの他の例のいずれも１Ｗ以上のパワーを必要
とはしない。第１増幅器４５のみを有する送信器は、わ
ずか１Ｗのパワーを与えるが、ケースＶに示すようにわ
ずか２４ｄＢのゲインを与える必要がある。ＣＮＲ／Ｔ
は、６０．１ｄＢであるが、ＣＮＲ／Ｒは、５６ｄＢか
ら４９．３ｄＢに劣化する。
【００２６】（５）光学伝送パス４９の損失が低いシス
テムアプリケーションにおいては、変調後増幅器を除去
でき変調前増幅器のみの構成は、さらに魅力的である。
例えば、ケースＶＩとケースＶＩＩは、従来技術の送信
器（ケースＶＩ）と本発明の変調前増幅器を有する送信
器（ケースＶＩＩ）の場合を比較したもので、それぞれ
の伝送パス損失は２０ｄＢ（ケースＩからＶの３０ｄＢ
に対し）で、増幅器の出力パワーは３０ｄＢｍである。
この表によれば、本発明の実施例のＣＮＲ／Ｒは、従来
技術よりもほぼ４ｄＢ良好である。
テムアプリケーションにおいては、変調後増幅器を除去
でき変調前増幅器のみの構成は、さらに魅力的である。
例えば、ケースＶＩとケースＶＩＩは、従来技術の送信
器（ケースＶＩ）と本発明の変調前増幅器を有する送信
器（ケースＶＩＩ）の場合を比較したもので、それぞれ
の伝送パス損失は２０ｄＢ（ケースＩからＶの３０ｄＢ
に対し）で、増幅器の出力パワーは３０ｄＢｍである。
この表によれば、本発明の実施例のＣＮＲ／Ｒは、従来
技術よりもほぼ４ｄＢ良好である。
【００２７】本発明の変形例として第１増幅器４５およ
び／または第２増幅器４６は、単一段あるいは多重段の
増幅器のいずれでもよい。特に変調器４４のパス４７
は、複数のパス（即ちチャネル）に分離され、それらが
別個の第２増幅器４６を有するようにしてもよい。ＣＮ
Ｒはアナログシステムに対し大きな影響を有するが、本
発明は高いＣＮＲが比較的低い強度ノイズを表すような
高いビットレート（約５Ｇｄｓ以上）のデジタルシステ
ムにも適用できる。
び／または第２増幅器４６は、単一段あるいは多重段の
増幅器のいずれでもよい。特に変調器４４のパス４７
は、複数のパス（即ちチャネル）に分離され、それらが
別個の第２増幅器４６を有するようにしてもよい。ＣＮ
Ｒはアナログシステムに対し大きな影響を有するが、本
発明は高いＣＮＲが比較的低い強度ノイズを表すような
高いビットレート（約５Ｇｄｓ以上）のデジタルシステ
ムにも適用できる。
【図１】本発明の一実施例による光学送信器のブロック
図
図
【図２】従来技術かかる光学送信器のブロック図
１０ 光学伝送システム １２ レーザソース １３，１５，１７ パス １４ 変調器 １６ 光学増幅器 １８ 利用装置 ２０ 光学送信器 ４０ 光学送信器 ４１，４３，４７ パス ４２ 光学ソース ４４ 変調器 ４５ 第１増幅器 ４６ 第２増幅器 ４８ 利用装置 ４９ 光学伝送パス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/142 10/04 10/06 (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 フレデリック ウィレム ウィレムズ オランダ 1261エムエル，ブラリキュム, デ ノアド 10
Claims (14)
- 【請求項１】 （Ａ）第１信号を生成する光学ソース
（４２）と、（Ｂ）前記第１信号を増幅する変調前光学
増幅器（４５）と、（Ｃ）前記第１信号に情報を載せて
変調された第２信号を生成する光学変調器（４４）と、
（Ｄ）前記第２信号を増幅する変調後光学増幅器（４
６）と、からなることを特徴とする光学送信器。 - 【請求項２】 前記変調前光学増幅器（４５）のゲイン
は１以上であり、前記送信器のキャリア対ノイズ比が飽
和レベル以下であることを特徴とする請求項１記載の光
学送信器。 - 【請求項３】 前記光学変調器（４４）は、極性依存型
変調器であり、前記変調前光学増幅器（４５）は、極性
保持型増幅器であることを特徴とする請求項１記載の光
学送信器。 - 【請求項４】 前記光学変調器（４４）は、極性依存型
変調器であり、（Ｅ）前記変調前増幅器（４５）と前記
光学変調器（４４）との間に配置された極性制御装置を
さらに有することを特徴とする請求項１記載の光学送信
器。 - 【請求項５】 前記光学変調器（４４）は、リチウムナ
イオバイト製の電子光学変調器であることを特徴とする
請求項３または４記載の光学送信器。 - 【請求項６】 前記光学変調器（４４）は、アナログ変
調器を含むことを特徴とする請求項１記載の光学送信
器。 - 【請求項７】 前記光学ソース（４２）は、３００ＭＨ
ｚ以下のライン幅を有するＣＷ第１信号を生成するレー
ザを含むことを特徴とする請求項１記載の光学送信器。 - 【請求項８】 前記光学ソース（４２）は、５ＭＨｚ以
下のライン幅を有するＣＷ第１信号を生成するレーザを
含むことを特徴とする請求項７記載の光学送信器。 - 【請求項９】 （Ａ）３００ＭＨｚのライン幅を有する
ＣＷキャリア信号を生成するレーザソース（４２）と、
（Ｂ）前記ＣＷキャリア信号を増幅する第１増幅器（４
５）と、（Ｃ）前記ＣＷキャリア信号にアナログ情報を
載せる光学変調器（４４）と、（Ｄ）前記光学変調器
（４４）からの変調信号を増幅する第２増幅器（４６）
と、からなり、前記第２増幅器（４６）のゲインは、１
以上かつ前記送信器のキャリア波対ノイズ比が飽和レベ
ル以下であることを特徴とする光学送信器。 - 【請求項１０】 前記光学変調器（４４）は、極性依存
型変調器であり、前記レーザソース（４２）は、前記変
調器の極性に適合した極性信号として前記キャリア信号
を生成し、前記第１増幅器（４５）は、極性保持型増幅
器であることを特徴とする請求項９記載の光学送信器。 - 【請求項１１】 前記光学変調器（４４）は、極性依存
型変調器であり、前記レーザソース（４２）は、前記変
調器（４４）の極性に適合した極性信号として前記キャ
リア信号を生成し、（Ｅ）第１増幅器（４５）と光学変
調器（４４）との間に配置された極性制御装置をさらに
有することを特徴とする請求項９記載の光学送信器。 - 【請求項１２】 前記レーザソース（４２）は、５ＭＨ
ｚ以下のライン幅を有するＣＷ第１信号を生成するレー
ザを含むことを特徴とする請求項９記載の光学送信器。 - 【請求項１３】 （Ａ）３００ＭＨｚのライン幅を有す
るＣＷキャリア信号を生成するレーザソース（４２）
と、（Ｂ）前記キャリア信号に情報を載せて、変調され
た第２信号を生成する光学変調器（４４）と、（Ｃ）キ
ャリア信号が前記変調器（４４）に入力される前に、そ
のキャリア信号を増幅する変調前増幅器（４５）とから
なることを特徴とする請求項１０記載の光学送信器。 - 【請求項１４】 前記レーザソース（４２）は、５ＭＨ
ｚ以下のライン幅を有するＣＷ第１信号を生成するレー
ザを含むことを特徴とする請求項１３記載の光学送信
器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/853135 | 1997-05-08 | ||
| US08/853,135 US6023362A (en) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | Optical transmitter having pre-modulation amplification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1131858A true JPH1131858A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=25315163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10120479A Pending JPH1131858A (ja) | 1997-05-08 | 1998-04-30 | 光学送信器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6023362A (ja) |
| EP (1) | EP0877477A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1131858A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258323A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | パルスレーザ装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3173591B2 (ja) * | 1998-06-09 | 2001-06-04 | 日本電気株式会社 | 光送信器と光伝送システムおよび信号光変調方法 |
| US6549311B1 (en) * | 1999-07-14 | 2003-04-15 | Lucent Technologies Inc. | Wave division multiplexing channel telemetry by phase modulation |
| US6842587B1 (en) * | 2000-03-30 | 2005-01-11 | Nortel Networks Limited | Use of amplified spontaneous emission from a semiconductor optical amplifier to minimize channel interference during initialization of an externally modulated DWDM transmitter |
| US6490070B1 (en) * | 2000-07-28 | 2002-12-03 | Terabeam Corporation | Method and apparatus for polarization tracking in wireless optical communication systems |
| US6744947B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-06-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High power, low noise, fluorescent device and methods related thereto |
| KR100547781B1 (ko) * | 2003-06-10 | 2006-01-31 | 삼성전자주식회사 | 편광 듀오바이너리 광전송장치 |
| US7573902B2 (en) | 2003-08-28 | 2009-08-11 | The Boeing Company | Fibre channel interface unit |
| US20050053022A1 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-10 | The Boeing Company | Encoding and merging multiple data streams of fibre channel network |
| US7729374B2 (en) * | 2003-08-28 | 2010-06-01 | The Boeing Company | Fibre channel interface apparatus and methods |
| BRPI0402310A (pt) * | 2004-06-09 | 2005-02-15 | Ricardo Simoyama Napoli | Disposição construtiva introduzida em aparelho de projeção de imagens a laser |
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|---|---|---|---|---|
| US4893923A (en) * | 1986-10-06 | 1990-01-16 | Laser Science, Inc. | Doppler laser radar system |
| US5359450A (en) * | 1992-06-25 | 1994-10-25 | Synchronous Communications, Inc. | Optical transmission system |
| DE4234599A1 (de) * | 1992-08-22 | 1994-02-24 | Sel Alcatel Ag | Optischer Sender |
| US5434876A (en) * | 1992-10-23 | 1995-07-18 | At&T Bell Laboratories | Article comprising an optical waveguide laser |
| GB9401488D0 (en) * | 1994-01-26 | 1994-03-23 | British Telecomm | Optical communications |
| US5450427A (en) * | 1994-10-21 | 1995-09-12 | Imra America, Inc. | Technique for the generation of optical pulses in modelocked lasers by dispersive control of the oscillation pulse width |
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| US5710651A (en) * | 1995-12-13 | 1998-01-20 | California Institute Of Technology | Remote millimeter-wave antenna fiber optic communication system using dual optical signal with millimeter-wave beat frequency |
-
1997
- 1997-05-08 US US08/853,135 patent/US6023362A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-04-28 EP EP98303325A patent/EP0877477A3/en not_active Ceased
- 1998-04-30 JP JP10120479A patent/JPH1131858A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008258323A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | パルスレーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0877477A2 (en) | 1998-11-11 |
| EP0877477A3 (en) | 2001-02-14 |
| US6023362A (en) | 2000-02-08 |
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