JPS63179633A

JPS63179633A - 光通信方式

Info

Publication number: JPS63179633A
Application number: JP62010075A
Authority: JP
Inventors: Noburu Shibata; 宣柴田; Mitsuhiro Tatsuta; 立田　光廣; Fumihiro Nihei; 二瓶　文博; Katsunari Okamoto; 勝就岡本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-01-21
Filing date: 1987-01-21
Publication date: 1988-07-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は光通信方式に関し、特に送信局側から音声、画
像、データなど多種類の情報を加入者に周波数多重光伝
送し、加入者側において、任意のチャンネルを選択して
受信する光通信方式に関するものである。

［従来の技術］これまで加入者系を対象とした周波数多重伝送実験とし
てチャンネル周波数間隔５［ｉＨｚ、チャンネル数４．
中間周波数１．５ＧＩＩｚに設定された光ヘテロダイン
検波方式による双方向伝送実験（Ｅ、Ｊ。

Ｂａｃｈｕｓ、ｅｔ　ａｌ、、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、　Ｌ
ｅｔｔ、、ｖｏｌ、２１．ｐｐ、１２０３−１２０５．
１９８５）が成功している。しかし、５０〜１００チャ
ンネル程度の多チャンネル化および例えば１００の加入
者を超える多数の加入者を対象とする場合、送信局側に
設置された主光源と受信端の加入者に設置された局発光
で原を用いた光ヘテロダイン検波方式では、各チャンネ
ル周波数の加入者側における光出力は信号電力を分配配
分する結果、−加入者あたりの信号受光レベルは減少す
ることになり、受信レベルが一５５ｄＢｍ以下になると
１０−７〜１０−９程度の誤り事態下の情報伝送を行う
ことが不可能になる（　Ｔ、Ｇ、ｌＩＯｄｇｋｉｎｓｏ
ｎ、　ｅｔ　ａｌ、、　Ｂｒ。

Ｔｅｌｅｃｏｍ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ、　Ｊ、、　ｖｏｌ
、３．ｐｐ、５−７８．１９８５）。

受信レベルを改善するためには主光源の高出力化が必要
である。しかし、主光源の高出力化は光ファイバ伝送線
路内で発生する誘導ブリユアン（Ｏｒｉｌｌｏｕｉｎ）
　　光（Ｄ、Ｃｏｔｔｅｒ、Ｊ、Ｏｐｔ、（：ｏｍｍｕ
ｎ、、ｖｏｌ、１゜ｐｐ、１Ｏ−ｘ９．＋９ａ３）によ
り光ファイバ内入射電力に上限が存在し、誘導ブリユア
ン散乱光に対する閾値以下で周波数多重伝送システムを
動作する必要がある。波長１．３μｍおよび１．５５μ
ｍ帯では光ファイバの損失値が各々０．５ｄＢ／ｋｍ、
Ｏ，１７ｄＢ／ｋｍと極めて低損失なため誘導ブリユア
ン光は数ｍＷ程度の人力光電力で容易に゛発生する。従
って、信号の人力光電力が上限値を有するため、加入者
数の増加と共に受信レベルが低下し信号の誤り率の増加
をまねく欠点がある。また、チャンネル使用に対する料
金を課金するためには加入者のチャンネル専有率を電気
信号の形で送信局側へ送り返す必要があり、そのための
装置を具備する必要があり、周波数多重伝送システムを
高価なものとする欠点がある。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、上述した従来の欠点である加入者数の増加と
共に受信レベルが低下し信号の誤り率が増加することお
よびシステムの高価格化を解決し、加入者数が増加して
も良好に受信を行うことができ、かつ課金のための受信
状態モニタリングを容易に行うことのできる光通信方式
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］このような目的を達成するために、本発明は、それぞれ
周波数の異なる複数の信号光波を合波および分波して複
数の光ファイバ伝送路に入射し、複数の光ファイバ伝送
路のそれぞれの受信端における受信装置に設けた発光手
段の励起光周波数を調整して複数の信号光波のうちの任
意の周波数の信号光波を選択的にブリユアン光増幅して
受信することを特徴とする。

また本発明の光通信方式は、それぞれ周波数の異なる複
数の信号光波を合波および分岐して複数の光ファイバ伝
送路に入射し、複数の光ファイバ伝送路のそれぞれの受
信端における受信装置に設けた発光手段の励起光周波数
を調整して複数の信号光波のうちの任意の周波数の信号
光波を選択的にブリユアン光増幅して受信し、かつ受信
の状態を光ファイバ伝送路を伝搬する励起光の光電力を
検出してモニタすることを特徴とする。

［作　用コ本発明によれば、加入者側から特定のチャンネル周波数
の信号成分のみをブリユアン光増幅を用いて選択的に受
信することができるので加入者数が増えても良好な受信
を行うことができる。また、同時に加入者のチャンネル
使用状況を加入者側から発せられた励起光出力を信号送
出側でモニターすることにより、使用量に対応した料金
を課金することができる。

［実施例コ以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

因】１」工第１図は本発明の第１の実施例を説明する図であって、
１−１．１−２．・・・、ｌ−Ｎは信号発生器、２−１
．２−２　。

・・・、２−Ｎは信号送信用光源、３−１．３−２．・
・・、３−Ｎは光アイソレータ、４は光合分波器であり
、この例では信号発生器、信号送信用光源、光アイソレ
ータおよび光合分波器は送信局Ｓ内に設けられている。

５−１．５−２．・・・、５−Ｍは加入者光ファイバ伝
送線路、６−１．６−２　、・・・、６−Ｍは加入者側
受信装置である。加入者側受信装置の詳細をｉ番目の加
入者について図示する。７は光結合器、８は光検出器、
９は光アイソレータ、１０はブリユアン信号光増幅用の
励起光源、１１は信号復調装置である。他の加入者側受
信装置は全く同様なので図示を省略する。

信号発生器１−１．１−２．・・・、１−Ｎからの各電
気信号は例えばＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｆｅ
ｅｄｂａｃｋ）　レーザ等の単゛−縦モード発振で狭ス
ペクトル線幅の光波を発生する光源２−１．２−２．・
・・、２−Ｎにより、異なる光周波数キャリアｆｌ、ｆ
２．・・・、ｆＮの光信号に変換され、光アイソレータ
３−１．３−２．・・・、３−Ｎを通過した後、光合分
波器４により、スター状に分岐した光ファイバ伝送線路
５−２．５−２　、・・・、５−Ｍを伝搬して、全ての
チャンネルの周波数キャリアが加入者受信装置６−１．
６−２　。

・・・、６−Ｍへ伝送される。従って、各チャンネルの
光電力は光合分波器４を通過後１７Ｍに減じられる。

そこでｉ番目の加入者受信装置６−ｉを例にとって、以
下本方式の機能を説明する。加入者が励起光源ｌＯを動
作させると、光源ｌＯより発し光アイソレータ９を通過
して光結合器７へ入射された光は光ファイバ線路５−ｉ
内にブリユアン光増幅領域を発生し、これにより、光フ
ァイバ線路５−ｉを伝搬する信号光が光増幅される。増
幅された光は光検出器８により電気信号に変換され、信
号復調装置１１によって元の電気信号波形が復元される
。この光増幅がおこる光周波数は、励起光源１０の光周
波数ｆ　ｐｕｌｌＩＰより νＢ＝（２ｎｖｍ／λ）（１）だけ周波数シフトした光周波数領域に存在する。

ただし、式（１）においてｎは屈折率、ＶＢは音響フォ
ノンの速度、λは波長である。通信用光ファイバの場合
、ブリユアン光周波数シフト量νＢは波長λ＝　０．８
　μｍ、　１．３μｍ、１．５５μｒｎ帯で各々、２１
ＧＨｚ、１４ＧＨｚ、１１ＧＨｚであり、システムの動
作波長に応じ、ブリユアン光周波数シフト量ν、は異な
る。特定の動作波長に対し、励起光源の光周波数を加入
者側で掃引すると、同時にブリユアン光増幅領域も一定
の周波数差ν、を伴って掃引される。従って、光周波数
ｆｊの信号光周波成分を選択的に光増幅したい場合、加
入者側で、ｆ　ｐｕｍｐ＝　ｆ　Ｊ＋νＢ（２）の関係を満足するようにｆ　Ｐ　ｕ　ｍ　ｐを固定すれ
ば周波数ｆ、のチャンネルのみ選択して光増幅すること
ができる。

ブリユアン光増幅領域のスペクトル線幅△ν８は純粋石
英のバルクガラスに対し、波長０．５〜１．５５μｍ帯
に対し、２０〜２００ＭＨｚ程度である。ブリユアン利
得幅の測定結果の一例を第２図に示す。

図示のように本測定例で得られた線幅△νＢは約１５０
ＭＩＩｚである。従って、信号キャリア周波数の間隔を
数Ｇ　１１　ｚに設定すれば、充分選択的に特定のチャ
ンネル周波数を加入者側から供給される励起光波により
光増幅できるので、受信者側で特定のチャンネルを選択
して受信することができる。またブリユアン利得Ｇは人
力光電力ｐｐｕｍｐに比例して調整することができる。

−例として波長λ−１，３μｍ、光ファイバ長Ｌ＝５に
ｍ、人力励起光電力ｐｐｕ□＝　２０ｍＷとした場合Ｇ
々２３ｄＢである。従って、数十ｍＷレベルの入力励起
光電力で他のチャンネル周波数成分に比べ２０ｄＢ以上
の利得を有するチャンネル選択が可能であり、従来の光
ヘテロダイン検波技術と比較して特定のチャンネルのみ
受信感度を大幅に改善することができる。

実施例２第３図に本発明の第２の実施例を示す。第１図における
と同一の部分は同一の参照俳号を付して説明する。１２
−１．１２−２．−．１２−Ｍは送信局Ｓ内に設けられ
た各加入者ごとの光電力モニター用光結合器である。ｉ
番目の加入者に対するモニター装置についてのみ具体的
に図示し、他の加入者については全く同様なので図示を
省略する。１２−ｊはｉ番目の加入者用の光電力モニタ
ー用光結合器、１３は光検出器、１４は一定の閾値を越
える光電力に対し、時間を計数するための計数装置、１
５は計数量を記憶するための記憶装置である。

加入者側の励起光源ｌＯから発せられた光波は光ファイ
バ伝送線路５−ｉにブリユアン光増幅が可能な周波数領
域を生じさせると同時に、伝送線路５−ｉを送信局側に
向って伝搬する。その伝搬光は送信局側の光合分波器４
と光ファイバ伝送線路５−ｉ　との間に設置された光結
合器１２−４を介して、光検出器１３により検出され、
検出された受光光電力から加入者側受信装置の動作が“
ｏｎ（受信）”か“ｏｆｆ（非受信）°゛かの状態を判
別することかできる。光検出器１３として、単なる光電
力計ではなく、光ヘテロダイン検出技術等を用いて、光
周波数をも弁別する機能を付加すれは、加入者の受信チ
ャンネル毎の計数も可能である。一定の閾値を越える光
電力を受光した時間は計数装置１４により積算し、記ｔ
Ｑ装置１５に積算量を記↑７ａシ、この量に応じた料金
を課金することが可能である。本発明による課金方法は
電気回路系を用いて送信側へ転送する従来技術とは異な
り、同一の光伝送線路を用いて課金することが可能であ
る。

なお、第１図および第３図に示した実施例では信号発生
器１−１ないし１−Ｎ、送信用光源２−１ないし２−Ｎ
および光アイソレータ３−１ないし３−Ｎの全てが送信
局内に設けられている例を示したが、これら信号発生器
、送信用光源および光アイソレータのそれぞれの一部ま
たは全ては送信局外の他の場所に設けられ、電気信号線
もしくは光信号線を通じて送信局内の装置に接続される
ようにしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように来光通信方式は、周波数多重伝送シ
ステムにおいて、加入者側から特定のチャンネル周波数
の信号成分のみをブリユアン光切１Ｇを用いて選択的に
受信することができるので加入者数が増えても良好な受
信を行うことができる。また、同時に加入者のチャンネ
ル使用状況を加入者側から発せられた励起光出力を信号
送出側でモニターすることにより、使用量に対応した料
金を課金することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は波長λ＝　８２８ｎｍにおいて測定したブリユ
アン利得スペクトルの測定結果の例を示す図、第３図は
本発明の他の実施例の構成図である。１−１．１−２．・・・、　１−Ｎ　　・・・　信号発
生器、２−１．２−２．・・・、２−Ｎ　　・・・　光
源、３−１．３−２　、・・・、３−Ｎ　　・・・　光
アイソレータ、４　・・・　光合分波器、５−Ｊ、５−２．・・・、５−Ｍ　　・・・　光ファイ
バ伝送線路、８−１．［ｉ−２，・・・、６−Ｍ　　・
・・　加入者側受信装置、７・・・ｉ番目の加入者側受
信装置内の光結合器、８・・・ｉ番目の加入者側受信装
置内の光検出器、９・・・ｉ番目の加入者側受信装置内
の光アイソレータ、ｌＯ・・・ｉ番目の加入者側受信装置内のブリユアン光
増幅用励起光源、１１・・・ｉ番目の加入者側受信装置内の信号復調器、１２−１．１２−２　、・・・、１２−Ｍ・・・　光結
合器、１３・・・ｉ番目の加入者用の光検出器、１４・
・・ｉ番目の加入者用の計数装置、１５・・・ｉ番目の
加入者用の記憶装置。

Claims

【特許請求の範囲】１）それぞれ周波数の異なる複数の信号光波を合波およ
び分波して複数の光ファイバ伝送路に入射し、該複数の
光ファイバ伝送路のそれぞれの受信端における受信装置
に設けた発光手段の励起光周波数を調整して前記複数の
信号光波のうちの任意の周波数の信号光波を選択的にブ
リユアン光増幅して受信することを特徴とする光通信方
式。２）それぞれ周波数の異なる複数の信号光波を合波およ
び分波して複数の光ファイバ伝送路に入射し、該複数の
光ファイバ伝送路のそれぞれの受信端における受信装置
に設けた発光手段の励起光周波数を調整して前記複数の
信号光波のうちの任意の周波数の信号光波を選択的にブ
リユアン光増幅して受信し、かつ該受信の状態を前記光
ファイバ伝送路を伝搬する前記励起光の光電力を検出し
てモニタすることを特徴とする光通信方式。