JPH07307720A - 光多重分離装置 - Google Patents

光多重分離装置

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JPH07307720A
JPH07307720A JP5142531A JP14253193A JPH07307720A JP H07307720 A JPH07307720 A JP H07307720A JP 5142531 A JP5142531 A JP 5142531A JP 14253193 A JP14253193 A JP 14253193A JP H07307720 A JPH07307720 A JP H07307720A
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light
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アレサンドロ・カヴアチウテイ
Mario Puleo
マリオ・プレオ
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    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/08Time-division multiplex systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/50Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30

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Abstract

(57)【要約】 【目的】送信データの性質を劣化させないまた臨界的な
高速ビット処理を必要としない光多重分離装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】本発明はTDMデータによって変調された搬送
光の多重化信号から所定のチャンネルの光信号を抽出す
る装置に関するものであって、飽和効果によってゲイン
を調整する半導体光増幅器を使用している。この増幅器
は変調された搬送光と、これの波長とは異なる波長のサ
ンプリング搬送光を同時に受け取る。増幅器の出力側に
接続された光フィルターは増幅器の出力から、データ信
号によって変調されたサンプリング搬送光を抽出して、
出力側にチャンネルの信号を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコヒーレントな光線を変
調し、時分割で複数チャンネルの信号を一本の光ファイ
バーで伝送するビットレートデジタル信号伝送装置に関
し、更により特定的には光多重分離装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】デジタル信号が複数チャンネルの時分割
多重化されたチャンネル構成されている場合に、その信
号を受信器の受信端で受信した場合は、それを多重分離
操作によって特定チャンネル(又は特定の成分)に属す
る信号ビットを抽出する必要がある。以下、時分割多重
化をTDM(Time Division Multi
plex)という。信号伝送がデジタル時分割多重化フ
ローによって振幅変調されている光線を光ファイバーを
用いて伝送する場合、受信端末での多重分離は2つの異
なる方法で実施できる。即ち、光信号からの全てのTD
Mデータフローを電気信号に変換し、かくしてデジタル
通信装置に共通に用いられるタイプの適切な電子回路に
よって、上記に得られた電気信号を分離する方法と、光
装置を用いて望む所のチャンネルのデータのみをTDM
データフローから抽出し、それを後で行う処理操作のた
めに電気信号に変換する方法である。
【0003】第1の方法は、現在最も広く用いられてい
る方法であり、広帯域の光受信器と、TDMデータフロ
ーと同一ビットレートで動作する多重分離電子回路が必
要である。広帯域の光受信器を使用すると、感度の面
で、良い成績を得ることが困難であり、また電子回路は
特に毎秒数ギガビットのビットレートで動作するには特
に臨界的である。
【0004】第2の方法は、抽出されるチャンネルに属
する光信号のビットが通過する瞬間だけ該受信装置にそ
の光信号を偏光できる適切な装置が必要である。また、
この装置はTDMデータフローのビットレートと匹敵す
るビット速度で、しかもできるだけ低い光パワーのレベ
ルで動作するものが必要である。この目的のために採用
された装置を用いた種々の方法が文献にも記載されてい
る。それらのうち、注目すべき方法には以下のものがあ
る。
【0005】電子−光スイッチを用いたもので、Ele
ctronic Letteroの第23巻、第24
号、1270−1271頁に掲載されている「光時分割
多重を用いた16Gbit/sのファイバー伝送実験」
でR.S.Tucker等によって述べられているタイ
プのもの。半導体光増幅器を使用したもので、IEEE
Photonics Technology Lett
ersの第3巻第11号(1991年11月号)の10
18−1020頁に掲載されている「光ゲートとして半
導体レーザ増幅器を用いた6Gbit/sの光多重化」
で、P.B.Hansenらによって記述された方法を
用いて、抽出するチャンネルに一致したときだけスイッ
チが入るもの。および光ファイバートランクを用いたも
ので、このトランクに向かってTDMデータフローと適
当なサンプリング信号が同時に送られると共に、そこか
ら非線形現象によって生ずる適切な変換積を適当な光フ
ィルター操作によって抽出するもので、Technic
al Digest ofOFC ’91, San
Diego 1991の19−22頁に掲載されている
「4波混合を用いた16Gbit/sの全光多重分離
法」でP.A.Andersonらによって述べられた
方法。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記前二者の方法はT
DMデータフローのインテグリティーを著しく劣化さ
せ、後の処理操作に利用できなくなる、一方、第三番目
の方法は、100mWオーダの高信号パワーを必要と
し、更にファイバーの望ましい非線形を得るためには互
いに非常に接近した波長の光信号を必要とするという問
題がある。後者の問題は非常に狭い帯域の光フィルター
と高度に安定化した波長の光搬送体を使用することが必
要となる。即ち、従来の方法では、高出力の光信号を必
要とし、光信号の波長の差が少なくて臨界的であり、T
DMデータの性質を著しく劣化させ、後の処理操作が困
難になるという問題があったがこれらの問題は本発明に
よる光多重分離装置によって解決された。本装置は高ビ
ットレートで動作し、また光受信器と電子回路は分離さ
れた信号速度で動作可能である。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明による光多重分離装置は、TDMデータフロ
ーによって変調された、第1の波長をもつ光搬送体から
1またはそれ以上の信号成分を抽出して、対応する光受
信器に送信し、後の処理操作を行うものであって、 −第1波長での搬送光及び異なる波長での1又は1以上
のサンプリング搬送光が送られる光カプラであり、抽出
されるべき適切な信号成分が存在する時間間隔のみ振幅
の最大値に達する搬送波から成る光カプラ、 −前記サンプリング搬送光の発生に適する、1又は1以
上の光源、 −入力側で前記搬送光の総量を受信し、前記光カプラの
出力側に存在する半導体光増幅器であって、入力搬送光
の合計のパワーが増加すると増幅器のゲインが減少する
半導体光増幅器、 −前記光増幅器により出力側に供給されたパワーを細分
する、第2光カプラ、 −サンプリング搬送光のうちの一つの波長に集中される
通過帯域を伴う1又は1以上の光フィルターであって、
その入力に前記第2光カプラにより供給された信号を送
信され、かつその出力が受信器に前記信号成分を供給す
る、光フィルターから構成されている。
【0008】
【作用】本装置は半導体光増幅器を使用しており、その
ゲインは入力光信号のパワーの代数和による飽和効果に
よって変調され、異なる波長の光信号の間にパワーがど
のように分散されているかということは無関係である。
従って、もし輝度変調された搬送光と変調されていない
搬送光が同時に増幅器に送られた場合でも、第2番目の
搬送光ですら飽和効果によって変調される。もし、これ
らの搬送光の波長が異なっている場合は、後で容易に分
離できる。上記及び他の本発明の特性は下記の限定的で
ない実施例及び本発明の光多重分離装置の構成図を示す
添付図面により与えられる好ましい実施例に関する下記
記載により明らかとなろう。
【0009】
【実施例】図1は実施例のブロック線図を示すものであ
る。図において、光源SDはファイバー端OF1に、T
DMデータフローによって振幅変調された波長L1の搬
送光を送る。同時に光源SCはファイバー端OF2にサ
ンプリング用搬送光を送る。このサンプリング搬送光は
抽出したいチャンネルの信号が存在する時間だけそれの
最大振幅に達するものである。この第2の搬送光の波長
はL2でL1と異なる。前記ファイバーの相反対側の出
力端で2つの信号はカプラOC1で加算され、半導体光
増幅器SAに送られる。増幅器のゲインは、入力光信号
のパワーの代数和が増加すると減少する。従って、サン
プリング用搬送光が存在し、TDMデータ信号がその最
大パワー(高論理レベル値)に達したとき、TDMデー
タ信号のパワーが最小(低論理レベル値)にある場合よ
りも増幅器のゲインは低い。従って増幅器出力における
サンプリング信号は要求されているチャンネルに関して
逆論理によって変調される。
【0010】カプラOC2は増幅器SAの出力側の光信
号を分割して、それら2つの部分を2つの光ファイバー
OF3とOF4に送る。光フィルターFl2は波長L2
を中心とした通過帯域を持っており、要求されているチ
ャンネルの変調されたサンプリング信号のみを光受信器
RXに送信することを許し、波長L1のFDMデータ信
号は拒絶する。後者のFDMデータ信号はファイバーO
F3上に存在し、後続する処理操作のために、波長L1
を中心にした通過帯域をもつフィルターFl1によって
ピックアップされる。受信器RX内では次いで要求され
ているチャンネルに関連した光信号のみが検出され、電
子回路によって増幅され、元のデジタル信号を得るため
に、必要に応じて逆変換される。
【0011】複数チャンネルの信号を抽出するならば、
異なった波長L3,L4…のサンプリング搬送光を各々
が発生できる複数の光源SCを使用し、複数入力端をも
つカプラOC1を使用して、全ての搬送光を同時に光増
幅器SAに送ることで充分である。同様にして、SAの
入力側では複数の出力端をもつOC2のようなカプラが
複数の光フィルターにグローバルな光信号を送る。これ
らの個々の光フィルターはサンプリング搬送光のうちの
1つの波長を中心にした通過帯域幅を持っている。ま
た、これらの光フィルターの出力端側には対応した受信
器RXが接続されている。上記には、本発明を限定する
ことのない実施例によって本発明を説明してきたが本発
明の技術範囲を逸脱することなくいかなる変更及び変形
も可能である。例えば、TDMデータフローで変調され
た搬送光を増幅器SAの出力側の信号から抽出しない場
合はカプラOC2とフィルターFl1を省略してもよ
い。
【0012】
【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
はTDMデータフローの性質を劣化させず、かつ信号の
パワーも小さくてすみ、さらに電子回路の動作は臨界的
な高速ビットの処理を必要としないという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例のブロック線図を示す。
【符号の説明】 SD・・・信号用光源 SC・・・サンプリング信号用光源 OF・・・光ファイバー OC・・・光カプラ SA・・・半導体光増幅器 Fl・・・光フィルター RX・・・光受信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレサンドロ・カヴアチウテイ イタリー国 トリノ、ヴイア・エイ・シス モンダ 10/3 (72)発明者 マリオ・プレオ イタリー国 ボルゴセシア(ブイシー)、 ヴイア・フエネラ 1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】TDMデータ・フローにより変調された、
    第1波長(L1)での搬送光から、連続演算処理のため
    の適切な光受信器へ転送されるため、1又は1以上の信
    号成分が抽出される、光多重分離装置において、 −前記第1波長での搬送光及び異なる波長(L2,L
    3,L4,…)での1又は1以上のサンプリング搬送光
    が送られる光カプラ(OC1)であり、抽出されるべき
    適切な信号成分が存在する時間間隔のみ振幅の最大値に
    達する搬送波から成る光カプラ、 −前記サンプリング搬送光の発生に適する、1又は1以
    上の光源(SC)、 −入力側で前記搬送光の総量を受信し、前記光カプラ
    (OC1)の出力側に存在する半導体光増幅器であっ
    て、入力搬送光の合計のパワーが増加すると増幅器のゲ
    インが減少する半導体光増幅器、 −前記光増幅器により出力側に供給されたパワーを細分
    する、第2光カプラ(OC2)、 −サンプリング搬送光のうちの一つの波長(L2,L
    3,L4…)に集中される通過帯域を伴う1又は1以上
    の光フィルター(Fl2)であって、その入力に前記第
    2光カプラにより供給された信号を送信され、かつその
    出力が受信器(RX)に前記信号成分を供給する、光フ
    ィルターを含むことを特徴とする光多重分離装置。
  2. 【請求項2】TDMデータフローにより変調された前記
    搬送光を抽出するための前記第1波長(L1)に集中さ
    れる通過帯域を伴う、前記第2光カプラの出力側でピッ
    クアップされる光フィルター(Fl1)を更に含むこと
    を特徴とする、請求項1に記載の光多重分離装置。
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