JPH10229384A - 光制御信号伝送装置 - Google Patents
光制御信号伝送装置Info
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- JPH10229384A JPH10229384A JP9029098A JP2909897A JPH10229384A JP H10229384 A JPH10229384 A JP H10229384A JP 9029098 A JP9029098 A JP 9029098A JP 2909897 A JP2909897 A JP 2909897A JP H10229384 A JPH10229384 A JP H10229384A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長多重伝送系において、制御信号のキャリ
ア周波数を主信号帯域の低周波数側に設定しても、光フ
ァイバ増幅器の混変調の影響を受けることなく、各信号
光に制御信号と主信号を多重して伝送する。 【解決手段】 主信号によって光強度を変調し、かつ制
御信号によって光周波数を変調した各波長の信号光を波
長多重して送信する送信手段と、各波長の信号光の周波
数偏移を同時に検出し、その中から所定の制御信号を取
り出す受信手段とにより構成される。ここで、制御信号
のキャリア周波数は、主信号の帯域外であり、かつ波長
多重される信号光ごとに異なる値に設定される。
ア周波数を主信号帯域の低周波数側に設定しても、光フ
ァイバ増幅器の混変調の影響を受けることなく、各信号
光に制御信号と主信号を多重して伝送する。 【解決手段】 主信号によって光強度を変調し、かつ制
御信号によって光周波数を変調した各波長の信号光を波
長多重して送信する送信手段と、各波長の信号光の周波
数偏移を同時に検出し、その中から所定の制御信号を取
り出す受信手段とにより構成される。ここで、制御信号
のキャリア周波数は、主信号の帯域外であり、かつ波長
多重される信号光ごとに異なる値に設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝送するデータ信
号（本願明細書では「主信号」という。）とともに、伝
送系を監視または制御するための制御信号を伝送する光
制御信号伝送装置に関する。
号（本願明細書では「主信号」という。）とともに、伝
送系を監視または制御するための制御信号を伝送する光
制御信号伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送システムでは、主信号とともに、
例えば主信号の行き先に関する情報や、各伝送装置の動
作状態を監視するためのモニタ信号などが制御信号とし
て伝送される。ただし、制御信号として伝送される情報
量は主信号に比べて十分に少ないので、その伝送速度は
主信号に比べて十分に低くてよい。
例えば主信号の行き先に関する情報や、各伝送装置の動
作状態を監視するためのモニタ信号などが制御信号とし
て伝送される。ただし、制御信号として伝送される情報
量は主信号に比べて十分に少ないので、その伝送速度は
主信号に比べて十分に低くてよい。
【０００３】制御信号を伝送する第１の方法は、時間多
重により主信号列の中に制御信号列を折り込む方法であ
る。しかし、この方法は、伝送系の途中のノードで制御
信号だけを読み出したいときでも、主信号とともにすべ
ての信号を復調してその中から制御信号列を取り出す必
要があり、効率的ではない。制御信号を伝送する第２の
方法は、サブキャリア多重を用いる方法である。主信号
は所定のスペクトル拡がりをもっている。このスペクト
ル帯域外の周波数をキャリア周波数として制御信号で強
度変調して送出すると、受信側でフィルタを用いて制御
信号のキャリア周波数成分だけを抽出すれば、制御信号
のみを取り出すことができる。このとき、主信号成分に
ついては復調する必要がないので、時間多重による方法
に比べて簡単な構成で制御信号を得ることができる。
重により主信号列の中に制御信号列を折り込む方法であ
る。しかし、この方法は、伝送系の途中のノードで制御
信号だけを読み出したいときでも、主信号とともにすべ
ての信号を復調してその中から制御信号列を取り出す必
要があり、効率的ではない。制御信号を伝送する第２の
方法は、サブキャリア多重を用いる方法である。主信号
は所定のスペクトル拡がりをもっている。このスペクト
ル帯域外の周波数をキャリア周波数として制御信号で強
度変調して送出すると、受信側でフィルタを用いて制御
信号のキャリア周波数成分だけを抽出すれば、制御信号
のみを取り出すことができる。このとき、主信号成分に
ついては復調する必要がないので、時間多重による方法
に比べて簡単な構成で制御信号を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、主信号は一
般に、低周波数から高周波数まで（例えば、ビットレー
ト周波数の 1／10000 からビットレート周波数まで）の
広い帯域を占有している。したがって、サブキャリア多
重を用いる方法において、制御信号を伝送するキャリア
周波数は、主信号スペクトルの帯域よりも高周波数また
は低周波数とする必要がある。ここで、高周波数側に設
定する場合には、高速で応答する受信装置が不可欠とな
る。一方、低周波数側に設定すると、波長多重伝送の場
合に光ファイバ増幅器の混変調の影響が出てくる。光フ
ァイバ増幅器は、低周波数で強度変調された信号光が入
力されると、入力信号光に応じて利得が変動する性質が
ある。
般に、低周波数から高周波数まで（例えば、ビットレー
ト周波数の 1／10000 からビットレート周波数まで）の
広い帯域を占有している。したがって、サブキャリア多
重を用いる方法において、制御信号を伝送するキャリア
周波数は、主信号スペクトルの帯域よりも高周波数また
は低周波数とする必要がある。ここで、高周波数側に設
定する場合には、高速で応答する受信装置が不可欠とな
る。一方、低周波数側に設定すると、波長多重伝送の場
合に光ファイバ増幅器の混変調の影響が出てくる。光フ
ァイバ増幅器は、低周波数で強度変調された信号光が入
力されると、入力信号光に応じて利得が変動する性質が
ある。
【０００５】本発明は、波長多重伝送系において、制御
信号のキャリア周波数を主信号帯域の低周波数側に設定
しても、光ファイバ増幅器の混変調の影響を受けること
なく、各信号光に制御信号と主信号を多重して伝送する
ことができる光制御信号伝送装置を提供することを目的
とする。
信号のキャリア周波数を主信号帯域の低周波数側に設定
しても、光ファイバ増幅器の混変調の影響を受けること
なく、各信号光に制御信号と主信号を多重して伝送する
ことができる光制御信号伝送装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光制御信号伝送
装置は、主信号によって光強度を変調し、かつ制御信号
によって光周波数を変調した各波長の信号光を波長多重
して送信する送信手段と、各波長の信号光の周波数偏移
を同時に検出し、その中から所定の制御信号を取り出す
受信手段とにより構成される。ここで、制御信号のキャ
リア周波数は、主信号の帯域外であり、かつ波長多重さ
れる信号光ごとに異なる値に設定される。これにより、
各波長の信号光ごとに、主信号と制御信号は信号光の強
度変調成分と周波数変調成分にそれぞれ変換して伝送す
ることができる。
装置は、主信号によって光強度を変調し、かつ制御信号
によって光周波数を変調した各波長の信号光を波長多重
して送信する送信手段と、各波長の信号光の周波数偏移
を同時に検出し、その中から所定の制御信号を取り出す
受信手段とにより構成される。ここで、制御信号のキャ
リア周波数は、主信号の帯域外であり、かつ波長多重さ
れる信号光ごとに異なる値に設定される。これにより、
各波長の信号光ごとに、主信号と制御信号は信号光の強
度変調成分と周波数変調成分にそれぞれ変換して伝送す
ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の光制御信号伝送
装置の送信手段の実施形態を示す。図において、半導体
レーザと光強度変調器を接続して構成される送信手段が
各波長対応に複数組設けられる。各送信手段の半導体レ
ーザ１１−１〜１１−ｎは、発振閾値以上の一定バイア
ス電流および制御信号に応じた微小変調電流が印加され
る。ここで、各半導体レーザ１１−１〜１１−ｎは、互
いに異なる発振波長λ1 〜λn が設定され、それぞれ対
応する制御信号１〜ｎによりその光周波数が変調され
る。光強度変調器１２−１〜１２−ｎは、各周波数変調
光を入力し、その光強度をそれぞれ対応する主信号によ
り変調して出力する。なお、各制御信号のキャリア周波
数は、主信号スペクトルより低周波数であり、かつ半導
体レーザごとに異なる値ν1 〜νn に設定される。
装置の送信手段の実施形態を示す。図において、半導体
レーザと光強度変調器を接続して構成される送信手段が
各波長対応に複数組設けられる。各送信手段の半導体レ
ーザ１１−１〜１１−ｎは、発振閾値以上の一定バイア
ス電流および制御信号に応じた微小変調電流が印加され
る。ここで、各半導体レーザ１１−１〜１１−ｎは、互
いに異なる発振波長λ1 〜λn が設定され、それぞれ対
応する制御信号１〜ｎによりその光周波数が変調され
る。光強度変調器１２−１〜１２−ｎは、各周波数変調
光を入力し、その光強度をそれぞれ対応する主信号によ
り変調して出力する。なお、各制御信号のキャリア周波
数は、主信号スペクトルより低周波数であり、かつ半導
体レーザごとに異なる値ν1 〜νn に設定される。
【０００８】半導体レーザ１１−１〜１１−ｎは、印加
電流が変調されていると、それに応じて発振周波数およ
び光強度が変調される性質があるが、変調電流幅が小さ
いときには周波数変調が主となる。この性質を利用し、
半導体レーザ１１−１〜１１−ｎからそれぞれ制御信号
１〜ｎにより周波数変調された信号光（ＦＭ(ν1) 〜Ｆ
Ｍ(νn) ）を出力する。光強度変調器１２−１〜１２−
ｎはこの周波数変調光ＦＭを入力し、その光強度を主信
号により変調して出力する。これにより、光強度変調器
１２−１〜１２−ｎからは、主信号により光強度が変調
され、制御信号により光周波数が変調された信号光（Ｆ
Ｍ＋ＩＭ）が出力される。
電流が変調されていると、それに応じて発振周波数およ
び光強度が変調される性質があるが、変調電流幅が小さ
いときには周波数変調が主となる。この性質を利用し、
半導体レーザ１１−１〜１１−ｎからそれぞれ制御信号
１〜ｎにより周波数変調された信号光（ＦＭ(ν1) 〜Ｆ
Ｍ(νn) ）を出力する。光強度変調器１２−１〜１２−
ｎはこの周波数変調光ＦＭを入力し、その光強度を主信
号により変調して出力する。これにより、光強度変調器
１２−１〜１２−ｎからは、主信号により光強度が変調
され、制御信号により光周波数が変調された信号光（Ｆ
Ｍ＋ＩＭ）が出力される。
【０００９】各送信手段から出力される信号光ＦＭ＋Ｉ
Ｍは、合波器１３で合波されて送信される。なお、全チ
ャネルに共通する制御信号は、いずれか１つの信号光に
多重して伝送するようにしてもよい。図２は、本発明の
光制御信号伝送装置の受信手段の第１の実施形態を示
す。なお、受信手段は、光伝送システムの中継ノードま
たは受信装置に設けられるが、ここでは制御信号の抽出
にかかわる部分のみについて示す。
Ｍは、合波器１３で合波されて送信される。なお、全チ
ャネルに共通する制御信号は、いずれか１つの信号光に
多重して伝送するようにしてもよい。図２は、本発明の
光制御信号伝送装置の受信手段の第１の実施形態を示
す。なお、受信手段は、光伝送システムの中継ノードま
たは受信装置に設けられるが、ここでは制御信号の抽出
にかかわる部分のみについて示す。
【００１０】図において、受信手段は、光分岐器２１
と、光フィルタ２３と、光検出器２４と、電気フィルタ
２６とにより構成される。光分岐器２１は、伝送されて
きた波長多重信号光（λ1 〜λn ）の一部を分岐し、光
フィルタ２３に送出する。光フィルタ２３は、各信号光
の周波数偏移を同時に検出する透過特性を有し、透過光
を光検出器２４に送出する。このような透過特性を有す
る光フィルタの例としては、ファブリペローフィルタや
マッハツェンダフィルタなどの周期光フィルタがある。
これらの周期光フィルタの透過特性は周期的であるの
で、透過周期と各信号光の波長間隔が一致していれば、
各信号光の周波数偏移を同時に検出することができる。
と、光フィルタ２３と、光検出器２４と、電気フィルタ
２６とにより構成される。光分岐器２１は、伝送されて
きた波長多重信号光（λ1 〜λn ）の一部を分岐し、光
フィルタ２３に送出する。光フィルタ２３は、各信号光
の周波数偏移を同時に検出する透過特性を有し、透過光
を光検出器２４に送出する。このような透過特性を有す
る光フィルタの例としては、ファブリペローフィルタや
マッハツェンダフィルタなどの周期光フィルタがある。
これらの周期光フィルタの透過特性は周期的であるの
で、透過周期と各信号光の波長間隔が一致していれば、
各信号光の周波数偏移を同時に検出することができる。
【００１１】光フィルタ２３の出力光強度は、光フィル
タ２３への入力光強度Ｐin-1〜Ｐin -nおよび光周波数ν
1 〜νn に依存し、
タ２３への入力光強度Ｐin-1〜Ｐin -nおよび光周波数ν
1 〜νn に依存し、
【００１２】
【数１】
【００１３】と表すことができる。ここで、Ｔ(ν)は光
フィルタ２３の透過率である。また、Ｔ(ν)は、各信号
光の周波数偏移を一括して光強度に変換できるような特
性に設定する。この表記を用いると、光検出器２４の出
力信号は、
フィルタ２３の透過率である。また、Ｔ(ν)は、各信号
光の周波数偏移を一括して光強度に変換できるような特
性に設定する。この表記を用いると、光検出器２４の出
力信号は、
【００１４】
【数２】
【００１５】と表すことができる（ｋは比例定数）。こ
の式において、Ｐin-iは各主信号に応じて変調されてお
り、Ｔ(νi) は各制御信号に応じて変調されている。す
なわち、光検出器２４の出力信号には、各主信号成分お
よび各制御信号成分が含まれている。ここで、各主信号
スペクトルは同一周波数帯に重なっており、各制御信号
スペクトルは主信号スペクトルより低周波数側で、かつ
各チャネルごとに異なる周波数に位置している。そこ
で、光検出器２４の出力段に備えられた電気フィルタ２
６は、光検出器２４の出力信号の中から所望の制御信号
のキャリア周波数成分のみを透過させる。これにより、
波長多重信号光の中から所望の制御信号のみを得ること
ができる。
の式において、Ｐin-iは各主信号に応じて変調されてお
り、Ｔ(νi) は各制御信号に応じて変調されている。す
なわち、光検出器２４の出力信号には、各主信号成分お
よび各制御信号成分が含まれている。ここで、各主信号
スペクトルは同一周波数帯に重なっており、各制御信号
スペクトルは主信号スペクトルより低周波数側で、かつ
各チャネルごとに異なる周波数に位置している。そこ
で、光検出器２４の出力段に備えられた電気フィルタ２
６は、光検出器２４の出力信号の中から所望の制御信号
のキャリア周波数成分のみを透過させる。これにより、
波長多重信号光の中から所望の制御信号のみを得ること
ができる。
【００１６】ところで、本発明装置と従来装置との違い
は、制御信号が光周波数変調方式によって伝送されてい
る点にある。従来装置では、強度変調方式によって主信
号と制御信号が伝送されていたので、光ファイバ増幅器
の混変調の影響があった。一方、本発明装置では、主信
号が強度変調方式によって伝送され、制御信号が光周波
数変調方式によって伝送されるので、光強度は制御信号
の周波数成分で変調されていない。そのため、光ファイ
バ増幅器の混変調の影響を受けることなく、制御信号を
伝送することができる。
は、制御信号が光周波数変調方式によって伝送されてい
る点にある。従来装置では、強度変調方式によって主信
号と制御信号が伝送されていたので、光ファイバ増幅器
の混変調の影響があった。一方、本発明装置では、主信
号が強度変調方式によって伝送され、制御信号が光周波
数変調方式によって伝送されるので、光強度は制御信号
の周波数成分で変調されていない。そのため、光ファイ
バ増幅器の混変調の影響を受けることなく、制御信号を
伝送することができる。
【００１７】なお、以上の説明では、光強度の変動は主
信号の変調によるもののみとしたが、実際には伝送系の
揺らぎなどの他の要因により光強度が変動し、その変動
周波数が制御信号のキャリア周波数帯に重なると、制御
信号の抽出動作に影響が現れる。これを避けるために
は、図３に示すように、光分岐器２２を介して光フィル
タ２３への入力信号光を分岐して第２の光検出器２５に
入力し、その出力信号を第２の電気フィルタ２７で所望
の制御信号のキャリア周波数成分を抜き出す。そして、
割算回路２８で、電気フィルタ２６の出力信号を電気フ
ィルタ２７の出力信号で割算すれば、光周波数変調成分
のみを抽出することができるので、光強度変動による影
響を除去することができる。
信号の変調によるもののみとしたが、実際には伝送系の
揺らぎなどの他の要因により光強度が変動し、その変動
周波数が制御信号のキャリア周波数帯に重なると、制御
信号の抽出動作に影響が現れる。これを避けるために
は、図３に示すように、光分岐器２２を介して光フィル
タ２３への入力信号光を分岐して第２の光検出器２５に
入力し、その出力信号を第２の電気フィルタ２７で所望
の制御信号のキャリア周波数成分を抜き出す。そして、
割算回路２８で、電気フィルタ２６の出力信号を電気フ
ィルタ２７の出力信号で割算すれば、光周波数変調成分
のみを抽出することができるので、光強度変動による影
響を除去することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光制御信
号伝送装置は、波長多重伝送系において、光ファイバ増
幅器の混変調の影響を受けることなく、各波長の信号光
ごとに主信号および制御信号を多重して伝送することが
できる。
号伝送装置は、波長多重伝送系において、光ファイバ増
幅器の混変調の影響を受けることなく、各波長の信号光
ごとに主信号および制御信号を多重して伝送することが
できる。
【図１】本発明の光制御信号伝送装置の送信手段の実施
形態を示すブロック図。
形態を示すブロック図。
【図２】本発明の光制御信号伝送装置の受信手段の第１
の実施形態を示すブロック図。
の実施形態を示すブロック図。
【図３】本発明の光制御信号伝送装置の受信手段の第２
の実施形態を示すブロック図。
の実施形態を示すブロック図。
１１ 半導体レーザ １２ 光強度変調器 １３ 合波器 ２１，２２ 光分岐器 ２３ 光フィルタ ２４，２５ 光検出器 ２６，２７ 電気フィルタ ２８ 割算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/06 10/08
Claims (4)
- 【請求項１】 主信号によって光強度を変調し、かつ制
御信号によって光周波数を変調した各波長の信号光を波
長多重して送信する送信手段と、 前記各波長の信号光の周波数偏移を同時に検出し、その
中から所定の制御信号を取り出す受信手段とを備え、 前記制御信号のキャリア周波数は、前記主信号の帯域外
であり、かつ波長多重される信号光ごとに異なる値に設
定されたことを特徴とする光制御信号伝送装置。 - 【請求項２】 送信手段は、 発振閾値以上の一定バイアス電流および制御信号に応じ
た微小変調電流が印加され、発振光の光周波数を変調し
て出力する半導体レーザと、 前記半導体レーザの出力光を入力し、その光強度を主信
号により変調して出力する光強度変調器とを備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の光制御信号伝送装置。 - 【請求項３】 受信手段は、 波長多重信号光を入力し、各波長の信号光の周波数偏移
を同時に検出する透過特性を有する光フィルタと、 前記光フィルタの出力光を入力し、その光強度を検出す
る光検出器と、 前記光検出器の出力信号から所定の制御信号のキャリア
周波数成分を抽出する電気フィルタとを備えたことを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の光制御信号伝
送装置。 - 【請求項４】 受信手段は、 波長多重信号光を２分岐する分岐手段と、 前記分岐手段で分岐された一方の波長多重信号光を入力
し、各波長の信号光の周波数偏移を同時に検出する透過
特性を有する光フィルタと、 前記光フィルタの出力光を入力し、その光強度を検出す
る第１の光検出器と、 前記第１の光検出器の出力信号から所定の制御信号のキ
ャリア周波数成分を抽出する第１の電気フィルタと、 前記分岐手段で分岐された他方の波長多重信号光を入力
し、その光強度を検出する第２の光検出器と、 前記第２の光検出器の出力信号から前記所定の制御信号
のキャリア周波数成分を抽出する第２の電気フィルタ
と、 前記第１の電気フィルタの出力信号を前記第２の電気フ
ィルタの出力信号で割算して前記信号光に重畳された制
御信号を出力する割算回路とを備えたことを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の光制御信号伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02909897A JP3527607B2 (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 光制御信号伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02909897A JP3527607B2 (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 光制御信号伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229384A true JPH10229384A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3527607B2 JP3527607B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=12266884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02909897A Expired - Fee Related JP3527607B2 (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 光制御信号伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3527607B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000165357A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Nortel Networks Corp | 波長分割多重システムにおける補助デ―タ伝送装置および補助デ―タ伝送方法 |
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| WO2010116474A1 (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | 富士通株式会社 | 光伝送システム及び光伝送方法 |
| JP2013009238A (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-10 | Fujitsu Ltd | 重畳信号検出回路および光ノード装置 |
| JP2014103600A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Fujitsu Ltd | 光伝送装置、ノード装置、光伝送方法および光伝送システム |
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| CN106130652A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-11-16 | 威盛电子股份有限公司 | 光学传送器及传送方法 |
| JPWO2021214996A1 (ja) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | ||
| US12231172B2 (en) | 2020-05-01 | 2025-02-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical signal processing apparatus and optical signal processing method |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP02909897A patent/JP3527607B2/ja not_active Expired - Fee Related
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