JPH10285144A - 光信号出力装置 - Google Patents

光信号出力装置

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JPH10285144A
JPH10285144A JP9083718A JP8371897A JPH10285144A JP H10285144 A JPH10285144 A JP H10285144A JP 9083718 A JP9083718 A JP 9083718A JP 8371897 A JP8371897 A JP 8371897A JP H10285144 A JPH10285144 A JP H10285144A
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JP
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light
phase
polarization
modulation
digital modulation
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JP9083718A
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English (en)
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Hidenori Taga
秀徳 多賀
Noboru Edakawa
登 枝川
Shu Yamamoto
周 山本
Shigeyuki Akiba
重幸 秋葉
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K D D KAITEI CABLE SYST KK
KDDI Corp
Original Assignee
K D D KAITEI CABLE SYST KK
Kokusai Denshin Denwa KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 スペクトル線幅の拡張を抑制えつつ、波形劣
化、伝送誤り率を改善し、長距離の高密度波長分割多重
方式を提供する。 【解決手段】 データ発生回路14は送信すべき2値の
データ信号を発生し、データ変調器12でレーザ10か
らの連続レーザ光をディジタル変調する。バンドパス・
フィルタ(BPF)20で抽出したクロックから送信デ
ータのビット・レートの正弦波成分を移相器22により
遅延し、変調信号として位相変調器18に印加する。位
相変調器18は、データ変調光を、そのビットに同期し
て位相変調する。偏波スクランブラ24において、位相
変調器18の出力光の偏波をデータ変調器12における
ディジタル変調のビット・レートよりも十分に低く、光
ファイバ増幅器の応答時間である数百Hzよりは十分に
高い周波数(約2kHz以上)の正弦波信号でスクランブ
ルする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号出力装置に
関し、より具体的には、高密度波長多重伝送方式に適し
た光信号を出力する光信号出力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ伝送システム、特に大陸横断
のような長距離又は超長距離の光ファイバ伝送システム
では、伝送損失の時間的変動が信号雑音比(S/N比)
をランダムに変動させる。S/N比のランダムな変動が
信号フェージングとして知られる現象を惹き起こし、デ
ィジタル信号のビット誤り率(BER)を結果として増
大させる。
【0003】光ファイバ及び/又は中継器及び増幅器な
どのその他の光学素子により誘起される偏光依存性が、
信号フェージング及びS/N比の変動に大きく影響する
ことが分かっており、例えば光増幅器における偏波ホー
ル・バーニングPolarization Hole
Burning(PHB)として知られている。偏波ホ
ール・バーニングPHBは、いわば偏波方向により増幅
率が異なる現象であり、増幅しようとする伝送光と直交
する偏波方向の雑音光を、同じ偏波方向の雑音光よりも
強く増幅する。
【0004】このような信号フェージングを解決する手
段として、ディジタル変調光の偏光を、そのディジタル
変調に同期した同じクロック周波数で変調する構成が提
案されている。例えば、平成8年特許出願公開第111
662号公報(米国特許第5,526,162号)を参
照されたい。ディジタル変調光を偏光変調する前に、デ
ィジタル変調に同期した同じクロック周波数で位相変調
する構成も提案されている。
【0005】このような構成では、ビット中で全ての偏
波状態が生起するので、光ファイバ増幅器のPHBのみ
ならず、光学部品の偏波依存性損失Polarizat
ion Dependency Loss(PDL)を
も解消でき、偏波依存性に起因する伝送特性の劣化を防
止できる。また、高速偏波スクランブルに付随するチャ
ーピングにより波形劣化が少なくなり、その結果として
誤り率が小さくなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載される
ビット同期偏波スクランブラ法では、長距離光増幅伝送
システムの信号誤り率を改善できるが、低い偏光度を得
ようとすると、光信号の線幅が広がるという欠点があ
る。波長分割多重伝送方式では、隣接波長との波長間隔
が多重波長数を決定する大きな要因になり、光信号の線
幅が広がると、多重波長数を多く出来ない。即ち、従来
例は、高密度波長多重方式には向かないという欠点があ
る。
【0007】また、従来例では、偏光度とプリチャープ
が相互に密接に関連するので、偏光度とプリチャープ量
を同時に最適化することが困難である。
【0008】本発明は、偏波依存性による伝送特性の劣
化を抑制しつつ、線幅の拡張を抑えうる光信号出力装置
を提示することを目的とする。
【0009】本発明はまた、長距離又は超長距離の高密
度波長多重光ファイバ伝送システムの信号源として利用
できる光信号出力装置を提示することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光源
と、入力光をディジタル変調するディジタル変調手段
と、当該ディジタル変調手段の変調ビットに同期して入
力光を位相変調する位相変調手段と、当該ディジタル変
調手段におけるディジタル変調のビット・レートより十
分に遅く、かつ光増幅手段の応答周波数よりは十分に速
い周波数で、当該ディジタル変調に非同期に入力光の偏
波をスクランブルする偏波スクランブル手段とからな
り、当該ディジタル変調手段、当該位相変調手段及び当
該偏波スクランブル手段を所定の順序で一連に接続して
あることを特徴とする。例えば、ディジタル変調手段及
び位相変調手段を、レーザ光源と偏波スクランブル手段
の間に配置する。
【0011】ディジタル変調手段及び/又は位相変調手
段は、レーザ光源に一体化することができる。
【0012】ディジタル変調のビットに同期した位相変
調で光信号にプリチャープを与えるので、スペクトル線
幅の広がりを抑えることができる。また、最終的な偏光
度が偏波スクランブル手段により決定されるので、プリ
チャープ量と偏光度を独立に最適化できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
【0014】図1は、本発明の一実施例概略構成ブロッ
ク図を示す。10は連続レーザ波を発生するレーザであ
り、その出力光は、データ変調器12に印加される。デ
ータ変調器12は例えば、電気吸収型光変調器からな
る。データ発生回路14はクロック発生回路16から出
力されるクロックに同期して、送信すべき2値のデータ
信号を発生し、データ変調器12は、データ発生回路1
4からのデータ信号により、レーザ10からの連続レー
ザ光をディジタル変調する。データ変調器12の出力光
は例えばNRZ信号であり、位相変調器18に印加され
る。位相変調器18は、例えば、ニオブ酸リチウム(L
iNbO3)結晶を用いた素子からなる。ニオブ酸リチ
ウム結晶は、強誘電体結晶であり、電界を印加すること
により屈折率が変化する。この屈折率変化により、光の
位相を変調する。
【0015】バンドパス・フィルタ(BPF)20はク
ロック発生回路16から出力されるクロックから、送信
データのビット・レートの正弦波成分を抽出し、移相器
22に印加する。移相器22は、BPF20の出力を、
データ発生回路14及びデータ変調器12におけるディ
ジタル変調に同期させるべく遅延し、変調信号として位
相変調器18に印加する。バンドパス・フィルタ20及
び移相器22の機能は、シンセサイザとしてクロック発
生回路16と共に一体化されていてもよいことは勿論で
ある。
【0016】位相変調器18は、移相器22からの正弦
波信号に従い、データ変調器12の出力光、即ちディジ
タル変調光を位相変調する。即ち、位相変調器18は、
データ変調器12の出力光を、データ変調器12から出
力されるデータ変調光のビットに同期して位相変調す
る。具体的には、光パルスの立ち上がり、立ち下がり及
びパルスの中間で位相変調がゼロになるようにし、パル
スの立ち上がりでブルー・シフト、立ち下がりでレッド
・シフトが生じるようにする。
【0017】図2は、データ変調器12の出力光と、位
相変調器18による位相変調の関係を示す波形例であ
る。図2(a)はデータ変調器12の出力光を示し、同
(b)は、位相変調器18の変調信号(移相器22の出
力)を示す。
【0018】位相変調器18の出力光は低速偏波スクラ
ンブラ24に印加される。偏波スクランブラ24は、駆
動回路26からの駆動信号に従って、位相変調器18の
出力光の偏波をスクランブルし、特定の偏波状態に無い
ようにする。駆動回路26の出力する駆動信号は、デー
タ変調器12におけるディジタル変調のビット・レート
よりも十分に低く、且つ、光ファイバ増幅器の応答時間
である数百Hzよりは十分に高い周波数(通常は、約2
kHz以上)の正弦波信号である。駆動回路26の出力す
る駆動信号のレートを、データ変調器12におけるディ
ジタル変調のビット・レートよりも十分に低くすること
により、スペクトル線幅の拡がりを抑えることができ
る。また、駆動回路26の出力する駆動信号の周波数
を、光ファイバ増幅器(例えば、エルビウム・ドープ光
ファイバ増幅器)の応答時間である数百Hz近辺にある
と、スクランブルされた偏波に光りファイバ増幅器のゲ
インが追従してしまい、光信号レベルの変動が大きくな
ってしまうが、光ファイバ増幅器の応答時間である数百
Hzより十分に高くすることで、スクランブルされた偏
波に光ファイバ増幅器のゲインが追従しなくなり、結果
的に、PHBの影響を軽減又は解消できる。
【0019】偏波スクランブラ24は、例えば、位相変
調結晶に45゜の角度で光を入射させ、その入射光を位
相変調することで実現できるし、又は、電気音響素子で
あるピエゾ素子に光ファイバを巻き付け、当該ピエゾ素
子を正弦波で駆動する構成でも実現できる。本実施例で
は、偏波スクランブラ24は低速でよいので、後者の機
械的な構成でも利用可能である。
【0020】本実施例の有効性を実験により確認した。
図3は、5Gbpsで変調された光信号のスペクトルを
示す。データ変調器12の出力光のスペクトルに相当す
る。縦軸は光強度、横軸は波長をそれぞれ示す。20d
B帯域幅は約0.28nmになっている。
【0021】図4は、上記公報に記載されたビット同期
偏波スクランブルを適用した場合であって、5Gbps
で変調された光をビット同期偏波スクランブルした光信
号のスペクトルを示す。縦軸は光強度、横軸は波長をそ
れぞれ示す。20dB帯域幅は約0.5nmに広がって
いる。従って、0.5nm程度の狭い間隔で波長分割多
重した場合、隣接波長間で信号の漏れ込みが起こりやす
くなる。
【0022】図5は、本実施例を適用した結果であり、
5Gbpsで変調し、更に、ビット同期位相変調と低速
偏波スクランブルを行った光信号(具体的には、偏波ス
クランブラ24の出力光)のスペクトルを示す。縦軸は
光強度、横軸は波長をそれぞれ示す。20dB帯域幅が
約0.29nmと図3に比べ僅かに広がっているが、こ
れは、位相変調の帯域が単純なデータ変調よりも若干広
いためである。しかし、図4と比較すると、線幅が十分
に狭いので、0.5nm程度の高密度波長分割多重にも
十分適用できる。
【0023】本実施例では、ビットに同期した位相変調
により光信号にプリチャープを与えることで、光信号の
長距離伝送特性を改善できる。位相変調器18により純
粋にプリチャープを与えるので、上記公報に記載される
ビット同期高速偏波スクランブラ方式とは異なり、光信
号線幅の拡がりを抑制できる。位相変調の変調帯域がビ
ット同期高速偏波スクランブルに付随する変調帯域に比
べて著しく狭いからである。
【0024】本実施例ではまた、偏波スクランブラ24
における低速の偏波スクランブルにより偏波ホール・バ
ーニングが低減又は解消される。最終的な偏光度は、偏
波スクランブラ24のみにより決定され、位相変調器1
8によっては影響されない。従って、本実施例では、偏
光度とプリチャープ量を独立に調整し、個々に最適化す
ることができる。
【0025】上記実施例では、偏波スクランブルをデー
タ変調及び位相変調の後に行なったが、データ変調器及
び位相変調器が偏波依存性を持たなければ、データ変調
の前又は位相変調の前に偏波スクランブルを行っても良
い。また、ディジタル変調(データ変調器12)と位相
変調(位相変調器18)は、位相変調がディジタル信号
光のビットに同期している限り、逆の順番でも良い。即
ち、位相変調後に送信すべきデータによるディジタル変
調を行っても良い。この場合、DFBレーザを利用する
ことで、位相変調機能をレーザに内蔵することができ
る。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から用意に理解できるよう
に、本発明によれば、スペクトル線幅の拡張を抑えつ
つ、伝送特性、具体的には波形劣化と伝送誤り率を改善
でき、長距離又は超長距離の光伝送システムに高密度波
分割多重方式を適用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
【図2】 本実施例におけるデータ変調と位相変調の対
応関係を示す波形例である。
【図3】 5Gbpsで変調された光信号のスペクトル
例である。
【図4】 5Gbpsで変調された光信号をビット同期
偏波スクランブルした場合のスペクトル例である。
【図5】 5Gbpsで変調された光信号に本実施例を
適用した場合のスペクトル例である。
【符号の説明】
10:レーザ 12:データ変調器 14:データ発生回路 16:クロック発生回路 18:位相変調器 20:バンドパス・フィルタ(BPF) 22: 移相器 24:偏波スクランブラ 26:駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/26 10/14 10/04 10/06 (72)発明者 枝川 登 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号国際電 信電話株式会社内 (72)発明者 山本 周 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号国際電 信電話株式会社内 (72)発明者 秋葉 重幸 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号国際電 信電話株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源と、入力光をディジタル変調
    するディジタル変調手段と、 当該ディジタル変調手段の変調ビットに同期して入力光
    を位相変調する位相変調手段と、 当該ディジタル変調手段におけるディジタル変調のビッ
    ト・レートより十分に遅く、かつ光増幅手段の応答周波
    数よりは十分に速い周波数で、当該ディジタル変調に非
    同期に入力光の偏波をスクランブルする偏波スクランブ
    ル手段とからなり、当該ディジタル変調手段、当該位相
    変調手段及び当該偏波スクランブル手段を所定の順序で
    一連に接続してあることを特徴とする光信号出力装置。
  2. 【請求項2】 当該ディジタル変調手段及び当該位相変
    調手段が当該レーザ光源と当該偏波スクランブル手段の
    間に配置されている請求項1に記載の光信号出力装置。
  3. 【請求項3】 ディジタル変調されたレーザ光を出力す
    るディジタル変調光出力手段と、 当該ディジタル変調光出力手段のディジタル変調に同期
    して入力光を位相変調する位相変調手段と、 当該ディジタル変調手段における当該ディジタル変調の
    ビット・レートより十分に遅く、かつ光増幅手段の応答
    周波数よりは十分に速い周波数で、当該ディジタル変調
    に非同期に入力光の偏波をスクランブルする偏波スクラ
    ンブル手段とからなることを特徴とする光信号出力装
    置。
  4. 【請求項4】 当該ディジタル変調光出力手段の出力光
    が当該位相変調手段に入力し、当該位相変調手段の出力
    光が当該偏波スクランブル手段に入力する請求項3に記
    載の光信号出力装置。
  5. 【請求項5】 当該ディジタル変調光出力手段の出力光
    が当該偏波スクランブル手段に入力し、当該偏波スクラ
    ンブル手段の出力光が当該位相変調手段に入力する請求
    項3に記載の光信号出力装置。
  6. 【請求項6】 所定位相変調周波数で位相変調された連
    続レーザ光を出力する位相変調光出力手段と、 当該所定位相変調周波数に同期して入力光をディジタル
    変調するディジタル変調手段と、 当該所定位相変調周波数より十分に遅く、かつ光増幅手
    段の応答周波数よりは十分に速い周波数で、当該当該デ
    ィジタル変調手段のディジタル変調に非同期に入力光の
    偏波をスクランブルする偏波スクランブル手段とからな
    ることを特徴とする光信号出力装置。
  7. 【請求項7】 当該位相変調光出力手段の出力光が当該
    ディジタル変調手段に入力し、当該ディジタル変調手段
    の出力光が当該偏波スクランブル手段に入力する請求項
    6に記載の光信号出力装置。
  8. 【請求項8】 当該位相変調光出力手段の出力光が当該
    偏波スクランブル手段に入力し、当該偏波スクランブル
    手段の出力光が当該ディジタル変調手段に入力する請求
    項6に記載の光信号出力装置。
JP9083718A 1997-04-02 1997-04-02 光信号出力装置 Pending JPH10285144A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1005183A1 (fr) * 1998-11-26 2000-05-31 Alcatel Suppression de l'effet raman par modulation de la polarisation
WO2002005464A1 (en) * 2000-07-06 2002-01-17 Nec Corporation Optical transmitter and optical fiber transmission system having the same
FR2828290A1 (fr) * 2001-08-02 2003-02-07 Cit Alcatel Emetteur de signaux pour fibre optique
JP2007511178A (ja) * 2003-11-05 2007-04-26 ノースウエスタン ユニバーシティ 光増幅を行う波長分割多重通信ネットワークを介した、コヒーレント状態に基づく量子暗号
JP2007329558A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長分散制御方法および波長分散制御システム
US8244129B2 (en) 2008-05-23 2012-08-14 Fujitsu Limited Monitoring apparatus and method for polarization scrambler and optical transmission apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1005183A1 (fr) * 1998-11-26 2000-05-31 Alcatel Suppression de l'effet raman par modulation de la polarisation
FR2786638A1 (fr) * 1998-11-26 2000-06-02 Cit Alcatel Suppression de l'effet raman par modulation de la polarisation
WO2002005464A1 (en) * 2000-07-06 2002-01-17 Nec Corporation Optical transmitter and optical fiber transmission system having the same
FR2828290A1 (fr) * 2001-08-02 2003-02-07 Cit Alcatel Emetteur de signaux pour fibre optique
EP1283609A3 (fr) * 2001-08-02 2003-02-26 Alcatel Emetteur de signaux pour fibre optique
JP2007511178A (ja) * 2003-11-05 2007-04-26 ノースウエスタン ユニバーシティ 光増幅を行う波長分割多重通信ネットワークを介した、コヒーレント状態に基づく量子暗号
JP2007329558A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長分散制御方法および波長分散制御システム
US8244129B2 (en) 2008-05-23 2012-08-14 Fujitsu Limited Monitoring apparatus and method for polarization scrambler and optical transmission apparatus

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