JPS6159574B2 - - Google Patents
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- JPS6159574B2 JPS6159574B2 JP56147415A JP14741581A JPS6159574B2 JP S6159574 B2 JPS6159574 B2 JP S6159574B2 JP 56147415 A JP56147415 A JP 56147415A JP 14741581 A JP14741581 A JP 14741581A JP S6159574 B2 JPS6159574 B2 JP S6159574B2
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 21
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/0075—Arrangements for synchronising receiver with transmitter with photonic or optical means
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
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- Optical Communication System (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光パルスの波形を整形し、増幅す
る超高速光通信用の波形整形光増幅装置に関す
る。
る超高速光通信用の波形整形光増幅装置に関す
る。
長尺の光伝送路に光パルスを伝搬させると、光
伝送路において損失と分散とを生じるために、光
パルスは減衰しかつそのパルス幅は広がる。この
パルス幅の帯域劣化をきたし、伝送可能なビツト
レートを制限する。
伝送路において損失と分散とを生じるために、光
パルスは減衰しかつそのパルス幅は広がる。この
パルス幅の帯域劣化をきたし、伝送可能なビツト
レートを制限する。
一般に、長距離の光通信には、光伝送路の途中
に光中継器を設置しなくてはならない。光中継器
には、一旦光信号を電気信号に変換しこれを再び
光信号に戻す再生中継器と、光信号を直接増幅す
る光増幅中継器とがある。
に光中継器を設置しなくてはならない。光中継器
には、一旦光信号を電気信号に変換しこれを再び
光信号に戻す再生中継器と、光信号を直接増幅す
る光増幅中継器とがある。
再生中継器には、レーザ光の外部変調ないしは
レーザ光源の直接変調が用いられる。しかし、外
部変調に用いられる光変調器は、高速変調が可能
であるが、挿入損失が大きいために長距離伝送に
は適さない。一方、レーザ光源の直接変調は、光
出力の点では問題はあまり生じないが、例えば半
導体レーザの場合、クロツク周波数が1GHz以上
になると安定に高速変調を行なうことが難しくな
るという欠点がある。
レーザ光源の直接変調が用いられる。しかし、外
部変調に用いられる光変調器は、高速変調が可能
であるが、挿入損失が大きいために長距離伝送に
は適さない。一方、レーザ光源の直接変調は、光
出力の点では問題はあまり生じないが、例えば半
導体レーザの場合、クロツク周波数が1GHz以上
になると安定に高速変調を行なうことが難しくな
るという欠点がある。
このため、時分割多重などの方法により光パル
スを多重化し、高速大容量の信号を長距離にわた
つて伝送する目的には、再生中継器はあまり適さ
ない。
スを多重化し、高速大容量の信号を長距離にわた
つて伝送する目的には、再生中継器はあまり適さ
ない。
これに対し、光増幅中継器によれば、その広帯
域性により時分割多重された光を直接増幅するこ
とができるので、もし光伝送路が損失制限により
伝送可能距離がきまつている場合には、光増幅を
利用した光増幅中継器を用いることにより超高速
信号の長距離伝送が実現できる。
域性により時分割多重された光を直接増幅するこ
とができるので、もし光伝送路が損失制限により
伝送可能距離がきまつている場合には、光増幅を
利用した光増幅中継器を用いることにより超高速
信号の長距離伝送が実現できる。
しかしながら、光増幅中継器として、従来は専
らレーザ増幅器が用いられていたため、光伝送路
の分散により帯域が劣化しパルス幅が広がる場合
にあつてはその対策を講ずることができず、この
ような場合には適切な光中継ができないという欠
点があつた。
らレーザ増幅器が用いられていたため、光伝送路
の分散により帯域が劣化しパルス幅が広がる場合
にあつてはその対策を講ずることができず、この
ような場合には適切な光中継ができないという欠
点があつた。
この発明の目的は、上述したような従来の欠点
を解消し光パルスの波形を整形し増幅する超高速
信号の長距離伝送用の光中継器の適した波形整形
光増幅装置を提供することにある。
を解消し光パルスの波形を整形し増幅する超高速
信号の長距離伝送用の光中継器の適した波形整形
光増幅装置を提供することにある。
この発明の他の目的は、レーザ光源を直接変調
して得られた光パルスのピーク値を高め、かつパ
ルス幅を狭めて尖鋭化することにより、時分割多
重通信などに適した波形の鋭い信号光パルスを発
生しうる波形整形光増幅装置を提供することにあ
る。
して得られた光パルスのピーク値を高め、かつパ
ルス幅を狭めて尖鋭化することにより、時分割多
重通信などに適した波形の鋭い信号光パルスを発
生しうる波形整形光増幅装置を提供することにあ
る。
この発明によれば、光伝送路を伝搬してパルス
幅の広がつた光パルスのパルス幅を狭めて増幅
し、尖鋭な大振幅の光パルスを出力として得るこ
とができる。また、レーザ光源を直接変調して得
られたパルス幅の広い光パルスのパルス幅を狭め
て増幅し、尖鋭な光パルスを出力として取り出す
ことができる。
幅の広がつた光パルスのパルス幅を狭めて増幅
し、尖鋭な大振幅の光パルスを出力として得るこ
とができる。また、レーザ光源を直接変調して得
られたパルス幅の広い光パルスのパルス幅を狭め
て増幅し、尖鋭な光パルスを出力として取り出す
ことができる。
次に、この発明による波形整形光増幅装置につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。
いて、図面を参照して詳細に説明する。
第１図は、この発明の一実施例の構成をブロツ
ク図により示したものである。
ク図により示したものである。
第１図において、１は入力信号としての２値符
号化された光パルスで、波長は1.55μｍ、クロツ
ク周波数すなわちビツトレイト1.6Gb／ｓであ
る。光伝送路を伝搬してきた入力信号１は、パル
ス幅が0.5nsに広がつており、その信号レベルは
ピーク値で−30dBｍと微弱である。２は光分岐
器であり、これにより入力信号１の一部はタイミ
ング抽出回路３に送られ、他方の分岐出力は光合
波器７を介して光フアイバ誘導散乱増幅媒体８に
結合される。タイミング抽出回路３は入力信号１
のクロツク周波数1.6GHzを抽出し、このクロツ
ク周波数でもつて光励起用モード同期レーザ５を
制御し、このモード同期レーザ５から発生するモ
ード同期光パルス６をクロツク周波数に同期させ
る。このモード同期光パルス６の波長は1.32μ
ｍ、パルス幅は0.1nsである。４は可変遅延回路
であり、多層膜干渉フイルタを用いた光合波器７
にて入力信号１の光パルスのピークとモード同期
光パルス６のピークとが重なるように、タイミン
グを調整するのに用いられる。
号化された光パルスで、波長は1.55μｍ、クロツ
ク周波数すなわちビツトレイト1.6Gb／ｓであ
る。光伝送路を伝搬してきた入力信号１は、パル
ス幅が0.5nsに広がつており、その信号レベルは
ピーク値で−30dBｍと微弱である。２は光分岐
器であり、これにより入力信号１の一部はタイミ
ング抽出回路３に送られ、他方の分岐出力は光合
波器７を介して光フアイバ誘導散乱増幅媒体８に
結合される。タイミング抽出回路３は入力信号１
のクロツク周波数1.6GHzを抽出し、このクロツ
ク周波数でもつて光励起用モード同期レーザ５を
制御し、このモード同期レーザ５から発生するモ
ード同期光パルス６をクロツク周波数に同期させ
る。このモード同期光パルス６の波長は1.32μ
ｍ、パルス幅は0.1nsである。４は可変遅延回路
であり、多層膜干渉フイルタを用いた光合波器７
にて入力信号１の光パルスのピークとモード同期
光パルス６のピークとが重なるように、タイミン
グを調整するのに用いられる。
光合波器７を出射した入力信号１と励起用のモ
ード同期光パルス６とは重ね合わさつて光フアイ
バ誘導散乱増幅媒体８に入射する。この光フアイ
バ誘導散乱増幅媒体８からの出射光は、多層膜干
渉フイルタを用いた光分波器９に導かれ、透過し
てきた励起光が除去され、出力信号１０として、
パルス幅が0.1ns、ピーク値が0dBｍの波形が整
形され増幅された光パルス符号列が得られる。
ード同期光パルス６とは重ね合わさつて光フアイ
バ誘導散乱増幅媒体８に入射する。この光フアイ
バ誘導散乱増幅媒体８からの出射光は、多層膜干
渉フイルタを用いた光分波器９に導かれ、透過し
てきた励起光が除去され、出力信号１０として、
パルス幅が0.1ns、ピーク値が0dBｍの波形が整
形され増幅された光パルス符号列が得られる。
光フアイバ中の誘導散乱を用いた光増幅につい
ては、例えば、1980年８月14日発行のエレクトロ
ニクスレターズ（Electronics Letters）、第16
巻、第658頁から660頁に記載の、この発明の発明
者の一人である鴬尾他による論文を参照された
い。光フアイバとして単一モードフアイバを用
い、低分散・低損失の波長域で強く励起すれば、
数十Ｗ程度の励起入力で容易に40dB以上の小信
号増幅利得が得られる。
ては、例えば、1980年８月14日発行のエレクトロ
ニクスレターズ（Electronics Letters）、第16
巻、第658頁から660頁に記載の、この発明の発明
者の一人である鴬尾他による論文を参照された
い。光フアイバとして単一モードフアイバを用
い、低分散・低損失の波長域で強く励起すれば、
数十Ｗ程度の励起入力で容易に40dB以上の小信
号増幅利得が得られる。
増幅利得をもつとも大きくするような、励起光
（周波数νP）と被増幅信号光（周波数νS）との
周波数差νP−νSは、光フアイバのコア径や屈折
率分布を変えて光フアイバの分散特性を変え、こ
れにより位相整合条件を制御することにより、
100cm-1程度から3000cm-1程度まで比較的広範囲
に自由に変えることができる。
（周波数νP）と被増幅信号光（周波数νS）との
周波数差νP−νSは、光フアイバのコア径や屈折
率分布を変えて光フアイバの分散特性を変え、こ
れにより位相整合条件を制御することにより、
100cm-1程度から3000cm-1程度まで比較的広範囲
に自由に変えることができる。
通常のレーザ媒質を用いるレーザ増幅器は、励
起のON−OFFに対する応答時間が媒質の縦緩和
時間T1によつてほぼ決まるため、例えば半導体
レーザの場合でナノ秒程度以下の高速スイツチン
グは困難であるが、誘導散乱の応答時間は媒質の
コヒーレントな時間T2によつてほぼ決まり、媒
質が光フアイバの場合にはピコ秒程度の高速な応
答が可能であるため、励起光パルスとしてモード
同期光パルスのような幅の狭い光パルスを用いて
も充分これに追随できる。誘導利得は励起光の強
度に関して指数関数的に変化するので、背景光成
分の少ない尖鋭なモード同期光パルスで励起すれ
ば、パルス幅の広い信号入力のパルス幅を狭めて
増幅することができる。
起のON−OFFに対する応答時間が媒質の縦緩和
時間T1によつてほぼ決まるため、例えば半導体
レーザの場合でナノ秒程度以下の高速スイツチン
グは困難であるが、誘導散乱の応答時間は媒質の
コヒーレントな時間T2によつてほぼ決まり、媒
質が光フアイバの場合にはピコ秒程度の高速な応
答が可能であるため、励起光パルスとしてモード
同期光パルスのような幅の狭い光パルスを用いて
も充分これに追随できる。誘導利得は励起光の強
度に関して指数関数的に変化するので、背景光成
分の少ない尖鋭なモード同期光パルスで励起すれ
ば、パルス幅の広い信号入力のパルス幅を狭めて
増幅することができる。
５の励起用モード同期レーザとして、例えば、
波長1.32μｍのNd：YAGレーザを用いることが
できる。この場合、単一モードフアイバの分散特
性を変えることにより、波長1.35μｍから1.55μ
ｍにかけての半導体レーザ光を増幅することがで
きる。従つて、光伝送システムの設計上極めて好
都合である。
波長1.32μｍのNd：YAGレーザを用いることが
できる。この場合、単一モードフアイバの分散特
性を変えることにより、波長1.35μｍから1.55μ
ｍにかけての半導体レーザ光を増幅することがで
きる。従つて、光伝送システムの設計上極めて好
都合である。
モード同期光パルス６の繰り返し周波数を高め
ることが困難な場合には、レーザ発振器の外部
で、例えば半透鏡と光遅延回路とを用いて多重化
し、光パルスの繰り返しを高める方法を用いると
よい。これにより、８の光フアイバ誘導散乱増幅
器用の励起光パルスの繰り返しが高められる。
ることが困難な場合には、レーザ発振器の外部
で、例えば半透鏡と光遅延回路とを用いて多重化
し、光パルスの繰り返しを高める方法を用いると
よい。これにより、８の光フアイバ誘導散乱増幅
器用の励起光パルスの繰り返しが高められる。
以上述べたごとく、この発明によれば、光パル
スの波形を整形し増幅する、超高速信号の長距離
伝送や時分割多重に適した波形整形光増幅装置が
得られる。
スの波形を整形し増幅する、超高速信号の長距離
伝送や時分割多重に適した波形整形光増幅装置が
得られる。
なお、この発明は、上述した一実施例に見られ
る構成のみに限定されることなく、もちろんいく
つかの変形が考えられる。
る構成のみに限定されることなく、もちろんいく
つかの変形が考えられる。
例えば、可変遅延回路４をタイミング抽出回路
３と励起用モード同期レーザ５との間に設けた
が、この代りに、励起用モード同期レーザ５と光
合波器７との間に光遅延回路を設けることによつ
ても同様の効果が得られる。また、光分岐器２と
光合波器７との間に光遅延回路を設け、ここで入
力信号１を遅延させることによつて入力信号１と
モード同期光パルス６とのタイミングを合わせる
ようにもできる。
３と励起用モード同期レーザ５との間に設けた
が、この代りに、励起用モード同期レーザ５と光
合波器７との間に光遅延回路を設けることによつ
ても同様の効果が得られる。また、光分岐器２と
光合波器７との間に光遅延回路を設け、ここで入
力信号１を遅延させることによつて入力信号１と
モード同期光パルス６とのタイミングを合わせる
ようにもできる。
また、この実施例においては、光合波器７や光
分波器９として多層膜干渉フイルタを用いたが、
この代りに、例えば回折格子分光器などを用いる
こともできる。
分波器９として多層膜干渉フイルタを用いたが、
この代りに、例えば回折格子分光器などを用いる
こともできる。
また、光送信部で送信光パルスのピーク値を高
め、かつ光パルス幅を狭める目的に本発明の波形
整形光増幅装置を使用するときは、前記実施例で
述べたタイミング抽出回路３を特に使用する必要
は無く、送信部からタイミング信号を直接持つて
きてもよい。
め、かつ光パルス幅を狭める目的に本発明の波形
整形光増幅装置を使用するときは、前記実施例で
述べたタイミング抽出回路３を特に使用する必要
は無く、送信部からタイミング信号を直接持つて
きてもよい。
なお、この発明の実施例においては、パルス振
幅変調により符号化された光パルスとして２値符
号化された光パルスを用いた場合について説明し
たが光パルスとしては多値符号化パルスであつて
も、またアナログ値をもつた光パルスであつて
も、もちろん差しつかえない。
幅変調により符号化された光パルスとして２値符
号化された光パルスを用いた場合について説明し
たが光パルスとしては多値符号化パルスであつて
も、またアナログ値をもつた光パルスであつて
も、もちろん差しつかえない。
第１図は、この発明の一実施例の構成を示すブ
ロツク図である。 第１図において、１……入力信号、２……光分
岐器、３……タイミング抽出回路、４……可変遅
延回路、５……光励起用モード同期レーザ、６…
…モード同期光パルス、７……光合波器、８……
光フアイバ誘導散乱増幅媒体、９……光分波器、
１０……出力信号である。
ロツク図である。 第１図において、１……入力信号、２……光分
岐器、３……タイミング抽出回路、４……可変遅
延回路、５……光励起用モード同期レーザ、６…
…モード同期光パルス、７……光合波器、８……
光フアイバ誘導散乱増幅媒体、９……光分波器、
１０……出力信号である。
Claims (1)
- １ パルス振幅変調により符号化された光パルス
の波形を整形し増幅する波形整形光増幅装置にお
いて、光フアイバ誘導散乱増幅媒体と光励起用モ
ード同期レーザとを備え、前記光パルスのクロツ
ク周波数に同期して前記光励起用モード同期レー
ザから発生せしめられるモード同期光パルスと前
記光パルスとを重畳して前記光フアイバ誘導散乱
増幅媒体に入力し、前記光パルスの波形を整形し
増幅することを特徴とする波形整形光増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147415A JPS5848513A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 波形整形光増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147415A JPS5848513A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 波形整形光増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848513A JPS5848513A (ja) | 1983-03-22 |
| JPS6159574B2 true JPS6159574B2 (ja) | 1986-12-17 |
Family
ID=15429781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56147415A Granted JPS5848513A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 波形整形光増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848513A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6870946B1 (en) | 1998-08-06 | 2005-03-22 | Secugen Corporation | Compact optical fingerprint capturing and recognition system |
| US6917695B2 (en) | 1998-11-12 | 2005-07-12 | Secugen Corporation | High contrast, low distortion optical acquisition system for image capturing |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6217736A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光パルス幅圧縮増幅方法 |
| JPH0252535A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-22 | Fujitsu Ltd | 全光処理中継装置 |
| JP3137632B2 (ja) * | 1989-08-31 | 2001-02-26 | 富士通株式会社 | 光ファイバ増幅器を備えた光通信方式 |
| JP4871625B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-02-08 | 株式会社日本クライメイトシステムズ | 車両用空調装置のシール構造 |
| DE112016002585T5 (de) * | 2015-06-10 | 2018-05-24 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Pulslaservorrichtung |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP56147415A patent/JPS5848513A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6870946B1 (en) | 1998-08-06 | 2005-03-22 | Secugen Corporation | Compact optical fingerprint capturing and recognition system |
| US6917695B2 (en) | 1998-11-12 | 2005-07-12 | Secugen Corporation | High contrast, low distortion optical acquisition system for image capturing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5848513A (ja) | 1983-03-22 |
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