JPH088822A - 光中継器および光中継伝送方式 - Google Patents
光中継器および光中継伝送方式Info
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- JPH088822A JPH088822A JP6137463A JP13746394A JPH088822A JP H088822 A JPH088822 A JP H088822A JP 6137463 A JP6137463 A JP 6137463A JP 13746394 A JP13746394 A JP 13746394A JP H088822 A JPH088822 A JP H088822A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光増幅器による雑音光を伝送路途中において
除去する。 【構成】 波長λ１の信号光と、この信号光に重畳され
少なくともこの信号光のピークレベルよりも低レベルの
雑音光とが入力され、前記信号光のこの雑音光レベルよ
りも高いレベル領域についてこの信号光を波長λ２の信
号光に複写する。この複写された光信号を選択出力す
る。 【効果】 光伝送路の距離の制限をなくすることができ
る。
除去する。 【構成】 波長λ１の信号光と、この信号光に重畳され
少なくともこの信号光のピークレベルよりも低レベルの
雑音光とが入力され、前記信号光のこの雑音光レベルよ
りも高いレベル領域についてこの信号光を波長λ２の信
号光に複写する。この複写された光信号を選択出力す
る。 【効果】 光伝送路の距離の制限をなくすることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信に利用する。本発
明は光伝送路に介挿して利用する光中継器およびその光
中継器を含む光中継伝送方式に関する。本発明は光信号
に含まれる雑音光除去に利用する。
明は光伝送路に介挿して利用する光中継器およびその光
中継器を含む光中継伝送方式に関する。本発明は光信号
に含まれる雑音光除去に利用する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送方式においては、光伝送路による
信号損失を補償するため、弱くなった信号光を光増幅器
により増幅して後続の光伝送路に送り出す光中継伝送方
式がしばしば用いられる。これにより伝送距離が増大
し、効率的な伝送システムの構築が可能になる。
信号損失を補償するため、弱くなった信号光を光増幅器
により増幅して後続の光伝送路に送り出す光中継伝送方
式がしばしば用いられる。これにより伝送距離が増大
し、効率的な伝送システムの構築が可能になる。
【０００３】この従来例を図８を参照して説明する。図
８は従来例の構成図である。光送信装置１１から出力さ
れた光信号は、光増幅器１３1 〜１３3 を通り減衰した
光信号を増幅して所定の光強度で光受信装置１２に受信
される。
８は従来例の構成図である。光送信装置１１から出力さ
れた光信号は、光増幅器１３1 〜１３3 を通り減衰した
光信号を増幅して所定の光強度で光受信装置１２に受信
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような伝送方式の
伝送距離は、光伝送路損失には制限されないが、その他
の要因による制限が存在する。その主たる要因は、光増
幅器によって生じる雑音光である。光増幅器は、入力さ
れた信号光を増幅するとともに自然放出光とよばれる雑
音光を発生する。自然放出光は光フィルタによりある程
度低減できるが、信号光波長付近の自然放出光は除去で
きない。この自然放出光は、増幅器を通過するたびに蓄
積されるので、伝送距離が増大するとそれに伴って雑音
光も増大する。そして遂には蓄積された雑音光のために
伝送信号が受信できなくなり、これにより伝送距離が制
限される。
伝送距離は、光伝送路損失には制限されないが、その他
の要因による制限が存在する。その主たる要因は、光増
幅器によって生じる雑音光である。光増幅器は、入力さ
れた信号光を増幅するとともに自然放出光とよばれる雑
音光を発生する。自然放出光は光フィルタによりある程
度低減できるが、信号光波長付近の自然放出光は除去で
きない。この自然放出光は、増幅器を通過するたびに蓄
積されるので、伝送距離が増大するとそれに伴って雑音
光も増大する。そして遂には蓄積された雑音光のために
伝送信号が受信できなくなり、これにより伝送距離が制
限される。
【０００５】この様子を図９を参照して説明する。図９
は雑音光のスペクトルを示す図である。横軸に光周波数
をとり、縦軸に光強度をとる。図８に示す光送信装置１
１から出力されたばかりの光信号は、図９（ａ）に示す
ように充分な光強度を有し雑音成分はない。この光信号
は光ファイバケーブルを伝送中に減衰し、図９（ｂ）に
示すように光強度が小さくなる。この光信号を光増幅器
で増幅すると、図９（ｃ）に示すように信号成分が増幅
されるとともに雑音も付加される。一般の伝送用光増幅
器では、この雑音を除去するために図９（ｃ）に点線で
示す特性の光フィルタを用いる。その結果、光増幅器出
力後の光信号のスペクトルには光フィルタでは落としき
れなかった雑音成分が、図９（ｄ）に示すように重畳さ
れる。この雑音成分は、光増幅器毎に蓄積され遂には、
伝送信号が受信不能となる。
は雑音光のスペクトルを示す図である。横軸に光周波数
をとり、縦軸に光強度をとる。図８に示す光送信装置１
１から出力されたばかりの光信号は、図９（ａ）に示す
ように充分な光強度を有し雑音成分はない。この光信号
は光ファイバケーブルを伝送中に減衰し、図９（ｂ）に
示すように光強度が小さくなる。この光信号を光増幅器
で増幅すると、図９（ｃ）に示すように信号成分が増幅
されるとともに雑音も付加される。一般の伝送用光増幅
器では、この雑音を除去するために図９（ｃ）に点線で
示す特性の光フィルタを用いる。その結果、光増幅器出
力後の光信号のスペクトルには光フィルタでは落としき
れなかった雑音成分が、図９（ｄ）に示すように重畳さ
れる。この雑音成分は、光増幅器毎に蓄積され遂には、
伝送信号が受信不能となる。
【０００６】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、光増幅器による雑音光を光伝送路途中におい
て除去することができる光中継器および光中継伝送方式
を提供することを目的とする。
であって、光増幅器による雑音光を光伝送路途中におい
て除去することができる光中継器および光中継伝送方式
を提供することを目的とする。
【０００７】本発明は、半導体レーザ固有の特性を利用
して、光信号の波長変換を行うとともに、雑音を中継す
ることのない光中継器を提供することを目的とする。
して、光信号の波長変換を行うとともに、雑音を中継す
ることのない光中継器を提供することを目的とする。
【０００８】本発明は、光中継伝送路に設けられた光増
幅器で発生する雑音を遮断する光中継器を提供すること
を目的とする。
幅器で発生する雑音を遮断する光中継器を提供すること
を目的とする。
【０００９】本発明は、光信号の波長変換を行う場合
に、その波長の数を小さくするとともに中継器の種類を
増大させることがない光中継伝送方式を提供することを
目的とする。
に、その波長の数を小さくするとともに中継器の種類を
増大させることがない光中継伝送方式を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は光
中継器であり、その特徴とするところは、光増幅器を含
む光伝送路を経由して到来する波長λ１のパルス信号光
を波長λ２のパルス信号光に変換する波長変換手段と、
この波長変換手段の出力通路に設けられ波長λ２が通過
し波長λ１を阻止する光フィルタとを備えるところにあ
る。
中継器であり、その特徴とするところは、光増幅器を含
む光伝送路を経由して到来する波長λ１のパルス信号光
を波長λ２のパルス信号光に変換する波長変換手段と、
この波長変換手段の出力通路に設けられ波長λ２が通過
し波長λ１を阻止する光フィルタとを備えるところにあ
る。
【００１１】これにより、波長λ１の信号光に含まれる
雑音光は、波長λ２の信号光には含まれることなく伝送
される。したがって、この波長λ２の信号光だけを光フ
ィルタにより透過させ、後続する光伝送路に送出すれ
ば、雑音光が除去された信号光を伝送させることができ
る。
雑音光は、波長λ２の信号光には含まれることなく伝送
される。したがって、この波長λ２の信号光だけを光フ
ィルタにより透過させ、後続する光伝送路に送出すれ
ば、雑音光が除去された信号光を伝送させることができ
る。
【００１２】前記波長変換手段は、波長λ２で発振を継
続し波長λ１の入力があるときにはその発振波長がλ１
に転換される半導体レーザを含むことが望ましい。
続し波長λ１の入力があるときにはその発振波長がλ１
に転換される半導体レーザを含むことが望ましい。
【００１３】前記波長変換手段は、入力波長λ１および
λ２がともにあるときには出力波長がλ１であり、入力
波長がλ２であるときには波長λ２を出力する光増幅器
を用い、この光増幅器の入力に前記到来する波長λ１の
パルス信号光および波長λ２の連続光を与える構成とす
ることもできる。
λ２がともにあるときには出力波長がλ１であり、入力
波長がλ２であるときには波長λ２を出力する光増幅器
を用い、この光増幅器の入力に前記到来する波長λ１の
パルス信号光および波長λ２の連続光を与える構成とす
ることもできる。
【００１４】入力パルス信号光の通路に波長λ１を通過
させ波長λ２を阻止するフィルタを備えることが望まし
い。
させ波長λ２を阻止するフィルタを備えることが望まし
い。
【００１５】本発明の第二の観点は光中継伝送方式であ
り、その特徴とするところは、前記光中継器が光伝送路
に介挿されるところにある。
り、その特徴とするところは、前記光中継器が光伝送路
に介挿されるところにある。
【００１６】前記光中継器を第一の光中継器とし、波長
λ２のパルス信号光を入力とし波長λ１のパルス信号光
を出力とする光中継器を第二の中継器とするとき、第一
の光中継器および第二の光中継器を一つの伝送路に交互
にかつ縦続に配置することができる。
λ２のパルス信号光を入力とし波長λ１のパルス信号光
を出力とする光中継器を第二の中継器とするとき、第一
の光中継器および第二の光中継器を一つの伝送路に交互
にかつ縦続に配置することができる。
【００１７】これにより、光中継器のハードウェアとし
て出力が波長λ１のものと波長λ２のものと、二種類用
意しておけばよいので、ハードウェア設計上簡便であ
る。
て出力が波長λ１のものと波長λ２のものと、二種類用
意しておけばよいので、ハードウェア設計上簡便であ
る。
【００１８】このように、光伝送路の距離が長くなり、
その途中に多数の光増幅器が介挿されることがあって
も、光増幅器に起因する雑音光が信号光に重畳されるこ
となく、光信号を伝送することができる。
その途中に多数の光増幅器が介挿されることがあって
も、光増幅器に起因する雑音光が信号光に重畳されるこ
となく、光信号を伝送することができる。
【００１９】
【作用】光増幅器を含む光伝送路を経由して到来する波
長λ１のパルス信号光を波長λ２のパルス信号光に変換
する。この波長λ２のパルス信号光を通過させ波長λ１
のパルス信号光を阻止する。このとき、波長λ１のパル
ス信号光には、雑音光も含まれているが、雑音光よりも
高いレベル領域についてパルス信号光を波長λ２に変換
する。
長λ１のパルス信号光を波長λ２のパルス信号光に変換
する。この波長λ２のパルス信号光を通過させ波長λ１
のパルス信号光を阻止する。このとき、波長λ１のパル
ス信号光には、雑音光も含まれているが、雑音光よりも
高いレベル領域についてパルス信号光を波長λ２に変換
する。
【００２０】これにより、この光中継器の出力には、雑
音光の含まれない波長λ２のパルス信号光が出力され
る。このようにして、雑音光を除去しながら信号光を中
継することにより、光伝送路の距離の制限をなくするこ
とができる。
音光の含まれない波長λ２のパルス信号光が出力され
る。このようにして、雑音光を除去しながら信号光を中
継することにより、光伝送路の距離の制限をなくするこ
とができる。
【００２１】波長変換は、波長λ２で発振を継続し波長
λ１の入力があるときにはその発振波長がλ１に転換さ
れるような半導体レーザにより行うことがよい。
λ１の入力があるときにはその発振波長がλ１に転換さ
れるような半導体レーザにより行うことがよい。
【００２２】または、波長変換は、入力波長λ１および
λ２がともにあるときには出力波長がλ１であり、入力
波長がλ２であるときには波長λ２を出力するような光
増幅器を用い、この光増幅器の入力に前記到来する波長
λ１のパルス信号光および波長λ２の連続光を与えるこ
とがよい。
λ２がともにあるときには出力波長がλ１であり、入力
波長がλ２であるときには波長λ２を出力するような光
増幅器を用い、この光増幅器の入力に前記到来する波長
λ１のパルス信号光および波長λ２の連続光を与えるこ
とがよい。
【００２３】入力パルス信号光の通路に波長λ１を通過
させ波長λ２を阻止するフィルタを備えることがよい。
これにより、波長λ２の信号光付近に雑音光があらかじ
め入力側から混入することを回避することができる。
させ波長λ２を阻止するフィルタを備えることがよい。
これにより、波長λ２の信号光付近に雑音光があらかじ
め入力側から混入することを回避することができる。
【００２４】この光中継器を光伝送路に介挿するときに
は、この光中継器を第一の光中継器とし、波長λ２のパ
ルス信号光を入力とし波長λ１のパルス信号光を出力と
する光中継器を第二の中継器とするとき、第一の光中継
器および第二の光中継器が交互に配置されることがよ
い。このようにすれば、光中継器のハードウェアとして
出力が波長λ１のものと波長λ２のものと、二種類用意
しておけばよいので、ハードウェア設計上簡便である。
は、この光中継器を第一の光中継器とし、波長λ２のパ
ルス信号光を入力とし波長λ１のパルス信号光を出力と
する光中継器を第二の中継器とするとき、第一の光中継
器および第二の光中継器が交互に配置されることがよ
い。このようにすれば、光中継器のハードウェアとして
出力が波長λ１のものと波長λ２のものと、二種類用意
しておけばよいので、ハードウェア設計上簡便である。
【００２５】
【実施例】本発明第一実施例の構成を図１および図２を
参照して説明する。図１は本発明第一実施例が適用され
る光伝送路の全体構成図である。図２は本発明第一実施
例の光中継器１０のブロック構成図である。
参照して説明する。図１は本発明第一実施例が適用され
る光伝送路の全体構成図である。図２は本発明第一実施
例の光中継器１０のブロック構成図である。
【００２６】本発明は光中継器１０であり、その特徴と
するところは、図１に示すように、光増幅器１３1 〜１
３3 を含む光伝送路を経由して到来する波長λ１のパル
ス信号光を波長λ２のパルス信号光に変換する波長変換
手段としての図２に示す半導体レーザ２０と、この半導
体レーザ２０の出力通路に設けられ波長λ２が通過し波
長λ１を阻止する光フィルタ２１とを備えるところにあ
る。
するところは、図１に示すように、光増幅器１３1 〜１
３3 を含む光伝送路を経由して到来する波長λ１のパル
ス信号光を波長λ２のパルス信号光に変換する波長変換
手段としての図２に示す半導体レーザ２０と、この半導
体レーザ２０の出力通路に設けられ波長λ２が通過し波
長λ１を阻止する光フィルタ２１とを備えるところにあ
る。
【００２７】半導体レーザ２０は、波長λ２で発振を継
続し波長λ１の入力があるときにはその発振波長がλ１
に転換される。
続し波長λ１の入力があるときにはその発振波長がλ１
に転換される。
【００２８】次に、本発明第一実施例の動作を説明す
る。伝送したい信号光は光送信装置１１により光伝送路
である光ファイバケーブルに送り出される。この信号光
はオン−オフで強度変調されているものとする。これを
信号光１とし、この波長をλ１とする。伝送信号光は、
途中光増幅器１３1 〜１３3 によって増幅されながら伝
送され、光受信装置１２により受信されるが、途中、光
中継器１０により波長λ１の信号光１から別の波長λ２
の信号光２に変換されている。
る。伝送したい信号光は光送信装置１１により光伝送路
である光ファイバケーブルに送り出される。この信号光
はオン−オフで強度変調されているものとする。これを
信号光１とし、この波長をλ１とする。伝送信号光は、
途中光増幅器１３1 〜１３3 によって増幅されながら伝
送され、光受信装置１２により受信されるが、途中、光
中継器１０により波長λ１の信号光１から別の波長λ２
の信号光２に変換されている。
【００２９】光中継器１０は前述したように、具体的に
は図２に示すように構成されている。伝送されてきた信
号光１は、入射ポートＩを介して発振状態にある半導体
レーザ２０に注入される。ここで、半導体レーザ２０の
発振光を信号光２とし、その発振波長をλ２とする。半
導体レーザ２０からは通過してきた信号光１と、元の発
振光である信号光２が出射ポートＯから出力されるが、
このうち信号光２のみを光フィルタ２１により取り出
し、後続の光伝送路へと送り出す。
は図２に示すように構成されている。伝送されてきた信
号光１は、入射ポートＩを介して発振状態にある半導体
レーザ２０に注入される。ここで、半導体レーザ２０の
発振光を信号光２とし、その発振波長をλ２とする。半
導体レーザ２０からは通過してきた信号光１と、元の発
振光である信号光２が出射ポートＯから出力されるが、
このうち信号光２のみを光フィルタ２１により取り出
し、後続の光伝送路へと送り出す。
【００３０】図２のように構成された光中継器１０は、
伝送されてきた信号光１と同一の情報データをもつ波長
λ２の信号光２を出力する。その原理は以下の通りであ
る。発振している半導体レーザ２０に外部から信号光１
を注入すると、注入光によりキャリア密度が減少し、こ
れに伴い発振光に対する媒質利得が減少する。このキャ
リア密度の減少がある一定量以上であると、半導体レー
ザ２０のレーザ発振が抑圧される。すなわち、信号光１
の注入により半導体レーザ２０の発振が抑圧される。と
ころで、信号光１はその光強度がオン−オフ変調されて
いるので、半導体レーザ２０の発振は、信号光１がオン
のときにオフ、オフのときにオンとなる。つまり、半導
体レーザ２０の発振強度は信号光１により、相補的な形
で変調されることになる。そこで、半導体レーザ２０の
発振光、すなわち信号光２のみを光フィルタ２１で取り
出せば、図２の光中継器は、伝送されてきた信号光１と
同一の情報データをもつ波長λ２の信号光２を出力する
ことになる。
伝送されてきた信号光１と同一の情報データをもつ波長
λ２の信号光２を出力する。その原理は以下の通りであ
る。発振している半導体レーザ２０に外部から信号光１
を注入すると、注入光によりキャリア密度が減少し、こ
れに伴い発振光に対する媒質利得が減少する。このキャ
リア密度の減少がある一定量以上であると、半導体レー
ザ２０のレーザ発振が抑圧される。すなわち、信号光１
の注入により半導体レーザ２０の発振が抑圧される。と
ころで、信号光１はその光強度がオン−オフ変調されて
いるので、半導体レーザ２０の発振は、信号光１がオン
のときにオフ、オフのときにオンとなる。つまり、半導
体レーザ２０の発振強度は信号光１により、相補的な形
で変調されることになる。そこで、半導体レーザ２０の
発振光、すなわち信号光２のみを光フィルタ２１で取り
出せば、図２の光中継器は、伝送されてきた信号光１と
同一の情報データをもつ波長λ２の信号光２を出力する
ことになる。
【００３１】光増幅器１３1 〜１３3 を用いた光中継伝
送方式では、自然放出光をできるだけ低減するために通
常光フィルタが同時に用いられている。ただし、信号光
波長付近の自然放出光を光フィルタによって除去するこ
とはできない。逆にいえば、自然放出光は信号光波長付
近にのみ存在していると考えてよい。したがって、図１
のシステム構成において、光中継器１０に入力されるの
は、波長λ１の信号光１とλ１近傍の自然放出光であ
る。光中継器１０からは、上述の原理により波長λ２の
信号光２が出力される。このとき、自然放出光は光フィ
ルタ２１によりカットされ光中継器１０からは出力され
ない。すなわち、光中継器１０からは蓄積された自然放
出光が除去された信号光が出力されることになる。
送方式では、自然放出光をできるだけ低減するために通
常光フィルタが同時に用いられている。ただし、信号光
波長付近の自然放出光を光フィルタによって除去するこ
とはできない。逆にいえば、自然放出光は信号光波長付
近にのみ存在していると考えてよい。したがって、図１
のシステム構成において、光中継器１０に入力されるの
は、波長λ１の信号光１とλ１近傍の自然放出光であ
る。光中継器１０からは、上述の原理により波長λ２の
信号光２が出力される。このとき、自然放出光は光フィ
ルタ２１によりカットされ光中継器１０からは出力され
ない。すなわち、光中継器１０からは蓄積された自然放
出光が除去された信号光が出力されることになる。
【００３２】この原理をさらに詳細に説明する。信号光
２のオン状態は半導体レーザ２０の自由発振状態に他な
らないので、特に雑音が重畳されていることない。一方
オフ状態については、自然放出光の影響で信号光１の入
力レベルが揺らいで、これにより半導体レーザ２０の発
振の抑圧度が揺らぐ、すなわちオフ状態のレベルが揺ら
ぐ可能性がある。しかしながら、この揺らぎはオン−オ
フのレベル差（信号光２の消光比）が充分にあれば特に
問題にならない。したがって、光中継器１０における信
号変更過程において、信号光２が信号劣化を起こすこと
はない。
２のオン状態は半導体レーザ２０の自由発振状態に他な
らないので、特に雑音が重畳されていることない。一方
オフ状態については、自然放出光の影響で信号光１の入
力レベルが揺らいで、これにより半導体レーザ２０の発
振の抑圧度が揺らぐ、すなわちオフ状態のレベルが揺ら
ぐ可能性がある。しかしながら、この揺らぎはオン−オ
フのレベル差（信号光２の消光比）が充分にあれば特に
問題にならない。したがって、光中継器１０における信
号変更過程において、信号光２が信号劣化を起こすこと
はない。
【００３３】この様子を図３を参照して説明する。図３
は光中継器１０における信号光１と信号光２を示す図で
ある。図３（ａ）に示すようにλ１の信号光１には、自
然放出光（斜線の領域）が含まれている。図３（ａ）に
おいて自然放出光レベルを“Ｎ”で示し、信号レベルを
“Ｓ”で示した。このＳとＮの比が消光比であり、この
消光比がある一定値以上あれば、図３（ｂ）に示すλ２
の信号光２からはその影響は除去される。これにより、
光中継器１０において、その前段までに蓄積されてきた
自然放出光を除去することができる。以上述べたよう
に、本発明第一実施例により光伝送路途中で雑音光を除
去できる光中継伝送システムが構築可能である。
は光中継器１０における信号光１と信号光２を示す図で
ある。図３（ａ）に示すようにλ１の信号光１には、自
然放出光（斜線の領域）が含まれている。図３（ａ）に
おいて自然放出光レベルを“Ｎ”で示し、信号レベルを
“Ｓ”で示した。このＳとＮの比が消光比であり、この
消光比がある一定値以上あれば、図３（ｂ）に示すλ２
の信号光２からはその影響は除去される。これにより、
光中継器１０において、その前段までに蓄積されてきた
自然放出光を除去することができる。以上述べたよう
に、本発明第一実施例により光伝送路途中で雑音光を除
去できる光中継伝送システムが構築可能である。
【００３４】次に、本発明第二実施例を図４を参照して
説明する。図４は本発明第二実施例に用いる光中継器１
０のブロック構成図である。本発明第二実施例が適用さ
れる光伝送路の全体構成は本発明第一実施例と同一であ
る。光中継器１０の構成が本発明第一実施例と異なる。
図４において、半導体レーザ３０は閾値以上にバイアス
されている。その発振波長をλ２とする。光合分波器３
１の透過特性は、ａ−ｃ間に波長λ１の光を通過させ、
ｂ−ｃ間に波長λ２の光を通過させるものとする。これ
により、波長λ１の光はｂ−ｃ間では阻止される。
説明する。図４は本発明第二実施例に用いる光中継器１
０のブロック構成図である。本発明第二実施例が適用さ
れる光伝送路の全体構成は本発明第一実施例と同一であ
る。光中継器１０の構成が本発明第一実施例と異なる。
図４において、半導体レーザ３０は閾値以上にバイアス
されている。その発振波長をλ２とする。光合分波器３
１の透過特性は、ａ−ｃ間に波長λ１の光を通過させ、
ｂ−ｃ間に波長λ２の光を通過させるものとする。これ
により、波長λ１の光はｂ−ｃ間では阻止される。
【００３５】この構成に対し、伝送されてきた信号光１
は光合分波器３１の端子ａに入力される。この光は光合
分波器３１の端子ｃに出力され入出射ポートＩＯを介し
て半導体レーザ３０に注入される。すると、半導体レー
ザ３０の発振光は本発明第一実施例で述べた原理により
信号光１の影響を受けて強度変調され、信号光２として
出力される。ここで、本発明第一実施例では信号光２
は、半導体レーザ２０の信号光１が注入された端面と反
対側の端面から出力されるものとしたが、本発明第二実
施例では信号光１が半導体レーザ３０に注入されたのと
同一の端面から信号光２が出力される。こちらの端面か
ら出力された信号光２は、信号光１とは逆の経路を辿っ
て光合分波器３１の端子ｃに入力され、端子ｂへと透過
していく。そして、光合分波器３１の端子ｂに出力され
た光は後段の光伝送路へ送り出される。以上のような構
成の光中継器１０を用いても、本発明第一実施例と同様
の原理により光伝送路の途中で自然放出雑音光を除去す
ることができる。
は光合分波器３１の端子ａに入力される。この光は光合
分波器３１の端子ｃに出力され入出射ポートＩＯを介し
て半導体レーザ３０に注入される。すると、半導体レー
ザ３０の発振光は本発明第一実施例で述べた原理により
信号光１の影響を受けて強度変調され、信号光２として
出力される。ここで、本発明第一実施例では信号光２
は、半導体レーザ２０の信号光１が注入された端面と反
対側の端面から出力されるものとしたが、本発明第二実
施例では信号光１が半導体レーザ３０に注入されたのと
同一の端面から信号光２が出力される。こちらの端面か
ら出力された信号光２は、信号光１とは逆の経路を辿っ
て光合分波器３１の端子ｃに入力され、端子ｂへと透過
していく。そして、光合分波器３１の端子ｂに出力され
た光は後段の光伝送路へ送り出される。以上のような構
成の光中継器１０を用いても、本発明第一実施例と同様
の原理により光伝送路の途中で自然放出雑音光を除去す
ることができる。
【００３６】なお、図４においては光合分波器により信
号光２を取り出しているが、ここには光カプラを用いて
も同様の効果が得られる。ただしこの場合、必然的に信
号光パワーの損失が伴うことになる。
号光２を取り出しているが、ここには光カプラを用いて
も同様の効果が得られる。ただしこの場合、必然的に信
号光パワーの損失が伴うことになる。
【００３７】本発明第一実施例と本発明第二実施例との
差異は、本発明第一実施例では半導体レーザ２０の両端
面から光が入出力されているのに対し、本発明第二実施
例では片側だけとなっている点が異なっている。半導体
レーザ２０、３０に光に入出力するには、半導体レーザ
２０、３０の導波路断面が非常に小さいため、レンズ系
の高度な位置合わせが必要である。したがって、実際に
半導体レーザ２０、３０をモジュール化して使用するこ
とを考えると、光の入出射端子の数は少ない方が好まし
い。この点で、本発明第二実施例の方が本発明第一実施
例よりも優れている。
差異は、本発明第一実施例では半導体レーザ２０の両端
面から光が入出力されているのに対し、本発明第二実施
例では片側だけとなっている点が異なっている。半導体
レーザ２０、３０に光に入出力するには、半導体レーザ
２０、３０の導波路断面が非常に小さいため、レンズ系
の高度な位置合わせが必要である。したがって、実際に
半導体レーザ２０、３０をモジュール化して使用するこ
とを考えると、光の入出射端子の数は少ない方が好まし
い。この点で、本発明第二実施例の方が本発明第一実施
例よりも優れている。
【００３８】次に、本発明第三実施例を図５を参照して
説明する。図５は本発明第三実施例で用いる光中継器１
０の構成を示す図である。本発明第三実施例が適用され
る光伝送路の全体構成は本発明第一実施例と同一である
が、光中継器１０の構成が異なる。伝送されてきた信号
光１（波長λ１）は、光カプラ４１により波長λ２の信
号光２と合波され、半導体光増幅器４０に入力される。
ここで、信号光２は入力レベル一定の定常光として入力
され、また信号光１のパルスのピークパワーは半導体光
増幅器４０が利得飽和を起こす程度に大きな値であるも
のとする。半導体光増幅器４０からは波長λ１の信号光
１と波長λ２の信号光２が出力され、このうちλ２の光
が光フィルタ４２により取り出され、後段の光伝送路へ
と送り出される。
説明する。図５は本発明第三実施例で用いる光中継器１
０の構成を示す図である。本発明第三実施例が適用され
る光伝送路の全体構成は本発明第一実施例と同一である
が、光中継器１０の構成が異なる。伝送されてきた信号
光１（波長λ１）は、光カプラ４１により波長λ２の信
号光２と合波され、半導体光増幅器４０に入力される。
ここで、信号光２は入力レベル一定の定常光として入力
され、また信号光１のパルスのピークパワーは半導体光
増幅器４０が利得飽和を起こす程度に大きな値であるも
のとする。半導体光増幅器４０からは波長λ１の信号光
１と波長λ２の信号光２が出力され、このうちλ２の光
が光フィルタ４２により取り出され、後段の光伝送路へ
と送り出される。
【００３９】図５のように構成された光中継器１０は、
伝送されてきた信号光１と同一の情報データをもつ波長
λ２の信号光２を出力する。その原理は、半導体光増幅
器４０に強い入力強度の信号光１を入射ポートＩを介し
て注入すると、信号光１によりキャリア密度が減少し、
これに伴い増幅利得が減少する。この増幅利得の減少の
効果は、信号光１に対しても信号光２に対しても同等で
ある。したがって、信号光１の入力により半導体光増幅
器４０の増幅利得が減少し、これにより信号光２の出力
レベルが減少することになる。ところで、信号光１はそ
の光強度がオン−オフ変調されているので、信号光２の
出力レベルは、信号光１がオンのときに小、オフのとき
に大、となることになる。すなわち、信号光２の出力レ
ベルは信号光１により、相補的な形で変調されることに
なる。そこで、出射ポートＯから出射された信号光２の
みを光フィルタ４２により取り出せば、図５の光中継器
１０は、伝送されてきた信号光１と同一の情報データを
持つ波長λ２の信号光２を出力することになる。
伝送されてきた信号光１と同一の情報データをもつ波長
λ２の信号光２を出力する。その原理は、半導体光増幅
器４０に強い入力強度の信号光１を入射ポートＩを介し
て注入すると、信号光１によりキャリア密度が減少し、
これに伴い増幅利得が減少する。この増幅利得の減少の
効果は、信号光１に対しても信号光２に対しても同等で
ある。したがって、信号光１の入力により半導体光増幅
器４０の増幅利得が減少し、これにより信号光２の出力
レベルが減少することになる。ところで、信号光１はそ
の光強度がオン−オフ変調されているので、信号光２の
出力レベルは、信号光１がオンのときに小、オフのとき
に大、となることになる。すなわち、信号光２の出力レ
ベルは信号光１により、相補的な形で変調されることに
なる。そこで、出射ポートＯから出射された信号光２の
みを光フィルタ４２により取り出せば、図５の光中継器
１０は、伝送されてきた信号光１と同一の情報データを
持つ波長λ２の信号光２を出力することになる。
【００４０】以上述べた光中継器１０は、信号光２の波
長が伝送されてきた信号光１とは異なっていること、そ
の光は信号光１とは別の光源から発せられていること、
などの点で本発明第一実施例の中継回路と同様である。
したがって、本発明第一実施例と同様の原理により、本
発明第一実施例においても自然放出雑音光の除去が可能
である。
長が伝送されてきた信号光１とは異なっていること、そ
の光は信号光１とは別の光源から発せられていること、
などの点で本発明第一実施例の中継回路と同様である。
したがって、本発明第一実施例と同様の原理により、本
発明第一実施例においても自然放出雑音光の除去が可能
である。
【００４１】次に、本発明第四実施例を図６を参照して
説明する。図６は本発明第四実施例に用いる光中継器１
０のブロック構成図である。伝送されてきた信号光１
は、光カプラ５１を経て半導体光増幅器５０の入出射ポ
ートＩＯに入力される。一方、半導体光増幅器５０に
は、信号光１とは波長の異なる信号光２が入射ポートＩ
より定常入力光として入力されているものとする。この
信号光２は半導体光増幅器５０の入出射ポートＩＯに出
力され、さらに光カプラ５１の端子ｃから端子ｂへと出
力される。そして、光カプラ５１の端子ｂに出力された
信号光２は後段の光伝送路に送られる。
説明する。図６は本発明第四実施例に用いる光中継器１
０のブロック構成図である。伝送されてきた信号光１
は、光カプラ５１を経て半導体光増幅器５０の入出射ポ
ートＩＯに入力される。一方、半導体光増幅器５０に
は、信号光１とは波長の異なる信号光２が入射ポートＩ
より定常入力光として入力されているものとする。この
信号光２は半導体光増幅器５０の入出射ポートＩＯに出
力され、さらに光カプラ５１の端子ｃから端子ｂへと出
力される。そして、光カプラ５１の端子ｂに出力された
信号光２は後段の光伝送路に送られる。
【００４２】図６のように構成された光中継器１０は、
伝送されてきた信号光１と同一の情報データを持つ波長
λ２の信号光２を出力する。その原理は本発明第三実施
例と同じであり、半導体光増幅器５０の増幅利得を信号
光１によって変調し、これにより信号光１とは相補的な
形のデータ信号を信号光２にのせるというものである。
ただし、本発明第四実施例の場合は、信号光２を信号光
１とは逆方向から半導体光増幅器５０に入力しているた
め、本発明第三実施例のように光フィルタにより信号光
１と信号光２とをより分ける必要がないという点が異な
る。
伝送されてきた信号光１と同一の情報データを持つ波長
λ２の信号光２を出力する。その原理は本発明第三実施
例と同じであり、半導体光増幅器５０の増幅利得を信号
光１によって変調し、これにより信号光１とは相補的な
形のデータ信号を信号光２にのせるというものである。
ただし、本発明第四実施例の場合は、信号光２を信号光
１とは逆方向から半導体光増幅器５０に入力しているた
め、本発明第三実施例のように光フィルタにより信号光
１と信号光２とをより分ける必要がないという点が異な
る。
【００４３】以上述べた光中継器は、信号光２の波長
が、伝送されてきた信号光１とは異なっていること、そ
の光は信号光１とは別の光源から発せられていること、
などの点で本発明第一実施例の中継回路と同様である。
したがって、本発明第一実施例と同様の原理により、本
発明第四実施例においても自然放出雑音光の除去が可能
である。
が、伝送されてきた信号光１とは異なっていること、そ
の光は信号光１とは別の光源から発せられていること、
などの点で本発明第一実施例の中継回路と同様である。
したがって、本発明第一実施例と同様の原理により、本
発明第四実施例においても自然放出雑音光の除去が可能
である。
【００４４】次に、本発明第一〜第四実施例の光中継器
１０を複数用いて光伝送路を構成する例を図７を参照し
て説明する。図７は本発明第一〜第四実施例の光中継器
１０を含む光伝送路の構成図である。光送信装置１１か
ら出力された波長λ１の信号光１は、光増幅器１３1 に
より増幅され光中継器１０1 に入力される。この光中継
器１０1 の構成は、本発明第一〜第四実施例で説明した
構成のいずれかである。光中継器１０1 では波長λ１の
信号光１を波長λ２の信号光２に変換することにより自
然放出雑音光の除去を行っている。光中継器１０1 から
出力された波長λ２の信号光２は、光増幅器１３2 によ
り増幅され光中継器１０2 に入力される。ここでは、波
長λ２の信号光２を波長λ１の信号光３に変換すること
により自然放出雑音光の除去を行っている。
１０を複数用いて光伝送路を構成する例を図７を参照し
て説明する。図７は本発明第一〜第四実施例の光中継器
１０を含む光伝送路の構成図である。光送信装置１１か
ら出力された波長λ１の信号光１は、光増幅器１３1 に
より増幅され光中継器１０1 に入力される。この光中継
器１０1 の構成は、本発明第一〜第四実施例で説明した
構成のいずれかである。光中継器１０1 では波長λ１の
信号光１を波長λ２の信号光２に変換することにより自
然放出雑音光の除去を行っている。光中継器１０1 から
出力された波長λ２の信号光２は、光増幅器１３2 によ
り増幅され光中継器１０2 に入力される。ここでは、波
長λ２の信号光２を波長λ１の信号光３に変換すること
により自然放出雑音光の除去を行っている。
【００４５】このように、波長λ１、λ２を交互に用い
て光中継を行うことにより、光伝送路を構築するために
用意する光中継器１０の仕様は、波長λ１をλ２に変換
するものと、波長λ２をλ１に変換するものとの二種類
でよく、ハードウェア設計上有利である。
て光中継を行うことにより、光伝送路を構築するために
用意する光中継器１０の仕様は、波長λ１をλ２に変換
するものと、波長λ２をλ１に変換するものとの二種類
でよく、ハードウェア設計上有利である。
【００４６】本発明第一〜第四実施例において、光中継
器１０の前段に波長λ２の信号光を阻止するフィルタを
入れる構成とすることもできる。この場合には、波長λ
１の信号光に混入して波長λ２の雑音光が存在してもこ
れを光中継器１０に入射する前に除去することができる
ため、光中継器１０から出射される波長λ２の信号光の
低雑音性を向上させることができる。
器１０の前段に波長λ２の信号光を阻止するフィルタを
入れる構成とすることもできる。この場合には、波長λ
１の信号光に混入して波長λ２の雑音光が存在してもこ
れを光中継器１０に入射する前に除去することができる
ため、光中継器１０から出射される波長λ２の信号光の
低雑音性を向上させることができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光増幅器による雑音光を光伝送路途中において除去する
ことができる光中継器および光中継伝送方式を実現する
ことができる。本発明によれば、半導体レーザ固有の特
性を利用して、光信号の波長変換を行うとともに、雑音
を中継することのない光中継器を実現することができ
る。本発明によれば、光中継伝送路に設けられた光増幅
器で発生する雑音を遮断する光中継器を実現することが
できる。本発明によれば、光信号の波長変換を行う場合
に、その波長の数を小さくするとともに中継器の種類を
増大させることがない光中継伝送方式を実現することが
できる。
光増幅器による雑音光を光伝送路途中において除去する
ことができる光中継器および光中継伝送方式を実現する
ことができる。本発明によれば、半導体レーザ固有の特
性を利用して、光信号の波長変換を行うとともに、雑音
を中継することのない光中継器を実現することができ
る。本発明によれば、光中継伝送路に設けられた光増幅
器で発生する雑音を遮断する光中継器を実現することが
できる。本発明によれば、光信号の波長変換を行う場合
に、その波長の数を小さくするとともに中継器の種類を
増大させることがない光中継伝送方式を実現することが
できる。
【図１】本発明第一実施例が適用される光伝送路の全体
構成図。
構成図。
【図２】本発明第一実施例の光中継器のブロック構成
図。
図。
【図３】光中継器における信号光１と信号光２を示す
図。
図。
【図４】本発明第二実施例に用いる光中継器のブロック
構成図。
構成図。
【図５】本発明第三実施例で用いる光中継器の構成を示
す図。
す図。
【図６】本発明第四実施例に用いる光中継器のブロック
構成図。
構成図。
【図７】本発明第一〜第四実施例の光中継器を含む光伝
送路の構成図。
送路の構成図。
【図８】従来例の構成図。
【図９】雑音光のスペクトルを示す図。
１０、１０1 、１０2 光中継器 １１ 光送信装置 １２ 光受信装置 １３1 〜１３3 光増幅器 ２０、３０ 半導体レーザ ２１ 光フィルタ ３１ 光合分波器 ４０ 半導体光増幅器 ４１ 光カプラ Ｉ 入射ポート Ｏ 出射ポート ＩＯ 入出射ポート
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/16
Claims (6)
- 【請求項１】 光増幅器を含む光伝送路を経由して到来
する波長λ１のパルス信号光を波長λ２のパルス信号光
に変換する波長変換手段と、この波長変換手段の出力通
路に設けられ波長λ２が通過し波長λ１を阻止する光フ
ィルタとを備えたことを特徴とする光中継器。 - 【請求項２】 前記波長変換手段は、波長λ２で発振を
継続し波長λ１の入力があるときにはその発振波長がλ
１に転換される半導体レーザを含む請求項１記載の光中
継器。 - 【請求項３】 前記波長変換手段は、入力波長λ１およ
びλ２がともにあるときには出力波長がλ１であり、入
力波長がλ２であるときには波長λ２を出力する光増幅
器を用い、この光増幅器の入力に前記到来する波長λ１
のパルス信号光および波長λ２の連続光を与える請求項
１記載の光中継器。 - 【請求項４】 入力パルス信号光の通路に波長λ１を通
過させ波長λ２を阻止するフィルタを備えた請求項１な
いし３のいずれかに記載の光中継器。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の光
中継器が光伝送路に介挿されたことを特徴とする光中継
伝送方式。 - 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれかに記載の光
中継器を第一の光中継器とし、波長λ２のパルス信号光
を入力とし波長λ１のパルス信号光を出力とする光中継
器を第二の中継器とするとき、ひとつの伝送路の縦続方
向に第一の光中継器および第二の光中継器が交互に配置
されたことを特徴とする光中継伝送方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6137463A JPH088822A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 光中継器および光中継伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6137463A JPH088822A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 光中継器および光中継伝送方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088822A true JPH088822A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15199200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6137463A Pending JPH088822A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 光中継器および光中継伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088822A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005328449A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Japan Telecom Co Ltd | 波長変換装置、光ノード装置及び光ネットワーク |
| JP2007318356A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Kddi Corp | データ伝送方法及びシステム、光送信装置並びに光受信装置 |
| JP2011120297A (ja) * | 2011-03-03 | 2011-06-16 | Kddi Corp | データ伝送方法及びシステム、光送信装置並びに光受信装置 |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP6137463A patent/JPH088822A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005328449A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Japan Telecom Co Ltd | 波長変換装置、光ノード装置及び光ネットワーク |
| JP2007318356A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Kddi Corp | データ伝送方法及びシステム、光送信装置並びに光受信装置 |
| JP2011120297A (ja) * | 2011-03-03 | 2011-06-16 | Kddi Corp | データ伝送方法及びシステム、光送信装置並びに光受信装置 |
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