JPH05268169A - 光受信装置 - Google Patents
光受信装置Info
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- JPH05268169A JPH05268169A JP4091779A JP9177992A JPH05268169A JP H05268169 A JPH05268169 A JP H05268169A JP 4091779 A JP4091779 A JP 4091779A JP 9177992 A JP9177992 A JP 9177992A JP H05268169 A JPH05268169 A JP H05268169A
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 8
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
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- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、受信信号の持つ周波数成分をいく
つかの周波数帯に分割し、その各周波数成分が増幅され
る過程において、広帯域かつ低雑音増幅を行い、より完
全に波形歪を補正する光受信器を提供することを目的と
する。 【構成】 受信される信号光101は、光周波数領域で
光周波数分解器1により5つの周波数帯に分割される。
この各周波数帯に分割された信号光はそれぞれ光増幅器
アレイ2で増幅される。その出力光はそれぞれ光電変換
器アレイ3で電気信号に変換され、それぞれ適切な遅延
を施された後、各信号は加算器4で加算され、等化信号
102を得る。なお、光電変換器アレイ3の出力を検出
することによって、波長制御回路5を介して、光周波数
分解器中の光フィルタの周波数通過特性が制御されてい
る。
つかの周波数帯に分割し、その各周波数成分が増幅され
る過程において、広帯域かつ低雑音増幅を行い、より完
全に波形歪を補正する光受信器を提供することを目的と
する。 【構成】 受信される信号光101は、光周波数領域で
光周波数分解器1により5つの周波数帯に分割される。
この各周波数帯に分割された信号光はそれぞれ光増幅器
アレイ2で増幅される。その出力光はそれぞれ光電変換
器アレイ3で電気信号に変換され、それぞれ適切な遅延
を施された後、各信号は加算器4で加算され、等化信号
102を得る。なお、光電変換器アレイ3の出力を検出
することによって、波長制御回路5を介して、光周波数
分解器中の光フィルタの周波数通過特性が制御されてい
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信や光情
報処理等に用いられる光受信装置に関するものである。
報処理等に用いられる光受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ通信においては、半導体レー
ザへの注入電流を信号源で変調した強度変調信号を得
て、伝送路である光ファイバを伝送し、PINダイオー
ド等の光電変換素子を用いた光受信器で受信する強度変
調−直接検波通信装置が主に用いられている。この通信
装置では光ファイバの損失が最低となる波長帯である
1.5μm帯伝送において、ギガビット以上の伝送速度
で通信を行うと光ファイバの分散の影響を受け伝送後に
大きな品質劣化を生じることが知られている(M.Sh
ikada et al.,“Long−Distan
ce Gigabit−Range Optical
Fiber Transmission Experi
ments Employing DFB−LD’s
and InGaAs−APD’s,”IEEE Jo
urnal lf LightwaveTechnol
ogy,Vol.LT−5,No.10,pp.148
8−1497)。
ザへの注入電流を信号源で変調した強度変調信号を得
て、伝送路である光ファイバを伝送し、PINダイオー
ド等の光電変換素子を用いた光受信器で受信する強度変
調−直接検波通信装置が主に用いられている。この通信
装置では光ファイバの損失が最低となる波長帯である
1.5μm帯伝送において、ギガビット以上の伝送速度
で通信を行うと光ファイバの分散の影響を受け伝送後に
大きな品質劣化を生じることが知られている(M.Sh
ikada et al.,“Long−Distan
ce Gigabit−Range Optical
Fiber Transmission Experi
ments Employing DFB−LD’s
and InGaAs−APD’s,”IEEE Jo
urnal lf LightwaveTechnol
ogy,Vol.LT−5,No.10,pp.148
8−1497)。
【0003】また、近年光増幅器の研究が行われ、光増
幅器による直接増幅中継系の検討も盛んとなってきてい
る(S.Yamamoto et al.,“516k
m2.4Gb/s Optical Fiber Tr
ansmission Experiment Usi
ng 10 Semiconductor Laser
Amplifiers and Measureme
nt of Jitter Accumulatio
n,”17th Conference onInte
grated Optics and Optical
FiberCommunication,Post−
Deadline Papers20PDA−9)。こ
のような直接増幅中継系では、損失を補償して伝送可能
距離を延長できるため、超長距離の伝送の可能性が期待
されている。このような、超長距離伝送では、上述の光
ファイバの分散の影響による受信波形の歪は伝送可能距
離に制限を与える主要因となる。
幅器による直接増幅中継系の検討も盛んとなってきてい
る(S.Yamamoto et al.,“516k
m2.4Gb/s Optical Fiber Tr
ansmission Experiment Usi
ng 10 Semiconductor Laser
Amplifiers and Measureme
nt of Jitter Accumulatio
n,”17th Conference onInte
grated Optics and Optical
FiberCommunication,Post−
Deadline Papers20PDA−9)。こ
のような直接増幅中継系では、損失を補償して伝送可能
距離を延長できるため、超長距離の伝送の可能性が期待
されている。このような、超長距離伝送では、上述の光
ファイバの分散の影響による受信波形の歪は伝送可能距
離に制限を与える主要因となる。
【0004】従来の光ファイバ分散による受信波形歪の
補正技術としては、例えば図4に示すように、光周波数
分解器を用いて、受信信号に含まれる周波数成分をいく
つかの周波数帯に分割し、それぞれを光電変換器で受光
し電気信号に変換した後、それぞれの電気信号に適切な
増倍と遅延を施し、それぞれを加算することにより等化
信号を得る方法があった。
補正技術としては、例えば図4に示すように、光周波数
分解器を用いて、受信信号に含まれる周波数成分をいく
つかの周波数帯に分割し、それぞれを光電変換器で受光
し電気信号に変換した後、それぞれの電気信号に適切な
増倍と遅延を施し、それぞれを加算することにより等化
信号を得る方法があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記で述べた従来の波
形等化手段では、受信信号の持つ周波数成分がいくつか
の周波数帯に分割され、その各周波数成分が増幅される
過程において、広帯域な電気増幅器が必要となり、直流
から高周波数まで平坦な周波数特性を持つ電気増幅器の
実現が困難であるという欠点と、電気回路が複雑になり
回路雑音が増大するため、波形歪は補正できるが信号対
雑音比が低下してしまうという欠点があった。
形等化手段では、受信信号の持つ周波数成分がいくつか
の周波数帯に分割され、その各周波数成分が増幅される
過程において、広帯域な電気増幅器が必要となり、直流
から高周波数まで平坦な周波数特性を持つ電気増幅器の
実現が困難であるという欠点と、電気回路が複雑になり
回路雑音が増大するため、波形歪は補正できるが信号対
雑音比が低下してしまうという欠点があった。
【0006】本発明は、各周波数帯に分割された受信信
号が増幅される過程において、広帯域かつ低雑音増幅を
行い、より完全に波形歪を補正することを目的としてい
る。
号が増幅される過程において、広帯域かつ低雑音増幅を
行い、より完全に波形歪を補正することを目的としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の光受信装置は、
光受信信号をn個の周波数帯(nは2以上の整数)に分
割し各周波数帯ごとの光信号を生成する光周波数分解器
と、この光周波数分解器により周波数帯に分割された前
記各光信号の強度をそれぞれ変化させるn個の光増幅器
と、これらの光増幅器の出力をそれぞれ受信するn個の
光電変換器と、これらの光電変換器の出力信号をそれぞ
れ遅延させるn個の遅延器と、これらn個の遅延器の出
力を加算する加算器とを含み、前記光増幅器の増幅率及
び前記遅延器の遅延量を調整することで受信信号の波形
歪を補償することを特徴とする。
光受信信号をn個の周波数帯(nは2以上の整数)に分
割し各周波数帯ごとの光信号を生成する光周波数分解器
と、この光周波数分解器により周波数帯に分割された前
記各光信号の強度をそれぞれ変化させるn個の光増幅器
と、これらの光増幅器の出力をそれぞれ受信するn個の
光電変換器と、これらの光電変換器の出力信号をそれぞ
れ遅延させるn個の遅延器と、これらn個の遅延器の出
力を加算する加算器とを含み、前記光増幅器の増幅率及
び前記遅延器の遅延量を調整することで受信信号の波形
歪を補償することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の光受信装置では、受信信号を光周波数
領域でいくつかの周波数帯に分割し、この周波数分割さ
れた光信号それぞれに適切な増倍を施した後、光電変換
器で受信する。それぞれの光電変換器の出力信号に適切
な遅延を与え、それぞれを加算して、送信源信号にほぼ
近い信号を得、伝送後に生じた伝送路の分散による光受
信器の感度劣化を抑圧している、また、光電変換器で受
信する前に光増幅器で増幅しているため、この光増幅器
の増倍率を大きくすることにより受信感度改善効果も合
わせ持つことができる。
領域でいくつかの周波数帯に分割し、この周波数分割さ
れた光信号それぞれに適切な増倍を施した後、光電変換
器で受信する。それぞれの光電変換器の出力信号に適切
な遅延を与え、それぞれを加算して、送信源信号にほぼ
近い信号を得、伝送後に生じた伝送路の分散による光受
信器の感度劣化を抑圧している、また、光電変換器で受
信する前に光増幅器で増幅しているため、この光増幅器
の増倍率を大きくすることにより受信感度改善効果も合
わせ持つことができる。
【0009】
【実施例】次に、図面を参照して、本発明の光受信装置
について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例を
示すブロック図である。図1において、受信は以下の手
順で行われる。まず、送られてきた信号光101は光周
波数領域で、図2に示されている光分岐器6とファブリ
・ペロー型の光フィルタ21〜25から構成される光周
波数分解器1により5つの周波数帯に分割される。この
各周波数帯に分割された信号光はそれぞれアレイ状に並
べられた半導体光増幅器を用いた光増幅器アレイ2で増
幅される。その出力光をそれぞれアレイ状に並べられた
フォトダイオードを用いた光電変換器アレイ3で電気信
号に変換され、それぞれ適切な遅延を施された後、各信
号は電力分岐素子を用いた加算器4で加算され、等化信
号102を得る。なお、光電変換器アレイ3の出力を検
出することによって、波長制御回路5を介して、光フィ
ルタ21〜25の周波数通過特性が制御されている。
について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例を
示すブロック図である。図1において、受信は以下の手
順で行われる。まず、送られてきた信号光101は光周
波数領域で、図2に示されている光分岐器6とファブリ
・ペロー型の光フィルタ21〜25から構成される光周
波数分解器1により5つの周波数帯に分割される。この
各周波数帯に分割された信号光はそれぞれアレイ状に並
べられた半導体光増幅器を用いた光増幅器アレイ2で増
幅される。その出力光をそれぞれアレイ状に並べられた
フォトダイオードを用いた光電変換器アレイ3で電気信
号に変換され、それぞれ適切な遅延を施された後、各信
号は電力分岐素子を用いた加算器4で加算され、等化信
号102を得る。なお、光電変換器アレイ3の出力を検
出することによって、波長制御回路5を介して、光フィ
ルタ21〜25の周波数通過特性が制御されている。
【0010】この構成において、10Gb/sのランダ
ムパターンでLiNbO3 の外部変調器により理想的に
強度変調された中心波長1.5μm帯の光信号を、1.
3μmに零分散波長を有する光ファイバ100km伝送
後に受信させる。まず、通常の受信器と同様の受信特性
を得るため、光増幅器アレイ中の5つの半導体増幅器の
増幅率を同一とし、可変遅延器11〜15の遅延量も同
一としたところ、加算器4の出力には符号間干渉が生
じ、大きな波形歪を引き起こしており、このため受信が
不可能であった。そこで、光周波数分解器内の光フィル
タ21〜25として図3に示すような通過特性を持つ光
フィルタを用いた本発明の光受信装置で光信号101を
受信し、光増幅器アレイ2中の各半導体増幅器の増幅率
と可変遅延器11〜15の遅延量を調節したところ、送
信信号に近い波形に再生することができた。このときの
受信感度劣化量はback−to−backの受信感度
に比較して0.5dB程度の劣化と良好な受信特性が得
られた。また、光増幅器の増幅率を増大させると、光増
幅器が光前置増幅器として動作するため、光増幅器を用
いずに電気の増幅器で構成される図4に示すような従来
の受信装置に対して、受信感度改善効果として13dB
得られた。
ムパターンでLiNbO3 の外部変調器により理想的に
強度変調された中心波長1.5μm帯の光信号を、1.
3μmに零分散波長を有する光ファイバ100km伝送
後に受信させる。まず、通常の受信器と同様の受信特性
を得るため、光増幅器アレイ中の5つの半導体増幅器の
増幅率を同一とし、可変遅延器11〜15の遅延量も同
一としたところ、加算器4の出力には符号間干渉が生
じ、大きな波形歪を引き起こしており、このため受信が
不可能であった。そこで、光周波数分解器内の光フィル
タ21〜25として図3に示すような通過特性を持つ光
フィルタを用いた本発明の光受信装置で光信号101を
受信し、光増幅器アレイ2中の各半導体増幅器の増幅率
と可変遅延器11〜15の遅延量を調節したところ、送
信信号に近い波形に再生することができた。このときの
受信感度劣化量はback−to−backの受信感度
に比較して0.5dB程度の劣化と良好な受信特性が得
られた。また、光増幅器の増幅率を増大させると、光増
幅器が光前置増幅器として動作するため、光増幅器を用
いずに電気の増幅器で構成される図4に示すような従来
の受信装置に対して、受信感度改善効果として13dB
得られた。
【0011】本発明にはこの他にも様々な変形例があ
る。受信する信号としては、変調法として半導体レーザ
の注入電流を直接変調する方法を用いることもできる
し、送信信号速度も10Gb/sに限らず、これ以上の
20Gb/sでもこれ以下の5Gb/sでも良い。ま
た、信号光波長も1.5μm帯に限ることなく1.3μ
m帯でも良いし、その他の波長でも良い。さらに、発光
ダイオードのようなコヒーレント光以外の光源でも良
い。
る。受信する信号としては、変調法として半導体レーザ
の注入電流を直接変調する方法を用いることもできる
し、送信信号速度も10Gb/sに限らず、これ以上の
20Gb/sでもこれ以下の5Gb/sでも良い。ま
た、信号光波長も1.5μm帯に限ることなく1.3μ
m帯でも良いし、その他の波長でも良い。さらに、発光
ダイオードのようなコヒーレント光以外の光源でも良
い。
【0012】伝送中に信号光に歪を与える伝送路である
光ファイバは通常分散ファイバに限らず分散シフトファ
イバでも良いし、長さも100kmに限らずこれ以上で
もこれ以下でも良い。
光ファイバは通常分散ファイバに限らず分散シフトファ
イバでも良いし、長さも100kmに限らずこれ以上で
もこれ以下でも良い。
【0013】光フィルタもファブリ・ペロー型で構成さ
れるものに限らずMach−Zehnder型でもその
他の光フィルタでも良い。また、周波数分割は5つに限
らずこれ以上の10分割でもこれ以下の4分割でも良
い。
れるものに限らずMach−Zehnder型でもその
他の光フィルタでも良い。また、周波数分割は5つに限
らずこれ以上の10分割でもこれ以下の4分割でも良
い。
【0014】光増幅器の数、可変遅延器の数及び光電変
換器の数は本実施例の数に限定されるわけではなく分割
数に応じてこれ以上でもこれ以下でも良い。
換器の数は本実施例の数に限定されるわけではなく分割
数に応じてこれ以上でもこれ以下でも良い。
【0015】光増幅器は、半導体光増幅器アレイに限ら
ず、1個1個別々のものでも良く、Er添加光ファイバ
増幅器やその他の希土類添加光ファイバ増幅器でも良
い。
ず、1個1個別々のものでも良く、Er添加光ファイバ
増幅器やその他の希土類添加光ファイバ増幅器でも良
い。
【0016】光電変換器は、フォトダイオードを用いた
アレイ状のものに限らず、1個1個別々のものでも良
く、さらにフォトコンダクティブデバイスでもその他の
光電変換素子でも良い。
アレイ状のものに限らず、1個1個別々のものでも良
く、さらにフォトコンダクティブデバイスでもその他の
光電変換素子でも良い。
【0017】可変遅延器は、導波管型の可変遅延素子を
用いることもでき、遅延量が決定すれば遅延線の長さを
固定して用いても良い。
用いることもでき、遅延量が決定すれば遅延線の長さを
固定して用いても良い。
【0018】加算器も電力分岐素子を用いる他に従来の
電気回路技術で実現できる加算回路を用いることもでき
る。
電気回路技術で実現できる加算回路を用いることもでき
る。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、伝
送路の分散の影響の大きい高速・長距離伝送において
も、容易にかつ安定に分散の影響を補償した受信を可能
とする光受信装置を得ることができる効果が得られると
共に、受信感度改善効果も合わせ持つ。また、増倍率、
遅延量を変化させることにより、光フィルタとしても効
果が得られる。
送路の分散の影響の大きい高速・長距離伝送において
も、容易にかつ安定に分散の影響を補償した受信を可能
とする光受信装置を得ることができる効果が得られると
共に、受信感度改善効果も合わせ持つ。また、増倍率、
遅延量を変化させることにより、光フィルタとしても効
果が得られる。
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】光周波数分解器の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図3】光フィルタの特性を示す図である。
【図4】従来方式のブロック図である。
1 光周波数分解器 2 光増幅器アレイ 3 光電変換器アレイ 4 加算器 5 波長制御回路 6 分岐器 11〜15 可変遅延器 21〜25 光フィルタ 31〜35 光電変換器 41〜45 電気増幅器 101 信号光 102 等化信号
Claims (1)
- 【請求項1】 光受信信号をn個の周波数帯(nは2以
上の整数)に分割し各周波数帯ごとの光信号を生成する
光周波数分解器と、この光周波数分解器により周波数帯
に分割された前記各光信号の強度をそれぞれ変化させる
n個の光増幅器と、これらの光増幅器の出力をそれぞれ
受信するn個の光電変換器と、これらの光電変換器の出
力信号をそれぞれ遅延させるn個の遅延器と、これらn
個の遅延器の出力を加算する加算器とを含み、前記光増
幅器の増幅率及び前記遅延器の遅延量を調整することで
受信信号の波形歪を補償することを特徴とする光受信装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091779A JPH05268169A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 光受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091779A JPH05268169A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 光受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05268169A true JPH05268169A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=14036080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091779A Withdrawn JPH05268169A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 光受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05268169A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6697193B1 (en) * | 2001-06-06 | 2004-02-24 | Cisco Technology, Inc. | Shared variable gain amplifier for WDM channel equalization |
| JP2012175583A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Fujitsu Ltd | 光受信装置および通信システム |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4091779A patent/JPH05268169A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6697193B1 (en) * | 2001-06-06 | 2004-02-24 | Cisco Technology, Inc. | Shared variable gain amplifier for WDM channel equalization |
| US7006281B1 (en) | 2001-06-06 | 2006-02-28 | Cisco Technology, Inc. | Shared variable gain amplifier for WDM channel equalization |
| JP2012175583A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Fujitsu Ltd | 光受信装置および通信システム |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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