JPH01130638A

JPH01130638A - 周波数多重光双方向伝送装置

Info

Publication number: JPH01130638A
Application number: JP62290211A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Aoki; 青木　恭弘; Katsumi Emura; 克己江村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-05-23

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、木、ットワークで用いられる周波数多重光双
方向伝送装置に関する。

（従来の技術）近年、情報化社会の進展に伴って情報の量および種類の
増大、質の向上が求められ、動画像信号超高速データ等
の高速／広帯域情報サービスを提供するためのネットワ
ークの検討が始まっている。

さらに近年の光通信技術の向上により、ネットワークへ
の光技術の導入もさかんに検討されている。

光技術の中でも、周波数が異なった信号光を合波して一
本の光ファイバを用いて伝送させる周波数多重光伝送技
術は、光ファイバ伝送後において所定の周波数の信号光
を抽出することにより情報の選択が可能であるから、ネ
ットワークに適した技術であると考えられ、そのネット
ワークへの適用について検討が行なわれている。

この周波数多重光伝達では、複数のチャンネルの中から
所定のチャンネルを取り出すためには、周波数多重信号
光を合波及び分波するために光分波回路が必要である。

しかしながら、現状の光分波回路は、その挿入損失が大
きく、このことがチャンネル収容数を制限する一要因と
なっている。

また、周波数分離特性が十分ではなく、クロストークに
より情報の品質劣化を生じさせるという問題がある。こ
の様なチャンネル選択の問題を解決する方法として、最
近ブリユアン増幅を用いる方法が提案された（エレクト
ロニクスレターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ）　、第２２巻、　１９８６年。

１０８４−１０８５ページ）。

この方法では、抽出したいチャンネルの信号光の周波数
よりもブリユアンシフト量だけ周波数が高い励起光を信
号光とは逆方向に伝搬するように光ファイバに入射する
。このとき、ブリユアン増幅の利得帯域幅は通常数百Ｍ
Ｈｚ程度以下で狭いので、各チャンネル間の周波数間隔
を利得帯域幅以上に設定すれば、１つのチャンネルだけ
がブリユアン増幅され、その他のチャンネルは増幅され
ない、したがって、増幅度を十分に大きくすれば、抽出
したいチャンネルの光パワーをその他のチャンネルの光
パワーに比べて極めて大きくできるので、所定のチャ、
ンネルを抽出することが可能になる。また、チャンネル
の選択は、励起光の周波数を変えることによって行なえ
る。

（発明が解決しようとする問題点）さてここでネットワークの構成を考えるとその加入者端
末が家庭に置かれる場合がある。この場合その端末では
装置が簡単であることが望まれる。

また、端末からセンターへ低速ではあるがデータ切り換
えのための返送信号が送られなけらばならない、この光
双方向伝送のためには端末にも返送信号送信用の光源が
必要となる。しかしながら、励起光源の他に返送信号返
送用光源を端末に設けたのではコストや信頼性の点で問
題が生ずる。

本発明の目的は、高度な機能を有するネットワークにお
いても簡便な加入者端末を構成し、コストや信頼性を向
上させるための周波数多重光双方向伝送装置を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段）本発明の周波数多重光双方向伝送装置は、光ファイバと
、周波数多重信号光を前記光ファイバに送出する光送信
器と、面記周波数多重信号光のうちの所定の周波数の信
号光を前記光ファイバ伝搬中においてブリユアン光増幅
する励起光を出射する励起光源と、前記励起光源の発振
周波数を制御する制御手段と、ブリユアン増幅後の前記
周波数多重信号光を受信する第１の光受信器と、前記励
起光を返送用信号によって変調する手段と、前記光ファ
イバ伝搬後の変調された励起光を前記光送信器側におい
て受信する第２の光受信器とを含むことを構成上の特徴
としている。

（作用）一般に、加入者端末ではセンターからの情報を選択して
受信するとともに、センターへアクセス信号等を返送す
る必要がある０本発明の周波数多重光双方向伝送装置で
は、ブリユアン増幅によってチャンネルの選択を行なう
とともに、そのブリユアン増幅に用いる励起光を返送信
号によって変調して送り返している。したがって、加入
者端末では、周波数多重光を分波するための光分波器を
必要とせず、かつ光源が１つで済むので従来に比べて低
価格で信、顕性の高いネットワークを構成できる。以下
にこの理由について一層詳しく説明する。

ブリユアン増幅の利得帯域幅は、通常数百ＭＨｚ以下で
あるので、周波数多重信号光の各チャンネルの周波数間
隔をその利得帯域幅以上に設定しておけば複数のチャン
ネルが同時にブリユアン増幅されることはない、したが
って、励起光の周波数を、抽出したいチャンネルの周波
数よりもブリユアンシフト量だけ高くなるように制御す
れば、１つのチャンネルだけを選択的に増幅することが
可能になる。ここで、抽出すべきチャンネルの選択は、
励起光の周波数を変えることによって容易に行なうこと
ができる。

次に、このブリユアン増幅によるチャンネル選択方法を
ネットワークに適用することを考える。

ネットワークでは加入者端末からセンターへ適宜アクセ
ス信号等を送る必要があるが、この上り回線にはそれ程
広い帯域は要求されない、一方、プリュアン増幅では〜
励起光は信号光とは異なる一端から光ファイバに入）（
され信号光とは逆方向に伝搬する。したがって、励起光
を返送用信号によって変調すれば、この励起光によって
返送用信号をセンターに送ることが可能になる。ここで
、前述のように返送用信号は低速でよいので、励起光の
変調によるスペクトル拡がり量はブリユアン増幅の利得
帯域幅に比べて小さい、この結果、ブリユアン増幅にお
いて、励起光を変調したことによる増幅利得の低下はほ
とんどない、また、このブリユアン増幅では、励起光と
信号光とは光ファイバ中を逆方向に、伝搬している。そ
の結果、増幅利得は励起光の強度の平均で与えられるの
で、励起光が変調によって時間的に変化していても増幅
利得の変化はほとんど生じない。

なお、本発明では、センターから加入者端末への下り回
線ではブリユアン増幅によって光受信器で受光される信
号光パワーレベルを大きくしているので、受信電気回路
雑音の影響を見かけ上減少させることができ、実質的な
受光レベルを下げることができる。一方、加入者端末か
らセンターへの上り回線は１．伝送速度が低いので所要
受光レベルは小さい、その結果、上下回線間での許容伝
送路損失をほぼ等しくかつ大きくできるので、チャンネ
ル数を増やしたり伝送距離を伸ばすことができる。

（実施例）次に、図面を参照して本発明の周波数多重光双方向伝送
装置について詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例の構成図である。

この実施例は、３波周波数多重光双方向伝送装置である
。

第１図において、信号光源１１．２１．３１及び励起光
源６１はいずれも波長１．３−帯のＩ　ｎＧａＡｓＰ／
　Ｉ　ｎ　Ｐ分布帰還型半導体レーザ、外部変調器１３
゜２３、３３．６３はＬ　ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏｓ強度変調器
、光合波器２は、Ｔｉ拡散Ｌ　ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏｓ基板に
マツハツエンダ干渉型光導波路を作成し、それを２段接
続したものであり、入出力用に単一モード光ファイバピ
ッグティルが付いている。ここで、この素子の損失は約
８ｄＢである。また、光分波器５１．５２には分岐比が
１対１の単一イード光ファイバカップラを、光ファイバ
３にはコア径が１０１ＪＩ＋、ファイバ長が５０ｋｍ、
波長１．３四での伝送損失が０　、４　ｄ　Ｂ　／　ｋ
Ｉ＋の単一モード光ファイバを用いている。この光ファ
イバの波長１．３μ目でのブリユアン利得帯域幅は１０
０ＭＨｚであった。

この実施例において、半導体レーザ１１．２１．３１か
ら出射された信号光は、ｔ、１Ｎｂｏｓ強度変調器１３
．２３．３３の電気信号入力端子１２．２２．３２に印
加された３２Ｍｂ／ｓの２値符号電気パルスによって強
度変調されている。そして、光合波器２によって周波数
多重された後に、励起光と分離するための光分波器５１
を通って光ファイバ３に入射されている。ここで、各々
の信号光の中心周波数間隔は３　Ｇ　Ｈｚに設定されて
いる。このチャンネル間隔はブリユアン利得帯域幅１０
０ＭＨｚよりも十分に広いので、所定の周波数のチャン
ネルのみを選択的にブリユアン増幅できる。

一方、半導体レーザ６１から出射された励起光は、Ｌ　
ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏｓ強度変調器６３の電気信号入力端子６
２に印加された伝送速度がＩ　Ｍ　ｂ　／　ｓの返送信
号によって変調され、光分波器７２によって光ファイバ
３に結合されている。ここで、制御部８１には所定のチ
ャンネル選択のための制御信号が制御信号入力端子８２
から入力されている。そして、この制御部８１によって
、半導体レーザ６１の発振周波数はブリユアンシフト量
に等しい１３ＧＨｚだけ所定のチャンネルの周波数より
も高く設定されている６本実施例では、制御部８１は半
導体レーザ６１の駆動電流を制御しており、これによっ
て発振周波数を変化させている。光受信部４１では、ブ
リユアン増幅された周波数多重信号光をＧ　ｅ　−Ａ　
Ｐ　Ｄで直接検波して出力端子４２からデータを出力し
ている。また、光受信部７１では、励起光すなわち返送
信号光によって返送信号の読み取りを行なっている。

本実施例において、光ファイバ３への入力光パワーは各
々の周波数の信号光が一１０ｄＢｍ、励起光が１０ｄＢ
ｍであった。このとき、ブリユアン増幅度は２５ｄＢで
あり、受光器４１での情報信号を検波するための受光レ
ベルは一３５ｄＢｍであった。

このレベルは非増幅時Ｇキ換算すると一６０ｄＢｍであ
り、この実施例での伝送損失２０ｄＢを考えると３０ｄ
Ｂのマージンを持って債報を伝送させることができた。

また、受信器７１での励起光すなわち返送信号光の返送
信号を検波するための受光レベルは一５５ｄＢｍであり
、伝送マージンは６５ｄＢであった。したがって、この
実施例の装置では、全体として３０ｄＢのマージンを実
現することができた。

この３０ｄＢのマージンはネットワークの拡張に使うこ
とができ、さらに大規模なネットワークの構築が可能で
あることが確認された。また、端末においては、１個の
光源によりチャンネルの選択とともに返送信号を送り出
すことができ、低価格化とともに信頼性の向上が実現で
きた。

以上、本発明による周波数多重光双方向伝送装置につい
て一実施例を挙げて説明したが、本発明はこの実施例に
限られることなくいくつかの変形が考えられる０例えば
、本実施例では、信号光源１１、２１．３１や励起光源
８としてはＩ　ｎＧａＡｓＰ／　Ｉ　ｎ　Ｐ分布帰還型
半導体レーザを用いたが、他の材料の半導化レーザ、あ
るいは固体レーザ、ガスレーザなどの多種のレーザでも
よい、また、光ファイバは分散シフトファイバをはじめ
としてＧｅＯ＊　＊　Ｐ２Ｏ５などの他の組成の光ファ
イバを使用してもよい、また、光合波器や分波器は、そ
の所要性能を有する限り、いかなる構造種類であっても
良いことは言うまでもない、さらに、周波数多重チャン
ネル数も３波に限らず、さらに多重してもよい。

（発明の効果）以上に説明したように、本発明の周波数多重光双方向伝
送装置では、ブリユアン増幅によって、チャンネルの選
択を行なうとともに、ブリユアン増幅に用いる励起光を
返送信号によって変調して送り返している。したがって
、本発明の周波数多重光双方向伝送装置を採用すごこと
により、加入者端末では、周波数多重光の光分波器を必
要とせず、かつ光源が１つで済むので低価格で信頼性の
高いネットワークを構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一欠施例の構成図である。１・・・光送信部、１１．２１．３１・・・信号光源、
１２゜２２、３２．６２・・・電気信号入力端子、１３
．２３．３３．６３・・・外部変調器、２・・・光合波
器、３・・・光ファイバ、４１、７１・・・光受信器、
４２．７２・・・電気信号出力端子、５１、５２・・・
光分波器、６１・・・励起光源、８１・・・制御部、８
２・・・制御信号入力端子。

Claims

【特許請求の範囲】

光ファイバと、周波数多重信号光を前記光ファイバに送
出する光送信号器と、前記周波数多重信号光のうちの所
定の周波数の信号光を前記光ファイバ伝搬中においてブ
リユアン光増幅する励起光を出射する励起光源と、前記
励起光源の発振周波数を制御する制御手段と、ブリユア
ン増幅後の前記周波数多重信号光を受信する第１の光受
信器と、前記励起光を返送用信号によって変調する手段
と、前記光ファイバ伝搬後の変調された励起光を前記光
送信器側において受信する第２の光受信器とを含むこと
を特徴とする周波数多重光双方向伝送装置。