JPH04191709A - 光伝送方法及びシステム - Google Patents
光伝送方法及びシステムInfo
- Publication number
- JPH04191709A JPH04191709A JP2320770A JP32077090A JPH04191709A JP H04191709 A JPH04191709 A JP H04191709A JP 2320770 A JP2320770 A JP 2320770A JP 32077090 A JP32077090 A JP 32077090A JP H04191709 A JPH04191709 A JP H04191709A
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- JP
- Japan
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- optical
- optical transmission
- phase conjugate
- wavelength
- conjugate element
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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】
概要
光伝送方法及びシステムに関し、
波長分散の悪影響が生じにくい光伝送方法及びシステム
の提供を目的とし、 方法にあっては、光伝送路の波長分散が全波長分散の２
分の１に相当する位置に位相共役素子を設）す、上記光
伝送路により光信号を伝送するようにして構成する。
の提供を目的とし、 方法にあっては、光伝送路の波長分散が全波長分散の２
分の１に相当する位置に位相共役素子を設）す、上記光
伝送路により光信号を伝送するようにして構成する。
産業上の利用分野
本発明は光伝送方法及びシステムに関する。
光伝送路として一般的に使用される光ファイバは、伝送
光の波長の拡がりに応じた大きさの波長分散を生じ、こ
れにより、受信側における波形劣化等の悪影響が表れる
。波長分散の悪影響を抑えるためには、送信側において
単一に近い波長で発振する光源を用いるか、あるいは、
当該波長で波長分散が零になるような光ファイバを光伝
送路として用いることが要求されるが、これらの実現に
は困難性を伴う。このため、波長分散の悪影響が生じに
くい光伝送方法又はシステムが要望されている。
光の波長の拡がりに応じた大きさの波長分散を生じ、こ
れにより、受信側における波形劣化等の悪影響が表れる
。波長分散の悪影響を抑えるためには、送信側において
単一に近い波長で発振する光源を用いるか、あるいは、
当該波長で波長分散が零になるような光ファイバを光伝
送路として用いることが要求されるが、これらの実現に
は困難性を伴う。このため、波長分散の悪影響が生じに
くい光伝送方法又はシステムが要望されている。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題経済的な光
伝送システムには、伝送速度が高く、しかも伝送距離が
長いことが要求される。現在実用化されている一般的な
石英系のシングルモード光ファイバは、波長１，３μｍ
で波長分散が零となるが、光の伝搬損失が最小となる波
長１５５μｍでは約１７ｐｓ／ｎｍ −ｋｍの波長分
散を生ずる。
伝送システムには、伝送速度が高く、しかも伝送距離が
長いことが要求される。現在実用化されている一般的な
石英系のシングルモード光ファイバは、波長１，３μｍ
で波長分散が零となるが、光の伝搬損失が最小となる波
長１５５μｍでは約１７ｐｓ／ｎｍ −ｋｍの波長分
散を生ずる。
この光ファイバを用いて１０Ｇｂ／ｓて１１００ｋの伝
送を行うと、少なくとも１ｏｏｐｓ程度の群遅延が生じ
、伝送は事実上不可能になる。これを解決するために、
波長分散が零になる波長を１．５５μｍに合わせた分散
シフトファイバを用し）ることが提案されているが、こ
の場合、光源の波長と分散が零になる波長とを精度良く
合わせなければ一二ろないという困難が生じると共に、
現在広範囲に敷設されている一般的な光ファイバが使用
てき一ン、）と−）う産業経済上の多大−；る損失が生
じる。さろに、変調方法を最適化する等により変調光の
スペクトルの拡がりをできるだけ抑えて、波長分散の悪
影響を最小限にしようとする試みにおし１ては、変調器
Ｏ駆動電圧が高く実用性に乏しい等の問題がある。
送を行うと、少なくとも１ｏｏｐｓ程度の群遅延が生じ
、伝送は事実上不可能になる。これを解決するために、
波長分散が零になる波長を１．５５μｍに合わせた分散
シフトファイバを用し）ることが提案されているが、こ
の場合、光源の波長と分散が零になる波長とを精度良く
合わせなければ一二ろないという困難が生じると共に、
現在広範囲に敷設されている一般的な光ファイバが使用
てき一ン、）と−）う産業経済上の多大−；る損失が生
じる。さろに、変調方法を最適化する等により変調光の
スペクトルの拡がりをできるだけ抑えて、波長分散の悪
影響を最小限にしようとする試みにおし１ては、変調器
Ｏ駆動電圧が高く実用性に乏しい等の問題がある。
本発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたしの
であり、さほどの困難性を伴うことなしに波長分散の悪
影響が生じに＜−）光伝送方法及びシステムを提供する
ことを目的としている。
であり、さほどの困難性を伴うことなしに波長分散の悪
影響が生じに＜−）光伝送方法及びシステムを提供する
ことを目的としている。
課題を解決するための手段
本発明の光伝送方法は、光伝送路の波長分散が全波長分
散の２分の１に相当する位置に位相共役素子を設け、上
記光伝送路により光信号を伝送するようにしたものであ
る。
散の２分の１に相当する位置に位相共役素子を設け、上
記光伝送路により光信号を伝送するようにしたものであ
る。
本発明の光伝送システムは、そのブロック図を第１図に
示すように、光信号を送出する光送信装置１と、該光信
号を伝送する光伝送路２と、光伝送路２の波長分散が全
波長分散の２分の１に相当する位置に設けられた位相共
役素子３と、光伝送路２により伝送された光信号を受信
する光受信装置４とを備えて構成される。
示すように、光信号を送出する光送信装置１と、該光信
号を伝送する光伝送路２と、光伝送路２の波長分散が全
波長分散の２分の１に相当する位置に設けられた位相共
役素子３と、光伝送路２により伝送された光信号を受信
する光受信装置４とを備えて構成される。
作 用
本発明においては、光伝送路の途中に位相共役素子を設
け、この位相共役素子の位置を、位相共役素子の上流側
において生じる波長分散と位相共役素子の下流側におい
て生じる波長分散とが等しくなるような位置に規制して
いるので、受信側で受信する受信光信号の電界は、波長
分散が生じているにもかかわらず、送信側において送信
する送信光信号の電界の複素共役となる。従って、光信
号の強度の時間変化はそのまま保存され、強度変調／直
接検波方式が採用されている場合には、送信光信号と受
信光信号が複素共役になっていることを全く考慮するこ
となく、波長分散の悪影響を受けずに光伝送を実施する
ことができる。また、光の電界の振幅、周波数、位相等
に変調をかけるコヒーレント光伝送方式等の方式が採用
されている場合でも、複素共役になっていることを考慮
しさえすれば、波長分散の悪影響を受けずに光伝送を実
施することができる。
け、この位相共役素子の位置を、位相共役素子の上流側
において生じる波長分散と位相共役素子の下流側におい
て生じる波長分散とが等しくなるような位置に規制して
いるので、受信側で受信する受信光信号の電界は、波長
分散が生じているにもかかわらず、送信側において送信
する送信光信号の電界の複素共役となる。従って、光信
号の強度の時間変化はそのまま保存され、強度変調／直
接検波方式が採用されている場合には、送信光信号と受
信光信号が複素共役になっていることを全く考慮するこ
となく、波長分散の悪影響を受けずに光伝送を実施する
ことができる。また、光の電界の振幅、周波数、位相等
に変調をかけるコヒーレント光伝送方式等の方式が採用
されている場合でも、複素共役になっていることを考慮
しさえすれば、波長分散の悪影響を受けずに光伝送を実
施することができる。
実 施 例
以下本発明の詳細な説明する。
第１図に示されたシステムを実施する場合、光送信装置
ｌにおける変調方式としては、例えば強度変調方式を採
用する二とができる。この場合、波長チャーピンクが生
じ易い半導体レーザの直接変調を行ったとしても、波長
分散の影響を受けることなく光伝送を行うことができる
。コヒーレント光伝送システムを構築する場合には、変
調方式としては、ＡＳＫ、ＦＳＫ （例えばＣＰＦＳＫ
）。
ｌにおける変調方式としては、例えば強度変調方式を採
用する二とができる。この場合、波長チャーピンクが生
じ易い半導体レーザの直接変調を行ったとしても、波長
分散の影響を受けることなく光伝送を行うことができる
。コヒーレント光伝送システムを構築する場合には、変
調方式としては、ＡＳＫ、ＦＳＫ （例えばＣＰＦＳＫ
）。
ＰＳＫ （例えばＤＰＳＫ）等を採用可能である。
伝送情報はデジタル信号に限定されず、アナログ信号で
もよい。
もよい。
光伝送路２としては、波長１，５５μｍで光の伝搬損失
が最小になる石英系のシングルモード光ファイバを用い
ることができる。この場合、光送信装置１からの出力光
の波長を１．５５μｍ帯に設定しておくことによって、
伝搬損失を小さく抑えて長距離伝送が可能になる。
が最小になる石英系のシングルモード光ファイバを用い
ることができる。この場合、光送信装置１からの出力光
の波長を１．５５μｍ帯に設定しておくことによって、
伝搬損失を小さく抑えて長距離伝送が可能になる。
位相共役素子３は、光信号を一定周波数のポンプ光の位
相を基準として位相共役変換するものが実現し易い。位
相共役素子３としては、ポンプ光を用いないものも使用
可能である。
相を基準として位相共役変換するものが実現し易い。位
相共役素子３としては、ポンプ光を用いないものも使用
可能である。
ポンプ光を用いた位相共役素子の構成例として、四光波
混合を利用した非線形対称マツハツエンダ干渉計を備え
たものを第２図に示す。同図において、１１，１２，１
３．１４，１５．１６は分岐比が５０％の光カブラてあ
り、１７．１８，１９゜２０は三次の非線形媒質である
。光信号は光カブラ１１で分岐され、分岐された一方の
光は、光カブラ１２によりポンプ光とカップリングされ
ると共に分岐される。この分岐された光はそれぞれ非線
形媒質１７．１８を透過した後、光カブラ１３によりカ
ップリングされると共に分岐される。光カブラ１３で分
岐された一方の光は、光カブラ１１で分岐された他方の
光と光カブラ１４でカップリングされると共に分岐され
る。光カプラ１４で分岐された光は、それぞれ非線形媒
質１９．２０を透過した後、光カプラ１５でカップリン
グされると共に分岐される。光カプラ１３で分岐された
他方の光は、光カブラ１５で分岐された一方の光と光カ
プラ１６でカップリングされ、この光が光受信装置４側
の光伝送路２に送出される。尚、光カブラ１１から光カ
ブラ１６に至る全ての光路における光路長は一致してお
り、また、光カブラ１２から光カブラ１５に至る全ての
光路における光路長も一致している。
混合を利用した非線形対称マツハツエンダ干渉計を備え
たものを第２図に示す。同図において、１１，１２，１
３．１４，１５．１６は分岐比が５０％の光カブラてあ
り、１７．１８，１９゜２０は三次の非線形媒質である
。光信号は光カブラ１１で分岐され、分岐された一方の
光は、光カブラ１２によりポンプ光とカップリングされ
ると共に分岐される。この分岐された光はそれぞれ非線
形媒質１７．１８を透過した後、光カブラ１３によりカ
ップリングされると共に分岐される。光カブラ１３で分
岐された一方の光は、光カブラ１１で分岐された他方の
光と光カブラ１４でカップリングされると共に分岐され
る。光カプラ１４で分岐された光は、それぞれ非線形媒
質１９．２０を透過した後、光カプラ１５でカップリン
グされると共に分岐される。光カプラ１３で分岐された
他方の光は、光カブラ１５で分岐された一方の光と光カ
プラ１６でカップリングされ、この光が光受信装置４側
の光伝送路２に送出される。尚、光カブラ１１から光カ
ブラ１６に至る全ての光路における光路長は一致してお
り、また、光カブラ１２から光カブラ１５に至る全ての
光路における光路長も一致している。
この構成によると、入力した光信号を、一定周波数のポ
ンプ光の位相を基準として位相共役変換して出力するこ
とができる。
ンプ光の位相を基準として位相共役変換して出力するこ
とができる。
以下、ポンプ光を用いる位相共役素子が採用されている
場合について、光送信装置１から光受信装置４に至るま
での光信号電界の変化の様子を概念的に説明する。尚、
光信号を一定周波数のポンプ光の位相を基準として位相
共役変換するというのは、ポンプ光の周波数、位相を基
準としてみたとき、このポンプ光に対して入射光を位相
共役な光に変換することを意味する。
場合について、光送信装置１から光受信装置４に至るま
での光信号電界の変化の様子を概念的に説明する。尚、
光信号を一定周波数のポンプ光の位相を基準として位相
共役変換するというのは、ポンプ光の周波数、位相を基
準としてみたとき、このポンプ光に対して入射光を位相
共役な光に変換することを意味する。
いま、ポンプ光をｅｘｐ〔ｉの。ｔ〕とし、送信光信号
Ｅ。（１）の周波数ω０−△ωのフーリエ成分Ｅ ｏ
（Δω）を考えると、光信号電界は次のように変化する
。光信号Ｅ ｏ （Δω）ｅｘｐ［：ｉ（ω。−△ω）
ｔ〕には、位相共役素子の上流側の光伝送路における分
散により、位相項ｅｘｐ Ｃｉ Ｄ（Δω）２〕が付加
され、位相共役素子に入射する直前には、Ｅ ｏ （Δ
ω）ｅｙ、ｐ Ｃｉ Ｄ（Δω）’士ｉ（ａ＋ｏ＋ムω
） ｔ 〕となる。これが位相共役変換により、 Ｅ、（Δωビｅｘｐ Ｃ−ｉ Ｄ（△ω）”＝ｉ（ω。
Ｅ。（１）の周波数ω０−△ωのフーリエ成分Ｅ ｏ
（Δω）を考えると、光信号電界は次のように変化する
。光信号Ｅ ｏ （Δω）ｅｘｐ［：ｉ（ω。−△ω）
ｔ〕には、位相共役素子の上流側の光伝送路における分
散により、位相項ｅｘｐ Ｃｉ Ｄ（Δω）２〕が付加
され、位相共役素子に入射する直前には、Ｅ ｏ （Δ
ω）ｅｙ、ｐ Ｃｉ Ｄ（Δω）’士ｉ（ａ＋ｏ＋ムω
） ｔ 〕となる。これが位相共役変換により、 Ｅ、（Δωビｅｘｐ Ｃ−ｉ Ｄ（△ω）”＝ｉ（ω。
−Δの）ｔＥとなり、次に位相共役素子の下流側の光伝
送路における分散により、再度位相項ｅｘｐ Ｌ ］
Ｄ（Δω）２〕が付加されるので、Ｅ、（Δω）”ｅｘ
ｐ ［ｉ （ω０−Δω）ｔ〕となり、ｅｘｐ３１ｃＩ
Ｊｏｔ〕のまわりでのフーリエ成分としては、Ｅｏ”（
−△ω）となる。これは受信光信号Ｅ。。（１）となり
、波長分散とは関係なく送信光信号ＥＯ（ｔ）の複素共
役となる。
送路における分散により、再度位相項ｅｘｐ Ｌ ］
Ｄ（Δω）２〕が付加されるので、Ｅ、（Δω）”ｅｘ
ｐ ［ｉ （ω０−Δω）ｔ〕となり、ｅｘｐ３１ｃＩ
Ｊｏｔ〕のまわりでのフーリエ成分としては、Ｅｏ”（
−△ω）となる。これは受信光信号Ｅ。。（１）となり
、波長分散とは関係なく送信光信号ＥＯ（ｔ）の複素共
役となる。
尚、上述の説明において、ω。はポンプ光の角周波数、
△ωはポンプ光と光信号の角周波数差、Ｄは分散係数（
単位は例えばｐｓ／ｎｍ ）であり、＊は複素共役記号
である。
△ωはポンプ光と光信号の角周波数差、Ｄは分散係数（
単位は例えばｐｓ／ｎｍ ）であり、＊は複素共役記号
である。
位相共役素子としては、ブＩＪ ＩＪアン光増幅器を用
いることもできる。ブリリアン光増幅器においては、光
信号とポンプ光とを光ファイバの一端側から人射し、後
方散乱する光を出力光として取り出すが、このとき、人
力した光信号と散乱光とが互いに位相共役となる。位相
共役素子の他の例としては、ラマン光増幅器、四光波混
合光増幅器、パラメトリック光増幅器等がある。
いることもできる。ブリリアン光増幅器においては、光
信号とポンプ光とを光ファイバの一端側から人射し、後
方散乱する光を出力光として取り出すが、このとき、人
力した光信号と散乱光とが互いに位相共役となる。位相
共役素子の他の例としては、ラマン光増幅器、四光波混
合光増幅器、パラメトリック光増幅器等がある。
本発明を実施する場合、更に伝送距離を長くすることを
目的として、位相共役変換の作用がない通常の光増幅器
を光伝送路中に挿入することができる。この種の光増幅
器の例としては、コアにＥｒ等の希土類元素をドープし
てなる光ファイバを用いた光フアイバ増幅器、半導体レ
ーザ型光増幅器等がある。
目的として、位相共役変換の作用がない通常の光増幅器
を光伝送路中に挿入することができる。この種の光増幅
器の例としては、コアにＥｒ等の希土類元素をドープし
てなる光ファイバを用いた光フアイバ増幅器、半導体レ
ーザ型光増幅器等がある。
発明の詳細
な説明したように、本発明によると、波長分散の悪影響
が生じにくい光伝送方法及び光伝送システムの提供が可
能になるという効果を奏する。
が生じにくい光伝送方法及び光伝送システムの提供が可
能になるという効果を奏する。
その結果、波長分散が大きい光ファイバの使用が可能に
なり、あるいは、半導体レーザの直接強度変調光のよう
に波長チャーピングが大きい光でも伝送することができ
るようになる。従って、本発明は、光伝送システムにお
ける伝送速度の高速度化及び伝送距離の長距離化に寄与
するところが大きい。
なり、あるいは、半導体レーザの直接強度変調光のよう
に波長チャーピングが大きい光でも伝送することができ
るようになる。従って、本発明は、光伝送システムにお
ける伝送速度の高速度化及び伝送距離の長距離化に寄与
するところが大きい。
第１図は本発明の光伝送ンステムのブロック図、第２図
は位相共役素子の構成例を示す図である。 １・・・光送信装置、 ２・・・光伝送路、 ３・・・位相共役素子、 ４・・・光受信装置。
は位相共役素子の構成例を示す図である。 １・・・光送信装置、 ２・・・光伝送路、 ３・・・位相共役素子、 ４・・・光受信装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光伝送路（２）の波長分散が全波長分散の２分の１
に相当する位置に位相共役素子（３）を設け、上記光伝
送路（２）により光信号を伝送する方法。 ２、光信号を送出する光送信装置（１）と、該光信号を
伝送する光伝送路（２）と、 該光伝送路（２）の波長分散が全波長分散の２分の１に
相当する位置に設けられた位相共役素子（３）と、上記
光伝送路（２）により伝送された光信号を受信する光受
信装置（４）とを備えたことを特徴とする光伝送システ
ム。 ３、上記位相共役素子（３）は光信号を一定周波数のポ
ンプ光の位相を基準として位相共役変換するものである
ことを特徴とする請求項２に記載の光伝送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320770A JPH04191709A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 光伝送方法及びシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320770A JPH04191709A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 光伝送方法及びシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191709A true JPH04191709A (ja) | 1992-07-10 |
Family
ID=18125064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2320770A Pending JPH04191709A (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 光伝送方法及びシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04191709A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994009403A1 (fr) * | 1992-10-20 | 1994-04-28 | Fujitsu Limited | Application d'un systeme optique a une optique a conjugaison de phases |
| US5798853A (en) * | 1992-10-16 | 1998-08-25 | Fujitsu, Limited | Optical communication system compensating for chromatic dispersion and phase conjugate light generator for use therewith |
| EP0887956A1 (en) * | 1997-06-23 | 1998-12-30 | PIRELLI CAVI E SISTEMI S.p.A. | Optical telecommunications system with chromatic dispersion compensator |
| EP0703680A3 (en) * | 1994-09-23 | 1999-06-30 | AT&T Corp. | Apparatus and method for compensating chromatic dispersion produced in optical phase conjugation or other types of optical signal conversion |
| JP2011034022A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号光の可変遅延発生器 |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2320770A patent/JPH04191709A/ja active Pending
Cited By (6)
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| WO1994009403A1 (fr) * | 1992-10-20 | 1994-04-28 | Fujitsu Limited | Application d'un systeme optique a une optique a conjugaison de phases |
| US5596667A (en) * | 1992-10-20 | 1997-01-21 | Fujitsu Limited | Application of phase conjugate optics to optical systems |
| EP0703680A3 (en) * | 1994-09-23 | 1999-06-30 | AT&T Corp. | Apparatus and method for compensating chromatic dispersion produced in optical phase conjugation or other types of optical signal conversion |
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