JPS6027458B2 - 光多重中継伝送方式 - Google Patents
光多重中継伝送方式Info
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- JPS6027458B2 JPS6027458B2 JP52061934A JP6193477A JPS6027458B2 JP S6027458 B2 JPS6027458 B2 JP S6027458B2 JP 52061934 A JP52061934 A JP 52061934A JP 6193477 A JP6193477 A JP 6193477A JP S6027458 B2 JPS6027458 B2 JP S6027458B2
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- Japan
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- optical
- wavelength
- light
- fiber
- transmission
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- Expired
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 27
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 16
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/03—WDM arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一つの光伝送路（フアィバ）に複数の異つた波
長の変調光を伝送する波長多重光通方式に関するもので
ある。
長の変調光を伝送する波長多重光通方式に関するもので
ある。
一つの伝送路で伝送容量が増加する光波長多重通信は伝
送路価格が高い場合或いは伝送路の帯域制限に依り伝送
容量に制限を受ける場合に有効な方式となる。
送路価格が高い場合或いは伝送路の帯域制限に依り伝送
容量に制限を受ける場合に有効な方式となる。
また上りの信号、下りの信号を波長多重で伝送すると１
本の伝送路で双方向の伝送が可能となる。第１図に波長
多重光通信の構成図を示す。
本の伝送路で双方向の伝送が可能となる。第１図に波長
多重光通信の構成図を示す。
複数個の互いに異つた波長の光を各々電気信号で光強度
変調する電気−光変換器５１，５２，５３の出力光を光
結合器４で結合して一つの伝送路１に送り出す。伝送路
を通過した光多重化信号は分波器２で各々の波長毎に分
離され光一電気変換器６１，６２，６３に入り受光素子
により光信号から電気信号に復調する。中間中継器７で
は復調された電気信号を再生中継又は非再生中継した後
、再び互いに波長の異つた波光源を光強度変調し結合器
４を通り一つの伝送路に伝送する。第１図中３１，３２
，３３は光入力信号を光電変換後中継し再び光源を変調
し、変調光を出力とする光中継器を表わす。光伝送路と
して使用するフアィバで伝送損失の主要な原因はフアィ
バの材料による吸収損失と散乱損失がある。
変調する電気−光変換器５１，５２，５３の出力光を光
結合器４で結合して一つの伝送路１に送り出す。伝送路
を通過した光多重化信号は分波器２で各々の波長毎に分
離され光一電気変換器６１，６２，６３に入り受光素子
により光信号から電気信号に復調する。中間中継器７で
は復調された電気信号を再生中継又は非再生中継した後
、再び互いに波長の異つた波光源を光強度変調し結合器
４を通り一つの伝送路に伝送する。第１図中３１，３２
，３３は光入力信号を光電変換後中継し再び光源を変調
し、変調光を出力とする光中継器を表わす。光伝送路と
して使用するフアィバで伝送損失の主要な原因はフアィ
バの材料による吸収損失と散乱損失がある。
いずれも波長に大きく依存している。散乱損失は波長の
４乗に逆比例している。例えば波長が１０％長くなると
、損失は２ｄＢ′細増加する。吸収損失はフアィバ材料
の影響が大きく波長９５００Ａ付近では高損失となる。
フアィバの帯城を決める要素のうち屈折率分散も波長依
存性がある。波長１３０００Ａ付近では屈折率分散によ
る帯城劣化は袷んどなく、より短波長では波長が短くな
るに従って帯域が狭くなる。光通信の光電気変換素子と
してＰＩＮフオトダィオード又はァンパランシェ・フオ
ト・ダイオード（ＡＰＤと略す）も構成する材料に依り
、量子効率の波長特性が異なる。例えばシリコンを材料
とする光検出器は波長８０００Ａの付近での量子効率が
最も大きく８０００Ａより長波長又は短波長側になると
量子効率は４・さくなっている。以上述べたように波長
によって伝送路の損失、帯城が異なり、受光素子の特性
も波長依存性がある。
４乗に逆比例している。例えば波長が１０％長くなると
、損失は２ｄＢ′細増加する。吸収損失はフアィバ材料
の影響が大きく波長９５００Ａ付近では高損失となる。
フアィバの帯城を決める要素のうち屈折率分散も波長依
存性がある。波長１３０００Ａ付近では屈折率分散によ
る帯城劣化は袷んどなく、より短波長では波長が短くな
るに従って帯域が狭くなる。光通信の光電気変換素子と
してＰＩＮフオトダィオード又はァンパランシェ・フオ
ト・ダイオード（ＡＰＤと略す）も構成する材料に依り
、量子効率の波長特性が異なる。例えばシリコンを材料
とする光検出器は波長８０００Ａの付近での量子効率が
最も大きく８０００Ａより長波長又は短波長側になると
量子効率は４・さくなっている。以上述べたように波長
によって伝送路の損失、帯城が異なり、受光素子の特性
も波長依存性がある。
従って複数の信号を波長の異つた複数の光を搬送波とし
て伝送する波長多重光通信では受信された各々の信号の
品質に差が生ずることになる。各波長で同じ種類の信号
を伝送する時、劣化が最も大きい波長での伝送品質が所
期品質となるよう設計され、劣化の少ない波長では過剰
品質又は余裕過剰となり伝送路利用効率が悪い。本発明
の目的は光波長多重方式により伝送され受信された複数
の信号の伝送品質を均一化することにあり、本発明によ
れば伝送路の伝送特性を無駄なく利用する波長多重光通
信方式を提供することができる。
て伝送する波長多重光通信では受信された各々の信号の
品質に差が生ずることになる。各波長で同じ種類の信号
を伝送する時、劣化が最も大きい波長での伝送品質が所
期品質となるよう設計され、劣化の少ない波長では過剰
品質又は余裕過剰となり伝送路利用効率が悪い。本発明
の目的は光波長多重方式により伝送され受信された複数
の信号の伝送品質を均一化することにあり、本発明によ
れば伝送路の伝送特性を無駄なく利用する波長多重光通
信方式を提供することができる。
本発明は光波長多重通信において、フアイバでの損失の
大きい波長の発光源、受光器と損失の小かし、波長の発
光源、受光器を互いに異つたものを使用することを特徴
とする。
大きい波長の発光源、受光器と損失の小かし、波長の発
光源、受光器を互いに異つたものを使用することを特徴
とする。
発光源としてはしーザー・ダイオード（以下ＬＤと略す
）と発光ダイオード（以下ＬＥＤと略す）がある。
）と発光ダイオード（以下ＬＥＤと略す）がある。
ＬＤの出力光はコヒーレントであり発光部分が小さいの
で、レンズ系により小さい領域に集光できる。従ってフ
アイバ中心部の光を伝送する部分であるコア（径が数百
ム机以下）部分へＬＤからの光を効率よく結合できる。
一方ＬＥＤは発光面積が大きくコヒーレント光ではない
のでレンズ系を使っても小さく集光することは困難であ
り、コアへＬＥＤの光を結合する効率は４・さし・。更
に発光パワもＬＯの方が大きいので、フアィバへの入力
光パワはＬＤを発光源にした時の方が大きい。通常、Ｌ
ＥＤ使用した場合のフアイバへ結合する光パワはＬＤに
比べて１の旧以上小さい。また、ＬＥＤ、ＬＤ共に電流
を光パワに変換する素子であり電気光変換特性の温度変
化がＬＤの方が大きい。ＬＥＤでは簡単な回路で温度補
償が実現出来るが、ＬＤの場合には温度補償用の複雑な
制御回路を必要とする。寿命の点でもＬＥＤの方がＬＤ
より長い。つぎに受光器として使用するＰｍフオト・ダ
イオード（以下ＰＩＮと略す）とアバランシェ・フオト
・ダイオード（以下ＡＰＤと略す）を比較する。
で、レンズ系により小さい領域に集光できる。従ってフ
アイバ中心部の光を伝送する部分であるコア（径が数百
ム机以下）部分へＬＤからの光を効率よく結合できる。
一方ＬＥＤは発光面積が大きくコヒーレント光ではない
のでレンズ系を使っても小さく集光することは困難であ
り、コアへＬＥＤの光を結合する効率は４・さし・。更
に発光パワもＬＯの方が大きいので、フアィバへの入力
光パワはＬＤを発光源にした時の方が大きい。通常、Ｌ
ＥＤ使用した場合のフアイバへ結合する光パワはＬＤに
比べて１の旧以上小さい。また、ＬＥＤ、ＬＤ共に電流
を光パワに変換する素子であり電気光変換特性の温度変
化がＬＤの方が大きい。ＬＥＤでは簡単な回路で温度補
償が実現出来るが、ＬＤの場合には温度補償用の複雑な
制御回路を必要とする。寿命の点でもＬＥＤの方がＬＤ
より長い。つぎに受光器として使用するＰｍフオト・ダ
イオード（以下ＰＩＮと略す）とアバランシェ・フオト
・ダイオード（以下ＡＰＤと略す）を比較する。
ＡＰＤはなだれ増倍効果により光パワから変換された電
流が増中ごれるので、入力光パワが小さい時にも中継に
必要なＳ／Ｎが確保され得る。ＡＰＤは１００〜数１０
０Ｖで逆バイアスとして使用し、なだれ増倍の増中度が
温度により大きく変動する。一方、Ｐｍにはなだれ増倍
作用はないので、小光入力時にはＳ／Ｎが充分には得ら
れないが、逆バイアスは１００Ｖ以下の電圧で光亀変換
特性の温度変化は少ない。以上述べた様に、ＬＤは出力
光パワは大きいので、フアイバでの損失が大きい波長の
発光源として適している。
流が増中ごれるので、入力光パワが小さい時にも中継に
必要なＳ／Ｎが確保され得る。ＡＰＤは１００〜数１０
０Ｖで逆バイアスとして使用し、なだれ増倍の増中度が
温度により大きく変動する。一方、Ｐｍにはなだれ増倍
作用はないので、小光入力時にはＳ／Ｎが充分には得ら
れないが、逆バイアスは１００Ｖ以下の電圧で光亀変換
特性の温度変化は少ない。以上述べた様に、ＬＤは出力
光パワは大きいので、フアイバでの損失が大きい波長の
発光源として適している。
ＬＥＤはフアィバでの損失の小さい波長の発光源として
使用すると、簡単な温度補償回路で動作させ得るので回
路が簡単となる。損失の大きい波長での受光素子として
はＡＰＤが適しているが、高電圧逆バイアス回路及び糟
倍度の温度補償回路が必要となる。ＰＩＮは回路が簡単
になるので、低損失部分で使用すると利点がある。第２
図に一実施例を示す。
使用すると、簡単な温度補償回路で動作させ得るので回
路が簡単となる。損失の大きい波長での受光素子として
はＡＰＤが適しているが、高電圧逆バイアス回路及び糟
倍度の温度補償回路が必要となる。ＰＩＮは回路が簡単
になるので、低損失部分で使用すると利点がある。第２
図に一実施例を示す。
ここでは４つの異なった波長の光を一つのフアィバに伝
送する例を示す。３３ １，３３ ３はＬＤ、３ ３２
，３ ３４はＬＥＤであり、波長は８０００Ａ付近で３
３１，３３２，３３３，３３４の順番に長くなる。
送する例を示す。３３ １，３３ ３はＬＤ、３ ３２
，３ ３４はＬＥＤであり、波長は８０００Ａ付近で３
３１，３３２，３３３，３３４の順番に長くなる。
従ってフアイバでの損失はこの順序で小さくなる。ＬＤ
、ＬＥＤからの光出力は結合器４で一本のフアィバ１へ
結合され、フアィバ出力は分波器２で波長毎に分波され
、３３１‘ま３１１へ、３３２は３１２へ、３３３は３
１３へ、３３４は３１４へ各々分離結合される。３１
１，３１２はＡＰＤ、３１３，３１４はＰＩＮを表わす
。
、ＬＥＤからの光出力は結合器４で一本のフアィバ１へ
結合され、フアィバ出力は分波器２で波長毎に分波され
、３３１‘ま３１１へ、３３２は３１２へ、３３３は３
１３へ、３３４は３１４へ各々分離結合される。３１
１，３１２はＡＰＤ、３１３，３１４はＰＩＮを表わす
。
フアィバでの損失の最も大きい波長にはＬＤ、ＡＰＤを
使用し、フアィバでの損失の最も小さい波長ではＬＥＤ
、ＰＩＮを使用する。他の波長ではＬＤ、ＰＩＮ、又は
ＬＥＤ、ＡＰＤとしている。即ち伝送路特性に整合した
発光素子、受光素子を使用する。ＰＩＮ、ＬＥＤを使用
する構成としたことにより、温度特性補償用の回路が簡
素になり、回路規模が小さくなる。以上の説明から明ら
かなように、波長毎に受光素子、発光素子の種類を適当
に選択して光波長多重通信を行うと、全体で見ると回路
規模が小さく、信頼度の高いシステムが構成出来る。
使用し、フアィバでの損失の最も小さい波長ではＬＥＤ
、ＰＩＮを使用する。他の波長ではＬＤ、ＰＩＮ、又は
ＬＥＤ、ＡＰＤとしている。即ち伝送路特性に整合した
発光素子、受光素子を使用する。ＰＩＮ、ＬＥＤを使用
する構成としたことにより、温度特性補償用の回路が簡
素になり、回路規模が小さくなる。以上の説明から明ら
かなように、波長毎に受光素子、発光素子の種類を適当
に選択して光波長多重通信を行うと、全体で見ると回路
規模が小さく、信頼度の高いシステムが構成出来る。
．
第１図は一つの光伝送路に４つの異なった波長の光搬送
波を使用した波長多重光通信系の構成図、第２図は本発
明の被変調光の波長に整合した受光素子、発光素子を使
用した中継方式の一実施例を示す。 ３３１，３３３はＬＤ、３３２，３３４はＬＥＤ、４は
結合器、１はフアィバ、２は分波器、３ １ １，３
１ ２はＡＰＤ、３ １ ３，３ １ ４はＰＩＮ。 第１図 第２図
波を使用した波長多重光通信系の構成図、第２図は本発
明の被変調光の波長に整合した受光素子、発光素子を使
用した中継方式の一実施例を示す。 ３３１，３３３はＬＤ、３３２，３３４はＬＥＤ、４は
結合器、１はフアィバ、２は分波器、３ １ １，３
１ ２はＡＰＤ、３ １ ３，３ １ ４はＰＩＮ。 第１図 第２図
Claims (1)
- １ 波長が互いに異なる複数の被変調光を用い複数の信
号を一つの伝送路に光多重して中継伝送する方式におい
て、前記被変調光の波長に対する伝送路の伝送損失特性
に整合すべく異つた発光源もしくは異つた受光器を選択
して複数の前記被変調光に割り当てることを特徴とする
光多重中継伝送方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52061934A JPS6027458B2 (ja) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | 光多重中継伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52061934A JPS6027458B2 (ja) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | 光多重中継伝送方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53146508A JPS53146508A (en) | 1978-12-20 |
| JPS6027458B2 true JPS6027458B2 (ja) | 1985-06-28 |
Family
ID=13185494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52061934A Expired JPS6027458B2 (ja) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | 光多重中継伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027458B2 (ja) |
-
1977
- 1977-05-26 JP JP52061934A patent/JPS6027458B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53146508A (en) | 1978-12-20 |
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