JP2000201106A - 光伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多重化された光信号のチャネル識別を行うと
きに光送出信号に与える影響を抑えることができ、伝送
路光ファイバへの入力電力が高い場合でも、ＳＢＳを抑
制することができる光伝送システムを提供する。 【解決手段】 光伝送システムは、各光源の波長毎に異
なる低周波数信号で周波数変調される波長λ１，λ２の
光源４１１，４２１、低周波数ｆ１，ｆ２を発生する低
周波信号源４１２，４２２、駆動回路４１３，４２３及
び光変調器４１４，４２４からなる複数の光送信器４１
０，４２１と、光信号を波長多重する光合波器３０と、
光信号を送信の波長λ１，λ２，…に分波する光分波器
５０と、波長λ１，λ２の光信号を透過させる光フィル
タ６１，７１、光信号を受光し電気信号へと再生するＲ
Ｘ６２，７２、光信号の光周波数を弁別する光周波数弁
別器５１１，５２１及び重畳された低周波数ｆ１，ｆ２
成分のみを検出する低周波信号検出部５１２，５２２か
らなる複数の光受信器５１０，５２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光多重伝送システ
ムに関し、特に、誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ：Stimul
ated Burillouin Scattering）の影響を抑えるべく光源
に加える微小な周波数変調信号を用いて、多重化された
光信号のチャネル識別を可能にする光伝送システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】最近、画像情報等の伝送すべきデータ量
が増えており、それらを多重化して伝送する光伝送シス
テムも益々大容量化の需要が高まっている。

【０００３】今までは光信号の変復調速度を上げること
で大容量化を実現してきたが、変復調を行うためのＩＣ
や光素子の高速化が困難になってきた。光伝送システム
の容量は４０Ｇ〜１Ｔｂｉｔ／ｓが要求されるのに対し
て、前述の変復調速度は１０〜２０Ｇｂｉｔ／ｓまでが
実用レベルであり、この問題を解決するのは、光領域で
の多重化技術が有効で、学会レベルでは多数提案されて
いる。

【０００４】光領域での多重化技術には２つあり、１つ
は波長の異なる光信号を多重する光波長分割多重（ＷＤ
Ｍ：Wavelength Division Multiplexing）、もう１つは
時間軸上で光信号を多重する光時分割多重（ＯＴＤＭ：
Optical Time Division Multiplexing）である。

【０００５】最近では、更に踏み込んで、各光信号にチ
ャネル識別するための識別情報を付与する手段を有する
送信器と、受信後に光信号に含まれる識別信号を抽出す
る識別情報識別回路及び、その識別信号により各光信号
を所定の出力先に出力する手段を有する受信器とから構
成される光伝送システムが提案されている。例えば、こ
のような光伝送システムとしては、特開平８−３２１８
０５号公報に開示されたものがある。

【０００６】図８は従来のＷＤＭによる光伝送システム
の構成を示す図である。

【０００７】図８において、光送信装置１００は、波長
が各々異なる複数の光送信器１０，２０、及び複数の光
送信器１０，２０からの光信号を波長多重して伝送路フ
ァイバ４０に送出する光合波器３０から構成される。

【０００８】光送信器１０は、波長λ１の光源１１と、
周波数ｆ１の低周波数を発生する発振器１２と、入力さ
れたデータ信号を周波数ｆ１の低周波数で振幅変調する
駆動回路１３と、光源１１からの光信号を駆動回路１３
の出力信号により変調する光変調器１４とから構成され
る。同様に、光送信器２０は、波長λ２の光源２１と、
周波数ｆ２の低周波数を発生する発振器２２と、入力さ
れたデータ信号を周波数ｆ２の低周波数で振幅変調する
駆動回路２３と、光源２１からの光信号を駆動回路２３
の出力信号により変調する光変調器２４とから構成され
る。以下同様に、光送信装置１００は、各波長毎に異な
る周波数で振幅変調された光チャネルを複数備える。

【０００９】光合波器３０は、波長が各々異なる複数の
光送信器１０，２０からの光信号を波長多重して伝送路
光ファイバ４０に送出する。

【００１０】伝送路光ファイバ４０には、線形中継器４
５が設置され、中継器４５を介して伝送される。中継器
４５としては、最近実用化されているエルビウムドープ
光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium-Doped Fiber Amp
lifier）が使用される。

【００１１】また、光受信装置２００は、伝送された光
信号を送信の波長λ１，λ２，…に分波する光分波器５
０、分波された各々の波長成分を受光する複数の光受信
器６０，７０、複数の光受信器６０，７０からの受信信
号を電気的に切り替える電気スイッチ８０、及び複数の
光受信器６０，７０からの検出信号を基に電気スイッチ
８０を制御する制御回路９０から構成される。

【００１２】光受信器６０は、波長λ１の光信号を透過
させる光フィルタ６１と、波長λ１の光信号を受光し電
気信号へと再生する光受信器（ＲＸ）６２と、光フィル
タ６１からの光信号の一部を光／電気（Ｏ／Ｅ）変換し
て受光する光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）６３と、Ｏ／Ｅ６
３出力から前記振幅変調の周波数ｆ１成分のみを検出す
る低周波信号検出部６４とから構成される。同様に、光
受信器７０は、波長λ２の光信号を透過させる光フィル
タ７１と、波長λ２の光信号を受光し電気信号へと再生
する光受信器（ＲＸ）７２と、光フィルタ７１からの光
信号の一部を光／電気変換して受光するＯ／Ｅ７３と、
Ｏ／Ｅ７３出力から前記振幅変調の周波数ｆ２成分のみ
を検出する低周波信号検出部７４とから構成される。こ
のように、光受信装置２００は、各波長毎に異なる周波
数で振幅変調された光信号を分波して、各波長の光信
号、及び振幅変調の周波数成分を検出するチャネルを複
数備える。

【００１３】制御回路９０は、低周波信号検出部６４，
７４からの信号に従い、光受信器（ＲＸ）６２，７２で
再生された電気信号を所定の出力先に出力するように電
気スイッチ８０を制御する。なお、必要に応じて出力先
を変更するようにしてもよい。

【００１４】上記ＷＤＭによる光伝送システムの動作を
説明する。

【００１５】まず、駆動回路１３では、入力されたデー
タ信号を周波数ｆ１の低周波数で振幅変調し、この振幅
変調したデータ信号を光変調器１４に出力する。光変調
器１４では、波長λ１の光源１１からの光信号を、駆動
回路１３を介して入力された駆動信号により変調し光合
波器３０に出力する。同様に、駆動回路２３では、入力
されたデータ信号を周波数ｆ２の低周波数で振幅変調
し、この振幅変調したデータ信号を光変調器２４に出力
する。光変調器２４では、波長λ２の光源２１からの光
信号を、駆動回路２３を介して入力された駆動信号によ
り変調し光合波器３０に出力する。

【００１６】以後、各波長毎に異なる周波数で振幅変調
された光信号は、光合波器３０に入力され、光合波器３
０では、これら波長λ１，λ２，…の光信号を波長多重
して伝送路ファイバ４０に送出する。伝送路光ファイバ
４０へと送出された光信号は、中継器４５を介して光受
信側に伝送される。

【００１７】伝送された光信号は、まず光分波器５０に
より分波される。光フィルタ６１では、波長λ１の光信
号を透過させ、光受信器６２により電気信号へと再生さ
れる。光フィルタ６１からの光信号の一部は、Ｏ／Ｅ６
３により電気信号に変換され、低周波信号検出部６４は
その電気信号から前記振幅変調の周波数ｆ１成分のみを
検出して制御回路９０に出力する。

【００１８】以上と同様の機能を各波長の光チャネル毎
に有しており、各波長毎に電気信号を再生するととも
に、重畳された低周波信号を検出する。

【００１９】制御回路９０では、低周波信号検出部６
４，７４からの信号に従い、光受信器（ＲＸ）６２，７
２で再生された電気信号を所定の出力に出力するように
電気スイッチ８０を制御する。

【００２０】図９は従来のＯＴＤＭによる光伝送システ
ムの構成を示す図であり、前記図８と同一構成部分には
同一符号を付している。

【００２１】図９において、光送信装置１１０は、光源
１１、各チャネルの伝送速度と同じ周波数ｆ０の周波数
を発生する発振器１５、光スイッチ１６、波長が各々異
なる複数の光送信器１７，２７、及び複数の光送信器１
７，２７からの光信号をビット多重により波長多重して
伝送路ファイバ４０に送出する光合波器３１から構成さ
れる。

【００２２】光スイッチ１６は、波長λ１の光源１１か
らの光信号を、各チャネルの伝送速度と同じ周波数ｆ０
の正弦波またはクロック信号により変調し、１ｂｉｔの
半分のパルス幅を有するパルス列を生成する。

【００２３】光送信器１７は、周波数ｆ１の低周波数を
発生する発振器１２と、入力されたデータ信号を周波数
ｆ１の低周波数で振幅変調する駆動回路１３と、光スイ
ッチ１６からの光信号を駆動回路１３の出力信号により
変調する光変調器１４とから構成される。同様に、光送
信器２７は、周波数ｆ２の低周波数を発生する発振器２
２と、入力されたデータ信号を周波数ｆ２の低周波数で
振幅変調する駆動回路２３と、光スイッチ１６からの光
信号を駆動回路２３の出力信号により変調する光変調器
２４とから構成される。

【００２４】また、光受信装置２１０は、伝送された光
信号を２分岐する光分岐器５１、周波数ｆ０のクロック
成分を抽出するクロック抽出部５２、抽出した周波数ｆ
０のクロック成分により入力光信号をスイッチングして
ビット分離を行う光スイッチ５３、ビット分離された各
々の光信号を受光する複数の光受信器６５，７５、複数
の光受信器６５，７５からの受信信号を電気的に切り替
える電気スイッチ８０、及び複数の光受信器６５，７５
からの検出信号を基に電気スイッチ８０を制御する制御
回路９０から構成される。

【００２５】光受信器６５は、ビット分離された一方の
光信号を受光し電気信号へと再生する光受信器（ＲＸ）
６２と、光スイッチ５３からの光信号の一部を光／電気
変換して受光するＯ／Ｅ６３と、Ｏ／Ｅ６３出力から前
記振幅変調の周波数ｆ１成分のみを検出する低周波信号
検出部６４とから構成される。同様に、光受信器７５
は、ビット分離された他方の光信号を受光し電気信号へ
と再生する光受信器（ＲＸ）７２と、光スイッチ５３か
らの光信号の一部を光／電気変換して受光するＯ／Ｅ７
３と、Ｏ／Ｅ７３出力から前記振幅変調の周波数ｆ２成
分のみを検出する低周波信号検出部７４とから構成され
る。

【００２６】上記ＯＴＤＭによる光伝送システムの動作
を説明する。

【００２７】発振器１５では、各チャネルの伝送速度と
同じ周波数ｆ０の周波数を発生し、光スイッチ１６に供
給している。

【００２８】波長λ１の光源１１からの光信号は、各チ
ャネルの伝送速度と同じ周波数ｆ０の正弦波またはクロ
ック信号により光スイッチ１６を介して変調され、１ｂ
ｉｔの半分のパルス幅を有するパルス列を生成する。光
スイッチ１６からの光信号は２分岐され、２台の光送信
器１７，２７へと入力される。入力された各々の光信号
は、前記図８の場合と同様に駆動回路１３，２３を介し
て変調された光変調器１４，２４により変調される。こ
こで、各駆動回路１３，２３の駆動信号は、各波長毎に
異なる周波数（発振器１２からの周波数ｆ１と、発振器
２２からの周波数ｆ２）で振幅変調される。

【００２９】２台の光送信器１７，２７からの光信号
は、光合波器３１によりビット多重され、前記図８の場
合と同様に伝送路ファイバ４０へと送出される。

【００３０】伝送路ファイバ４０からの光信号は、光分
岐器５１により２分岐され、一方は光スイッチ５３に入
力され、他方はクロック抽出部５２に入力される。

【００３１】クロック抽出部５２に入力される光信号に
は、周波数ｆ０のクロック成分が含まれているため、ま
ず、クロック抽出部５２において入力光信号を光電変換
し、中心周波数ｆ０のバンドパスフィルタを通すことに
より周波数ｆ０のクロック成分を抽出する。そして、抽
出した周波数ｆ０のクロック成分により、光スイッチ５
３において入力光信号をスイッチングする。これによ
り、ビット分離が可能となる。

【００３２】光スイッチ５３からの各光信号は、光受信
器（ＲＸ）６２，７２で電気信号に再生されるととも
に、Ｏ／Ε６３，７３及び低周波信号検出部６４，７４
において、その一部から重畳された低周波信号を検出す
る。

【００３３】制御回路９０では、低周波信号検出部６
４，７４からの信号に従い、光受信器６２，７２で再生
された電気信号を所定の出力先に出力するように電気ス
イッチ８０を制御する。この場合、必要に応じて出力先
を変更するようにしてもよい。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の光伝送システムにあっては、以下に述べるよう
な問題点があった。

【００３５】すなわち、光変調器を変調するための駆動
信号に低周波成分を振幅変調として重畳するため、光送
信信号のアイ開口度すなわちＳＮ比が劣化する。また、
受信側でその低周波成分を検出しなければならないた
め、少なからずある程度の振幅変調を掛けなければなら
ず、その影響によるアイ開口度の劣化は無視できるもの
ではない。

【００３６】更に、以下に詳述するように、伝送路光フ
ァイバ内での非線形効果の一つである、誘導ブリルアン
散乱（以下、ＳＢＳという）を抑制するため、光送信信
号において周波数変調を掛けなければならず、益々アイ
開口度が劣化する。

【００３７】最近、超高速外部変調器及び高出力エルビ
ウム添加光ファイバ増幅器の開発により、周波数チャー
ピングが少なく、かつ、出力＋２０ｄＢｍ以上の送信光
源が実現可能になった。このようなコヒーレントで高出
力の信号光を光ファイバにより伝送させる場合、ＳＢＳ
が生じる。

【００３８】ＳＢＳは、光ファイバにおいては入力信号
光の伝播方向と反対方向に発生する。この結果、ＳＢＳ
が生じると反射光電力が大きくなり、いかに入力光電力
を大きくしてもファイバ出力端に到達する電力はある一
定以上増えなくなる。また、反射光の影響により、受信
器側で誤り率が顕著に劣化する。

【００３９】この現象は、光ファイバへの入力光電力が
大きほど顕著に現れ、その現れ始める入力光電力はＳＢ
Ｓしきい値と定義される。したがって、信号光電力をＳ
ＢＳしきい値以下に設定しなければならず、入力光電力
限界の問題を生じる（参考文献：電子情報通信学会、光
通信システム研究会ＯＣＳ９１−４９）。

【００４０】しかしながら、レーザダイオード（ＬＤ）
に微少な周波数変調を加えることにより、このＳＢＳし
きい値を改善（すなわち高く）することができる。

【００４１】例えば、従来の光送信器（電子情報通信学
会、光通信システム研究会ＯＣＳ９１−４９）では、図
１０に示すような構成をとっている。

【００４２】図１０は従来のＳＢＳの抑制方法を説明す
るための図である。

【００４３】図１０において、３０１はＬＤ、３０２は
電流源、３０３は周波数変調用信号源、３０４は駆動回
路、３０５は光変調器、３０６は光増幅器、３０７は伝
送路ファイバである。

【００４４】定電流源３０２によりバイアスされるＬＤ
３０１から出力された光は、外部変調器３０５に入力さ
れ、駆動回路３０４を介してデータ入力信号により変調
される。外部変調器３０５の出力光信号は、光増幅器３
０６により高出力の光信号に増幅され、伝送路光ファイ
バ３０７へ出力される。ここで、周波数変調用信号源３
０３からＬＤ３０１のバイアス電流に対し微少な電流変
調を与える。電流変調を与える手段は、電流源でなくて
も電圧源から直接ＬＤ３０１のバイアス電圧を電圧変調
しても同様である。

【００４５】図１１は伝送路ファイバへの入力光を変え
た時の、伝送路ファイバからの反射光と伝送路ファイバ
からの透過後の光電力の変化の実測例を示す図であり、
図１０における周波数変調の変調電流振幅をパラメータ
としている。

【００４６】図１１に示すように、上記周波数変調を掛
けない場合（図１１の●参照）は、伝送路ファイバへの
入力電力が＋６ｄＢｍ以上で発生し始める。このことは
逆に言えば、ファイバ入力電力を＋１７ｄＢｍまで上げ
ようとするには、図１１の▼に示すように変調電流振幅
を８ｍＡｐｐまで増加させなければならない。

【００４７】本発明は、多重化された光信号のチャネル
識別を行うときに光送出信号に与える影響を抑えること
ができ、伝送路光ファイバへの入力電力が高い場合で
も、ＳＢＳを抑制することができる光伝送システムを提
供することを目的とする。

【００４８】また、本発明は、光出力波形のアイ開口度
を劣化させないように、最適な変調度に自動的に制御で
きる光伝送システムを提供することを目的とする。

【００４９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光伝送シス
テムは、光源に各光源の波長毎に異なる低周波数信号で
周波数変調または位相変調を与える手段を有し、光源の
波長が各々異なる複数の光送信器と、複数の光送信器か
らの光信号を波長多重する手段と、波長多重された光信
号を分岐する手段と、分岐された光信号から位相変調成
分または周波数変調成分を検出する手段と、位相変調成
分または周波数変調成分から低周波信号を検出する手段
と、低周波信号検出手段の出力に基づいて各チャネルの
光信号を、所定の出力先に出力する手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００５０】本発明に係る光伝送システムは、複数の光
信号チャネルを時分割多重する光時分割多重手段と、各
光信号チャネルを識別するための識別情報として各チャ
ネルの光信号に各々互いに異なる周波数で位相変調を与
える手段と、時分割された光信号から位相変調成分を検
出する手段と、位相変調成分から低周波信号を検出する
手段と、低周波信号検出手段の出力に基づいて各チャネ
ルの光信号を、所定の出力先に出力する手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００５１】本発明に係る光伝送システムは、波長多重
された光信号が伝送路ファイバへ入力される際の光電力
が、誘導ブリルアン散乱を生じさせるほど大きい場合、
該誘導ブリルアン散乱を生じないように、周波数変調ま
たは位相変調の周波数及び変調レベルを最適化したもの
であってもよい。

【００５２】本発明に係る光伝送システムは、伝送路フ
ァイバへの入力光電力と伝送路ファイバからの反射光電
力を各チャネルの波長毎にモニタする手段と、モニタ手
段の出力に基づいて誘導ブリルアン散乱を生じないよう
に、位相変調または周波数変調の周波数及び変調レベル
を最適化する制御手段とを備えた構成であってもよい。

【００５３】

【発明の実施形態】以下、図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。 第１の実施形態 図１は本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの
構成を示すブロック図であり、ＷＤＭによる光伝送シス
テムに適用した例である。本実施形態の説明にあたり前
記図８と同一構成部分には同一符号を付している。

【００５４】図１において、光送信装置４００は、波長
が各々異なる複数の光送信器４１０，４２０、及び複数
の光送信器４１０，４２０からの光信号を波長多重して
伝送路ファイバ４０に送出する光合波器３０から構成さ
れる。

【００５５】光送信器４１０は、波長λ１の光源４１１
と、周波数ｆ１の低周波数を発生する低周波信号源４１
２と、入力されたデータ信号から駆動信号を出力する駆
動回路４１３と、光源４１１からの光信号を駆動回路４
１３の出力信号により変調する光変調器４１４とから構
成される。同様に、光送信器４２０は、波長λ２の光源
４２１と、周波数ｆ２の低周波数を発生する低周波信号
源４２２と、入力されたデータ信号から駆動信号を出力
する駆動回路４２３と、光源４２１からの光信号を駆動
回路４２３の出力信号により変調する光変調器４２４と
から構成される。

【００５６】以下同様に、光送信装置４００は、各波長
毎に異なる周波数で周波数変調される光チャネルを複数
備える。

【００５７】光源４１１，４２１は、レーザダイオード
（ＬＤ）からなり、そのバイアス電流に対して、低周波
信号源４１２，４２２からの信号を重畳し、光出力信号
に対して十分影響しないようなレベルの微少な電流変調
をかける。すなわち、光源４１１，４２１に対し、各光
源の波長毎に異なる低周波数で周波数変調を与える構成
となっている。波長多重数を増やす場合は、従来例と同
様に、各チャネル毎に異なる周波数の低周波信号で電流
変調をかけるようにすればよい。

【００５８】ここで、周波数変調は位相変調と同義であ
り、光源４１１，４２１に電流変調を与える代わりに、
光変調器４１４，４２４出力に対して、光位相変調器に
より位相変調をかける構成としてもよい。この光位相変
調器は、前記図８の光変調器（強度変調器）１４，２４
と同様に、例えばＬｉＮｂＯ3結晶に光導波路を形成し
たマッハツェンダ型光変調器で実現することができる。

【００５９】駆動回路４１３，４２３は、光変調器４１
４，４２４のドライバ回路であり、入力電気信号から論
理が互いに反転した出力信号を光変調器４１４，４２４
の各々の電極に出力する。

【００６０】このように、本実施形態は、低周波信号の
重畳方法を、従来の振幅変調ではなく周波数変調にした
ものである。

【００６１】一方、光受信装置５００は、伝送された光
信号を送信の波長λ１，λ２，…に分波する光分波器５
０、分波された各々の波長成分を受光する複数の光受信
器５１０，５２０、複数の光受信器５１０，５２０から
の受信信号を電気的に切り替える電気スイッチ８０、及
び複数の光受信器５１０，５２０からの検出信号を基に
電気スイッチ８０を制御する制御回路９０から構成され
る。

【００６２】光受信器５１０は、波長λ１の光信号を透
過させる光フィルタ６１と、波長λ１の光信号を受光し
電気信号へと再生する光受信器（ＲＸ）６２と、光フィ
ルタ６１からの光信号の光周波数を弁別する光周波数弁
別器５１１と、光周波数弁別器５１１出力から重畳され
た低周波数ｆ１成分のみを検出する低周波信号検出部５
１２とから構成される。同様に、光受信器５２０は、波
長λ２の光信号を透過させる光フィルタ７１と、波長λ
２の光信号を受光し電気信号へと再生する光受信器（Ｒ
Ｘ）７２と、光フィルタ７１からの光信号の光周波数を
弁別する光周波数弁別器５２１と、光周波数弁別器５２
１出力から重畳された低周波数ｆ２成分のみを検出する
低周波信号検出部５２２とから構成される。

【００６３】光受信装置５００は、各波長毎に異なる周
波数で周波数変調された光信号を分波して、各波長の光
信号、及び周波数変調の周波数成分を検出するチャネル
を複数備える。

【００６４】このように、受信側では、前記図８のＯ／
Ｅ７１，７２の代わりに光周波数弁別器５１１，５２１
を用いた構成となっている。

【００６５】光周波数弁別器５１１，５２１からの電気
信号は各々低周波信号検出部５１２，５２２に入力さ
れ、重畳された低周波成分のみを抽出する。低周波信号
検出部５１２，５２２は、バンドパスフィルタ等で構成
すればよい。

【００６６】周波数弁別器５１１，５２１は、例えばマ
ッハツェンダ型の干渉計等で構成され、図２に示すよう
な弁別特性を有する。図２に示すように、周波数弁別器
５１１，５２１は、光周波数に対して出力電圧が変動す
る特性を有し、その出力電圧のピークから光周波数を弁
別することができる。また、このような周波数弁別器を
用いる構成に代えて、局発ＬＤを各々の波長毎に用意
し、へテロダイン検波により検出してもよい。

【００６７】制御回路９０は、低周波信号検出部５１
２，５２２からの信号に従い、光受信器（ＲＸ）６２，
７２で再生された電気信号を所定の出力先に出力するよ
うに電気スイッチ８０を制御する。なお、必要に応じて
出力先を変更するようにしてもよい。

【００６８】以下、上述のように構成されたＷＤＭ光伝
送システムの動作を説明する。

【００６９】光源４１１に、周波数変調効率の良いＬＤ
を用いることにより、微少な電流変調を与えるだけで周
波数変調が行うことができる。光源４１１では、低周波
信号源４１２からの低周波数ｆ１によって光出力信号に
対して影響を与えないような微少レベルの電流変調がか
けられており、この周波数変調がかけられた波長λ１の
光信号は、光変調器４１４に送出される。

【００７０】また、駆動回路４１３は、入力されたデー
タ信号を増幅して光変調器４１４に出力する。光変調器
４１４では、光源４１１からの波長λ１の光信号を、駆
動回路４１３を介して入力された駆動信号により変調し
光合波器３０に出力する。

【００７１】同様に、光源４２１では、低周波信号源４
２２からの低周波数ｆ２によって光出力信号に対して影
響を与えないような微少レベルの電流変調がかけられ、
この波長λ２の光信号は、光変調器４２４に送出され
る。駆動回路４２３は、入力されたデータ信号を増幅し
て光変調器４２４に出力する。光変調器４２４では、光
源４２１からの波長λ２の光信号を、駆動回路４２３を
介して入力された駆動信号により変調し光合波器３０に
出力する。

【００７２】以後、各波長毎に異なる低周波数で周波数
変調された光信号は、光合波器３０に入力され、光合波
器３０では、これら波長λ１，λ２，…の光信号を波長
多重して伝送路ファイバ４０に送出する。伝送路光ファ
イバ４０へと送出された光信号は、中継器４５を介して
光受信側に伝送される。

【００７３】伝送された光信号は、まず光分波器５０に
より分波され、該当する波長の光受信器５１０，５２
０，…に分波される。光受信器５１０の光フィルタ６１
では、波長λ１の光信号を透過させ、光受信器６２によ
り電気信号へと再生される。各チャネルの光信号に重畳
された周波数変調成分は、図２のような弁別特性を有す
る光周波数弁別器５１１により検出され、低周波信号検
出部５１２で抽出された後、制御回路９０に送出され
る。

【００７４】同様に、光受信器５２０の光フィルタ７１
では、波長λ２の光信号を透過させ、光受信器７２によ
り電気信号へと再生される。また、各チャネルの光信号
に重畳された周波数変調成分は、光周波数弁別器５２１
により検出され、低周波信号検出部５２２で抽出された
後、制御回路９０に送出される。

【００７５】以上と同様の機能を各波長の光チャネル毎
に有しており、各波長毎に電気信号を再生するととも
に、重畳された低周波信号を検出する。

【００７６】制御回路９０では、低周波信号検出部５１
２，５２２からの信号に従い、光受信器（ＲＸ）６２，
７２で再生された電気信号を所定の出力に出力するよう
に電気スイッチ８０を制御する。なお、必要に応じて、
出力先を変更してもよい。

【００７７】以上説明したように、第１の実施形態に係
るＷＤＭ光伝送システムは、各光源の波長毎に異なる低
周波数信号で周波数変調される波長λ１，λ２の光源４
１１，４２１、低周波数ｆ１，ｆ２を発生する低周波信
号源４１２，４２２、データ信号から駆動信号を出力す
る駆動回路４１３，４２３、及び光信号を変調する光変
調器４１４，４２４からなる複数の光送信器４１０，４
２１と、光信号を波長多重して伝送路ファイバ４０に送
出する光合波器３０と、伝送された光信号を送信の波長
λ１，λ２，…に分波する光分波器５０と、波長λ１，
λ２の光信号を透過させる光フィルタ６１，７１、光信
号を受光し電気信号へと再生するＲＸ６２，７２、光信
号の光周波数を弁別する光周波数弁別器５１１，５２
１、及び重畳された低周波数ｆ１，ｆ２成分のみを検出
する低周波信号検出部５１２，５２２からなる複数の光
受信器５１０，５２０と、光受信器５１０，５２０から
の検出信号を基に電気スイッチ８０を制御する制御回路
９０とを備えて構成したので、各光信号チャネルを識別
するための識別情報として、光送出信号に周波数変調ま
たは位相変調をかけることにより、強度変調をかける場
合に比べて光送出信号に与える影響を抑えることが可能
となる。 第２の実施形態 図３は本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムの
構成を示すブロック図であり、ＯＴＤＭ光伝送システム
に適用した例である。本実施形態に係る光伝送システム
の説明にあたり前記図１及び図９と同一構成部分には同
一符号を付している。

【００７８】図３において、光送信装置６００は、光源
１１、各チャネルの伝送速度と同じ周波数ｆ０の周波数
を発生する発振器１５、光スイッチ１６、波長が各々異
なる複数の光送信器６１０，６２０、及び複数の光送信
器６１０，６２０からの光信号をビット多重により波長
多重して伝送路ファイバ４０に送出する光合波器３１か
ら構成される。

【００７９】光スイッチ１６は、波長λ１の光源１１か
らの光信号を、各チャネルの伝送速度と同じ周波数ｆ０
の正弦波またはクロック信号により変調し、１ｂｉｔの
半分のパルス幅を有するパルス列を生成する。

【００８０】光送信器６１０は、周波数ｆ１の低周波数
を発生する低周波信号源６１１と、入力されたデータ信
号を増幅する駆動回路６１２と、光スイッチ１６からの
光信号を駆動回路６１２の出力信号により強度変調する
光変調器６１３と、光変調器６１３からの出力信号を低
周波信号源６１１の低周波数ｆ１で位相変調する光位相
変調器６１４とから構成される。同様に、光送信器６２
０は、周波数ｆ２の低周波数を発生する低周波信号源６
２１と、入力されたデータ信号を増幅する駆動回路６２
２と、光スイッチ１６からの光信号を駆動回路６２２の
出力信号により強度変調する光変調器６２３と、光変調
器６２３からの出力信号を低周波信号源６２１の低周波
数ｆ１で位相変調する光位相変調器６２４とから構成さ
れる。

【００８１】光位相変調器６１４，６２４は、前述した
ように、例えばＬｉＮｂＯ3結晶に光導波路を形成した
光変調器で実現できる。

【００８２】光合波器３１は、光位相変調器６１４，６
２４からの光信号をビット多重し、伝送路ファイバ４０
に送出する。

【００８３】一方、光受信装置７００は、伝送された光
信号を２分岐する光分岐器５１、周波数ｆ０のクロック
成分を抽出するクロック抽出部５２、抽出した周波数ｆ
０のクロック成分により入力光信号をスイッチングして
ビット分離を行う光スイッチ５３、ビット分離された各
々の波長成分を受光する複数の光受信器７１０，７２
０、複数の光受信器７１０，７２０からの受信信号を電
気的に切り替える電気スイッチ８０、及び複数の光受信
器７１０，７２０からの検出信号を基に電気スイッチ８
０を制御する制御回路９０から構成される。

【００８４】光受信器７１０は、波長λ１の光信号を受
光し電気信号へと再生する光受信器（ＲＸ）６２と、光
スイッチ５３からの光信号の光周波数を弁別する光周波
数弁別器５１１と、光周波数弁別器５１１出力から重畳
された低周波数ｆ１成分のみを検出する低周波信号検出
部５１２とから構成される。同様に、光受信器７２０
は、波長λ２の光信号を受光し電気信号へと再生する光
受信器（ＲＸ）７２と、光スイッチ５３からの光信号の
光周波数を弁別する光周波数弁別器５２１と、光周波数
弁別器５２１出力から重畳された低周波数ｆ２成分のみ
を検出する低周波信号検出部５２２とから構成される。

【００８５】このように、本実施形態は、前記図９の従
来例における低周波信号の重畳方法を振幅変調ではなく
位相変調にしたものである。

【００８６】光スイッチ１６から出力された光パルス信
号は、分岐後、光送信器６１０，６２０において各々強
度変調される。この際、従来例のように振幅変調による
低周波信号の重畳は行わず、光送信器６１０，６２０出
力信号を光位相変調器６１４，６２４において各々位相
変調される。光位相変調器６１０，６２０からの光信号
は、上記従来例と同様に、光合波器３１によりビット多
重され、伝送路９２へと送出される。

【００８７】一方、受信側では、前記図９のＯ／Ｅ６
３，７３の代わりに光周波数弁別器５１１，５２１を用
いる。光周波数弁別器５１１，５２１からの電気信号は
各々低周波信号検出部５１２，５２２に入力され、重畳
された低周波成分のみを抽出する。

【００８８】以下、上述のように構成されたＯＴＤＭ光
伝送システムの動作を説明する。

【００８９】発振器１５では、各チャネルの伝送速度と
同じ周波数ｆ０の周波数を発生し、光スイッチ１６に供
給している。

【００９０】波長λ１の光源１１からの光信号は、各チ
ャネルの伝送速度と同じ周波数ｆ０の正弦波またはクロ
ック信号により光スイッチ１６を介して変調され、１ｂ
ｉｔの半分のパルス幅を有するパルス列を生成する。光
スイッチ１６からの光信号は２分岐され、２台の光送信
器６１０，６２０へと入力される。

【００９１】光送信器６１０において、データ信号は、
駆動回路６１２に入力され、駆動回路６１２は、入力さ
れたデータ信号を増幅して光変調器６１３に出力する。
光変調器６１３では、光スイッチ１６により分岐された
光信号を、駆動回路６１２を介して入力された駆動信号
により変調し光位相変調器６１４に出力する。

【００９２】また、低周波信号源６１１は、周波数ｆ１
の低周波数を発生し、光位相変調器６１４に出力する。
光位相変調器６１４では、光変調器６１３からの出力信
号を低周波信号源６１１の低周波数ｆ１で位相変調す
る。光位相変調器６１４には、前述したように、ＬｉＮ
ｂＯ3結晶に光導波路を形成した光変調器を用いれば、
光強度が変動することなく位相変調を行うことができ
る。光位相変調器６１４では、低周波信号源６１１から
の低周波数ｆ１によって光出力信号に対して影響を与え
ないような微少レベルの電流変調がかけられており、こ
の周波数変調がかけられた波長λ１の光信号は、光合波
器３１に送出される。

【００９３】同様に、光送信器６２０において、データ
信号は、駆動回路６２２に入力され、駆動回路６２２
は、入力されたデータ信号を増幅して光変調器６２３に
出力する。光変調器６２３では、光スイッチ１６により
分岐された光信号を、駆動回路６２２を介して入力され
た駆動信号により変調し光位相変調器６２４に出力す
る。

【００９４】また、低周波信号源６２１は、周波数ｆ２
の低周波数を発生し、光位相変調器６２４に出力する。
光位相変調器６２４では、光変調器６２３からの出力信
号を低周波信号源６２１の低周波数ｆ２で位相変調す
る。光位相変調器６２４では、低周波信号源６２１から
の低周波数ｆ２によって光出力信号に対して影響を与え
ないような微少レベルの電流変調がかけられており、こ
の周波数変調がかけられた波長λ２の光信号は、光合波
器３１に送出される。

【００９５】２台の光送信器６１０，６２０からの光信
号は、光合波器３１によりビット多重され、前記図１の
場合と同様に伝送路ファイバ４０へと送出される。

【００９６】伝送路ファイバ４０からの光信号は、光分
岐器５１により２分岐され、一方は光スイッチ５３に入
力され、他方はクロック抽出部５２に入力される。

【００９７】クロック抽出部５２に入力される光信号に
は、周波数ｆ０のクロック成分が含まれているため、ま
ず、クロック抽出部５２において入力光信号を光電変換
し、中心周波数ｆ０のバンドパスフィルタを通すことに
より周波数ｆ０のクロック成分を抽出する。そして、抽
出した周波数ｆ０のクロック成分により、光スイッチ５
３において入力光信号をスイッチングする。これによ
り、ビット分離が可能となる。

【００９８】光スイッチ５３からの各光信号は、該当す
る波長の光受信器７１０，７２０，…に出力される。光
受信器７１０では、光スイッチ５３からの光信号を、光
受信器（ＲＸ）６２で電気信号に再生するとともに、各
チャネルの光信号に重畳された周波数変調成分は、前記
図２のような弁別特性を有する光周波数弁別器５１１に
より検出され、低周波信号検出部５１２で抽出された
後、制御回路９０に送出される。同様に、光受信器７２
０では、光スイッチ５３からの光信号を、光受信器（Ｒ
Ｘ）７２で電気信号に再生するとともに、各チャネルの
光信号に重畳された周波数変調成分は、光周波数弁別器
５２１により検出され、低周波信号検出部５２２で抽出
された後、制御回路９０に送出される。

【００９９】以上と同様の機能を各波長の光チャネル毎
に有しており、各波長毎に電気信号を再生するととも
に、重畳された低周波信号を検出する。

【０１００】制御回路９０では、低周波信号検出部５１
２，５２２からの信号に従い、光受信器７１０，７２０
で再生された電気信号を所定の出力先に出力するように
電気スイッチ８０を制御する。この場合、必要に応じて
出力先を変更するようにしてもよい。

【０１０１】以上説明したように、第２の実施形態に係
るＯＴＤＭ光伝送システムは、低周波数ｆ１，ｆ２を発
生する低周波信号源６１１，６２１、データ信号を増幅
する駆動回路６１２，６２２、光信号を強度変調する光
変調器６１３，６２３、光変調器６１３，６２３からの
出力信号を低周波信号源６１１，６２１の低周波数ｆ
１，ｆ２で位相変調する光位相変調器６１４，６２４か
らなる複数の光送信器６１０，６２０と、光送信器６１
０，６２０からの光信号をビット多重により波長多重し
て伝送路ファイバ４０に送出する光合波器３１と、伝送
された光信号を２分岐する光分岐器５１と、周波数ｆ０
のクロック成分を抽出するクロック抽出部５２と、ビッ
ト分離を行う光スイッチ５３と、波長λ１，λ２の光信
号を受光し電気信号へと再生するＲＸ６２，７２、光信
号の光周波数を弁別する光周波数弁別器５１１，５２
１、重畳された低周波数ｆ１，ｆ２成分のみを検出する
低周波信号検出部５１２，５２２からなる複数の光受信
器７１０，７２０と、光受信器５１０，５２０からの検
出信号を基に電気スイッチ８０を制御する制御回路９０
とを備えて構成したので、各光信号チャネルを識別する
ための識別情報として、光送出信号に周波数変調または
位相変調をかけることにより、強度変調をかける場合に
比べて光送出信号に与える影響を抑えることが可能とな
る。 第３の実施形態 図４は本発明の第３の実施形態に係るＷＤＭ光伝送シス
テムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係る
光伝送システムの説明にあたり前記図１と同一構成部分
には同一符号を付している。

【０１０２】本実施形態は、第１の実施形態に係るＷＤ
Ｍ光伝送システムにおいて、伝送路光ファイバ４０への
送出電力を増大したものである。

【０１０３】図４において、光送信装置８００は、波長
が各々異なる複数の光送信器８１０，８２０、及び複数
の光送信器８１０，８２０からの光信号を波長多重して
光ブースタアンプ８５０を介して伝送路ファイバ４０に
送出する光合波器３０から構成される。

【０１０４】光送信器８１０は、波長λ１の光源４１１
と、周波数ｆ１ｓの低周波数を発生する低周波信号源８
１１と、入力されたデータ信号から駆動信号を出力する
駆動回路４１３と、光源４１１からの光信号を駆動回路
４１３の出力信号により変調する光変調器４１４とから
構成される。同様に、光送信器８２０は、波長λ２の光
源４２１と、周波数ｆ２ｓの低周波数を発生する低周波
信号源８２１と、入力されたデータ信号から駆動信号を
出力する駆動回路４２３と、光源４２１からの光信号を
駆動回路４２３の出力信号により変調する光変調器４２
４とから構成される。

【０１０５】以下同様に、光送信装置８００は、各波長
毎に異なる周波数で周波数変調される光チャネルを複数
備える。

【０１０６】低周波信号源８１１，８２１は、誘導ブリ
ルアン散乱（ＳＢＳ）が生じない低周波信号の周波数ｆ
１ｓ，ｆ２ｓを発生して光源４１１，４２１に供給す
る。

【０１０７】光源４１１，４２１は、レーザダイオード
（ＬＤ）からなり、そのバイアス電流に対して、低周波
信号源８１１，８２１からのＳＢＳが生じない低周波数
ｆ１ｓ，ｆ２ｓの低周波信号を重畳し、光出力信号に対
して十分影響しないようなレベルの微少な電流変調をか
ける。波長多重数を増やす場合は、各チャネル毎に異な
る周波数の低周波信号で電流変調をかける。

【０１０８】また、光合波器３０の出力側に光ブースタ
アンプ８５０を挿入し、光ブースタアンプ８５０により
伝送路光ファイバ４０への送出電力を増大させる構成と
する。

【０１０９】一方、光受信装置９００は、伝送された光
信号を送信の波長λ１，λ２，…に分波する光分波器５
０、分波された各々の波長成分を受光する複数の光受信
器９１０，９２０、複数の光受信器９１０，９２０から
の受信信号を電気的に切り替える電気スイッチ８０、及
び複数の光受信器５１０，５２０からの検出信号を基に
電気スイッチ８０を制御する制御回路９０から構成され
る。

【０１１０】光受信器９１０は、波長λ１の光信号を透
過させる光フィルタ６１と、波長λ１の光信号を受光し
電気信号へと再生する光受信器（ＲＸ）６２と、光フィ
ルタ６１からの光信号の光周波数を弁別する光周波数弁
別器５１１と、光周波数弁別器５１１出力から重畳され
た低周波数ｆ１ｓ成分のみを検出する低周波信号検出部
９１１とから構成される。同様に、光受信器９２０は、
波長λ２の光信号を透過させる光フィルタ７１と、波長
λ２の光信号を受光し電気信号へと再生する光受信器
（ＲＸ）７２と、光フィルタ７１からの光信号の光周波
数を弁別する光周波数弁別器５２１と、光周波数弁別器
５２１出力から重畳された低周波数ｆ２ｓ成分のみを検
出する低周波信号検出部９２１とから構成される。

【０１１１】図１とは、低周波信号検出部９１１，９２
１が、ＳＢＳが生じないように設定された低周波信号の
周波数ｆ１ｓ，ｆ２ｓを検出するのみが異なる。

【０１１２】以下、上述のように構成されたＷＤＭ光伝
送システムの動作を説明する。

【０１１３】本実施形態は、光合波器３０の出力に光ブ
ースタアンプ８５０を挿入し、伝送路光ファイバ４０へ
の送出電力を増大させるとともに、重畳する低周波信号
の周波数ｆ１ｓ，ｆ２ｓに設定することによってＳＢＳ
の発生を防ぐようにしたものであり、システムの動作自
体は、第１の実施形態と同様である。

【０１１４】一般に、伝送距離を伸ばすには、最近実用
化されているＥＤＦＡを用いて、光ファイバの伝送損失
を補償する。図４では、光ブースタアンプ８５０と中継
器４５にＥＤＦＡを用いると容易に実現できる。また、
中継距離を伸ばすためには、光ブースタアンプ８５０と
中継器４５の光出力電力を増大させ、光ＳＮ比の劣化を
抑える。

【０１１５】但しこの場合は、前述したようにＳＢＳを
生じ、伝送品質の劣化を招いてしまう。従来例では、光
送出信号において、光スペクトル線幅が狭いまま伝送し
てしまうため、ＳＢＳが発生する可能性がある。一方、
第１及び第２の実施形態では、周波数変調または位相変
調をかけているため、ＳＢＳを抑制する効果が期待され
る。但し、変調周波数が低すぎると、効果が無いことが
報告されている（１９９５年電子情報通信学会総合大
会、Ｂ−１０８２）。

【０１１６】そこで、本実施形態では、光ブースタアン
プ８５０を挿入するなどして、伝送路光ファイバ４０へ
の入力パワーが増大しても、ＳＢＳを生じないように、
変調周波数ｆ１ｓ，ｆ２ｓを設定している。その他の動
作については、第１の実施形態と同様である。

【０１１７】以上説明したように、第３の実施形態に係
るＷＤＭ光伝送システムは、ＳＢＳが生じない低周波信
号の周波数ｆ１ｓ，ｆ２ｓを発生して光源４１１，４２
１に供給し、光源４１１，４２１は、この低周波数ｆ１
ｓ，ｆ２ｓの低周波信号を重畳し、光出力信号に対して
十分影響しないようなレベルの微少な電流変調をかける
ように構成したので、第１の実施形態に係るＷＤＭ光伝
送システムと同様に、強度変調をかける場合に比べて光
送出信号に与える影響を抑えることができる効果に加
え、周波数変調または位相変調の変調周波数を最適化す
ることにより、伝送路ファイバ４０への入力電力が高い
場合でも、ＳＢＳを抑制することができる。 第４の実施形態 図５は本発明の第４の実施形態に係るＯＴＤＭ光伝送シ
ステムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係
る光伝送システムの説明にあたり前記図３と同一構成部
分には同一符号を付している。

【０１１８】本実施形態は、第２の実施形態に係るＯＴ
ＤＭ光伝送システムにおいて、光合波器３０の出力に光
ブースタアンプを挿入して伝送路光ファイバ４０への送
出電力を増大したものであり、上記第３の実施形態と同
様に、重畳する低周波信号の周波数を、ＳＢＳが生じな
いようにｆ１ｓ，ｆ２ｓに設定したものである。

【０１１９】図５において、光送信装置１０００は、光
源１１、各チャネルの伝送速度と同じ周波数ｆ０の周波
数を発生する発振器１５、光スイッチ１６、波長が各々
異なる複数の光送信器１０１０，１０２０、及び複数の
光送信器１０１０，１０２０からの光信号をビット多重
により波長多重し光ブースタアンプ８５０を介して伝送
路ファイバ４０に送出する光合波器３１から構成され
る。

【０１２０】光スイッチ１６は、波長λ１の光源１１か
らの光信号を、各チャネルの伝送速度と同じ周波数ｆ０
の正弦波またはクロック信号により変調し、１ｂｉｔの
半分のパルス幅を有するパルス列を生成する。

【０１２１】光送信器１０１０は、周波数ｆ１ｓの低周
波数を発生する低周波信号源１０１１と、入力されたデ
ータ信号を増幅する駆動回路６１２と、光スイッチ１６
からの光信号を駆動回路６１２の出力信号により強度変
調する光変調器６１３と、光変調器６１３からの出力信
号を低周波信号源６１１の低周波数ｆ１ｓで位相変調す
る光位相変調器６１４とから構成される。同様に、光送
信器１０２０は、周波数ｆ２ｓの低周波数を発生する低
周波信号源１０２１と、入力されたデータ信号を増幅す
る駆動回路６２２と、光スイッチ１６からの光信号を駆
動回路６２２の出力信号により強度変調する光変調器６
２３と、光変調器６２３からの出力信号を低周波信号源
６２１の低周波数ｆ１ｓで位相変調する光位相変調器６
２４とから構成される。

【０１２２】以下同様に、光送信装置１０００は、各波
長毎に異なる周波数で周波数変調される光チャネルを複
数備える。

【０１２３】低周波信号源１０１１，１０２１は、ＳＢ
Ｓが生じない低周波信号の周波数ｆ１ｓ，ｆ２ｓを発生
して光位相変調器６１４，６２４に供給する。

【０１２４】光位相変調器６１４，６２４は、前述した
ように、例えばＬｉＮｂＯ3結晶に光導波路を形成した
光変調器で実現できる。

【０１２５】光合波器３１は、光位相変調器６１４，６
２４からの光信号をビット多重し、伝送路ファイバ４０
に送出する。

【０１２６】一方、光受信装置１１００は、伝送された
光信号を２分岐する光分岐器５１、周波数ｆ０のクロッ
ク成分を抽出するクロック抽出部５２、抽出した周波数
ｆ０のクロック成分により入力光信号をスイッチングし
てビット分離を行う光スイッチ５３、ビット分離された
各々の波長成分を受光する複数の光受信器１１１０，１
１２０、複数の光受信器１１１０，１１２０からの受信
信号を電気的に切り替える電気スイッチ８０、及び複数
の光受信器１１１０，１１２０からの検出信号を基に電
気スイッチ８０を制御する制御回路９０から構成され
る。

【０１２７】光受信器１１１０は、波長λ１の光信号を
受光し電気信号へと再生する光受信器（ＲＸ）６２と、
光スイッチ５３からの光信号の光周波数を弁別する光周
波数弁別器５１１と、光周波数弁別器５１１出力から重
畳された低周波数ｆ１ｓ成分のみを検出する低周波信号
検出部１１１１とから構成される。同様に、光受信器１
１２０は、波長λ２の光信号を受光し電気信号へと再生
する光受信器（ＲＸ）７２と、光スイッチ５３からの光
信号の光周波数を弁別する光周波数弁別器５２１と、光
周波数弁別器５２１出力から重畳された低周波数ｆ２ｓ
成分のみを検出する低周波信号検出部１１２２とから構
成される。

【０１２８】図３とは、低周波信号検出部１１１１，１
１２１が、ＳＢＳが生じないように設定された低周波信
号の周波数ｆ１ｓ，ｆ２ｓを検出するのみが異なる。

【０１２９】以下、上述のように構成されたＯＴＤＭ光
伝送システムの動作を説明する。

【０１３０】本実施形態は、光合波器３０の出力に光ブ
ースタアンプ８５０を挿入し、伝送路光ファイバ４０へ
の送出電力を増大させるとともに、重畳する低周波信号
の周波数ｆ１ｓ，ｆ２ｓに設定することによってＳＢＳ
の発生を防ぐようにしたものであり、システムの動作自
体は、第２の実施形態と同様である。

【０１３１】以上説明したように、第４の実施形態に係
るＯＴＤＭ光伝送システムは、複数の光送信器１０１
０，１０２０が、ＳＢＳが生じない低周波信号の周波数
ｆ１ｓ，ｆ２ｓを発生する低周波信号源１０１１，１０
２１と、光変調器６１３，６２３からの出力信号を低周
波数ｆ１ｓ，ｆ２ｓで位相変調する光位相変調器６１
４，６２４とを備えて構成したので、第２の実施形態に
係るＯＴＤＭ光伝送システムと同様に、強度変調をかけ
る場合に比べて光送出信号に与える影響を抑えることが
できる効果に加え、位相変調の変調周波数を最適化する
ことにより、伝送路ファイバ４０への入力電力が高い場
合でも、ＳＢＳを抑制することができる。 第５の実施形態 図６は本発明の第５の実施形態に係るＷＤＭ光伝送シス
テムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係る
光伝送システムの説明にあたり前記図５と同一構成部分
には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。

【０１３２】本実施形態は、第３の実施形態に係るＷＤ
Ｍ光伝送システムにおいて、伝送路光ファイバ４０の入
力光電力と伝送路ファイバ４０からの反射光電力をモニ
タし、ＳＢＳが生じないように、周波数変調レベルを自
動的に制御するようにしたものである。

【０１３３】図６において、１２００は伝送路ファイバ
４０への入力光電力と伝送路ファイバ４０からの反射光
電力を各チャネルの波長毎にモニタするモニタ回路（モ
ニタ手段）であり、モニタ回路１２００は、伝送路ファ
イバ４０の光出力を分岐する光カプラ１２１０、光カプ
ラ１２１０からの光出力を分岐する光分岐器１２１１，
１２１２、光分岐器１２１１の分岐端の波長λ１の光信
号を透過させる光フィルタ１２２１、光分岐器１２１１
の分岐端の波長λ２の光信号を透過させる光フィルタ１
２２２、光分岐器１２１２の分岐端の波長λ１の光信号
を透過させる光フィルタ１２２３、光分岐器１２１２の
分岐端の波長λ２の光信号を透過させる光フィルタ１２
２４、及び光入力の比に対応した電気信号を生成し、光
入力の比が一定となるように低周波信号源８１１，８２
１の変調度を制御する変調量制御回路１２３１，１２３
２から構成される。

【０１３４】光ブースタアンプ８５０からの光出力は、
光カプラ１２１０の第１の入力端から入力され、光カプ
ラ１２１０の第１の出力端からの光出力は伝送路ファイ
バ４０へ出力され、光カプラ１２１０の第２の出力端か
らの光出力は光分岐器１２１１の入力端に入力され、光
カプラ１２１０の第２の入力端からの光出力は光分岐器
１２１２の入力端子へ入力される。

【０１３５】光分岐器１２１１の第１の出力端からの光
出力は、光フィルタ１２２１を透過後、変調量制御回路
１２３１の第１の入力端に入力され、光分岐器１２１１
の第２の出力端からの光出力は光フィルタ１２２２を透
過後、変調量制御回路１２３２の第１の入力端に入力さ
れる。また、光分岐器１２１２の第１の出力端からの光
出力は、光フィルタ１２２３を透過後、変調量制御回路
１２３１の第２の入力端に入力され、光分岐器１２１２
の第２の出力端からの光出力は光フィルタ１２２４を透
過後、変調量制御回路１２３２の第２の入力端に入力さ
れる。

【０１３６】変調量制御回路１２３１は、第２の入力端
からの光入力と第１の入力端からの光入力の比に対応し
た電気信号を生成し、第２の入力端からの光入力と第１
の入力端からの光入力の比が一定となるように低周波信
号源８１１の変調度を制御する。また、変調量制御回路
１２３２は、第２の入力端からの光入力と第１の入力端
からの光入力の比に対応した電気信号を生成し、第２の
入力端からの光入力と第１の入力端からの光入力の比が
一定となるように低周波信号源８２１の変調度を制御す
る。

【０１３７】その他の構成は、第３の実施形態と同様で
ある。

【０１３８】以下、上述のように構成されたＷＤＭ光伝
送システムの動作を説明する。

【０１３９】伝送路ファイバ４０からの反射光は、光分
岐器１２１２で２分岐され、光フィルタ１２２３，１２
２４で各チャネルの波長成分だけを抽出した後、変調量
制御回路１２３１，１２３２に入力される。伝送路ファ
イバ４０への入力光は、その一部が光分岐器１２１１で
２分岐され、光フィルタ１２２１，２２２で各チャネル
の波長成分だけを抽出した後、変調量制御回路１２３
１，１２３２に入力される。

【０１４０】各変調量制御回路１２３１，１２３２で
は、伝送路ファイバ４０からの反射光と伝送路ファイバ
４０への入力光の比を計算し、計算結果に基づいてＳＢ
Ｓが生じることなく、かつ、変調度が大きすぎて光出力
波形のアイ開口が劣化することがないような最適な周波
数変調量を与えるように、各低周波信号源８１１，８２
１の出力振幅を自動制御する。

【０１４１】それ以降の動作については、第３の実施形
態と同様である。

【０１４２】以上説明したように、第５の実施形態に係
るＷＤＭ光伝送システムは、伝送路ファイバ４０への入
力光電力と伝送路ファイバ４０からの反射光電力を各チ
ャネルの波長毎にモニタするモニタ回路１２００と、光
入力の比に対応した電気信号を生成し、光入力の比が一
定となるように低周波信号源８１１，８２１の変調度を
制御する変調量制御回路１２３１，１２３２とを備えて
構成したので、第３の実施形態の効果に加えて、さらに
光出力波形のアイ開口度を劣化させないように、最適な
変調度に自動的に制御することが可能になる。 第６の実施形態 図７は本発明の第６の実施形態に係るＯＴＤＭ光伝送シ
ステムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係
る光伝送システムの説明にあたり前記図５と同一構成部
分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。

【０１４３】本実施形態は、第４の実施形態に係るＯＴ
ＤＭ光伝送システムにおいて、上記第５の実施形態と同
様に、伝送路光ファイバ４０の入力光電力と伝送路ファ
イバ４０からの反射光電力をモニタし、ＳＢＳが生じな
いように、周波数変調レベルを自動的に制御するように
したものである。

【０１４４】図７において、１３００は伝送路ファイバ
４０への入力光電力と伝送路ファイバ４０からの反射光
電力を各チャネルの波長毎にモニタするモニタ回路であ
り、モニタ回路１３００は、伝送路ファイバ４０の光出
力を分岐する光カプラ１２１０、及び光カプラ１２１０
からの光出力が光入力され、光入力の比に対応した電気
信号を生成し、光入力の比が一定となるように低周波信
号源１０１１，１０２１の変調度を制御する変調量制御
回路１３１０から構成される。

【０１４５】光ブースタアンプ８５０からの光出力は、
光カプラ１２１０の第１の入力端から入力され、光カプ
ラ１２１０の第１の出力端からの光出力は伝送路ファイ
バ４０へ出力され、光カプラ１２１０の第２の出力端か
らの光出力は変調量制御回路１３１０の第１の入力端に
入力され、光カプラ１２１０の第２の入力端からの光出
力は変調量制御回路１３１０の第２の入力端子へ入力さ
れる。

【０１４６】変調量制御回路１３１０は、第２の入力端
からの光入力と第１の入力端からの光入力の比に対応し
た電気信号を生成し、第２の入力端からの光入力と第１
の入力端からの光入力の比が一定となるように低周波信
号源１０１１，１０２１の変調度を制御する。

【０１４７】その他の構成は、第４の実施形態と同様で
ある。

【０１４８】以下、上述のように構成されたＯＴＤＭ光
伝送システムの動作を説明する。

【０１４９】伝送路ファイバ４０からの反射光と伝送路
ファイバ４０への入力光は、変調量制御回路１３１０に
入力される。

【０１５０】変調量制御回路１３１０では、伝送路ファ
イバ４０からの反射光と伝送路ファイバ４０への入力光
の比を計算し、計算結果に基づいてＳＢＳが生じること
なく、かつ、変調度が大きすぎて光出力波形のアイ開口
が劣化することがないような最適な周波数変調量を与え
るように、各低周波信号源１０１１，１０２１の出力振
幅を自動制御する。

【０１５１】それ以降の動作については、第４の実施形
態と同様である。

【０１５２】以上説明したように、第６の実施形態に係
るＯＴＤＭ光伝送システムは、伝送路ファイバ４０への
入力光電力と伝送路ファイバ４０からの反射光電力を各
チャネルの波長毎にモニタするモニタ回路１３００と、
光入力の比に対応した電気信号を生成し、光入力の比が
一定となるように低周波信号源１０１１，１０２１の変
調度を制御する変調量制御回路１３１０とを備えて構成
したので、第４の実施形態の効果に加えて、さらに光出
力波形のアイ開口度を劣化させないように、最適な変調
度に自動的に制御することが可能になる。

【０１５３】したがって、このような優れた特長を有す
る光伝送システムを、例えば光加入者ネットワークシス
テムに適用すれば、この装置においてシステムマージン
の増大を図ることができ、特に、通信容量の増加に伴う
多重化された光信号のチャネル識別が必要な装置に適用
して好適である。

【０１５４】なお、上記各実施形態に係る光送信器を、
上述したような基幹伝送システムや光加入者ネットワー
クシステム等に適用することもできるが、勿論これには
限定されず、光信号を伝送するシステムを備えたもので
あれば全ての装置に適用可能である。

【０１５５】また、上記低周波発振器、光変調器、光中
継器及びシステムを構成する光カプラ、フィルタ、ＷＤ
Ｍ、各種検出部等の種類、数、接続方法、各装置におけ
るパラメータの種類、さらには制御方法などは前述した
各実施形態に限られない。

【０１５６】

【発明の効果】請求項１記載の光伝送システムによれ
ば、光源に各光源の波長毎に異なる低周波数信号で周波
数変調または位相変調を与える手段を有し、光源の波長
が各々異なる複数の光送信器と、複数の光送信器からの
光信号を波長多重する手段と、波長多重された光信号を
分岐する手段と、分岐された光信号から位相変調成分ま
たは周波数変調成分を検出する手段と、位相変調成分ま
たは周波数変調成分から低周波信号を検出する手段と、
低周波信号検出手段の出力に基づいて各チャネルの光信
号を、所定の出力先に出力する手段とを備えて構成した
ので、強度変調をかける場合に比べて、多重化された光
信号のチャネル識別を行うときに光送出信号に与える影
響を抑えることが可能なＷＤＭ光伝送システムが実現で
きる。

【０１５７】請求項２記載の光伝送システムによれば、
複数の光信号チャネルを時分割多重する光時分割多重手
段と、各光信号チャネルを識別するための識別情報とし
て各チャネルの光信号に各々互いに異なる周波数で位相
変調を与える手段と、時分割された光信号から位相変調
成分を検出する手段と、位相変調成分から低周波信号を
検出する手段と、低周波信号検出手段の出力に基づいて
各チャネルの光信号を、所定の出力先に出力する手段と
を備えて構成したので、強度変調をかける場合に比べ
て、多重化された光信号のチャネル識別を行うときに光
送出信号に与える影響を抑えることが可能なＯＴＤＭ光
伝送システムが実現できる。

【０１５８】請求項３記載の光伝送システムによれば、
波長多重された光信号が伝送路ファイバへ入力される際
の光電力が、ＳＢＳを生じさせるほど大きい場合、ＳＢ
Ｓを生じないように、周波数変調または位相変調の周波
数及び変調レベルを最適化するようにしたので、伝送路
光ファイバへの入力電力が高い場合でも、ＳＢＳを抑制
することができる。

【０１５９】請求項４記載の光伝送システムによれば、
伝送路ファイバへの入力光電力と伝送路ファイバからの
反射光電力を各チャネルの波長毎にモニタする手段と、
モニタ手段の出力に基づいて誘導ブリルアン散乱を生じ
ないように、位相変調または周波数変調の周波数及び変
調レベルを最適化する制御手段とを備えて構成したの
で、光出力波形のアイ開口度を劣化させないように、最
適な変調度に自動的に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係る光伝送
システムの構成を示す図である。

【図２】上記光伝送システムの周波数弁別器の弁別特性
を示す図である。

【図３】本発明を適用した第２の実施形態に係る光伝送
システムの構成を示す図である。

【図４】本発明を適用した第３の実施形態に係る光伝送
システムの構成を示す図である。

【図５】本発明を適用した第４の実施形態に係る光伝送
システムの構成を示す図である。

【図６】本発明を適用した第５の実施形態に係る光伝送
システムの構成を示す図である。

【図７】本発明を適用した第６の実施形態に係る光伝送
システムの構成を示す図である。

【図８】従来のＷＤＭ光伝送システムの構成を示す図で
ある。

【図９】従来のＯＴＤＭ光伝送システムの構成を示す図
である。

【図１０】従来のＳＢＳの抑制方法を説明するための図
である。

【図１１】従来のＳＢＳの抑制方法を説明するための特
性図である。

【符号の説明】

１１，４１１，４２１ 光源、１６，５３ 光スイッ
チ、３０，３１ 光合波器、４０ 伝送路ファイバ、５
０ 光分波器、５１，１２１１，１２１２ 光分岐器、
５２ クロック抽出部、６１，７１，１２２１，１２２
２，１１２３，１１２４ 光フィルタ、６２，７２ 光
受信器（ＲＸ）、８０ 電気スイッチ、９０ 制御回
路、４００，６００，８００，１０００ 光送信装置、
４１０，４２０，６１０，６２０，８１０，８２０，１
０１０，１０２０ 光送信器、４１２，４２２，６１
１，６２１，１０１１，１０２１ 低周波信号源、４１
３，４２３，６１２，６２２ 駆動回路、４１４，４２
４６１３，６２３ 光変調器、５００，７００，９０
０，１１００ 光受信装置、５１０，５２０，７１０，
７２０，９１０，９２０，１１１０，１１２１ 光受信
器、５１１，５２１ 光周波数弁別器、５１２，５２
２，９１１，９２１ 低周波信号検出部、８５０ 光ブ
ースタアンプ、１２００ モニタ回路（モニタ手段）、
１２１０ 光カプラ、１２３１，１２３２，１３１０
変動量制御回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源に各光源の波長毎に異なる低周波数
   信号で周波数変調または位相変調を与える手段を有し、
   前記光源の波長が各々異なる複数の光送信器と、 前記複数の光送信器からの光信号を波長多重する手段
   と、 前記波長多重された光信号を分岐する手段と、 前記分岐された光信号から前記位相変調成分または前記
   周波数変調成分を検出する手段と、 前記位相変調成分または前記周波数変調成分から前記低
   周波信号を検出する手段と、 前記低周波信号検出手段の出力に基づいて各チャネルの
   光信号を、所定の出力先に出力する手段とを備えたこと
   を特徴とする光伝送システム。
2. 【請求項２】 複数の光信号チャネルを時分割多重する
   光時分割多重手段と、 前記各光信号チャネルを識別するための識別情報として
   各チャネルの光信号に各々互いに異なる周波数で位相変
   調を与える手段と、 前記時分割された光信号から前記位相変調成分を検出す
   る手段と、 前記位相変調成分から低周波信号を検出する手段と、 前記低周波信号検出手段の出力に基づいて各チャネルの
   光信号を、所定の出力先に出力する手段とを備えたこと
   を特徴とする光伝送システム。
3. 【請求項３】 前記波長多重された光信号が伝送路ファ
   イバへ入力される際の光電力が、誘導ブリルアン散乱を
   生じさせるほど大きい場合、該誘導ブリルアン散乱を生
   じないように、前記周波数変調または位相変調の周波数
   及び変調レベルを最適化したことを特徴とする請求項１
   または２の何れかに記載の光伝送システム。
4. 【請求項４】 伝送路ファイバへの入力光電力と伝送路
   ファイバからの反射光電力を各チャネルの波長毎にモニ
   タする手段と、 前記モニタ手段の出力に基づいて誘導ブリルアン散乱を
   生じないように、前記位相変調または周波数変調の周波
   数及び変調レベルを最適化する制御手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光伝送シ
   ステム。