JPH077475A - 光信号送信方法および光信号送信装置 - Google Patents
光信号送信方法および光信号送信装置Info
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- JPH077475A JPH077475A JP5083200A JP8320093A JPH077475A JP H077475 A JPH077475 A JP H077475A JP 5083200 A JP5083200 A JP 5083200A JP 8320093 A JP8320093 A JP 8320093A JP H077475 A JPH077475 A JP H077475A
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- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】強度変調された光信号に対して分散予等化を施
し光信号の送信を行う。 【構成】データ入力３０１，クロック入力３０２に入力
されたＮＲＺデータ，クロック信号はデータ波形整形回
路３１２を介して強度変調器駆動回路３０８と位相変調
器駆動回路３０９に入力される。一方、レーザダイオー
ド３０３からは基準光となる１．５７μｍ光が発光さ
れ、光強度変調器３０４に入力される。強度変調器駆動
回路３０８から入力される駆動データ信号３１３によっ
て、基準光のＯＮ／ＯＦＦを行い、ＮＲＺ光強度波長信
号として光位相変調器３０５に入力する。また、データ
波形整形回路の出力ＮＲＺデータ信号は、位相変調器駆
動回路にも入力され所定の出力電圧ピーク値を持つＮＲ
Ｚ信号に変化され、光位相変調器に入力されたＮＲＺ強
度光変調信号をピーク・トー・ピーク値２π／５（ｒａ
ｄ）に位相変調し、分散予等化された光信号を光ファイ
バ３１１に出力する。
し光信号の送信を行う。 【構成】データ入力３０１，クロック入力３０２に入力
されたＮＲＺデータ，クロック信号はデータ波形整形回
路３１２を介して強度変調器駆動回路３０８と位相変調
器駆動回路３０９に入力される。一方、レーザダイオー
ド３０３からは基準光となる１．５７μｍ光が発光さ
れ、光強度変調器３０４に入力される。強度変調器駆動
回路３０８から入力される駆動データ信号３１３によっ
て、基準光のＯＮ／ＯＦＦを行い、ＮＲＺ光強度波長信
号として光位相変調器３０５に入力する。また、データ
波形整形回路の出力ＮＲＺデータ信号は、位相変調器駆
動回路にも入力され所定の出力電圧ピーク値を持つＮＲ
Ｚ信号に変化され、光位相変調器に入力されたＮＲＺ強
度光変調信号をピーク・トー・ピーク値２π／５（ｒａ
ｄ）に位相変調し、分散予等化された光信号を光ファイ
バ３１１に出力する。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、電気信号を光信号に変
換し伝送路に送出する光信号送信方法とそれに用いる光
信号送信装置に関する。
換し伝送路に送出する光信号送信方法とそれに用いる光
信号送信装置に関する。
【従来の技術】多重化端局装置および光再生中継器にお
ける光信号送信装置の構成としては、レーザダイオード
あるいは外部強度変調器を用いた強度変調方式の構成を
採るのが、一般的な方式である。図７ではレーザダイオ
ードを用いた光送信回路の基本構成を示す。ＬＤパルス
駆動回路１では、光送信回路に入力されたデータ信号を
適切な信号振幅に変換し、ＬＤモジュール２に供給す
る。ＬＤモジュール２は内部にレーザダイオードとフォ
トダイオードとを内蔵し、送出光信号のモニターをフォ
トダイオードで行っている。フォトダイオードで受光さ
れ電気信号に変換された直流信号はＬＤバイアス駆動回
路３に入力される。このＬＤバイアス駆動回路３では出
力光安定化回路（ＡＰＣ）を有しており、レーザダイオ
ードからの光出力レベルを常に一定となるようにレーザ
ダイオードバイアス電流の制御を行っている。この従来
の光送信回路に関する詳細については、“光ファイバ通
信（電気通信技術ニュース社）”の４０２頁に記述され
ている。しかし、このような従来の光送信回路では図８
（ａ）に示すように、光ファイバ伝送路に送出された直
後の光信号の波形は良好な応答波形を有しているのに対
し、例えば１０Ｇｂ／ｓ，１．５７μｍ光源，１．５５
μｍ零分散ファイバ、１００ｋｍ伝送においては図８
（ｂ）に示すように受信端では光ファイバの分散特性の
影響により波形歪を生じ、ひいては伝送形の品質劣化を
生じるという問題がある。この問題を解決する一方法と
して、半導体レーザに周波数変調を施すことにより、送
信信号光に分散予等化（光ファイバ中で生じる波長分散
による光信号の波形劣化をあらかじめ等化する）を施
し、波長分散によるパワーペナルティーを低減して光再
生中継器間の中継間隔を拡大する、プリチャープ法と呼
ばれる分散予等化方式がエヌ・ヘンミ（Ｎ．ＨＥＮＭ
Ｉ）他により１９９０年の光通信国際会議（Ｉｎｔｅｒ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ
ｎ）のテクニカルダイジェストのＰＤ８（ポストデッド
ラインペーパ、＃８）に記載の論文で提案されている。
ける光信号送信装置の構成としては、レーザダイオード
あるいは外部強度変調器を用いた強度変調方式の構成を
採るのが、一般的な方式である。図７ではレーザダイオ
ードを用いた光送信回路の基本構成を示す。ＬＤパルス
駆動回路１では、光送信回路に入力されたデータ信号を
適切な信号振幅に変換し、ＬＤモジュール２に供給す
る。ＬＤモジュール２は内部にレーザダイオードとフォ
トダイオードとを内蔵し、送出光信号のモニターをフォ
トダイオードで行っている。フォトダイオードで受光さ
れ電気信号に変換された直流信号はＬＤバイアス駆動回
路３に入力される。このＬＤバイアス駆動回路３では出
力光安定化回路（ＡＰＣ）を有しており、レーザダイオ
ードからの光出力レベルを常に一定となるようにレーザ
ダイオードバイアス電流の制御を行っている。この従来
の光送信回路に関する詳細については、“光ファイバ通
信（電気通信技術ニュース社）”の４０２頁に記述され
ている。しかし、このような従来の光送信回路では図８
（ａ）に示すように、光ファイバ伝送路に送出された直
後の光信号の波形は良好な応答波形を有しているのに対
し、例えば１０Ｇｂ／ｓ，１．５７μｍ光源，１．５５
μｍ零分散ファイバ、１００ｋｍ伝送においては図８
（ｂ）に示すように受信端では光ファイバの分散特性の
影響により波形歪を生じ、ひいては伝送形の品質劣化を
生じるという問題がある。この問題を解決する一方法と
して、半導体レーザに周波数変調を施すことにより、送
信信号光に分散予等化（光ファイバ中で生じる波長分散
による光信号の波形劣化をあらかじめ等化する）を施
し、波長分散によるパワーペナルティーを低減して光再
生中継器間の中継間隔を拡大する、プリチャープ法と呼
ばれる分散予等化方式がエヌ・ヘンミ（Ｎ．ＨＥＮＭ
Ｉ）他により１９９０年の光通信国際会議（Ｉｎｔｅｒ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ
ｎ）のテクニカルダイジェストのＰＤ８（ポストデッド
ラインペーパ、＃８）に記載の論文で提案されている。
【発明が解決しようとする課題】従来の光送信回路で
は、限られた伝送速度・限られた伝送距離内では光デー
タ伝送が可能なものの、光ファイバ伝送路で受ける波長
分散による波形劣化の影響に対する対策は施されていな
いために、伝送距離限界は信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）限界
ではなくむしろ波長分散限界によって制限されるという
問題がある。また、波長分散の影響をあらかじめ補償し
て信号光を送出するプリチャープ法では、外部変調器に
対する基準光源となる半導体レーザダイオードに周波数
変調を施す形態であり、半導体レーザダイオード自体の
光出力安定化回路（ＡＰＣ）と相関を生じる、レーザダ
イオードの個々の特性に大きく依存する（発振閾値電
流，光出力レベル，周波数変調度）等の理由により柔軟
に分散特性補償を施すことが不可能である。また、実際
上補償できる波長分散値が制限される為、最大伝送距離
は、その途中に光増幅器による１Ｒ光中継期を用いたと
しても、最大の波長分散補償値に相当する光ファイバ伝
送距離に限定されるという問題があった。
は、限られた伝送速度・限られた伝送距離内では光デー
タ伝送が可能なものの、光ファイバ伝送路で受ける波長
分散による波形劣化の影響に対する対策は施されていな
いために、伝送距離限界は信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）限界
ではなくむしろ波長分散限界によって制限されるという
問題がある。また、波長分散の影響をあらかじめ補償し
て信号光を送出するプリチャープ法では、外部変調器に
対する基準光源となる半導体レーザダイオードに周波数
変調を施す形態であり、半導体レーザダイオード自体の
光出力安定化回路（ＡＰＣ）と相関を生じる、レーザダ
イオードの個々の特性に大きく依存する（発振閾値電
流，光出力レベル，周波数変調度）等の理由により柔軟
に分散特性補償を施すことが不可能である。また、実際
上補償できる波長分散値が制限される為、最大伝送距離
は、その途中に光増幅器による１Ｒ光中継期を用いたと
しても、最大の波長分散補償値に相当する光ファイバ伝
送距離に限定されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】第一の本発明の光信号送
信方法では、外部光変調器においてノン・リターン・ト
ウ・ゼロ（ＮＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光の
包絡線信号の位相に同期して前記ＮＲＺ駆動信号を用い
て所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うことを
特徴とする。第二の本発明の光信号送信装置では、入力
ＮＲＺデータ信号を前記データ信号の速度に同期した入
力クロック信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行
うデータ波形整形回路と予め定められた波長の光を発光
するレーザダイオードと前記レーザダイオードを駆動す
るための直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動
回路と前記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変
調をかけ信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部
光強度変調器から入力された信号光に位相変調をかけ信
号光を後段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位
相変調器の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送
路に出力する光アンプと前記データ波形整形回路の出力
信号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を
印加して前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆
動回路と前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電
圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器
駆動回路と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電
流を出力する光アンプ駆動回路とから少なくとも構成さ
れることを特徴とする。第三の本発明の光信号送信方法
では、外部光強度変調器においてリターン・トウ・ゼロ
（ＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号
の位相に同期して前記ＲＺ駆動信号を用いて所定の光位
相変調を施して光信号の送出を行い前記光信号光がＲＺ
信号であることを特徴とする。第四の本発明の光信号送
信装置では、入力ＮＲＺＤデータ信号を前記データ信号
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と前記データ
波形整形回路の出力信号と前記クロック信号を用いてＲ
Ｚデータ信号を出力するＲＺ変換回路と予め定められた
波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザダイ
オードを駆動するための直流注入電流を出力するレーザ
ダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力光を
入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強度変
調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光に位
相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光位相
変調器と前記光位相変調器の出力信号光を光増幅し後段
の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記ＲＺ変換
回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセ
ット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆動する強
度変調器駆動回路と前記ＲＺ変換回路の出力信号を所定
の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変
調器駆動回路の前記光アンプを駆動する為の光アンプ注
入電流を出力する光アンプ駆動回路とから少なくとも構
成され前記光強度変調信号がＲＺ信号であることを特徴
とする。第五の本発明の光信号送信方法では、外部光強
度変調器においてＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号で強度変
調された信号光の包絡線信号の位相に同期して前記ＮＲ
ＺもしくはＲＺ駆動信号を用いて所定の光位相変調を施
して光信号の送出を行うと共にクロック信号の入力断の
検出を行い少なくとも基準光源及び外部光強度変調器及
び光位相変調器の駆動信号を停止することを特徴とす
る。第六の本発明の光信号送信装置では、入力ＮＲＺデ
ータ信号を前記データ信号の速度の同期した入力クロッ
ク信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行うデータ
波形整形回路と予め定められた波長の光を発光するレー
ザダイオードと前記レーザダイオードを駆動するための
直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動回路と前
記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変調をかけ
信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部光強度変
調器から入力された信号光に位相変調をかけ信号光を後
段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位相変調器
の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送路に出力
する光アンプと前記データ波形整形回路の出力信号を所
定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を印加して
前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆動回路と
前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に
変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器駆動回路
と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電流を出力
する光アンプ駆動回路と前記入力クロック信号を入力し
信号のピーク値検出を行い前記入力クロック信号振幅が
所定値以下となった時前記レーザダイオード駆動回路と
前記強度変調器駆動回路と前記位相変調器駆動回路と前
記光アンプ駆動回路を制御するピーク値検出回路とから
構成されることを特徴とする。第七の本発明の光信号送
信方法では、外部光強度変調器においてＮＲＺもしくは
ＲＺ駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号の位
相に同期して前記ＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号を用いて
所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うと共に入
力データ信号および入力クロック信号の入力段の検出を
行い少なくとも基準光源及び外部光強度変調器及び光位
相変調器の駆動信号を停止することを特徴とする光信号
送信方法。第八の本発明の光信号送信装置では、入力Ｎ
ＲＺデータ信号を前記データ信号の速度の同期した入力
クロック信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行う
データ波形整形回路と予め定められた波長の光を発光す
るレーザダイオードと前記レーザダイオードを駆動する
ための直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動回
路と前記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変調
をかけ信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部光
強度変調器から入力された信号光に位相変調をかけ信号
光を後段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位相
変調器の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送路
に出力する光アンプと前記データ波形整形回路の出力信
号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を印
加して前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆動
回路と前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電圧
振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器駆
動回路と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電流
を出力する光アンプ駆動回路と前記入力クロック信号を
入力し信号のピーク値検出を行い前記入力クロック信号
振幅が所定値以下となった時異常信号を出力するピーク
値検出回路と前記入力ＮＲＺデータ信号を入力し予め設
定された時定数のパルス信号を出力するリ・トリガラブ
ル・モノステーブル・マルチバイブレータと前記ピーク
値検出回路の出力信号と前記リ・トリガラブル・モノス
テーブル・マルチバイブレータの出力信号を入力しいず
れか一方が入力信号の断を示す論理“１”となったとき
前記レーザダイオード駆動回路と前記強度変調器駆動回
路と前記位相変調器駆動回路と前記光アンプ駆動回路を
制御するオア回路とから構成されることを特徴とする光
信号送信装置。
信方法では、外部光変調器においてノン・リターン・ト
ウ・ゼロ（ＮＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光の
包絡線信号の位相に同期して前記ＮＲＺ駆動信号を用い
て所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うことを
特徴とする。第二の本発明の光信号送信装置では、入力
ＮＲＺデータ信号を前記データ信号の速度に同期した入
力クロック信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行
うデータ波形整形回路と予め定められた波長の光を発光
するレーザダイオードと前記レーザダイオードを駆動す
るための直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動
回路と前記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変
調をかけ信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部
光強度変調器から入力された信号光に位相変調をかけ信
号光を後段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位
相変調器の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送
路に出力する光アンプと前記データ波形整形回路の出力
信号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を
印加して前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆
動回路と前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電
圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器
駆動回路と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電
流を出力する光アンプ駆動回路とから少なくとも構成さ
れることを特徴とする。第三の本発明の光信号送信方法
では、外部光強度変調器においてリターン・トウ・ゼロ
（ＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号
の位相に同期して前記ＲＺ駆動信号を用いて所定の光位
相変調を施して光信号の送出を行い前記光信号光がＲＺ
信号であることを特徴とする。第四の本発明の光信号送
信装置では、入力ＮＲＺＤデータ信号を前記データ信号
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と前記データ
波形整形回路の出力信号と前記クロック信号を用いてＲ
Ｚデータ信号を出力するＲＺ変換回路と予め定められた
波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザダイ
オードを駆動するための直流注入電流を出力するレーザ
ダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力光を
入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強度変
調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光に位
相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光位相
変調器と前記光位相変調器の出力信号光を光増幅し後段
の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記ＲＺ変換
回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセ
ット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆動する強
度変調器駆動回路と前記ＲＺ変換回路の出力信号を所定
の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変
調器駆動回路の前記光アンプを駆動する為の光アンプ注
入電流を出力する光アンプ駆動回路とから少なくとも構
成され前記光強度変調信号がＲＺ信号であることを特徴
とする。第五の本発明の光信号送信方法では、外部光強
度変調器においてＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号で強度変
調された信号光の包絡線信号の位相に同期して前記ＮＲ
ＺもしくはＲＺ駆動信号を用いて所定の光位相変調を施
して光信号の送出を行うと共にクロック信号の入力断の
検出を行い少なくとも基準光源及び外部光強度変調器及
び光位相変調器の駆動信号を停止することを特徴とす
る。第六の本発明の光信号送信装置では、入力ＮＲＺデ
ータ信号を前記データ信号の速度の同期した入力クロッ
ク信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行うデータ
波形整形回路と予め定められた波長の光を発光するレー
ザダイオードと前記レーザダイオードを駆動するための
直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動回路と前
記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変調をかけ
信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部光強度変
調器から入力された信号光に位相変調をかけ信号光を後
段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位相変調器
の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送路に出力
する光アンプと前記データ波形整形回路の出力信号を所
定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を印加して
前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆動回路と
前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に
変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器駆動回路
と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電流を出力
する光アンプ駆動回路と前記入力クロック信号を入力し
信号のピーク値検出を行い前記入力クロック信号振幅が
所定値以下となった時前記レーザダイオード駆動回路と
前記強度変調器駆動回路と前記位相変調器駆動回路と前
記光アンプ駆動回路を制御するピーク値検出回路とから
構成されることを特徴とする。第七の本発明の光信号送
信方法では、外部光強度変調器においてＮＲＺもしくは
ＲＺ駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号の位
相に同期して前記ＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号を用いて
所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うと共に入
力データ信号および入力クロック信号の入力段の検出を
行い少なくとも基準光源及び外部光強度変調器及び光位
相変調器の駆動信号を停止することを特徴とする光信号
送信方法。第八の本発明の光信号送信装置では、入力Ｎ
ＲＺデータ信号を前記データ信号の速度の同期した入力
クロック信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行う
データ波形整形回路と予め定められた波長の光を発光す
るレーザダイオードと前記レーザダイオードを駆動する
ための直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動回
路と前記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変調
をかけ信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部光
強度変調器から入力された信号光に位相変調をかけ信号
光を後段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位相
変調器の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送路
に出力する光アンプと前記データ波形整形回路の出力信
号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を印
加して前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆動
回路と前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電圧
振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器駆
動回路と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電流
を出力する光アンプ駆動回路と前記入力クロック信号を
入力し信号のピーク値検出を行い前記入力クロック信号
振幅が所定値以下となった時異常信号を出力するピーク
値検出回路と前記入力ＮＲＺデータ信号を入力し予め設
定された時定数のパルス信号を出力するリ・トリガラブ
ル・モノステーブル・マルチバイブレータと前記ピーク
値検出回路の出力信号と前記リ・トリガラブル・モノス
テーブル・マルチバイブレータの出力信号を入力しいず
れか一方が入力信号の断を示す論理“１”となったとき
前記レーザダイオード駆動回路と前記強度変調器駆動回
路と前記位相変調器駆動回路と前記光アンプ駆動回路を
制御するオア回路とから構成されることを特徴とする光
信号送信装置。
【作用】本発明では、外部強度変調方式による光強度変
調信号光の信号のみならず、光伝送路の波長分散により
生じる光信号の波形劣化に対し、信号光に直接位相変調
を加えることにより、予め信号光のままで劣化を施し、
超高速／長距離光伝送が可能となる。以下、図１および
図２を参照して説明する。図１は本発明の光信号送信方
法による光信号送信装置の原理的なブロック図、図２は
図１に示す光信号送信装置の動作を説明するための図で
ある。図１を参照すると、光源１０１から出力された基
準光は光強度変調器１０２に入力され、光強度変調が施
された後、光信号ａとして光位相変調器１０３に入力さ
れる。光信号ａは図２（ａ）に示すＮＲＺ強度変調信号
である。伝送路符号がＲＺ信号の場合は、光信号ａはＲ
Ｚ強度変調信号となる。光位相変調器１０３に入力され
た光信号ａは、位相変調器駆動回路１０４から出力され
る信号ｂで位相変調される。この位相変調器駆動回路１
０４の出力信号ｂは図２（ｂ）に示すように、強度変調
器１０２の駆動信号と同じ波形である。図２（ａ）およ
び図２（ｂ）に示すように、光信号ａの強度が最大の時
に印加電圧が最大になっている。ここで、光位相変調器
１０３として信号ｂの印加電圧が高い方に振れれば信号
光ａに負の位相変化を与え、印加電圧が低い方に振れれ
ば信号光ａに正の位相変化を与る位相変調器を用いてい
るので、光位相変調器１０３を通る信号光が受ける位相
変化量は図２（ｃ）に示すように、光信号ａの強度が最
大の時に負方向の最大位相変化を受け、光強度が最小の
時に正方向の最大位相変化を受ける。その結果、光位相
変調器１０３から出力される光信号ｄのキャリア周波数
は図２（ｄ）に模式的に示すように、光パルスの先端で
キャリア中心周波数から低い方に偏移し、光パルスの後
端でキャリア中心周波数から高い方に偏移する。ここで
は、強度変調信号速度１０Ｇｂ／ｓの光信号を、全長で
の全分散値が、１０００ｐｓ／ｎｍの分散媒質中を伝送
するため、約３．２ＧＨｚの周波数偏移を与えている。
なお、このような波長分散予等化を行えば伝送後に波形
歪の少ない光信号が得られることについては、前述のエ
ヌ・ヘンミ（Ｎ．ＨＥＮＭＩ）他による１９９０年の光
通信国際会議（Ｉｎｔｅｒ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のテクニカルダイジェス
トのＰＤ８（ポストデッドラインペーパ、＃８）に詳し
く述べられている。以上述べた作用の他に、本発明によ
れば以下のような作用も有している。すなわち、本発明
の光信号送信方法によれば、伝送路符号がＮＲＺ波形の
みならず、ＲＺ波形に対しても有効であり、超高速／長
距離ＲＺ光伝送系の実現が可能となる。また、本発明の
光信号送信装置への入力クロック信号が断となったとき
に、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止す
るため、次段の中継形に対して誤動作不要雑音を発生す
ることがなく、伝送系としての信頼性の確保が可能とな
る。また、本発明の光信号送信装置への入力クロック信
号のみならず入力データ信号が段となったときでも、光
源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止するた
め、次段の中継系に対して誤動作不要雑音を発生するこ
とがなく、伝送系として信頼性の確保がより一層可能と
なる。
調信号光の信号のみならず、光伝送路の波長分散により
生じる光信号の波形劣化に対し、信号光に直接位相変調
を加えることにより、予め信号光のままで劣化を施し、
超高速／長距離光伝送が可能となる。以下、図１および
図２を参照して説明する。図１は本発明の光信号送信方
法による光信号送信装置の原理的なブロック図、図２は
図１に示す光信号送信装置の動作を説明するための図で
ある。図１を参照すると、光源１０１から出力された基
準光は光強度変調器１０２に入力され、光強度変調が施
された後、光信号ａとして光位相変調器１０３に入力さ
れる。光信号ａは図２（ａ）に示すＮＲＺ強度変調信号
である。伝送路符号がＲＺ信号の場合は、光信号ａはＲ
Ｚ強度変調信号となる。光位相変調器１０３に入力され
た光信号ａは、位相変調器駆動回路１０４から出力され
る信号ｂで位相変調される。この位相変調器駆動回路１
０４の出力信号ｂは図２（ｂ）に示すように、強度変調
器１０２の駆動信号と同じ波形である。図２（ａ）およ
び図２（ｂ）に示すように、光信号ａの強度が最大の時
に印加電圧が最大になっている。ここで、光位相変調器
１０３として信号ｂの印加電圧が高い方に振れれば信号
光ａに負の位相変化を与え、印加電圧が低い方に振れれ
ば信号光ａに正の位相変化を与る位相変調器を用いてい
るので、光位相変調器１０３を通る信号光が受ける位相
変化量は図２（ｃ）に示すように、光信号ａの強度が最
大の時に負方向の最大位相変化を受け、光強度が最小の
時に正方向の最大位相変化を受ける。その結果、光位相
変調器１０３から出力される光信号ｄのキャリア周波数
は図２（ｄ）に模式的に示すように、光パルスの先端で
キャリア中心周波数から低い方に偏移し、光パルスの後
端でキャリア中心周波数から高い方に偏移する。ここで
は、強度変調信号速度１０Ｇｂ／ｓの光信号を、全長で
の全分散値が、１０００ｐｓ／ｎｍの分散媒質中を伝送
するため、約３．２ＧＨｚの周波数偏移を与えている。
なお、このような波長分散予等化を行えば伝送後に波形
歪の少ない光信号が得られることについては、前述のエ
ヌ・ヘンミ（Ｎ．ＨＥＮＭＩ）他による１９９０年の光
通信国際会議（Ｉｎｔｅｒ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のテクニカルダイジェス
トのＰＤ８（ポストデッドラインペーパ、＃８）に詳し
く述べられている。以上述べた作用の他に、本発明によ
れば以下のような作用も有している。すなわち、本発明
の光信号送信方法によれば、伝送路符号がＮＲＺ波形の
みならず、ＲＺ波形に対しても有効であり、超高速／長
距離ＲＺ光伝送系の実現が可能となる。また、本発明の
光信号送信装置への入力クロック信号が断となったとき
に、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止す
るため、次段の中継形に対して誤動作不要雑音を発生す
ることがなく、伝送系としての信頼性の確保が可能とな
る。また、本発明の光信号送信装置への入力クロック信
号のみならず入力データ信号が段となったときでも、光
源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止するた
め、次段の中継系に対して誤動作不要雑音を発生するこ
とがなく、伝送系として信頼性の確保がより一層可能と
なる。
【実施例】図３は第一の本発明の光信号送信方法、およ
び第二の本発明の光信号送信装置の実施例の構成図であ
る。図３においてデータ入力３０１にはＮＲＺデータ、
クロック入力３０２にはデータ入力３０１に入力された
ＮＲＺデータのデータ速度に同期した周波数のクロック
信号が入力される。また、基準光源であるレーザダイオ
ード３０３の発振波長は１．５７μｍ、光アンプ３０６
は波長１．４８μｍの光源で励起されたエルビウムドー
プ光ファイバアンプである。この光源には光アンプ駆動
回路３１０から駆動電流が注入される。伝送路となる光
ファイバ３１１の零分散波長は、１．５５μｍである。
データ入力３０１，クロック入力３０２に入力されたＮ
ＲＺデータ，クロック信号はデータ波形整形回路３１２
に入力される。このデータ波形整形回路３１２は、例え
ばＤタイプ・フリップフロップ回路により構成され、装
置間接続等により生じたデータ波形の劣化を除去するた
めにＮＲＺデータ波形の整形を行う。データ波形整形回
路３１２の出力信号（例えば１Ｖ0-p ）は、強度変調器
駆動回路３０８と位相変調器駆動回路３０９に入力され
る。一方、基準光源となるレーザダイオード３０３に
は、レーザダイオード駆動回路３０７から直流駆動電流
が供給され、レーザダイオード３０３からは基準光とな
る１．５７μｍ光が発光され、光強度変調器３０４に例
えば０ｄＢｍの光パワーで入力される。光強度変調器３
０４では、強度変調器駆動回路３０８から入力される駆
動データ信号３１３によって、レーザダイオード３０３
から入力された基準光のＯＮ／ＯＦＦを行い、ＮＲＺ光
強度変調信号として光位相変調器３０５に入力する。こ
こで、光強度変調器３０４が光のＯＮ／ＯＦＦを行うた
めに必要な駆動信号電圧としては、強度変調器３０４が
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）外部光変調器の場合
３Ｖ0-p が必要となる。したがって、データ波形整形回
路３１２から出力された、ＮＲＺデータ信号は強度変調
器駆動回路３０８において１Ｖ0-p から３Ｖ0-p にまで
増幅され、光強度変調器３０４に入力される。また、デ
ータ波形整形回路３１２の出力ＮＲＺデータ信号は、位
相変調器駆動回路３０９にも入力され所定の出力電圧ピ
ーク値を持つＮＲＺ信号に変換された後、光位相変調器
３０５に印加される。ここでは半波長電圧が約５Ｖの位
相変調器を用いているので、ピーク・トー・ピーク値で
約２π／５（ｒａｄ：ラディアン）の位相偏移を与るた
め、図２（ｂ）に示すような、ピーク・トー・ピーク値
が約２．０ＶのＮＲＺ信号を出力している。この駆動信
号により、光位相変調器３０５に入力された光強度変調
器３０４からのＮＲＺ強度光変調信号はピーク・トー・
ピーク値２π／５（ｒａｄ）の図２（ｃ）に示すような
位相変調を受け、その結果、図２（ｄ）に模式的に示す
ように、１０ギガビット／ｓ光信号のキャリア周波数が
変調され、光パルスの立ち上がりでキャリア中心周波数
から高い方に偏移する。ここで、光信号に与えた位相変
調は１０００ｐｓ／ｎｍの波長分散に対応するものであ
り、波長１．５７μｍでの平均波長分散値を約３ｐｓ／
ｎｍ・ｋｍとして、約３００ｋｍの予等化伝送を行う。
光位相変調器３０５から出力された光信号は、光アンプ
３０６において例えば＋５ｄＢｍに増幅されて、光ファ
イバ３１１に出力される。伝送後の光ファイバ３１１の
出力端の信号波形は、予等化の効果により波形劣化がな
く光信号送信端と同等の応答波形が得られる。以上のよ
うに、従来の方法では１００ｋｍ程度の伝送距離である
のが、本発明の光信号送信方法および光信号送信装置を
用いることにより、伝送路の波長分散の影響により生じ
る伝送距離限界が、約３倍改善されることになる。図４
は、第三の本発明の光信号送信方法および第四の光信号
送信装置の実施例の構成図である。本実施例では、波長
１．５７μｍ，データ信号速度１０ギガビット／ｓの強
度変調された光信号に光位相変調器４０５で位相変調を
加えて分散予等化を施すことについては、第一および第
二の本発明の実施例と全く同じであるが、光強度変調器
４０４，光位相変調器４０５に印加する駆動信号がＲＺ
符号である点が異なる。図４において、データ入力４０
１，クロック入力４０２に入力されたＮＲＺデータ，ク
ロック信号はデータ波形整形回路４１２に入力される。
このデータ波形整形回路４１２は、例えばＤタイプ・フ
リップフロップ回路により構成され、装置間接続等によ
り生じたデータ波形の劣化を除去するためにＮＲＺデー
タ波形の整形を行う。データ波形整形回路４１２波形整
形されたＮＲＺデータ信号は、ＮＲＺ／ＲＺ変換回路４
１５に入力される。ここで、データ信号はクロック入力
４０２に入力されたクロック信号で、ＮＲＺ信号からＲ
Ｚ信号に変換される。ＮＲＺ／ＲＺ変換回路から出力さ
れたＲＺデータ信号（約１Ｖ0-p ）は、強度変調器駆動
回路４０８と位相変調器駆動回路４０９に入力される。
一方、基準光源となるレーザダイオード４０３には、レ
ーザダイオード駆動回路４０７から直流駆動電流が供給
され、レーザダイオード４０３からは基準光となる１．
５７μｍ光が発光され、光強度変調器４０４に例えば０
ｄＢｍの光パワーで入力される。光強度変調器４０４で
は、強度変調器駆動回路４０８から入力される駆動デー
タ信号４１３によって、レーザダイオード４０３から入
力された基準光のＯＮ／ＯＦＦを行い、ＲＺ光強度変調
信号として光位相変調器４０５に入力する。ここで、光
強度変調器４０４が光のＯＮ／ＯＦＦを行うために必要
な駆動信号電圧としては、強度変調器４０４がニオブ酸
リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）外部光変調器の場合３Ｖ0-p
が必要となる。したがって、ＮＲＺ／ＲＺ変換回路４１
５から出力された、ＲＺデータ信号は強度変調器駆動回
路４０８において１Ｖ0-p から３Ｖ0-p にまで増幅さ
れ、光強度変調器４０４に入力される。また、ＮＲＺ／
ＲＺ変換回路４１５の出力ＲＺデータ信号は、位相変調
器駆動回路４０９にも入力され所定の出力電圧ピーク値
を持つＲＺ信号に変換された後、光位相変調器４０５に
印加される。ここでは半波長電圧が約５Ｖの位相変調器
を用いているので、ピーク・トー・ピーク値で約２π／
５（ｒａｄ：ラディアン）の位相偏移を与るため、ピー
ク・トー・ピーク値が約２．０ＶのＲＺ信号を出力して
いる。この駆動信号により、光位相変調器４０５に入力
された光強度変調器４０４からのＲＺ強度光変調信号は
ピーク・トー・ピーク値２π／５（ｒａｄ）の位相変調
を受け、その結果１０ギガビット／ｓ光信号のキャリア
周波数が変調され、光パルスの立ち上がりキャリア中心
周波数から高い方に偏移する。ここで、光信号に与えた
位相変調は１０００ｐｓ／ｎｍの波長分散に対応するも
のであり、波長１．５７μｍでの平均波長分散値を約３
ｐｓ／ｎｍ・ｋｍとして、約３００ｋｍの予等化伝送を
行う。光位相変調器４０５から出力された光信号は、光
アンプ４０６において例えば＋５ｄＢｍに増幅されて、
光ファイバ４１１に出力される。伝送後の光ファイバ４
１１の出力端の信号波形は、予等化の効果により波形劣
化がなく光信号送信端と同等の応答波形が得られる。以
上のように、従来の方法では１００ｋｍ程度の伝送距離
であるのが、本発明の光信号送信方法および光信号送信
装置を用いることにより、伝送路符号がＲＺ信号であっ
ても波長分散の影響により生じる伝送距離限界が、約３
倍改善されることになる。図５は、第五の本発明の光信
号送信方法および第六の光信号送信装置の実施例の構成
図である。本実施例では、波長１．５７μｍ，データ信
号速度１０ギガビット／ｓの強度変調された光信号に光
位相変調器４０５で位相変調を加えて分散予等化を施す
ことについては、第一および第二の本発明の実施例と全
く同じであるが、クロック入力５０２に入力されるクロ
ック信号の入力断検出を行い、光ファイバ伝送路５１１
に不要雑音が送出されることを防止している点が異な
る。図５において、クロック入力５０２に入力されたク
ロック信号は、データ波形整形回路５１２に入力される
と共に、ピーク値検出回路５１４にも入力される。この
ピーク値検出回路５１４では、入力されたクロック信号
のピーク値検出を行い、その結果が所定値以下である場
合に、レーザダイオード駆動回路５０７，強度変調器駆
動回路５０８，位相変調器駆動回路５０９，光アンプ駆
動回路５１０に対して動作を停止するための制御信号を
出力する。その結果、光送信装置と多重化端局装置との
インタフェース系において、故意によるクロック信号の
断状態、あるいは接続不良、さらには何らかの原因によ
り端局装置からのクロック信号の出力が消失されたとき
でも、光送信装置内で発生する不要雑音の光ファイバケ
ーブル５１１への送出を防止することができ、ひいては
光伝送系全体の誤動作，信頼性の低下を回避することが
できる。図６は、第七の本発明の光信号送信方法および
第八の光信号送信装置の実施例の構成図である。本実施
例では、波長１．５７μｍ，データ信号速度１０ギガビ
ット／ｓの強度変調された光信号に光位相変調器４０５
で位相変調を加えて分散予等化を施すことについては、
第一および第二の本発明の実施例と全く同じであるが、
クロック入力６０２に入力されるクロック信号、データ
入力６０１に入力されるＮＲＺデータ信号の入力断検出
を行い、いずれか一方が入力断の状態となったときで
も、光ファイバ伝送路６１１に不要雑音が送出されるこ
とを防止している点が異なる。図６において、クロック
入力６０２に入力されたクロック信号は、データ波形整
形回路６１２に入力されると共に、ピーク値検出回路６
１４にも入力される。このピーク値検出回路６１４で
は、入力されたクロック信号のピーク値検出を行い、そ
の結果が所定値以下である場合に、論理レベル“ロー”
信号をオア回路６１５に出力する。一方、データ入力６
０１に入力されたＮＲＺデータ信号は、データ波形整形
回路６１２に入力されると共に、リ・トリガラブル・モ
ノステーブル・マルチバイブレータ６１３にも入力され
る。このリ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバ
イブレータ６１３では、入力ＮＲＺデータ信号が正常に
入力されていれば（正常時：周期的変化点を有するか、
１→０あるいは反対の変化をした後一定時間同符号が続
く。但し同符号の連続は１フレーム内である）、図６
（ｂ）に示すように予め設定された時定数の間論理レベ
ル“ハイ”信号（波形２）を出力する。時定数内にデー
タが更に入力されれば、その時点から更に設定時定数の
間“ハイレベル”信号を出力する。したがって、正常時
はリ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレ
ータ６１３の出力信号は常にハイレベルとなっている。
逆に、設定時定数内でデータ信号が入力されなければ、
リ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレー
タ６１３の出力信号はローとなる。ここで、設定時定数
としては１フレーム内の同符号連続に対する誤動作を防
止するために、１フレームの時間よりも長い時定数を設
定しておく必要がある。オア回路６１５では、ピーク値
検出回路６１４あるいはリ・トリガラブル・モノステー
ブル・マルチバイブレータ６１３からのいずれか一方の
入力信号がローレベルとなった時点で、レーザダイオー
ド駆動回路６０７，強度変調器駆動回路６０８，位相変
調器駆動回路６０９，光アンプ駆動回路６１０に対して
動作を停止するための制御信号を出力する。その結果、
光送信装置と多重化端局装置とのインタフェース系にお
いて、故意によるクロック信号あるいはデータ信号の断
状態、あるいは接続不良、さらには何らか原因により端
局装置からクロック信号あるいはデータ信号の出力が消
失されたときでも、光送信装置内で発生する不要雑音の
光ファイバケーブル５１１への送出を防止することがで
き、ひいては光伝送系全体の誤動作，信頼性の低下をよ
り一層回避することができる。
び第二の本発明の光信号送信装置の実施例の構成図であ
る。図３においてデータ入力３０１にはＮＲＺデータ、
クロック入力３０２にはデータ入力３０１に入力された
ＮＲＺデータのデータ速度に同期した周波数のクロック
信号が入力される。また、基準光源であるレーザダイオ
ード３０３の発振波長は１．５７μｍ、光アンプ３０６
は波長１．４８μｍの光源で励起されたエルビウムドー
プ光ファイバアンプである。この光源には光アンプ駆動
回路３１０から駆動電流が注入される。伝送路となる光
ファイバ３１１の零分散波長は、１．５５μｍである。
データ入力３０１，クロック入力３０２に入力されたＮ
ＲＺデータ，クロック信号はデータ波形整形回路３１２
に入力される。このデータ波形整形回路３１２は、例え
ばＤタイプ・フリップフロップ回路により構成され、装
置間接続等により生じたデータ波形の劣化を除去するた
めにＮＲＺデータ波形の整形を行う。データ波形整形回
路３１２の出力信号（例えば１Ｖ0-p ）は、強度変調器
駆動回路３０８と位相変調器駆動回路３０９に入力され
る。一方、基準光源となるレーザダイオード３０３に
は、レーザダイオード駆動回路３０７から直流駆動電流
が供給され、レーザダイオード３０３からは基準光とな
る１．５７μｍ光が発光され、光強度変調器３０４に例
えば０ｄＢｍの光パワーで入力される。光強度変調器３
０４では、強度変調器駆動回路３０８から入力される駆
動データ信号３１３によって、レーザダイオード３０３
から入力された基準光のＯＮ／ＯＦＦを行い、ＮＲＺ光
強度変調信号として光位相変調器３０５に入力する。こ
こで、光強度変調器３０４が光のＯＮ／ＯＦＦを行うた
めに必要な駆動信号電圧としては、強度変調器３０４が
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）外部光変調器の場合
３Ｖ0-p が必要となる。したがって、データ波形整形回
路３１２から出力された、ＮＲＺデータ信号は強度変調
器駆動回路３０８において１Ｖ0-p から３Ｖ0-p にまで
増幅され、光強度変調器３０４に入力される。また、デ
ータ波形整形回路３１２の出力ＮＲＺデータ信号は、位
相変調器駆動回路３０９にも入力され所定の出力電圧ピ
ーク値を持つＮＲＺ信号に変換された後、光位相変調器
３０５に印加される。ここでは半波長電圧が約５Ｖの位
相変調器を用いているので、ピーク・トー・ピーク値で
約２π／５（ｒａｄ：ラディアン）の位相偏移を与るた
め、図２（ｂ）に示すような、ピーク・トー・ピーク値
が約２．０ＶのＮＲＺ信号を出力している。この駆動信
号により、光位相変調器３０５に入力された光強度変調
器３０４からのＮＲＺ強度光変調信号はピーク・トー・
ピーク値２π／５（ｒａｄ）の図２（ｃ）に示すような
位相変調を受け、その結果、図２（ｄ）に模式的に示す
ように、１０ギガビット／ｓ光信号のキャリア周波数が
変調され、光パルスの立ち上がりでキャリア中心周波数
から高い方に偏移する。ここで、光信号に与えた位相変
調は１０００ｐｓ／ｎｍの波長分散に対応するものであ
り、波長１．５７μｍでの平均波長分散値を約３ｐｓ／
ｎｍ・ｋｍとして、約３００ｋｍの予等化伝送を行う。
光位相変調器３０５から出力された光信号は、光アンプ
３０６において例えば＋５ｄＢｍに増幅されて、光ファ
イバ３１１に出力される。伝送後の光ファイバ３１１の
出力端の信号波形は、予等化の効果により波形劣化がな
く光信号送信端と同等の応答波形が得られる。以上のよ
うに、従来の方法では１００ｋｍ程度の伝送距離である
のが、本発明の光信号送信方法および光信号送信装置を
用いることにより、伝送路の波長分散の影響により生じ
る伝送距離限界が、約３倍改善されることになる。図４
は、第三の本発明の光信号送信方法および第四の光信号
送信装置の実施例の構成図である。本実施例では、波長
１．５７μｍ，データ信号速度１０ギガビット／ｓの強
度変調された光信号に光位相変調器４０５で位相変調を
加えて分散予等化を施すことについては、第一および第
二の本発明の実施例と全く同じであるが、光強度変調器
４０４，光位相変調器４０５に印加する駆動信号がＲＺ
符号である点が異なる。図４において、データ入力４０
１，クロック入力４０２に入力されたＮＲＺデータ，ク
ロック信号はデータ波形整形回路４１２に入力される。
このデータ波形整形回路４１２は、例えばＤタイプ・フ
リップフロップ回路により構成され、装置間接続等によ
り生じたデータ波形の劣化を除去するためにＮＲＺデー
タ波形の整形を行う。データ波形整形回路４１２波形整
形されたＮＲＺデータ信号は、ＮＲＺ／ＲＺ変換回路４
１５に入力される。ここで、データ信号はクロック入力
４０２に入力されたクロック信号で、ＮＲＺ信号からＲ
Ｚ信号に変換される。ＮＲＺ／ＲＺ変換回路から出力さ
れたＲＺデータ信号（約１Ｖ0-p ）は、強度変調器駆動
回路４０８と位相変調器駆動回路４０９に入力される。
一方、基準光源となるレーザダイオード４０３には、レ
ーザダイオード駆動回路４０７から直流駆動電流が供給
され、レーザダイオード４０３からは基準光となる１．
５７μｍ光が発光され、光強度変調器４０４に例えば０
ｄＢｍの光パワーで入力される。光強度変調器４０４で
は、強度変調器駆動回路４０８から入力される駆動デー
タ信号４１３によって、レーザダイオード４０３から入
力された基準光のＯＮ／ＯＦＦを行い、ＲＺ光強度変調
信号として光位相変調器４０５に入力する。ここで、光
強度変調器４０４が光のＯＮ／ＯＦＦを行うために必要
な駆動信号電圧としては、強度変調器４０４がニオブ酸
リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）外部光変調器の場合３Ｖ0-p
が必要となる。したがって、ＮＲＺ／ＲＺ変換回路４１
５から出力された、ＲＺデータ信号は強度変調器駆動回
路４０８において１Ｖ0-p から３Ｖ0-p にまで増幅さ
れ、光強度変調器４０４に入力される。また、ＮＲＺ／
ＲＺ変換回路４１５の出力ＲＺデータ信号は、位相変調
器駆動回路４０９にも入力され所定の出力電圧ピーク値
を持つＲＺ信号に変換された後、光位相変調器４０５に
印加される。ここでは半波長電圧が約５Ｖの位相変調器
を用いているので、ピーク・トー・ピーク値で約２π／
５（ｒａｄ：ラディアン）の位相偏移を与るため、ピー
ク・トー・ピーク値が約２．０ＶのＲＺ信号を出力して
いる。この駆動信号により、光位相変調器４０５に入力
された光強度変調器４０４からのＲＺ強度光変調信号は
ピーク・トー・ピーク値２π／５（ｒａｄ）の位相変調
を受け、その結果１０ギガビット／ｓ光信号のキャリア
周波数が変調され、光パルスの立ち上がりキャリア中心
周波数から高い方に偏移する。ここで、光信号に与えた
位相変調は１０００ｐｓ／ｎｍの波長分散に対応するも
のであり、波長１．５７μｍでの平均波長分散値を約３
ｐｓ／ｎｍ・ｋｍとして、約３００ｋｍの予等化伝送を
行う。光位相変調器４０５から出力された光信号は、光
アンプ４０６において例えば＋５ｄＢｍに増幅されて、
光ファイバ４１１に出力される。伝送後の光ファイバ４
１１の出力端の信号波形は、予等化の効果により波形劣
化がなく光信号送信端と同等の応答波形が得られる。以
上のように、従来の方法では１００ｋｍ程度の伝送距離
であるのが、本発明の光信号送信方法および光信号送信
装置を用いることにより、伝送路符号がＲＺ信号であっ
ても波長分散の影響により生じる伝送距離限界が、約３
倍改善されることになる。図５は、第五の本発明の光信
号送信方法および第六の光信号送信装置の実施例の構成
図である。本実施例では、波長１．５７μｍ，データ信
号速度１０ギガビット／ｓの強度変調された光信号に光
位相変調器４０５で位相変調を加えて分散予等化を施す
ことについては、第一および第二の本発明の実施例と全
く同じであるが、クロック入力５０２に入力されるクロ
ック信号の入力断検出を行い、光ファイバ伝送路５１１
に不要雑音が送出されることを防止している点が異な
る。図５において、クロック入力５０２に入力されたク
ロック信号は、データ波形整形回路５１２に入力される
と共に、ピーク値検出回路５１４にも入力される。この
ピーク値検出回路５１４では、入力されたクロック信号
のピーク値検出を行い、その結果が所定値以下である場
合に、レーザダイオード駆動回路５０７，強度変調器駆
動回路５０８，位相変調器駆動回路５０９，光アンプ駆
動回路５１０に対して動作を停止するための制御信号を
出力する。その結果、光送信装置と多重化端局装置との
インタフェース系において、故意によるクロック信号の
断状態、あるいは接続不良、さらには何らかの原因によ
り端局装置からのクロック信号の出力が消失されたとき
でも、光送信装置内で発生する不要雑音の光ファイバケ
ーブル５１１への送出を防止することができ、ひいては
光伝送系全体の誤動作，信頼性の低下を回避することが
できる。図６は、第七の本発明の光信号送信方法および
第八の光信号送信装置の実施例の構成図である。本実施
例では、波長１．５７μｍ，データ信号速度１０ギガビ
ット／ｓの強度変調された光信号に光位相変調器４０５
で位相変調を加えて分散予等化を施すことについては、
第一および第二の本発明の実施例と全く同じであるが、
クロック入力６０２に入力されるクロック信号、データ
入力６０１に入力されるＮＲＺデータ信号の入力断検出
を行い、いずれか一方が入力断の状態となったときで
も、光ファイバ伝送路６１１に不要雑音が送出されるこ
とを防止している点が異なる。図６において、クロック
入力６０２に入力されたクロック信号は、データ波形整
形回路６１２に入力されると共に、ピーク値検出回路６
１４にも入力される。このピーク値検出回路６１４で
は、入力されたクロック信号のピーク値検出を行い、そ
の結果が所定値以下である場合に、論理レベル“ロー”
信号をオア回路６１５に出力する。一方、データ入力６
０１に入力されたＮＲＺデータ信号は、データ波形整形
回路６１２に入力されると共に、リ・トリガラブル・モ
ノステーブル・マルチバイブレータ６１３にも入力され
る。このリ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバ
イブレータ６１３では、入力ＮＲＺデータ信号が正常に
入力されていれば（正常時：周期的変化点を有するか、
１→０あるいは反対の変化をした後一定時間同符号が続
く。但し同符号の連続は１フレーム内である）、図６
（ｂ）に示すように予め設定された時定数の間論理レベ
ル“ハイ”信号（波形２）を出力する。時定数内にデー
タが更に入力されれば、その時点から更に設定時定数の
間“ハイレベル”信号を出力する。したがって、正常時
はリ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレ
ータ６１３の出力信号は常にハイレベルとなっている。
逆に、設定時定数内でデータ信号が入力されなければ、
リ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレー
タ６１３の出力信号はローとなる。ここで、設定時定数
としては１フレーム内の同符号連続に対する誤動作を防
止するために、１フレームの時間よりも長い時定数を設
定しておく必要がある。オア回路６１５では、ピーク値
検出回路６１４あるいはリ・トリガラブル・モノステー
ブル・マルチバイブレータ６１３からのいずれか一方の
入力信号がローレベルとなった時点で、レーザダイオー
ド駆動回路６０７，強度変調器駆動回路６０８，位相変
調器駆動回路６０９，光アンプ駆動回路６１０に対して
動作を停止するための制御信号を出力する。その結果、
光送信装置と多重化端局装置とのインタフェース系にお
いて、故意によるクロック信号あるいはデータ信号の断
状態、あるいは接続不良、さらには何らか原因により端
局装置からクロック信号あるいはデータ信号の出力が消
失されたときでも、光送信装置内で発生する不要雑音の
光ファイバケーブル５１１への送出を防止することがで
き、ひいては光伝送系全体の誤動作，信頼性の低下をよ
り一層回避することができる。
【発明の効果】本発明では、外部強度変調方式による光
強度変調信号光の送信のみならず、光伝送路の波長分散
により生じる光信号の波形劣化に対し、信号光に直接位
相変調を加えることにより、予め信号光のままで劣化を
施し、超高速／長距離光伝送が可能となる。本発明によ
ればさらに以下のような効果も有している。すなわち、
本発明の光信号送信方法によれば、伝送路符号がＮＲＺ
波形のみならず、ＲＺ波形に対しても有効であり、超高
速／長距離ＲＺ光伝送系の実現が可能となる。また、本
発明の光信号送信装置への入力クロック信号が断となっ
たときに、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を
停止するため、次段の中継系に対して誤動作不要雑音を
発生することがなく、伝送系としての信頼性の確保が可
能となる。また、本発明の光信号送信装置への入力クロ
ック信号のみならず入力データ信号が断となったときで
も、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止す
るため、次段の中継断に対して誤動作不要雑音を発生す
ることがなく、伝送系としての信頼性の確保がより一層
可能となる。
強度変調信号光の送信のみならず、光伝送路の波長分散
により生じる光信号の波形劣化に対し、信号光に直接位
相変調を加えることにより、予め信号光のままで劣化を
施し、超高速／長距離光伝送が可能となる。本発明によ
ればさらに以下のような効果も有している。すなわち、
本発明の光信号送信方法によれば、伝送路符号がＮＲＺ
波形のみならず、ＲＺ波形に対しても有効であり、超高
速／長距離ＲＺ光伝送系の実現が可能となる。また、本
発明の光信号送信装置への入力クロック信号が断となっ
たときに、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を
停止するため、次段の中継系に対して誤動作不要雑音を
発生することがなく、伝送系としての信頼性の確保が可
能となる。また、本発明の光信号送信装置への入力クロ
ック信号のみならず入力データ信号が断となったときで
も、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止す
るため、次段の中継断に対して誤動作不要雑音を発生す
ることがなく、伝送系としての信頼性の確保がより一層
可能となる。
【図１】本発明の光信号送信方法による光信号送信装置
の原理的なブロック図。
の原理的なブロック図。
【図２】図１に示した光信号送信装置の動作を説明する
ための図。
ための図。
【図３】第一，第二の本発明の実施例のブロック図。
【図４】第三，第四の本発明の実施例のブロック図。
【図５】第五，第六の本発明の実施例のブロック図。
【図６】第七，第八の本発明のブロック図および説明に
用いた図。
用いた図。
【図７】従来例を示す図。
【図８】従来例を説明するために用いた図。
１０１ 光源 ３０３，４０３，５０３，６０３ レーザダイオード ３０７，４０７，５０７，６０７ レーザダイオード
駆動回路 １０２，３０４，４０４，５０４，６０４ 光強度変
調器 １０３，３０５，４０５，５０５，６０５ 光位相変
調器 ３１１，４１１，５１１，６１１ 光ファイバ ３０６，４０６，５０６，６０６ 光アンプ ３１０，４１０，５１０，６１０ 光アンプ駆動回路 １０４，３０９，４０９，５０９，６０９ 光位相変
調器駆動回路 ３１３，３１４，４１３，４１４ 信号線 ５１４，６１４ ピーク値検出回路 ３０８，４０８，５０８，６０８ 強度変調器駆動回
路 ３１２，４１２，５１２，６１２ データ波形整形回
路 ４１５ ＮＲＺ／ＲＺ変換回路 ６１３ リ・トリガラブル・モノステーブル・マルチ
バイブレータ ６１５ オア回路 ３０１，４０１，５０１，６０１ データ入力 ３０２，４０２，５０２，６０２ クロック入力 １ ＬＤパルス駆動回路 ２ ＬＤモジュール ３ ＬＣバイアス駆動回路
駆動回路 １０２，３０４，４０４，５０４，６０４ 光強度変
調器 １０３，３０５，４０５，５０５，６０５ 光位相変
調器 ３１１，４１１，５１１，６１１ 光ファイバ ３０６，４０６，５０６，６０６ 光アンプ ３１０，４１０，５１０，６１０ 光アンプ駆動回路 １０４，３０９，４０９，５０９，６０９ 光位相変
調器駆動回路 ３１３，３１４，４１３，４１４ 信号線 ５１４，６１４ ピーク値検出回路 ３０８，４０８，５０８，６０８ 強度変調器駆動回
路 ３１２，４１２，５１２，６１２ データ波形整形回
路 ４１５ ＮＲＺ／ＲＺ変換回路 ６１３ リ・トリガラブル・モノステーブル・マルチ
バイブレータ ６１５ オア回路 ３０１，４０１，５０１，６０１ データ入力 ３０２，４０２，５０２，６０２ クロック入力 １ ＬＤパルス駆動回路 ２ ＬＤモジュール ３ ＬＣバイアス駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/06 10/02 10/18
Claims (8)
- 【請求項１】 外部光変調器においてノン・リターン・
トウ・ゼロ（ＮＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光
の包絡線信号の位相に同期して前記ＮＲＺ駆動信号を用
いて所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うこと
を特徴とする光信号送信方法。 - 【請求項２】 入力ＮＲＺデータ信号を前記データ信号
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と予め定めら
れた波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザ
ダイオードを駆動するための直流注入電流を出力するレ
ーザダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力
光を入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強
度変調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光
に位相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光
位相変調器と前記位相変調器の出力信号光を光増幅し後
段の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記データ
波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定
のオフセット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆
動する強度変調器駆動回路と前記データ波形整形回路の
出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を
駆動する位相変調器駆動回路と前記光アンプを駆動する
為の光アンプ注入電流を出力する光アンプ駆動回路とか
ら少なくとも構成されることを特徴とする光信号送信装
置。 - 【請求項３】 外部光強度変調器においてリターン・ト
ウ・ゼロ（ＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光の包
絡線信号の位相に同期して前記ＲＺ駆動信号を用いて所
定の光位相変調を施して光信号の送出を行い前記光信号
光がＲＺ信号であることを特徴とする光信号送信方法。 - 【請求項４】 入力ＮＲＺデータ信号を前記データ信号
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と前記データ
波形整形回路の出力信号と前記クロック信号を用いてＲ
Ｚデータ信号を出力するＲＺ変換回路と予め定められた
波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザダイ
オードを駆動するための直流注入電流を出力するレーザ
ダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力光を
入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強度変
調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光に位
相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光位相
変調器と前記光位相変調器の出力信号光を光増幅し後段
の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記ＲＺ変換
回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセ
ット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆動する強
度変調器駆動回路と前記ＲＺ変換回路路の出力信号を所
定の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相
変調器駆動回路と前記光アンプを駆動する為の光アンプ
注入電流を出力する光アンプ駆動回路とから少なくとも
構成され前記光強度変調信号がＲＺ信号であることを特
徴とする光信号送信装置。 - 【請求項５】 外部光強度変調器においてＮＲＺもしく
はＲＺ駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号の
位相に同期して前記ＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号を用い
て所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うと共に
クロック信号の入力断の検出を行い少なくとも基準光源
及び外部光強度変調器及び光位相変調器の駆動信号を停
止することを特徴とする光信号送信方法。 - 【請求項６】 入力ＮＲＺデータ信号を前記データ信号
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と予め定めら
れた波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザ
ダイオードを駆動するための直流注入電流を出力するレ
ーザダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力
光を入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強
度変調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光
に位相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光
位相変調器と前記位相変調器の出力信号光を光増幅し後
段の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記データ
波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定
のオフセット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆
動する強度変調器駆動回路と前記データ波形整形回路の
出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を
駆動する位相変調器駆動回路と前記光アンプを駆動する
為の光アンプ注入電流を出力する光アンプ駆動回路と前
記入力クロック信号を入力し信号のピーク値検出を行い
前記入力クロック信号振幅が所定値以下となった時前記
レーザダイオード駆動回路と前記強度変調器駆動回路と
前記位相変調器駆動回路と前記光アンプ駆動回路を制御
するピーク値検出回路とから構成されることを特徴とす
る光信号送信装置。 - 【請求項７】 外部光強度変調器においてＮＲＺもしく
はＲＺ駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号の
位相に同期して前記ＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号を用い
て所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うと共に
入力データ信号および入力クロック信号の入力断の検出
を行い少なくとも基準光源及び外部光強度変調器及び光
位相変調器の駆動信号を停止することを特徴とする光信
号送信方法。 - 【請求項８】 入力ＮＲＺデータ信号を前記データ信号
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と予め定めら
れた波長の光を発光するレーザダイオードと前記レーザ
ダイオードを駆動するための直流注入電流を出力するレ
ーザダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力
光を入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強
度変調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光
に位相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光
位相変調器と前記位相変調器の出力信号光を光増幅し後
段の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記データ
波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定
のオフセット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆
動する強度変調器駆動回路と前記データ波形整形回路の
出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を
駆動する位相変調器駆動回路と前記光アンプを駆動する
為の光アンプ注入電流を出力する光アンプ駆動回路と前
記入力クロック信号を入力し信号のピーク値検出を行い
前記入力クロック信号振幅が所定値以下となった時異常
信号を出力するピーク値検出回路と前記入力ＮＲＺデー
タ信号を入力し予め設定された時定数のパルス信号を出
力するリ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバイ
ブレータと前記ピーク値検出回路の出力信号と前記リ・
トリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレータの
出力信号を入力しいずれか一方が入力信号の断を示す論
理“１”となったとき前記レーザダイオード駆動回路と
前記強度変調器駆動回路と前記位相変調器駆動回路と前
記光アンプ駆動回路を制御するオア回路とから構成され
ることを特徴とする光信号送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083200A JP2885603B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 光信号送信方法および光信号送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083200A JP2885603B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 光信号送信方法および光信号送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077475A true JPH077475A (ja) | 1995-01-10 |
| JP2885603B2 JP2885603B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=13795689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5083200A Expired - Fee Related JP2885603B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 光信号送信方法および光信号送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885603B2 (ja) |
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| WO1997032410A1 (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-04 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Optical signal transmitter, system and method of transmission |
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- 1993-04-09 JP JP5083200A patent/JP2885603B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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