JPH02256334A - 両方向性コヒーレント光伝送システム用トランシーバ - Google Patents
両方向性コヒーレント光伝送システム用トランシーバInfo
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- JPH02256334A JPH02256334A JP1206602A JP20660289A JPH02256334A JP H02256334 A JPH02256334 A JP H02256334A JP 1206602 A JP1206602 A JP 1206602A JP 20660289 A JP20660289 A JP 20660289A JP H02256334 A JPH02256334 A JP H02256334A
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- 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
- H04B10/40—Transceivers
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- Glass Compositions (AREA)
- Telephone Function (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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。
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］
この発明は、信号搬送波を放射するレーザと、変調器お
よびヘテロダインまたはホモダイン検波器と、復調器と
を具備する、光ファイバリンクを有する両方向性コヒー
レント光伝送システム用トランシーバに関する。
よびヘテロダインまたはホモダイン検波器と、復調器と
を具備する、光ファイバリンクを有する両方向性コヒー
レント光伝送システム用トランシーバに関する。
［従来技術］
光通信技術においては、コヒーレントな光学的ヘテロゲ
インおよびホモダイン検波技術がそのようなシステムの
非常に高い伝送容量のために研究および開発の現在の主
要なテーマである（例えばＦｅｒｎｍｅｌｄｅ−１ｎｇ
ｅｎｌｅｕｒ 、 ＮＯ，２、１９８５年１〜３８頁
参照）。そこに記載されている方法は２００−ＴＨｚ範
囲の光搬送波周波数を使用する放送システムで普通に使
用されている。特にその第３図に示されたようにコヒー
レントなヘテロダインおよびホモダイン検波システムに
おいて荷用な情報を伝送する光信号は連続波局部発振器
レーザの出力ビームと結合される。ヘテロダイン検波技
術においてはこれは中間周波数信号を生成し、それから
有用な情報が電気的復調により高感度で再生できる。同
様の装置は別の文献（Ｂｒ、Ｔｅｌｅｃｏｍ、Ｔｅｃｈ
ｎｏｌ 、 Ｊ 、 、 Ｖｏｌ 。
インおよびホモダイン検波技術がそのようなシステムの
非常に高い伝送容量のために研究および開発の現在の主
要なテーマである（例えばＦｅｒｎｍｅｌｄｅ−１ｎｇ
ｅｎｌｅｕｒ 、 ＮＯ，２、１９８５年１〜３８頁
参照）。そこに記載されている方法は２００−ＴＨｚ範
囲の光搬送波周波数を使用する放送システムで普通に使
用されている。特にその第３図に示されたようにコヒー
レントなヘテロダインおよびホモダイン検波システムに
おいて荷用な情報を伝送する光信号は連続波局部発振器
レーザの出力ビームと結合される。ヘテロダイン検波技
術においてはこれは中間周波数信号を生成し、それから
有用な情報が電気的復調により高感度で再生できる。同
様の装置は別の文献（Ｂｒ、Ｔｅｌｅｃｏｍ、Ｔｅｃｈ
ｎｏｌ 、 Ｊ 、 、 Ｖｏｌ 。
４、Ｎｏ、４．１９８６年ｌＯ月１８〜２２頁、特に第
４図）にも記載されている。
４図）にも記載されている。
多くの放送通信技術では、例えば広帯域ｌ５ＤＮの加入
者レベルにおいて両方向性の光伝送が望ましい。コヒー
レントな光伝送システムでは加入者端において各トラン
シーバが２個の安定で狭帯域の単一モードレーザを備え
ること、すなわち変調されることができ、狭帯域で周波
数制御されることができる局部発振器レーザを備えるこ
とを必要とする。換言すれば、もしも通常の技術が光伝
送に適用されるならば、送信／受信装置は送信局部発振
器レーザとヘテロダインおよびホモダイン検波用の局部
発振器レーザとを必要とする。
者レベルにおいて両方向性の光伝送が望ましい。コヒー
レントな光伝送システムでは加入者端において各トラン
シーバが２個の安定で狭帯域の単一モードレーザを備え
ること、すなわち変調されることができ、狭帯域で周波
数制御されることができる局部発振器レーザを備えるこ
とを必要とする。換言すれば、もしも通常の技術が光伝
送に適用されるならば、送信／受信装置は送信局部発振
器レーザとヘテロダインおよびホモダイン検波用の局部
発振器レーザとを必要とする。
コヒーレントな単一または多重チャンネルシステムにお
いて各チャンネルで別々に送信および受信を可能にする
ために両方のレーザは狭いライン幅を必要とし、それは
使用される検出技術、例えばヘテロダイン検波における
中間周波数制御に対する複素周波数制御ループ、特定の
光基準チャンネルにおける認識システム、光フィードバ
ックを阻止するための出力の前の光アイソレータ等にし
たがって０．１乃至５０ＭＨｚの範囲にある。そのため
両方の単一モードレーザは狭帯域で、周波数安定性があ
り、同調可能でなければならない。送信レーザはまたＲ
Ｆ変調されることができ、ＩＧｂ／Ｓ以上のビット速度
で動作できなければならない外部変調装置を具備してい
なければならない。
いて各チャンネルで別々に送信および受信を可能にする
ために両方のレーザは狭いライン幅を必要とし、それは
使用される検出技術、例えばヘテロダイン検波における
中間周波数制御に対する複素周波数制御ループ、特定の
光基準チャンネルにおける認識システム、光フィードバ
ックを阻止するための出力の前の光アイソレータ等にし
たがって０．１乃至５０ＭＨｚの範囲にある。そのため
両方の単一モードレーザは狭帯域で、周波数安定性があ
り、同調可能でなければならない。送信レーザはまたＲ
Ｆ変調されることができ、ＩＧｂ／Ｓ以上のビット速度
で動作できなければならない外部変調装置を具備してい
なければならない。
したがって関連する制御系および部品を備えた２個の狭
帯域で、周波数安定性がある単一モードレーザを含むコ
ヒーレントな送信／受信装置は非常に複雑で高価なもの
である。
帯域で、周波数安定性がある単一モードレーザを含むコ
ヒーレントな送信／受信装置は非常に複雑で高価なもの
である。
［発明の解決すべき課題〕
それ故この発明の目的は、部品数がもつと少なく、コン
パクトな設計であり、低いコストで製造することができ
て、しかも同じ性能、能力を有する上記の種類の両方向
性のコヒーレントな光伝送システム用のトランシーバを
提供することである。
パクトな設計であり、低いコストで製造することができ
て、しかも同じ性能、能力を有する上記の種類の両方向
性のコヒーレントな光伝送システム用のトランシーバを
提供することである。
［課題解決のための手段］
この目的は、レーザが同時に同じトランシーバのへテロ
ダインまたはホモダイン検波器用の発振器放射線を放射
するために使用されるように構成されたトランシーバに
よって達成される。
ダインまたはホモダイン検波器用の発振器放射線を放射
するために使用されるように構成されたトランシーバに
よって達成される。
この発明はただ１個の狭帯域で、周波数安定性があるレ
ーザのみを使用することを可能にし、そのレーザは少な
くとも２つの目的、すなわち送信レーザおよび局部発振
器レーザとして同時に使用されることができる。その結
果、両方向性のコヒーレントな光伝送システム用のトラ
ンシーバのためのコンパクトで廉価な部品またはモジュ
ールが得られ、それは特に多チヤンネル光伝送システム
で有効である。この様なトランシーバは例えば広帯域ｌ
５ＤＮ加入者区域お□よびローカルネットワークで使用
されることができる＝□ 文献（Ｅｌｅｃｔｒｏｎルｅｔｔ、、Ｖｏｌ、２２ 、
Ｎｏ、ＩＯ、１９８８年５５６〜５５８頁）には、単
一モー′ド光ファイバ中を伝送される信号搬送波が反対
方向で定められた周波数距離にある狭帯域のボンピング
光を送ることによってどのように増幅されることができ
るかが記載されている。狭帯域の光搬送波の約５０倍の
光増幅は数ミリワットの比較的低い光ボンピングパワー
によって３０に＋ａの長さの単一モード光ファイバにお
いて達成され゛た。これは現在使用されている光ファイ
バの損失が０． ２ｄＢ／に■であることから、伝送距
離が１００に１以上に増加されることを意味する。
ーザのみを使用することを可能にし、そのレーザは少な
くとも２つの目的、すなわち送信レーザおよび局部発振
器レーザとして同時に使用されることができる。その結
果、両方向性のコヒーレントな光伝送システム用のトラ
ンシーバのためのコンパクトで廉価な部品またはモジュ
ールが得られ、それは特に多チヤンネル光伝送システム
で有効である。この様なトランシーバは例えば広帯域ｌ
５ＤＮ加入者区域お□よびローカルネットワークで使用
されることができる＝□ 文献（Ｅｌｅｃｔｒｏｎルｅｔｔ、、Ｖｏｌ、２２ 、
Ｎｏ、ＩＯ、１９８８年５５６〜５５８頁）には、単
一モー′ド光ファイバ中を伝送される信号搬送波が反対
方向で定められた周波数距離にある狭帯域のボンピング
光を送ることによってどのように増幅されることができ
るかが記載されている。狭帯域の光搬送波の約５０倍の
光増幅は数ミリワットの比較的低い光ボンピングパワー
によって３０に＋ａの長さの単一モード光ファイバにお
いて達成され゛た。これは現在使用されている光ファイ
バの損失が０． ２ｄＢ／に■であることから、伝送距
離が１００に１以上に増加されることを意味する。
さらにコンパクトで、簡単で、さらに廉価なこのような
用途のためのトランシーバもまた特許請求の範囲第２項
に記載されたようなこの発明の別の実施態様によって得
られる。
用途のためのトランシーバもまた特許請求の範囲第２項
に記載されたようなこの発明の別の実施態様によって得
られる。
トランシーバ中の送信レーザは、信号搬送波を送信する
機能および、またはヘテロダインまたはホモダインコヒ
ーレント検波器のための局部発振器放射を行う機能以外
に、信号波の選択的増幅のためのポンプ用レーザとして
入来する信号搬送波を光学的に増幅するために６使用さ
れる。これは特にコヒーレントな光条チャンネル送信シ
ステムにおいて非常に高価で複雑な電気／光および光／
電気中継器部品の必要をなくすことを可能にする。
機能および、またはヘテロダインまたはホモダインコヒ
ーレント検波器のための局部発振器放射を行う機能以外
に、信号波の選択的増幅のためのポンプ用レーザとして
入来する信号搬送波を光学的に増幅するために６使用さ
れる。これは特にコヒーレントな光条チャンネル送信シ
ステムにおいて非常に高価で複雑な電気／光および光／
電気中継器部品の必要をなくすことを可能にする。
匹敵するような中継器部品はコヒーレントな光送信シス
テムにおいて儀だ実用されていないからこの複雑性の減
少は評価できないけれども、簡単化およびコストの低減
は狭帯域の周波数安定レーザの必要がないことによって
達成される。
テムにおいて儀だ実用されていないからこの複雑性の減
少は評価できないけれども、簡単化およびコストの低減
は狭帯域の周波数安定レーザの必要がないことによって
達成される。
特許請求の範囲第３項に記載された特徴によって、両方
向コヒーレント先車−または多重チャンネル伝送システ
ムにおけるトランシーバとして使用するのに特に適した
構成が得られる。
向コヒーレント先車−または多重チャンネル伝送システ
ムにおけるトランシーバとして使用するのに特に適した
構成が得られる。
特許請求の範囲第４項に記載された特徴と組み合わせた
、またはさらに特許請求の範囲第１３項に記載された特
徴と組み合わせた特許請求の範囲第３項に記載された特
徴によって、コヒーレント光伝送システム用の高感度受
信装置モジュールとして使用するのに特に適した構成が
得られる。効率的な光フアイバプリローイン増幅のため
に複雑な後段の電子的増幅器を省略することができ、量
子雑音によってのみ限定される受信感度を得ることがで
きるようになる。
、またはさらに特許請求の範囲第１３項に記載された特
徴と組み合わせた特許請求の範囲第３項に記載された特
徴によって、コヒーレント光伝送システム用の高感度受
信装置モジュールとして使用するのに特に適した構成が
得られる。効率的な光フアイバプリローイン増幅のため
に複雑な後段の電子的増幅器を省略することができ、量
子雑音によってのみ限定される受信感度を得ることがで
きるようになる。
２ビームの構成は特許請求の範囲第５項または第６項に
記載された特徴によって得られる。
記載された特徴によって得られる。
その他のこの発明の有効な実施態様は特許請求の範囲第
７項乃至第１１項および第１４乃至第ｔｅ項に記載され
ている。
７項乃至第１１項および第１４乃至第ｔｅ項に記載され
ている。
この発明のさらに詳細な内容は添付図面を参照にした以
下の実施例の説明により明白になるであろう。
下の実施例の説明により明白になるであろう。
［実施例］
第１図および第２図は両方向コヒーレント光伝送システ
ム用のトランシーバの２つの実施例１１および１１°を
示している。これらのトランシーバ１１およびｔｔ’は
単一光ファイバリンク１２．１２°上で情報を送信およ
び受信するのに適している。それらは直接この発明に関
係する素子のみを示している。すなわちこのようなトラ
ンシーバでは当然具備している変調装置も、復調装置も
、電気光学的および光電気的トランスデ五−サその他の
部品も示されていない。
ム用のトランシーバの２つの実施例１１および１１°を
示している。これらのトランシーバ１１およびｔｔ’は
単一光ファイバリンク１２．１２°上で情報を送信およ
び受信するのに適している。それらは直接この発明に関
係する素子のみを示している。すなわちこのようなトラ
ンシーバでは当然具備している変調装置も、復調装置も
、電気光学的および光電気的トランスデ五−サその他の
部品も示されていない。
第１図のトランシーバｌｌはコヒーレントなヘテロゲイ
ンまたはホモダイン検波装置１３を備え、それは光ファ
イバリンク１２上の周波数ｆ、の信号搬送波１４を受信
する。信号搬送波１４は通常の方法で変調された好まし
くは同一のトランシーバ（図示せず）から来るメツセー
ジを搬送している。搬送波は振幅変調、周波数変調、位
相変調等の任意の通常の変調技術を使用して変調される
ことができる。トランシーバ１１はさらに２個の出力１
７．１８を有するモジュール１０を備えている。一方の
出力１７は信号搬送波１４がヘテロダインまたはホモダ
イン検波装置１３に入る前方で第１の光フアイバ導波体
または光フアイバ結合器（ＦＫ）１９を通って入来する
信号搬送波１４の方向に光ファイバリンク１２と結合さ
れ、第２の出力１８は第２の光フアイバ結合器２０を通
って入来する信号搬送波１４の方向とは反対の方向に光
ファイバリンク１２と結合される。モジュール１６の入
力２１は光導波体によってコヒーレントなヘテロゲイン
またはホモダイン検波装置１３の出力に接続されている
。
ンまたはホモダイン検波装置１３を備え、それは光ファ
イバリンク１２上の周波数ｆ、の信号搬送波１４を受信
する。信号搬送波１４は通常の方法で変調された好まし
くは同一のトランシーバ（図示せず）から来るメツセー
ジを搬送している。搬送波は振幅変調、周波数変調、位
相変調等の任意の通常の変調技術を使用して変調される
ことができる。トランシーバ１１はさらに２個の出力１
７．１８を有するモジュール１０を備えている。一方の
出力１７は信号搬送波１４がヘテロダインまたはホモダ
イン検波装置１３に入る前方で第１の光フアイバ導波体
または光フアイバ結合器（ＦＫ）１９を通って入来する
信号搬送波１４の方向に光ファイバリンク１２と結合さ
れ、第２の出力１８は第２の光フアイバ結合器２０を通
って入来する信号搬送波１４の方向とは反対の方向に光
ファイバリンク１２と結合される。モジュール１６の入
力２１は光導波体によってコヒーレントなヘテロゲイン
またはホモダイン検波装置１３の出力に接続されている
。
モジュール１６は狭帯域レーザ（Ｌ）２Ｂを備え、それ
は２つの出口方向に基本周波数ｆ０の放射を行う。レー
ザ２Ｂは例えばパイラテラル放射レーザダイオードで構
成されている。基本周波数ｆ。のビームの一方は第２の
周波数シフタ（ＦＳ２）２７を通過し、そこにおいて周
波数はｆｌにシフトされ、それは例えば基本周波数ｆ。
は２つの出口方向に基本周波数ｆ０の放射を行う。レー
ザ２Ｂは例えばパイラテラル放射レーザダイオードで構
成されている。基本周波数ｆ。のビームの一方は第２の
周波数シフタ（ＦＳ２）２７を通過し、そこにおいて周
波数はｆｌにシフトされ、それは例えば基本周波数ｆ。
よりも低い周波数である。基本周波数ｆ。の他方のビー
ムは第１の周波数シフタ（ＦＳ、）２８を通過し、そこ
において周波数はｆｌにシフトされ、それは例えば基本
周波数ｆ０よりも高い周波数である。この周波数シフト
された他方のビームは外部変調装置２９を通過して第２
の光フアイバ結合器２０に送られる。
ムは第１の周波数シフタ（ＦＳ、）２８を通過し、そこ
において周波数はｆｌにシフトされ、それは例えば基本
周波数ｆ０よりも高い周波数である。この周波数シフト
された他方のビームは外部変調装置２９を通過して第２
の光フアイバ結合器２０に送られる。
各周波数シフタ２７．２８は集積光学変調装置で構成す
ることができる。光導波体２２はヘテロゲインまたはホ
モダイン検波装置１３の出力に接続され、レーザ２Ｂに
結合されている。
ることができる。光導波体２２はヘテロゲインまたはホ
モダイン検波装置１３の出力に接続され、レーザ２Ｂに
結合されている。
第２図のトランシーバ１１’は第１図のトランシーバ１
１とそのモジュール１６°の構成が異なっている。すな
わちトランシーバ１１’ もまたコヒーレントなヘテロ
ダインまたはホモダイン検波装置１３゜を有しており、
それは光ファイバリンク１２°上で周波数ｆｓの変調さ
れた信号搬送波１４を受け、２個の光フアイバ結合器１
９°および２０°は第１図の光フアイバ結合器１９およ
び２０と同様に、それぞれモジュール１６’の第１の出
力１７°および第２の出力１８°に接続されている。第
１図と同様に先導波体２２°はヘテロダインまたはホモ
ダイン検波装置１３°とモジュール１６°とを接続して
いる。
１とそのモジュール１６°の構成が異なっている。すな
わちトランシーバ１１’ もまたコヒーレントなヘテロ
ダインまたはホモダイン検波装置１３゜を有しており、
それは光ファイバリンク１２°上で周波数ｆｓの変調さ
れた信号搬送波１４を受け、２個の光フアイバ結合器１
９°および２０°は第１図の光フアイバ結合器１９およ
び２０と同様に、それぞれモジュール１６’の第１の出
力１７°および第２の出力１８°に接続されている。第
１図と同様に先導波体２２°はヘテロダインまたはホモ
ダイン検波装置１３°とモジュール１６°とを接続して
いる。
第２図のモジュール１６°もまた狭帯域のレーザ２６゛
を有しているが、このレーザ２６°は１方向のみに基本
周波数ｆ０の放射を行う。光アイソレータ（０１）３２
がレーザ２６°とビーム分割器（ＦＫ）３１との間に挿
入されている。ビーム分割器３１はレーザ２６°による
放射を基本周波数ｆ。の第１のビーム部分と第２のビー
ム部分とに分割する。第１図の実施例と同様に２つのビ
ーム部分はそれぞれ周波数シフタ２７’ 、 ２８°を
通過し、その出力は周波数ｆ２．ｆ、の周波数シフトさ
れたビーム部分を出力する。ビーム部分の一方ｆ２は光
フアイバ結合器１９’に導かれ、周波数ｆ、の他方のビ
ーム部分は外部変調装置２９゛を通って光フアイバ結合
器２０′に導かれる。レーザ２Ｂ’の入力はヘテロダイ
ンまたはホモダイン検波装置１３°からの光導波体２２
°に接続されている。
を有しているが、このレーザ２６°は１方向のみに基本
周波数ｆ０の放射を行う。光アイソレータ（０１）３２
がレーザ２６°とビーム分割器（ＦＫ）３１との間に挿
入されている。ビーム分割器３１はレーザ２６°による
放射を基本周波数ｆ。の第１のビーム部分と第２のビー
ム部分とに分割する。第１図の実施例と同様に２つのビ
ーム部分はそれぞれ周波数シフタ２７’ 、 ２８°を
通過し、その出力は周波数ｆ２．ｆ、の周波数シフトさ
れたビーム部分を出力する。ビーム部分の一方ｆ２は光
フアイバ結合器１９’に導かれ、周波数ｆ、の他方のビ
ーム部分は外部変調装置２９゛を通って光フアイバ結合
器２０′に導かれる。レーザ２Ｂ’の入力はヘテロダイ
ンまたはホモダイン検波装置１３°からの光導波体２２
°に接続されている。
この発明によればモジュール１８．１６°またはレーザ
２Ｂ、 ２８°は多機能的にトランシーバ１１．１１に
おいて使用されている。
２Ｂ、 ２８°は多機能的にトランシーバ１１．１１に
おいて使用されている。
第２の周波数シフタ２７．２７°からの周波数ｆ２のビ
ーム部分は、光フアイバ結合器１９．１９°を介してヘ
テロダインまたはホモダイン検波装置１３゜１３’に周
波数ｆｓの信号搬送波の方向に供給される。第３図（Ａ
（および（Ｂ）はそれより下にレーザ２Ｂ、 ２Ｂ’
からのビーム部分の周波数ｆ２が位置している特定周波
数、例えば周波数ｆｓのコヒーレントな光伝送チャンネ
ルを示している。すなわち周波数ｆ２のビーム部分によ
って、レーザ２Ｂ。
ーム部分は、光フアイバ結合器１９．１９°を介してヘ
テロダインまたはホモダイン検波装置１３゜１３’に周
波数ｆｓの信号搬送波の方向に供給される。第３図（Ａ
（および（Ｂ）はそれより下にレーザ２Ｂ、 ２Ｂ’
からのビーム部分の周波数ｆ２が位置している特定周波
数、例えば周波数ｆｓのコヒーレントな光伝送チャンネ
ルを示している。すなわち周波数ｆ２のビーム部分によ
って、レーザ２Ｂ。
２６゛はそれでなければ別個の部品が必要である局部発
振器として動作する。
振器として動作する。
第２に、遠隔のトランシーバから来る信号搬送波ｆＳの
方向と反対の方向に光ファイバリンク１２゜１２’に結
合されている周波数ｆ、の他方のビーム部分によって、
レーザ２Ｂ、 ２Ｂ’は受信端から信号を送信するよう
に動作する。周波数ｆ１のこの他方のビーム部分は通常
の方法で外部変調装置２９゜２９゛においてメツセージ
によって変調されることができる。
方向と反対の方向に光ファイバリンク１２゜１２’に結
合されている周波数ｆ、の他方のビーム部分によって、
レーザ２Ｂ、 ２Ｂ’は受信端から信号を送信するよう
に動作する。周波数ｆ１のこの他方のビーム部分は通常
の方法で外部変調装置２９゜２９゛においてメツセージ
によって変調されることができる。
もしもモジュール１１３．１８’中のレーザ２Ｇ、 ２
６が上記のように送信機発振器レーザ（Ｓｏ）および局
部発振器ザ（ＬＯ）の両方として使用されるならば、第
３図（Ｂ）に示すように周波数ｆ２は１つのチャンネル
の周波数ｆ５よりも低く、周波数ｆ１は他のチャンネル
の周波数ｆ１よりも低い。
６が上記のように送信機発振器レーザ（Ｓｏ）および局
部発振器ザ（ＬＯ）の両方として使用されるならば、第
３図（Ｂ）に示すように周波数ｆ２は１つのチャンネル
の周波数ｆ５よりも低く、周波数ｆ１は他のチャンネル
の周波数ｆ１よりも低い。
レーザ２Ｂ、 ２Ｂ’により放射される基本周波数ｆ。
は２つのビーム部分の周波数ｆ１とｆ２の間に位置して
いる。ヘテロダイン検波システムにおいてはこのような
二重目的のレーザのモジュール１６゜１６′のフィード
バック先導波体２２．２２’による周波数制御は中間周
波数制御ＺＦまたはその他の通常の方法によって行われ
、第１のビーム部分の周波数ｆ、は信号搬送波の周波数
ｆＳに関して（または定められた基準周波数に対して）
安定化される。位相シフトされたビーム部分の周波数ｆ
１とｆ２はそれぞれ周波数シフタ２８および２７または
２８°および２７゛中の周波数ｆ。の電気的変調によっ
て生成されるから、例えば次の式により電気光学的変調
装置として構成される。
いる。ヘテロダイン検波システムにおいてはこのような
二重目的のレーザのモジュール１６゜１６′のフィード
バック先導波体２２．２２’による周波数制御は中間周
波数制御ＺＦまたはその他の通常の方法によって行われ
、第１のビーム部分の周波数ｆ、は信号搬送波の周波数
ｆＳに関して（または定められた基準周波数に対して）
安定化される。位相シフトされたビーム部分の周波数ｆ
１とｆ２はそれぞれ周波数シフタ２８および２７または
２８°および２７゛中の周波数ｆ。の電気的変調によっ
て生成されるから、例えば次の式により電気光学的変調
装置として構成される。
Δｆｐｓ２−／ｆ２ ｆｏ ／
Δｆｐｓ□−／ ｆ ｌｆｏ ／
一方のビーム部分の周波数ｆ２は自動的に信号搬送波の
基本周波数ｆ。および他方のビーム部分の周波数ｆ、を
決定する。基本周波数ｆ。からの周波数ｆｔ、ｆｚの電
気的導出により、これらの周波数ｆ＋、ｆ２はコヒーレ
ントな光伝送システムの任意の光チャンネルの周波数ｆ
、に位置させることができ、この周波数ｆ、はそれぞれ
周波数シフタ２８および２７または２８°および２７°
の変調帯域幅内にある。
基本周波数ｆ。および他方のビーム部分の周波数ｆ、を
決定する。基本周波数ｆ。からの周波数ｆｔ、ｆｚの電
気的導出により、これらの周波数ｆ＋、ｆ２はコヒーレ
ントな光伝送システムの任意の光チャンネルの周波数ｆ
、に位置させることができ、この周波数ｆ、はそれぞれ
周波数シフタ２８および２７または２８°および２７°
の変調帯域幅内にある。
第３に、モジュール１８．１’６’中にあるレーザ２Ｇ
。
。
２６′は光ファイバリンク１２．１２’巾の基本周波数
ｆ、の信号搬送波を増幅するために周波数ｆ、のビーム
部分によって使用されることができる。それは単一モー
ド光ファイバによって構成され、信号搬送波と反対の方
向に周波数ｆ１の狭帯域ボンピング光を送り、次のよう
に基本周波数ｆ５からの定められた周波数偏差を有する
ことによって達成される。
ｆ、の信号搬送波を増幅するために周波数ｆ、のビーム
部分によって使用されることができる。それは単一モー
ド光ファイバによって構成され、信号搬送波と反対の方
向に周波数ｆ１の狭帯域ボンピング光を送り、次のよう
に基本周波数ｆ５からの定められた周波数偏差を有する
ことによって達成される。
Δｆ、陶ｆ＋ ｆｓ
ここで、ΔｆＢはブリローイン周波数シフトと呼ばれ、
例えば１．５５μｍの光波長において１１．２Ｇ！Ｉｚ
の大きさである（ΔｆＢは光の波長に依存している）。
例えば１．５５μｍの光波長において１１．２Ｇ！Ｉｚ
の大きさである（ΔｆＢは光の波長に依存している）。
もしもモジュールｔｅ、 ｔｅｏが上記の３つの機能の
第１と第３のものを実行するような構成で動作されるの
であれば、すなわち、局部発振器レーザとして動作し、
同時に光フアイバプリローイン増幅器として動作するの
であれば、第３図（Ｃ）に示された周波数形態が得られ
る。中間周波数によって、 ＺＦ、−ｆ２−ｆｓ 周波数ｆｓの信号搬送波における信号は復調される。同
時に周波数ｆ５の信号搬送波は後進波刺激ブリローイン
散乱を使用することによって増幅された周波数ｆ１のボ
ンピング波またはビーム部分によって光学的に増幅され
る。
第１と第３のものを実行するような構成で動作されるの
であれば、すなわち、局部発振器レーザとして動作し、
同時に光フアイバプリローイン増幅器として動作するの
であれば、第３図（Ｃ）に示された周波数形態が得られ
る。中間周波数によって、 ＺＦ、−ｆ２−ｆｓ 周波数ｆｓの信号搬送波における信号は復調される。同
時に周波数ｆ５の信号搬送波は後進波刺激ブリローイン
散乱を使用することによって増幅された周波数ｆ１のボ
ンピング波またはビーム部分によって光学的に増幅され
る。
Δｆａ”（ｆ＋ ｆｏ）＋（ｆｏ ｆ２）（ｆｓ
−ｆ２） ΔｆＢ−１ｌΔｆ２，１＋Δｆｐｓｚ−ＺＦ２ここで ΔｆＢ−ブリローイン周波数シフト （波長１．５１μｍにおいて１１．２ＧＨｚ ）ＺＦ２
−光ヘテロダイン検波中の中間周波数Δｆ’ｓ□、２−
ｆＯに対する周波数シフトΔｆＢは比較的大きいから、
周波数シフタの高周波制限のためにΔｆ１９．とΔｆ’
ｓ□とが異なる符号をとることが必要である。増幅され
る信号のほうが長い波長を有しているから（ストークス
シフト）、周波数ｆ１のボンピング波は信号搬送波の周
波数ｆ、およびレーザ２’６．２８°の基本放射周波数
ｆ０に対して高い周波数の側に位置されなければならな
い。
−ｆ２） ΔｆＢ−１ｌΔｆ２，１＋Δｆｐｓｚ−ＺＦ２ここで ΔｆＢ−ブリローイン周波数シフト （波長１．５１μｍにおいて１１．２ＧＨｚ ）ＺＦ２
−光ヘテロダイン検波中の中間周波数Δｆ’ｓ□、２−
ｆＯに対する周波数シフトΔｆＢは比較的大きいから、
周波数シフタの高周波制限のためにΔｆ１９．とΔｆ’
ｓ□とが異なる符号をとることが必要である。増幅され
る信号のほうが長い波長を有しているから（ストークス
シフト）、周波数ｆ１のボンピング波は信号搬送波の周
波数ｆ、およびレーザ２’６．２８°の基本放射周波数
ｆ０に対して高い周波数の側に位置されなければならな
い。
゛またモジュール１８．１８°を上記の３つの機能の全
てを同時に実行するように、すなわち送信機発振器レー
ザ、局部発振器レーザ、および光フアイバプリローイン
増幅器として動作させることも可能である。これは例え
ば周波数ｆ、のビーム部分を再びビーム分割器によって
分割することによって行われる。しかしながら周波数ｆ
１のビーム部分は周波数ｆ、の信号搬送波の送信と、遠
隔トランシーバから来る周波数ｆｓの信号搬送波の光学
的増幅とに交互に使用されることが好ましい。このよう
にして３つの機能を有するレーザモジュール１８．１６
“が得られる。
てを同時に実行するように、すなわち送信機発振器レー
ザ、局部発振器レーザ、および光フアイバプリローイン
増幅器として動作させることも可能である。これは例え
ば周波数ｆ、のビーム部分を再びビーム分割器によって
分割することによって行われる。しかしながら周波数ｆ
１のビーム部分は周波数ｆ、の信号搬送波の送信と、遠
隔トランシーバから来る周波数ｆｓの信号搬送波の光学
的増幅とに交互に使用されることが好ましい。このよう
にして３つの機能を有するレーザモジュール１８．１６
“が得られる。
トランシーバ１１．１１’の少なくともいくつかはハイ
ブリッド形態で与えられ、光導波体で相互に連結されて
いる（図示せず）。またトランシーツく１１、１１’の
光導波体を含む少なくともいくつかの部品を電子光学的
基体上にモノリシ・ツク集積形態で相互に結合すること
も可能である。
ブリッド形態で与えられ、光導波体で相互に連結されて
いる（図示せず）。またトランシーツく１１、１１’の
光導波体を含む少なくともいくつかの部品を電子光学的
基体上にモノリシ・ツク集積形態で相互に結合すること
も可能である。
第１図および第２図は両方向性のコヒーレントな光伝送
システム用のこの発明の２つの実施例の概略図である。 第３図は周波数の関係を示す説明図である。 １３・・・検波装置、１９．２０・・・光フアイバ結合
器、２６・・・レーザ、２７．２８・・・周波数シフタ
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 手続袖正書 特許庁長官 吉 １）文 毅 殿 平成元年１０１１２日 Ｓ １、事件の表示 特願平１−２０６°６０２号 ２、発明の名称 両方向性コヒーレント光伝送システム用トランシーバ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 アルカチル・エヌ・ブイ ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 〒１００ 電話 ０３ （５０２）３１８１ （大代
表）ＦＩＧ、３ ６、補正の対象 ？７．補正の内容 （１） 特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２） 明細書第１３頁第６行に「先導波体」とあるの
を「導電体２２」と訂正し、明細書第１４頁第３行「光
導波体」を「導電体」と訂正し、明細書第１５頁第１２
行乃至第１３行「先導波体」を「導電体」と訂正し、明
細書第１７頁第６行「光導波体」を「導電体」と訂正す
る。 （３） 明細書第１７頁第１８行乃至第１９行「信号搬
送波」を「レーザ」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 （１）信号搬送波を放射するレーザと、変調器およびヘ
テロゲインまたはホモダイン検波器と、復調器とを具備
する、光ファイバリンクを有する両方向性コヒーレント
光伝送システム用トランシーバにおいて、 レーザは同時に同じトランシーバのヘテロダインまたは
ホモダイン検波器用の発振器放射線を放射するために使
用されることを特徴とするトランシーバ。 （２）レーザは同時に遠隔のトランシーバからの光ファ
イバリンクによって受信された信号搬送波を光学的に増
幅するために使用されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のトランシーバ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
システム用のこの発明の２つの実施例の概略図である。 第３図は周波数の関係を示す説明図である。 １３・・・検波装置、１９．２０・・・光フアイバ結合
器、２６・・・レーザ、２７．２８・・・周波数シフタ
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 手続袖正書 特許庁長官 吉 １）文 毅 殿 平成元年１０１１２日 Ｓ １、事件の表示 特願平１−２０６°６０２号 ２、発明の名称 両方向性コヒーレント光伝送システム用トランシーバ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 アルカチル・エヌ・ブイ ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 〒１００ 電話 ０３ （５０２）３１８１ （大代
表）ＦＩＧ、３ ６、補正の対象 ？７．補正の内容 （１） 特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２） 明細書第１３頁第６行に「先導波体」とあるの
を「導電体２２」と訂正し、明細書第１４頁第３行「光
導波体」を「導電体」と訂正し、明細書第１５頁第１２
行乃至第１３行「先導波体」を「導電体」と訂正し、明
細書第１７頁第６行「光導波体」を「導電体」と訂正す
る。 （３） 明細書第１７頁第１８行乃至第１９行「信号搬
送波」を「レーザ」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 （１）信号搬送波を放射するレーザと、変調器およびヘ
テロゲインまたはホモダイン検波器と、復調器とを具備
する、光ファイバリンクを有する両方向性コヒーレント
光伝送システム用トランシーバにおいて、 レーザは同時に同じトランシーバのヘテロダインまたは
ホモダイン検波器用の発振器放射線を放射するために使
用されることを特徴とするトランシーバ。 （２）レーザは同時に遠隔のトランシーバからの光ファ
イバリンクによって受信された信号搬送波を光学的に増
幅するために使用されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のトランシーバ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (16)
- （１）信号搬送波を放射するレーザと、変調器およびヘ
テロダインまたはホモダイン検波器と、復調器とを具備
する、光ファイバリンクを有する両方向性コヒーレント
光伝送システム用トランシーバにおいて、 レーザは同時に同じトランシーバのヘテロダインまたは
ホモダイン検波器用の発振器放射線を放射するために使
用されることを特徴とするトランシーバ。 - （２）レーザは同時に遠隔のトランシーバからの光ファ
イバリンクによつて受信された信号搬送波を光学的に増
幅するために使用されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のトランシーバ。 - （３）レーザのビームの第１の部分は遠隔のトランシー
バからの信号搬送波の方向にヘテロダインまたはホモダ
イン検波器に結合され、レーザビームの第２の部分は反
対方向に光ファイバリンクに結合されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載のトランシー
バ。 - （４）レーザのビームの第２の部分は信号搬送波の周波
数よりも高い周波数を有する第３のビーム部分を得るた
めに分割されることを特徴とする特許請求の範囲第２項
または第３項記載のトランシーバ。 - （５）レーザは２つの出口方向に放射するレーザである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のい
ずれか１項記載のトランシーバ。 - （６）レーザは１方向に放射するレーザであり、そのビ
ームは２以上の別々の部分に分割されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項記載
のトランシーバ。 - （７）１以上の周波数シフト素子がレーザによつて放射
されるビームまたはビームの各部分の通路中に配置され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６
項のいずれか１項記載のトランシーバ。 - （８）１以上の外部変調装置がレーザによつて放射され
る放射の通路中に配置されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１項記載のトラ
ンシーバ。 - （９）信号搬送波を変調するために必要に応じて周波数
選択性光学素子と共同する周波数シフト素子が使用され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のト
ランシーバ。 - （１０）光学的アイソレータが１方向に放射を行うレー
ザとビームを分割するための装置との間に挿入されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のトラン
シーバ。 - （１１）ビーム部分の周波数が周波数シフトによつてレ
ーザ放射の基本周波数から導出され、互いに独立して選
択されることができるが一定の周波数偏差によつて入力
基準周波数に関して中間周波数制御により一緒に安定化
されることを特徴とする特許請求の範囲第３項乃至第１
０項のいずれか１項記載のトランシーバ。 - （１２）第１の周波数を有する第２のビーム部分は信号
搬送波の周波数における光信号を送信するために使用さ
れ、第２の周波数を有する第１のビーム部分は信号搬送
波の光ヘテロダインまたはホモダイン検波のために使用
されることを特徴とする特許請求の範囲第３項または第
１１項記載のトランシーバ。 - （１３）第１の周波数を有する第２のビーム部分は信号
搬送波の光増幅に使用され、第２の周波数を有する第１
のビーム部分は信号搬送波の光ヘテロダインまたはホモ
ダイン検波のために使用されることを特徴とする特許請
求の範囲第３項または第１１項記載のトランシーバ。 - （１４）第１の周波数を有する第２のビーム部分は第１
の周波数を有する信号搬送波を送信するため、および反
対方向を向いた信号搬送波を光学的に増幅するために交
互に使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１２
項または第１３項記載のトランシーバ。 - （１５）その素子の少なくともいくつかのものはハイブ
リッド形態で与えられ、光導波体によつて連結されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１４項
のいずれか１項記載のトランシーバ。 - （１６）光導波体を含むその素子の少なくともいくつか
のものは電気、光学的基体上にモノリシック集積された
形態で相互に接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第１５項のいずれか１項記載のトラン
シーバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3827228.8 | 1988-08-11 | ||
| DE3827228A DE3827228A1 (de) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | Sende/empfangsteil fuer ein bidirektionales kohaerent-optisches uebertragungssystem |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02256334A true JPH02256334A (ja) | 1990-10-17 |
| JP2718770B2 JP2718770B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=6360624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1206602A Expired - Fee Related JP2718770B2 (ja) | 1988-08-11 | 1989-08-09 | 両方向性コヒーレント光伝送システム用トランシーバ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5121241A (ja) |
| EP (1) | EP0354567B1 (ja) |
| JP (1) | JP2718770B2 (ja) |
| AT (1) | ATE115797T1 (ja) |
| AU (1) | AU618388B2 (ja) |
| CA (1) | CA1306287C (ja) |
| DE (2) | DE3827228A1 (ja) |
| ES (1) | ES2068220T3 (ja) |
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