JP2904445B2 - 光伝送装置 - Google Patents
光伝送装置Info
- Publication number
- JP2904445B2 JP2904445B2 JP3035619A JP3561991A JP2904445B2 JP 2904445 B2 JP2904445 B2 JP 2904445B2 JP 3035619 A JP3035619 A JP 3035619A JP 3561991 A JP3561991 A JP 3561991A JP 2904445 B2 JP2904445 B2 JP 2904445B2
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- Japan
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- optical
- dispersion
- dispersion medium
- transmission
- optical amplifier
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速光伝送システム、
長中継伝送システムにおいて必要とされる光伝送装置に
関する。
長中継伝送システムにおいて必要とされる光伝送装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】高速・長中継デジタル光伝送システムを
実現する上で、伝送路である光ファイバの分散と伝送さ
れる信号光のスペクトル広がりによる波形歪みが大きな
問題であった。それを解決する方法として、ファイバの
分散を零にするのが最も有効な方法である。しかし、あ
るファイバが与えられたときそのファイバの分散は、あ
る特定の波長（零分散波長）で零となるのみで、零分散
波長の両側で分散の符号が反転し、零分散波長からずれ
るに従って大きくなって行く。現実のシステムを考えた
場合、ファイバおよび光源の波長特性のバラツキを考え
たとき、例えファイバの零分散波長を用いたシステムで
も、光源の波長と施設されるファイバの零分散波長は完
全には一致せず有限の分散σを持つことになる。そこ
で、図４のように伝送路であるファイバの分散とちょう
ど反対の分散（−σ）を持った分散媒質（例えばファイ
バ）を接続しトータルの分散を零にすることにより、分
散による波形劣化を除去した後に受光素子で電気信号に
変換することができる。
実現する上で、伝送路である光ファイバの分散と伝送さ
れる信号光のスペクトル広がりによる波形歪みが大きな
問題であった。それを解決する方法として、ファイバの
分散を零にするのが最も有効な方法である。しかし、あ
るファイバが与えられたときそのファイバの分散は、あ
る特定の波長（零分散波長）で零となるのみで、零分散
波長の両側で分散の符号が反転し、零分散波長からずれ
るに従って大きくなって行く。現実のシステムを考えた
場合、ファイバおよび光源の波長特性のバラツキを考え
たとき、例えファイバの零分散波長を用いたシステムで
も、光源の波長と施設されるファイバの零分散波長は完
全には一致せず有限の分散σを持つことになる。そこ
で、図４のように伝送路であるファイバの分散とちょう
ど反対の分散（−σ）を持った分散媒質（例えばファイ
バ）を接続しトータルの分散を零にすることにより、分
散による波形劣化を除去した後に受光素子で電気信号に
変換することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術においては次のような問題があった。一般に、光信号
の強度を電気信号に変換する直接検波方式は簡便でかつ
特性も優れているため実用装置として広く用いられてい
る。しかし、直接検波方式において復調される電気信号
のＳ／Ｎ比はＯ／Ｅ変換部の雑音特性と入力光信号パワ
ーで決定されるため、分散媒質を付加するとその媒質が
有する損失分だけ受信感度の低下をもたらす。このこと
は送信側についても同様なことが言える。即ち、送信出
力が分散媒質の損失分だけ減少し、送信受信レベル差と
して伝送路に割り振れる許容損失が減少する。つまり、
分散による波形劣化を補償するために送受信レベル差の
減少が同時に生じるため現実的な有効な方法とは言えな
かった。
術においては次のような問題があった。一般に、光信号
の強度を電気信号に変換する直接検波方式は簡便でかつ
特性も優れているため実用装置として広く用いられてい
る。しかし、直接検波方式において復調される電気信号
のＳ／Ｎ比はＯ／Ｅ変換部の雑音特性と入力光信号パワ
ーで決定されるため、分散媒質を付加するとその媒質が
有する損失分だけ受信感度の低下をもたらす。このこと
は送信側についても同様なことが言える。即ち、送信出
力が分散媒質の損失分だけ減少し、送信受信レベル差と
して伝送路に割り振れる許容損失が減少する。つまり、
分散による波形劣化を補償するために送受信レベル差の
減少が同時に生じるため現実的な有効な方法とは言えな
かった。
【０００４】本発明は前記課題を解決するもので、伝送
路の分散を補償する分散媒質を付加しながら、分散媒質
の損失が受信感度の劣化を招かない構成を可能にした光
伝送装置の提供を目的とする。
路の分散を補償する分散媒質を付加しながら、分散媒質
の損失が受信感度の劣化を招かない構成を可能にした光
伝送装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、１台又は複数
の光増幅器と光電気変換部を有する光受信回路、あるい
は１台又は複数の光増幅器と電気光変換部を有する光送
信回路、もしくはその両方を用いる光伝送装置におい
て、前記光受信回路もしくは光送信回路のうち少なくと
も一つの回路において、光増幅器と前記光電気もしくは
電気光変換部との間に、伝送路の分散特性を補償する分
散性媒質を有することを特徴とする。
の光増幅器と光電気変換部を有する光受信回路、あるい
は１台又は複数の光増幅器と電気光変換部を有する光送
信回路、もしくはその両方を用いる光伝送装置におい
て、前記光受信回路もしくは光送信回路のうち少なくと
も一つの回路において、光増幅器と前記光電気もしくは
電気光変換部との間に、伝送路の分散特性を補償する分
散性媒質を有することを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明によれば、光増幅器と分散媒質を装置に
適した組み合せにより、伝送装置の性能が分散媒質の損
失により低下することなく、伝送路の分散を補償するこ
とができる。
適した組み合せにより、伝送装置の性能が分散媒質の損
失により低下することなく、伝送路の分散を補償するこ
とができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明による第１、第２、第３、第４
実施例を図面に基づき説明する。本発明においては、光
増幅器と分散媒質を装置に適した組み合せにより、伝送
装置の性能が分散媒質の損失により低下することなく、
伝送路の分散を補償することができる。即ち、直接検波
方式では、光電気変換部でＳ／Ｎが決定され、かつベー
スバンド電気信号に変換されてしまうため伝送路の分散
の影響を光電気変換後では等化できない。従って、Ｓ／
Ｎを決定する回路の前に分散媒質を挿入するしかないた
めに、その損失に敏感に送受信レベル差の減少に反映さ
れてしまっていた。かかる不具合を解決すべく本発明の
図５の光増幅器ＯＡとＯ／Ｅ変換部とからなる受信装置
は、初段の光増幅器ＯＡで受信機としてのＳ／Ｎが決定
され更にＯ／Ｅ単独で受信するよりも高感度になる。し
かも、光増幅された後では、光信号のレベルそのもの
は、Ｓ／Ｎに敏感でない。そこで、ＯＡの出力レベルが
Ｏ／Ｅの受信感度より十分高く設定することにより、Ｏ
ＡとＯＥの間に分散媒質を挿入しても受信感度には影響
せず分散を補償できる構成が可能となる。
実施例を図面に基づき説明する。本発明においては、光
増幅器と分散媒質を装置に適した組み合せにより、伝送
装置の性能が分散媒質の損失により低下することなく、
伝送路の分散を補償することができる。即ち、直接検波
方式では、光電気変換部でＳ／Ｎが決定され、かつベー
スバンド電気信号に変換されてしまうため伝送路の分散
の影響を光電気変換後では等化できない。従って、Ｓ／
Ｎを決定する回路の前に分散媒質を挿入するしかないた
めに、その損失に敏感に送受信レベル差の減少に反映さ
れてしまっていた。かかる不具合を解決すべく本発明の
図５の光増幅器ＯＡとＯ／Ｅ変換部とからなる受信装置
は、初段の光増幅器ＯＡで受信機としてのＳ／Ｎが決定
され更にＯ／Ｅ単独で受信するよりも高感度になる。し
かも、光増幅された後では、光信号のレベルそのもの
は、Ｓ／Ｎに敏感でない。そこで、ＯＡの出力レベルが
Ｏ／Ｅの受信感度より十分高く設定することにより、Ｏ
ＡとＯＥの間に分散媒質を挿入しても受信感度には影響
せず分散を補償できる構成が可能となる。
【０００８】第１実施例。図１は、上記原理を用いて光
受信部を構成した場合である。Ｃは同軸ケーブル、Ｏ／
Ｅは光・電気変換回路、Ｄは分散媒質、ＯＡ１およびＯ
Ａ２は光増幅器、Ｆは光ファイバである。ＯＡ２は分散
媒質の損失が大きい場合に必要となる。
受信部を構成した場合である。Ｃは同軸ケーブル、Ｏ／
Ｅは光・電気変換回路、Ｄは分散媒質、ＯＡ１およびＯ
Ａ２は光増幅器、Ｆは光ファイバである。ＯＡ２は分散
媒質の損失が大きい場合に必要となる。
【０００９】第２実施例。図２は、光中継器として光増
幅器を用いた場合の実施例である。２台の光増幅器の間
に、伝送路のファイバの分散に対し予め逆の分散を与え
る分散媒質を挿入することにより伝送路の分散を補償す
る。図２において、Ｆ１及びＦ２は光ファイバ、Ｄは分
散媒質、ＯＡ１及びＯＡ２は光増幅器である。第一段の
光増幅器ＯＡ１により伝送路で減衰した光信号を増幅し
た後、第１実施例と同様の原理・構成で光信号の出力特
性を損なうことなく、伝送路の分散を補償できる。該装
置の場合、到達した光信号を最初に増幅するＯＡ１でＳ
／Ｎが決定されるので、その後段分散媒質はＳ／Ｎ比劣
化を来たすことなく分散を補償することができる。ただ
し、第一段の光増幅器の光出力が十分に高い場合あるい
は分散媒質の損失が無視できる場合、ＯＡ２は省略する
ことができる。
幅器を用いた場合の実施例である。２台の光増幅器の間
に、伝送路のファイバの分散に対し予め逆の分散を与え
る分散媒質を挿入することにより伝送路の分散を補償す
る。図２において、Ｆ１及びＦ２は光ファイバ、Ｄは分
散媒質、ＯＡ１及びＯＡ２は光増幅器である。第一段の
光増幅器ＯＡ１により伝送路で減衰した光信号を増幅し
た後、第１実施例と同様の原理・構成で光信号の出力特
性を損なうことなく、伝送路の分散を補償できる。該装
置の場合、到達した光信号を最初に増幅するＯＡ１でＳ
／Ｎが決定されるので、その後段分散媒質はＳ／Ｎ比劣
化を来たすことなく分散を補償することができる。ただ
し、第一段の光増幅器の光出力が十分に高い場合あるい
は分散媒質の損失が無視できる場合、ＯＡ２は省略する
ことができる。
【００１０】第３実施例。図３は、送信部での実施例で
ある。送信部において、伝送路のファイバの分散に対し
予め逆の分散を与え分散媒質とそれによる光損失を補う
光増幅器により構成されている。図３において、Ｃは同
軸ケーブル、Ｅ／Ｏは電気・光変換回路、Ｄは分散媒
質、ＯＡは光増幅器、Ｆは光ファイバである。分散媒質
Ｄを用いないで直接光増幅器ＯＡに電気光変換部Ｅ／Ｏ
出力を入力する構成において、光増幅器ＯＡとしてＥｒ
−ドープ光ファイバ増幅器を用いた場合、電気光変換部
Ｅ／Ｏの光出力パワーＰ０は光増幅器ＯＡの利得分だけ
増幅されるが、光増幅器ＯＡの３ｄＢ飽和出力以上とな
る光増幅器ＯＡの入力パワーＰｉｎより増加させても、
光増幅器ＯＡが出力飽和し光出力パワーはほとんど増加
しない。図３のように分散媒質Ｄを電気光変換部Ｅ／Ｏ
と光増幅器ＯＡの間に挿入することにより、分散媒質Ｄ
の損失を光増幅器ＯＡで補償できるだけでなく、更に増
幅できる。とりわけ、飽和が生じているような条件下で
は、光増幅器ＯＡの未飽和利得に対し減じた分だけ、分
散媒質Ｄの損失は全く光増幅器ＯＡの出力パワーに影響
しない。例えば、光増幅器ＯＡの飽和により１０ｄＢ利
得圧縮が生じた場合、分散媒質Ｄの損失が１０ｄＢ以下
であれば、この送信部光出力パワーは分散媒質Ｄを挿入
しないものと同等となり、分散媒質Ｄによる損失によっ
て出力性能が劣化しない。
ある。送信部において、伝送路のファイバの分散に対し
予め逆の分散を与え分散媒質とそれによる光損失を補う
光増幅器により構成されている。図３において、Ｃは同
軸ケーブル、Ｅ／Ｏは電気・光変換回路、Ｄは分散媒
質、ＯＡは光増幅器、Ｆは光ファイバである。分散媒質
Ｄを用いないで直接光増幅器ＯＡに電気光変換部Ｅ／Ｏ
出力を入力する構成において、光増幅器ＯＡとしてＥｒ
−ドープ光ファイバ増幅器を用いた場合、電気光変換部
Ｅ／Ｏの光出力パワーＰ０は光増幅器ＯＡの利得分だけ
増幅されるが、光増幅器ＯＡの３ｄＢ飽和出力以上とな
る光増幅器ＯＡの入力パワーＰｉｎより増加させても、
光増幅器ＯＡが出力飽和し光出力パワーはほとんど増加
しない。図３のように分散媒質Ｄを電気光変換部Ｅ／Ｏ
と光増幅器ＯＡの間に挿入することにより、分散媒質Ｄ
の損失を光増幅器ＯＡで補償できるだけでなく、更に増
幅できる。とりわけ、飽和が生じているような条件下で
は、光増幅器ＯＡの未飽和利得に対し減じた分だけ、分
散媒質Ｄの損失は全く光増幅器ＯＡの出力パワーに影響
しない。例えば、光増幅器ＯＡの飽和により１０ｄＢ利
得圧縮が生じた場合、分散媒質Ｄの損失が１０ｄＢ以下
であれば、この送信部光出力パワーは分散媒質Ｄを挿入
しないものと同等となり、分散媒質Ｄによる損失によっ
て出力性能が劣化しない。
【００１１】第４実施例。図６は、具体的に分散媒質と
して光ファイバを用いた場合の実施例である。光増幅器
として希土類イオン（エルビウム）を添加したファイバ
増幅器を用いた例である。伝送路として用いた分散シフ
トファイバ１５０ｋｍ（Ｆ１）での波長分散を光増幅器
（ＯＡ）と光電気変換（Ｏ／Ｅ）の間に挿入した分散媒
質（光ファイバＦ２；ただしＦ１とは波長分散の符号が
反対でその値も大きい）で打ち消す構成である。即ち、
図７・図８に示す如く、実験により分散補償の効果を確
認することができた。
して光ファイバを用いた場合の実施例である。光増幅器
として希土類イオン（エルビウム）を添加したファイバ
増幅器を用いた例である。伝送路として用いた分散シフ
トファイバ１５０ｋｍ（Ｆ１）での波長分散を光増幅器
（ＯＡ）と光電気変換（Ｏ／Ｅ）の間に挿入した分散媒
質（光ファイバＦ２；ただしＦ１とは波長分散の符号が
反対でその値も大きい）で打ち消す構成である。即ち、
図７・図８に示す如く、実験により分散補償の効果を確
認することができた。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
受信回路若しくは光送信回路で、又はその両方で補償用
の分散媒質の損失に特性を損なわれることなく、それぞ
れの伝送路のファイバの分散を補償することができ、長
距離伝送後にも波形歪みのない光信号を得ることができ
る。
受信回路若しくは光送信回路で、又はその両方で補償用
の分散媒質の損失に特性を損なわれることなく、それぞ
れの伝送路のファイバの分散を補償することができ、長
距離伝送後にも波形歪みのない光信号を得ることができ
る。
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施例の構成を示す図である。
【図４】従来の構成を示す図である。
【図５】本発明の光増幅器を用いた受信回路の構成例を
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明の第４実施例の構成を示す図である。
【図７】本発明の第４実施例の分散媒質なしの時の１５
０Ｋｍ伝送後の波形図である。
０Ｋｍ伝送後の波形図である。
【図８】本発明の第４実施例の分散媒質ありの時の１５
０Ｋｍ伝送後の波形図である。
０Ｋｍ伝送後の波形図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/00 H04B 9/00
Claims (1)
- 【請求項１】 １台又は複数の光増幅器と光電気変換部
を有する光受信回路、あるいは１台又は複数の光増幅器
と電気光変換部を有する光送信回路、もしくはその両方
を用いる光伝送装置において、 前記光受信回路もしくは光送信回路のうち少なくとも一
つの回路において、光増幅器と前記光電気もしくは電気
光変換部との間に、 伝送路の分散特性を補償する分散性媒質を有すること、 を 特徴とする光伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035619A JP2904445B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 光伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035619A JP2904445B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 光伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248504A JPH04248504A (ja) | 1992-09-04 |
| JP2904445B2 true JP2904445B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=12446873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3035619A Expired - Lifetime JP2904445B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 光伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2904445B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6930824B1 (en) | 1993-08-10 | 2005-08-16 | Fujitsu Limited | Optical amplifier which compensates for dispersion of a WDM optical signal |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2330318A1 (de) * | 1973-06-14 | 1975-01-09 | Siemens Ag | Optisches uebertragungssystem |
| JPS6265529A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-24 | Hitachi Cable Ltd | 光通信システムにおける分散補償法 |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP3035619A patent/JP2904445B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04248504A (ja) | 1992-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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