JPH09205399A - 光送信装置 - Google Patents
光送信装置Info
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- JPH09205399A JPH09205399A JP8013187A JP1318796A JPH09205399A JP H09205399 A JPH09205399 A JP H09205399A JP 8013187 A JP8013187 A JP 8013187A JP 1318796 A JP1318796 A JP 1318796A JP H09205399 A JPH09205399 A JP H09205399A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブリルアン利得の大幅な低減を可能とし、ブ
リルアン散乱による入力光パワーの限界を向上させ、伝
送距離の伸長を図る。 【解決手段】 光信号の偏波状態を光ファイバ伝送路の
ブリルアン散乱応答時間より速い速度で変化させ、ブリ
ルアン利得の大幅な低減を実現する。
リルアン散乱による入力光パワーの限界を向上させ、伝
送距離の伸長を図る。 【解決手段】 光信号の偏波状態を光ファイバ伝送路の
ブリルアン散乱応答時間より速い速度で変化させ、ブリ
ルアン利得の大幅な低減を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを用い
た光通信システムに用いられる光送信装置に関する。
た光通信システムに用いられる光送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムでは、伝送可能距離を伸
ばすために送信光出力を増大させる必要がある。しか
し、光伝送路に用いられる光ファイバは、入力光パワー
の増大とともにその非線形性が顕著になることが知られ
ている。特に、通常用いられる単一モード光ファイバで
は、入力光パワーが数ｍＷ程度になるとブリルアン散乱
閾値に達し、これを越える入力光を後方に散乱する。こ
の現象が光ファイバへの入力光パワーの限界を決め、伝
送可能距離を制限する要因の１つになっている。
ばすために送信光出力を増大させる必要がある。しか
し、光伝送路に用いられる光ファイバは、入力光パワー
の増大とともにその非線形性が顕著になることが知られ
ている。特に、通常用いられる単一モード光ファイバで
は、入力光パワーが数ｍＷ程度になるとブリルアン散乱
閾値に達し、これを越える入力光を後方に散乱する。こ
の現象が光ファイバへの入力光パワーの限界を決め、伝
送可能距離を制限する要因の１つになっている。
【０００３】ブリルアン散乱閾値は、ブリルアン利得が
ファイバ損失を越えるときの閾値である。ブリルアン利
得Ｇb は、ブリルアン利得帯域幅Δνb と入力光信号帯
域幅Δνs により、 Ｇb ＝ＧssΔνb 2／２(Δνb 2＋Δνs 2） …(1) と表される（参考文献：Electronics Letters, Vol.18,
No.15, pp.638-640) 。なお、Ｇssは入力光パワーに比
例した定数である。ブリルアン利得帯域幅Δνbは、ブ
リルアン散乱の応答時間の逆数に比例し、通常の単一モ
ード光ファイバでは数十ＭHz〜100 ＭHz程度である。
(1) 式は、入力光信号帯域幅Δνs がこのブリルアン利
得帯域幅Δνb より広ければ、ブリルアン利得Ｇb を減
少させることができることを示している。すなわち、入
力光スペクトルの広帯域化を図ることによりブリルアン
散乱を抑圧できることを示している。
ファイバ損失を越えるときの閾値である。ブリルアン利
得Ｇb は、ブリルアン利得帯域幅Δνb と入力光信号帯
域幅Δνs により、 Ｇb ＝ＧssΔνb 2／２(Δνb 2＋Δνs 2） …(1) と表される（参考文献：Electronics Letters, Vol.18,
No.15, pp.638-640) 。なお、Ｇssは入力光パワーに比
例した定数である。ブリルアン利得帯域幅Δνbは、ブ
リルアン散乱の応答時間の逆数に比例し、通常の単一モ
ード光ファイバでは数十ＭHz〜100 ＭHz程度である。
(1) 式は、入力光信号帯域幅Δνs がこのブリルアン利
得帯域幅Δνb より広ければ、ブリルアン利得Ｇb を減
少させることができることを示している。すなわち、入
力光スペクトルの広帯域化を図ることによりブリルアン
散乱を抑圧できることを示している。
【０００４】図９は、光送信装置の第１の従来構成を示
す。本構成は、光源１の印加電流を電気信号源２により
変調することにより、その変調信号に応じた光周波数変
化を生じさせ、その結果として光スペクトルを広帯域化
するものである（たとえば、Journal of optical commu
nications, Vol.4, No.1, pp10-19)。この光を強度変調
器３に入力し、データ信号源４に応じた強度変調信号光
を生成して光ファイバ伝送路５に送出する。
す。本構成は、光源１の印加電流を電気信号源２により
変調することにより、その変調信号に応じた光周波数変
化を生じさせ、その結果として光スペクトルを広帯域化
するものである（たとえば、Journal of optical commu
nications, Vol.4, No.1, pp10-19)。この光を強度変調
器３に入力し、データ信号源４に応じた強度変調信号光
を生成して光ファイバ伝送路５に送出する。
【０００５】図１０は、光送信装置の第２の従来構成を
示す。本構成は、光源１の出力光を位相変調器６に入力
し、電気信号源７からの印加電流で位相変調することに
より光スペクトルを広帯域化するものである。この光を
強度変調器３に入力し、データ信号源４に応じた強度変
調信号光を生成して光ファイバ伝送路５に送出する。
示す。本構成は、光源１の出力光を位相変調器６に入力
し、電気信号源７からの印加電流で位相変調することに
より光スペクトルを広帯域化するものである。この光を
強度変調器３に入力し、データ信号源４に応じた強度変
調信号光を生成して光ファイバ伝送路５に送出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図９に示す第１の従来
構成では、光源１として通常用いられる半導体レーザの
周波数変調効率は 300ＭHz／ｍＡ程度である。一方、印
加電流の変化はレーザ発振閾値を越えない範囲に限定さ
れる。したがって、光源１の印加電流を変調する方法で
は光周波数変化量に限界があった。また、この方法で
は、光源１の印加電流変化は同時に出力光の振幅変動を
もたらすので、これを安定化する手段が別途必要とな
り、このことからも光周波数変化量を大きくすることが
困難であった。
構成では、光源１として通常用いられる半導体レーザの
周波数変調効率は 300ＭHz／ｍＡ程度である。一方、印
加電流の変化はレーザ発振閾値を越えない範囲に限定さ
れる。したがって、光源１の印加電流を変調する方法で
は光周波数変化量に限界があった。また、この方法で
は、光源１の印加電流変化は同時に出力光の振幅変動を
もたらすので、これを安定化する手段が別途必要とな
り、このことからも光周波数変化量を大きくすることが
困難であった。
【０００７】図１０に示す第２の従来構成は、第１の従
来構成に比べて不要な強度変調成分を小さくすることが
できる。ところが、一般に位相変調器６の駆動に要する
電圧は高く、例えば位相をπだけ変化させる電圧でも５
〜10Ｖ程度となる。しかし、このような高電圧を発生さ
せることは容易ではなく、このことからも実現可能な位
相変化量に限界があった。
来構成に比べて不要な強度変調成分を小さくすることが
できる。ところが、一般に位相変調器６の駆動に要する
電圧は高く、例えば位相をπだけ変化させる電圧でも５
〜10Ｖ程度となる。しかし、このような高電圧を発生さ
せることは容易ではなく、このことからも実現可能な位
相変化量に限界があった。
【０００８】このように従来構成では、十分に光スペク
トルを広帯域化することができず、ブリルアン利得を大
幅に低減させることが困難であった。本発明は、ブリル
アン利得の大幅な低減を可能とし、ブリルアン散乱によ
る入力光パワーの限界を向上させ、伝送距離の伸長を図
ることができる光送信装置を提供することを目的とす
る。
トルを広帯域化することができず、ブリルアン利得を大
幅に低減させることが困難であった。本発明は、ブリル
アン利得の大幅な低減を可能とし、ブリルアン散乱によ
る入力光パワーの限界を向上させ、伝送距離の伸長を図
ることができる光送信装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光送信装置は、
光信号の偏波状態を光ファイバ伝送路のブリルアン散乱
応答時間より速い速度で変化させることを特徴とし、こ
れによりブリルアン利得の大幅な低減が実現されるとい
うものである。なお、光信号は、強度変調、周波数変
調、位相変調のいずれの変調方式によるものでもよい。
また、本発明の光送信装置は、すでに送信データにより
変調された光信号の偏波状態を変化させる構成、あるい
は送信データにより変調される前の定常光の偏波状態を
変化させる構成のいずれの場合でもよい。
光信号の偏波状態を光ファイバ伝送路のブリルアン散乱
応答時間より速い速度で変化させることを特徴とし、こ
れによりブリルアン利得の大幅な低減が実現されるとい
うものである。なお、光信号は、強度変調、周波数変
調、位相変調のいずれの変調方式によるものでもよい。
また、本発明の光送信装置は、すでに送信データにより
変調された光信号の偏波状態を変化させる構成、あるい
は送信データにより変調される前の定常光の偏波状態を
変化させる構成のいずれの場合でもよい。
【００１０】光ファイバ内を伝搬する光の偏波状態は、
互いに直交するｘ偏波成分Ａx とｙ偏波成分Ａy に分け
ることができる。すなわち、入力光パワーＰinは、 Ｐin＝｜Ａx｜2＋｜Ａy｜2 …(2) と表される。ここで、ブリルアン散乱光の互いに直交す
るｘ偏波成分およびｙ偏波成分をＢx およびＢy 、ブリ
ルアン利得をγx およびγy 、光ファイバ内光電力密度
と非線形定数に比例した定数をβ、入力光とブリルアン
散乱光の偏波状態の重なりの程度を示す定数をＫとする
と、ブリルアン散乱は、 γxＢx＝β｜Ａx｜2Ｂx＋βＡxＡy *ＢyＫ …(3) γyＢy＝βＡyＡx *ＢxＫ＋β｜Ａy｜2Ｂy …(4) と記述される（Journal of quantum electronics, Vol.
QE-15, No.10, October,1979)。なお、＊は複素共役量
であることを表す。Ｋは、ブリルアン散乱の場合は入力
光とブリルアン散乱光の伝搬方向が逆であるので、ほと
んど零になることが知られている。上式より、入力光が
単一のｘ偏波状態にあるときには、Ａy ＝０、Ｋ＝０と
おくことにより、 γx ＝βＰin …(5) となる。一方、入力光がｘ偏波状態とｙ偏波状態に等し
く分配されているときには、Ａx ＝Ａy とおくことによ
り、 γx ＝γy ＝βＰin／２ …(6) となる。これは、ブリルアン利得がそれぞれの偏波状態
に分配され、その値が半減されることを示している。
互いに直交するｘ偏波成分Ａx とｙ偏波成分Ａy に分け
ることができる。すなわち、入力光パワーＰinは、 Ｐin＝｜Ａx｜2＋｜Ａy｜2 …(2) と表される。ここで、ブリルアン散乱光の互いに直交す
るｘ偏波成分およびｙ偏波成分をＢx およびＢy 、ブリ
ルアン利得をγx およびγy 、光ファイバ内光電力密度
と非線形定数に比例した定数をβ、入力光とブリルアン
散乱光の偏波状態の重なりの程度を示す定数をＫとする
と、ブリルアン散乱は、 γxＢx＝β｜Ａx｜2Ｂx＋βＡxＡy *ＢyＫ …(3) γyＢy＝βＡyＡx *ＢxＫ＋β｜Ａy｜2Ｂy …(4) と記述される（Journal of quantum electronics, Vol.
QE-15, No.10, October,1979)。なお、＊は複素共役量
であることを表す。Ｋは、ブリルアン散乱の場合は入力
光とブリルアン散乱光の伝搬方向が逆であるので、ほと
んど零になることが知られている。上式より、入力光が
単一のｘ偏波状態にあるときには、Ａy ＝０、Ｋ＝０と
おくことにより、 γx ＝βＰin …(5) となる。一方、入力光がｘ偏波状態とｙ偏波状態に等し
く分配されているときには、Ａx ＝Ａy とおくことによ
り、 γx ＝γy ＝βＰin／２ …(6) となる。これは、ブリルアン利得がそれぞれの偏波状態
に分配され、その値が半減されることを示している。
【００１１】一般に知られているようにレーザ光源の偏
波状態は単一偏波であるので、Ａx＝Ａy の状態になる
ことはない。しかし、本発明の光送信装置では、光ファ
イバのブリルアン散乱応答時間よりも高速に光信号の偏
波状態を変化させているので、実際には時間的に両偏波
状態間を遷移しているにもかかわらず、ブリルアン散乱
に関しては常に入力光がｘ偏波成分とｙ偏波成分に等し
く分配されている状態が実現される。これにより、ブリ
ルアン利得が半減し、ブリルアン散乱閾値を２倍に増大
させることが可能となり、ブリルアン散乱による入力光
パワーの限界を向上させることができる。
波状態は単一偏波であるので、Ａx＝Ａy の状態になる
ことはない。しかし、本発明の光送信装置では、光ファ
イバのブリルアン散乱応答時間よりも高速に光信号の偏
波状態を変化させているので、実際には時間的に両偏波
状態間を遷移しているにもかかわらず、ブリルアン散乱
に関しては常に入力光がｘ偏波成分とｙ偏波成分に等し
く分配されている状態が実現される。これにより、ブリ
ルアン利得が半減し、ブリルアン散乱閾値を２倍に増大
させることが可能となり、ブリルアン散乱による入力光
パワーの限界を向上させることができる。
【００１２】
（第１の実施形態）図１は、本発明の光送信装置の第１
の実施形態を示す。図において、光源１から出力される
定常光は強度変調器３に入力され、データ信号源４によ
って強度変調される。この光信号は偏波変調器１１に入
力され、偏波変調器１１を駆動する電気信号源１２によ
って偏波変調され、光ファイバ伝送路５に送出される。
なお、強度変調器３を周波数変調器または位相変調器に
置き換えても同様である。また、光源１のバイアスを変
調するような直接変調方式によるものでもよい。また、
強度変調器３として偏波依存性のないものを用いれば、
偏波変調器１１と強度変調器３の配列を逆にしてもよ
い。
の実施形態を示す。図において、光源１から出力される
定常光は強度変調器３に入力され、データ信号源４によ
って強度変調される。この光信号は偏波変調器１１に入
力され、偏波変調器１１を駆動する電気信号源１２によ
って偏波変調され、光ファイバ伝送路５に送出される。
なお、強度変調器３を周波数変調器または位相変調器に
置き換えても同様である。また、光源１のバイアスを変
調するような直接変調方式によるものでもよい。また、
強度変調器３として偏波依存性のないものを用いれば、
偏波変調器１１と強度変調器３の配列を逆にしてもよ
い。
【００１３】偏波変調器１１には、図２に示すような電
気光学定数が直交する２軸間で異なる電気光学結晶１３
を用いることができる。強度変調器３から出力される光
信号は、電気光学結晶１３のｘ軸とｙ軸に対して光信号
パワーが等しく分配されるように、偏波方向がほぼ45度
の角度で入射させる。一方、電気光学結晶１３には電気
信号源１２から方形波状電圧がｘ軸方向に加えられる。
電気光学結晶１３の屈折率は印加された電界強度に応じ
て変化するが、ｘ軸方向とｙ軸方向ではその屈折率変化
の係数が異なるので、光信号のｘ偏波成分とｙ偏波成分
に位相差が生ずることになる。光信号の偏波状態はｘ偏
波成分とｙ偏波成分の和になるので、例えば各偏波成分
の位相差が０のときとπのときの偏波状態は直交する。
したがって、電気信号を位相差が０とπになるように印
加することにより、偏波変調が実現する。なお、このと
きの電気信号波形は方形波に限らず、正弦波や三角波等
の周期波形でもよい。方形波でない場合には、光信号の
偏波状態が位相差０とπの状態の中間において円偏波の
状態が生ずるが、本発明の目的とする効果に大きな差異
は生じない。
気光学定数が直交する２軸間で異なる電気光学結晶１３
を用いることができる。強度変調器３から出力される光
信号は、電気光学結晶１３のｘ軸とｙ軸に対して光信号
パワーが等しく分配されるように、偏波方向がほぼ45度
の角度で入射させる。一方、電気光学結晶１３には電気
信号源１２から方形波状電圧がｘ軸方向に加えられる。
電気光学結晶１３の屈折率は印加された電界強度に応じ
て変化するが、ｘ軸方向とｙ軸方向ではその屈折率変化
の係数が異なるので、光信号のｘ偏波成分とｙ偏波成分
に位相差が生ずることになる。光信号の偏波状態はｘ偏
波成分とｙ偏波成分の和になるので、例えば各偏波成分
の位相差が０のときとπのときの偏波状態は直交する。
したがって、電気信号を位相差が０とπになるように印
加することにより、偏波変調が実現する。なお、このと
きの電気信号波形は方形波に限らず、正弦波や三角波等
の周期波形でもよい。方形波でない場合には、光信号の
偏波状態が位相差０とπの状態の中間において円偏波の
状態が生ずるが、本発明の目的とする効果に大きな差異
は生じない。
【００１４】また、光ファイバのブリルアン散乱応答時
間は数十ｎｓ程度以下であるので、偏波変調速度はこれ
を上回れば十分であり、数百ＭHz程度の変調帯域を有す
る偏波変調器であればよい。また、駆動電圧は光位相を
πだけ変化させるのに要する電圧となり、通常の位相変
調器と同様の電気光学結晶を用いれば５Ｖ程度で十分に
対応可能である。また、図１の実施形態では、光源１の
定常光を強度変調器３でデータ信号源４により変調した
後に偏波変調する構成であるので、強度変調器３の出力
端で光信号の偏波状態を安定化させる必要がある。
間は数十ｎｓ程度以下であるので、偏波変調速度はこれ
を上回れば十分であり、数百ＭHz程度の変調帯域を有す
る偏波変調器であればよい。また、駆動電圧は光位相を
πだけ変化させるのに要する電圧となり、通常の位相変
調器と同様の電気光学結晶を用いれば５Ｖ程度で十分に
対応可能である。また、図１の実施形態では、光源１の
定常光を強度変調器３でデータ信号源４により変調した
後に偏波変調する構成であるので、強度変調器３の出力
端で光信号の偏波状態を安定化させる必要がある。
【００１５】図３は、第１の実施形態によるブリルアン
散乱抑圧効果の実験結果を示す。図において、横軸は偏
波変調周波数（Hz）であり、縦軸はブリルアン閾値増加
(dB)を示す。本実験に使用した光ファイバのブリルアン
線幅は14.6ＭHzであり、これからブリルアン散乱応答時
間は68.5ｎｓ程度と推定される。これに対して、偏波変
調速度をこのブリルアン散乱応答時間より高速、例えば
50ＭHz以上に設定することにより、ブリルアン散乱閾値
が増大することがわかる。
散乱抑圧効果の実験結果を示す。図において、横軸は偏
波変調周波数（Hz）であり、縦軸はブリルアン閾値増加
(dB)を示す。本実験に使用した光ファイバのブリルアン
線幅は14.6ＭHzであり、これからブリルアン散乱応答時
間は68.5ｎｓ程度と推定される。これに対して、偏波変
調速度をこのブリルアン散乱応答時間より高速、例えば
50ＭHz以上に設定することにより、ブリルアン散乱閾値
が増大することがわかる。
【００１６】なお、本発明による偏波変調の効果は、偏
波変調速度をブリルアン散乱応答時間より高速にしたと
きにブリルアン散乱閾値を２倍（３dB増加）にするもの
であるが、本実験結果によれば偏波変調器１１は別な要
因によりそれ以上の効果をもたらしていることがわか
る。ところで、光信号のスペクトルを広げる従来のブリ
ルアン散乱光抑圧法と、偏波変調器１１を用いる本実施
形態とを組み合わせることにより、さらにブリルアン散
乱閾値を高めることができる。
波変調速度をブリルアン散乱応答時間より高速にしたと
きにブリルアン散乱閾値を２倍（３dB増加）にするもの
であるが、本実験結果によれば偏波変調器１１は別な要
因によりそれ以上の効果をもたらしていることがわか
る。ところで、光信号のスペクトルを広げる従来のブリ
ルアン散乱光抑圧法と、偏波変調器１１を用いる本実施
形態とを組み合わせることにより、さらにブリルアン散
乱閾値を高めることができる。
【００１７】図４は、従来のブリルアン散乱抑圧法と第
１の実施形態を組み合わせた構成例を示す。(a) は、光
源１の印加電流を変調することにより光信号スペクトル
を広げる従来のブリルアン散乱光抑圧法（図９の第１の
従来構成）と組み合わせたものである。(b) は、強度変
調器３から出力された光信号を位相変調して光信号スペ
クトルを広げる従来のブリルアン散乱抑圧法（図１０の
第２の従来構成における強度変調器３と位相変調器６の
配列を入れ替えた構成）と組み合わせたものである。な
お、強度変調器３を周波数変調器または位相変調器に置
き換えても同様である。また、図４(b) の構成において
強度変調器３に代えて位相変調器を用いる場合には、１
つの位相変調器で対応することもできる。
１の実施形態を組み合わせた構成例を示す。(a) は、光
源１の印加電流を変調することにより光信号スペクトル
を広げる従来のブリルアン散乱光抑圧法（図９の第１の
従来構成）と組み合わせたものである。(b) は、強度変
調器３から出力された光信号を位相変調して光信号スペ
クトルを広げる従来のブリルアン散乱抑圧法（図１０の
第２の従来構成における強度変調器３と位相変調器６の
配列を入れ替えた構成）と組み合わせたものである。な
お、強度変調器３を周波数変調器または位相変調器に置
き換えても同様である。また、図４(b) の構成において
強度変調器３に代えて位相変調器を用いる場合には、１
つの位相変調器で対応することもできる。
【００１８】図５は、図４(b) の構成におけるブリルア
ン散乱抑圧効果の実験結果を示す。図において、横軸は
入力光電力（dBｍ）、縦軸は後方散乱光電力（dBｍ）で
ある。ブリルアン散乱による後方散乱光が発生するブリ
ルアン散乱閾値は、無変調時に比べて位相変調（第２の
従来構成）により 5.8dB増大し、これに本発明の偏波変
調を加えることによりさらに３dB増大する。
ン散乱抑圧効果の実験結果を示す。図において、横軸は
入力光電力（dBｍ）、縦軸は後方散乱光電力（dBｍ）で
ある。ブリルアン散乱による後方散乱光が発生するブリ
ルアン散乱閾値は、無変調時に比べて位相変調（第２の
従来構成）により 5.8dB増大し、これに本発明の偏波変
調を加えることによりさらに３dB増大する。
【００１９】（第２の実施形態）図６は、本発明の光送
信装置の第２の実施形態を示す。図において、本実施形
態の特徴は、偏波分離器２１と光ファイバ等の遅延線２
２と偏波合波器２３により偏波変化手段を構成するとこ
ろにある。光源１から出力される定常光は偏波分離器２
１で互いに直交した２つの偏波成分に分離され、その一
方に遅延線２２を介して光源１のコヒーレンス長よりも
長い遅延を与え、偏波合波器２３により両者を合成す
る。偏波合波器２３の出力端における光の偏波状態の変
化速度は遅延線２２の遅延時間に対応するので、その遅
延時間はブリルアン散乱応答時間より短く、例えば数十
ｎｓ以下にする必要がある。また、光源１のコヒーレン
ス長はスペクトル線幅の逆数に対応するので、この実施
形態に必要な光源１のスペクトル線幅は例えば数百ＭHz
以上である必要がある。
信装置の第２の実施形態を示す。図において、本実施形
態の特徴は、偏波分離器２１と光ファイバ等の遅延線２
２と偏波合波器２３により偏波変化手段を構成するとこ
ろにある。光源１から出力される定常光は偏波分離器２
１で互いに直交した２つの偏波成分に分離され、その一
方に遅延線２２を介して光源１のコヒーレンス長よりも
長い遅延を与え、偏波合波器２３により両者を合成す
る。偏波合波器２３の出力端における光の偏波状態の変
化速度は遅延線２２の遅延時間に対応するので、その遅
延時間はブリルアン散乱応答時間より短く、例えば数十
ｎｓ以下にする必要がある。また、光源１のコヒーレン
ス長はスペクトル線幅の逆数に対応するので、この実施
形態に必要な光源１のスペクトル線幅は例えば数百ＭHz
以上である必要がある。
【００２０】偏波合波器２３から出力される偏波変調を
受けた定常光は強度変調器３に入力され、データ信号源
４によって強度変調され、光ファイバ伝送路５に送出さ
れる。このとき、強度変調器３への入力光の偏波状態が
変調されているので、強度変調器３は強度変調効率が偏
波依存性の小さいものを用いる必要がある。なお、強度
変調器３を周波数変調器または位相変調器に置き換えて
も同様である。
受けた定常光は強度変調器３に入力され、データ信号源
４によって強度変調され、光ファイバ伝送路５に送出さ
れる。このとき、強度変調器３への入力光の偏波状態が
変調されているので、強度変調器３は強度変調効率が偏
波依存性の小さいものを用いる必要がある。なお、強度
変調器３を周波数変調器または位相変調器に置き換えて
も同様である。
【００２１】（第３の実施形態）図７は、本発明の光送
信装置の第３の実施形態を示す。図において、本実施形
態の特徴は、波長の異なる２つの光源１−１，１−２と
偏波合波器２３により偏波変化手段を構成するところに
ある。光源１−１は波長λ1 の定常光を出力し、光源１
−２は波長λ2 の定常光を出力する。偏波合波器２３
は、各定常光の偏波状態を直交させた状態で合成する。
この合成後の偏波状態は、波長の異なる各定常光のビー
トにより変化する。このときの偏波変化時間τは、光の
伝搬速度をｃとして τ＝λ1λ2／２ｃ｜λ1−λ2｜ …(7) で与えられ、これをブリルアン散乱応答時間より短く、
例えば数十ｎｓ以下にすればよい。1550ｎｍの波長帯で
は両光源間の波長差を 0.001ｎｍ以上にすればこの条件
を満たすことになるが、これは十分に実現可能である。
信装置の第３の実施形態を示す。図において、本実施形
態の特徴は、波長の異なる２つの光源１−１，１−２と
偏波合波器２３により偏波変化手段を構成するところに
ある。光源１−１は波長λ1 の定常光を出力し、光源１
−２は波長λ2 の定常光を出力する。偏波合波器２３
は、各定常光の偏波状態を直交させた状態で合成する。
この合成後の偏波状態は、波長の異なる各定常光のビー
トにより変化する。このときの偏波変化時間τは、光の
伝搬速度をｃとして τ＝λ1λ2／２ｃ｜λ1−λ2｜ …(7) で与えられ、これをブリルアン散乱応答時間より短く、
例えば数十ｎｓ以下にすればよい。1550ｎｍの波長帯で
は両光源間の波長差を 0.001ｎｍ以上にすればこの条件
を満たすことになるが、これは十分に実現可能である。
【００２２】偏波合波器２３から出力される偏波変調を
受けた定常光は強度変調器３に入力され、データ信号源
４によって強度変調され、光ファイバ伝送路５に送出さ
れる。このとき、強度変調器３への入力光の偏波状態が
変調されているので、強度変調器３は強度変調効率が偏
波依存性の小さいものを用いる必要がある。なお、強度
変調器３を周波数変調器または位相変調器に置き換えて
も同様である。
受けた定常光は強度変調器３に入力され、データ信号源
４によって強度変調され、光ファイバ伝送路５に送出さ
れる。このとき、強度変調器３への入力光の偏波状態が
変調されているので、強度変調器３は強度変調効率が偏
波依存性の小さいものを用いる必要がある。なお、強度
変調器３を周波数変調器または位相変調器に置き換えて
も同様である。
【００２３】（第４の実施形態）図８は、本発明の光送
信装置の第４の実施形態を示す。本実施形態は、光信号
損失を光増幅器等により周期的に補償して伝送する光信
号中継系、あるいは光信号を光増幅器で増幅した後に分
配するポイント−マルチポイント通信系における光送信
装置に適用したものである。光ファイバ伝送路５−１を
伝搬してきた光信号の損失は、光増幅器３１で増幅補償
される。この光信号は偏波変調器１１に入力され、偏波
変調器１１を駆動する電気信号源１２によって偏波変調
され、光ファイバ伝送路５−２に送出される。これによ
り、光ファイバ伝送路５−２におけるブリルアン散乱の
影響を軽減することができる。
信装置の第４の実施形態を示す。本実施形態は、光信号
損失を光増幅器等により周期的に補償して伝送する光信
号中継系、あるいは光信号を光増幅器で増幅した後に分
配するポイント−マルチポイント通信系における光送信
装置に適用したものである。光ファイバ伝送路５−１を
伝搬してきた光信号の損失は、光増幅器３１で増幅補償
される。この光信号は偏波変調器１１に入力され、偏波
変調器１１を駆動する電気信号源１２によって偏波変調
され、光ファイバ伝送路５−２に送出される。これによ
り、光ファイバ伝送路５−２におけるブリルアン散乱の
影響を軽減することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光送信装
置は、光ファイバに入射する光信号の偏波状態をブリル
アン散乱応答時間よりも高速に変化させることによりブ
リルアン利得を半減させることができる。これにより、
ブリルアン散乱による入力光パワーの限界を向上させる
ことができ、光通信システムの長距離伝送化とともに、
安定性および信頼性を高めることができる。
置は、光ファイバに入射する光信号の偏波状態をブリル
アン散乱応答時間よりも高速に変化させることによりブ
リルアン利得を半減させることができる。これにより、
ブリルアン散乱による入力光パワーの限界を向上させる
ことができ、光通信システムの長距離伝送化とともに、
安定性および信頼性を高めることができる。
【図１】本発明の光送信装置の第１の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】偏波変調器１１の構成例を示す図。
【図３】第１の実施形態によるブリルアン散乱抑圧効果
の実験結果を示す図。
の実験結果を示す図。
【図４】従来のブリルアン散乱抑圧法と第１の実施形態
を組み合わせた構成例を示すブロック図。
を組み合わせた構成例を示すブロック図。
【図５】図４(b) の構成におけるブリルアン散乱抑圧効
果の実験結果を示す図。
果の実験結果を示す図。
【図６】本発明の光送信装置の第２の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図７】本発明の光送信装置の第３の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図８】本発明の光送信装置の第４の実施形態を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図９】光送信装置の第１の従来構成を示すブロック
図。
図。
【図１０】光送信装置の第２の従来構成を示すブロック
図。
図。
１ 光源 ２ 電気信号源 ３ 強度変調器 ４ データ信号源 ５ 光ファイバ伝送路 ６ 位相変調器 ７ 電気信号源 １１ 偏波変調器 １２ 電気信号源 １３ 電気光学結晶 ２１ 偏波分離器 ２２ 遅延線 ２３ 偏波合波器 ３１ 光増幅器
Claims (2)
- 【請求項１】 光信号を光ファイバ伝送路に送出する光
送信装置において、 前記光信号の偏波状態を光ファイバのブリルアン散乱応
答時間より速い速度で変化させる偏波変化手段を備えた
ことを特徴とする光送信装置。 - 【請求項２】 定常光を送信データで変調した光信号を
光ファイバ伝送路に送出する光送信装置において、 前記定常光の偏波状態を光ファイバのブリルアン散乱応
答時間より速い速度で変化させる偏波変化手段を備えた
ことを特徴とする光送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013187A JPH09205399A (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 光送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013187A JPH09205399A (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 光送信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09205399A true JPH09205399A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11826181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8013187A Pending JPH09205399A (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 光送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09205399A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000062382A1 (en) * | 1999-04-13 | 2000-10-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical transmitter and optical transmission system comprising the same |
| CN102832999A (zh) * | 2012-08-21 | 2012-12-19 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于偏振和强度特征的紫外光通信系统和通信方法 |
-
1996
- 1996-01-29 JP JP8013187A patent/JPH09205399A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000062382A1 (en) * | 1999-04-13 | 2000-10-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical transmitter and optical transmission system comprising the same |
| US7103285B1 (en) | 1999-04-13 | 2006-09-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical transmission system for reducing nonlinear optical phenomena using modulation depth control system |
| CN102832999A (zh) * | 2012-08-21 | 2012-12-19 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于偏振和强度特征的紫外光通信系统和通信方法 |
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