JP3764697B2

JP3764697B2 - Optical network

Info

Publication number: JP3764697B2
Application number: JP2002104254A
Authority: JP
Inventors: 正満藤原; 光啓手島; 勝美岩月
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP2003298511A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１のノードに配置される光源から光ファイバを介して伝送された連続光を第２のノードの光強度変調器に入力し、その連続光を他のネットワークから供給される信号により変調し、その変調信号光を次のノードへ送信する構成において、光強度変調器の偏波依存性を考慮し、第１のノードの光源から出力される連続光の偏光状態を高速に変化させて無偏光化する偏波スクランブラを用いた光ネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、光ネットワークの基本構成を示す。図１２(a) において、ノード１０−１，１０−２が光ファイバ１−１，１−２を介して接続される。ここでは、ノード１０−１に配置される光源１１から出力される連続光を光ファイバ１−１を介してノード１０−２へ伝送し、ノード１０−２の光強度変調器１２でその連続光を送信信号により変調し、その変調信号光を光ファイバ１−２を介してノード１０−１の受信器１３に折り返す構成とする。
【０００３】
このような光ネットワークとしては、例えばノード１０−２として光源を持たないユーザ端末を想定し、局側（ノード１０−１）から供給される光キャリアを、ユーザ側のネットワークから供給される送信信号で変調し、局側（ノード１０−１）に上り信号として折り返すようなアクセスネットワークがある。このような光ネットワークでは、光キャリアが伝送路の光ファイバを通過する間に、その偏波状態が時間的に任意に変化するので、ユーザ側で使用する光強度変調器には、透過特性として偏波依存性が小さいものが要求される。それに応える光強度変調器としては、電界吸収型光強度変調器（ＥＡ変調器）や、半導体光増幅器型光強度変調器（ＳＯＡ変調器）などがあり、これらを使用すれば図１２(a) に示す光ネットワークを構成することが可能である。
【０００４】
しかし、ＥＡ変調器は透過損失が大きいので、図１２(a) に示す光ネットワークを構成した場合には、信号ＳＮＲが大きく劣化することになる。さらに、近年は光源と光変調器が一体になったＥＡ−ＤＦＢレーザの開発に注力され、ＥＡ変調器単体がデバイスとして生産されることが極めて少なくなっており、量産化による製造コストの低下が望めない状況にある。また、ＳＯＡ変調器は、その増幅機能のために透過損失は小さいが、エルビウム添加光ファイバ増幅器などと比較して応答速度が遅いので、Ｇbit/s オーダの信号に対して波形劣化が著しい。
【０００５】
一方、偏波依存型の光強度変調器としてＬiＮbＯ₃光強度変調器がある。しかし、図１２(a) に示す光ネットワークでは、前述の理由により偏波依存型の光強度変調器を利用することができない。なお、光強度変調器の前段で偏波を制御する偏波制御器を用いれば使用可能になるが、ＷＤＭ信号伝送では各波長に対応する偏波制御器が必要になり、コストの面で不利である。しかし、ＬiＮbＯ₃光強度変調器は、ＥＡ変調器に比べて低透過損失かつ低コストであり、ＳＯＡ変調器に比べて高速変調に優れる利点がある。
【０００６】
そこで、図１２(a) に示す光源と光強度変調器が光ファイバを介して離れた位置にある光ネットワークにおいて、ＬiＮbＯ₃光強度変調器のような偏波依存型の光強度変調器の使用を可能にする構成が提案されている（参考文献：特開２０００−１９６５２３号公報）。これは、図１２(b) に示すように、光源１１の後段に偏波スクランブラ１４およびそれを駆動する発振器１５を配置し、光キャリアの偏波状態を規則的に回転させてその偏光度をゼロにすることにより、ノード１０−２の偏波依存型光強度変調器１６の偏波依存性の問題を解決するものである。これによれば、ＷＤＭ信号伝送においても偏波スクランブラは１つあればよく、前述の偏波制御器を波長数分備える構成に比べてコスト低減が可能である。
【０００７】
図１３は、偏波スクランブラの一例を示す。図において、偏波スクランブラは、発振器からの一定周波数の正弦波信号により、位相変調を与えることが可能なＹ軸（位相変調軸）と、それに直交する位相変調の影響をほとんど受けないＸ軸（非位相変調軸）をもち、Ｚ軸方向に進む入射光は、偏波軸がＸ軸およびＹ軸に対して45度の角度になるように入射され、発振器からの一定周期信号によりＹ軸のみ位相変調される。これにより、入射光の偏波状態が回転（スクランブル）して出力される。なお、偏光度は与える位相変調量で調整可能であり、特に偏光度をゼロにする条件については参考文献（IEEE Photon. Technol. Lett., vol.6, pp.1156-1158, 1994) などに詳しい。
【０００８】
このような偏波スクランブラを図１２(b) の光伝送システムに適用した場合のアイ開口（疑似ランダムパターン＝２⁷-1)の計算例を図１４(a) に示す。ただし、偏波スクランブラ出力の偏光度をゼロ、偏波スクランブラを駆動する正弦波信号周波数を５ＧHz、送信信号ビットレートを 2.5Ｇbit/s とし、受信した電気信号は送信信号ビットレートの 0.7倍の３dB幅をもつ低域通過フィルタを通過させるものとする。
【０００９】
また、偏波スクランブラを駆動する正弦波信号周波数を5.01ＧHzとした場合のアイ開口の計算例を図１４(b) に示す。図から明らかなように、正弦波信号周波数を５ＧHzから5.01ＧHzに変化させるとジッタが生じることがわかる。このジッタをなくすためには、一般に偏波スクランブラを駆動する正弦波信号周波数を送信信号ビットレートの自然数倍に合わせるとともに、両者の位相同期をとる必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１２(b) に示す構成では、偏波スクランブラを駆動する正弦波信号周波数を送信信号ビットレートの自然数倍に合わせ、さらにその両者の位相同期をとることは容易ではない。例えば、偏波スクランブラ１４を配置するノード１０−１と、偏波依存型光強度変調器１６を配置するノード１０−２が光ファイバ１−１を介して離れているために、同軸ケーブルなどを利用して両者の位相同期をとることは現実的でない。
【００１１】
本発明は、偏波スクランブラを駆動する正弦波信号と、偏波依存型光強度変調器に入力される送信信号ビットレートの位相同期を容易にとることができる光ネットワークを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１のノードに配置される光源から光ファイバを介して伝送された連続光を第２のノードの光強度変調器に入力し、その連続光を外部から入力される送信信号により変調し、その変調信号光を次のノードへ送信する構成であり、第１のノードに偏波スクランブラを備え、光源から出力される連続光を偏光度ゼロのスクランブル光に変換して出力する光ネットワークにおいて、第２のノードに、光強度変調器として用いる偏波依存型光強度変調器と、入力するスクランブル光のパワーの一部を分岐して入力し、偏波スクランブラを駆動する正弦波信号周波数のｎ倍（ｎは自然数）に相当するクロック電気信号を抽出するクロック電気信号抽出手段と、外部から入力される送信信号ビットレートとクロック電気信号を位相同期させて偏波依存型光強度変調器に入力する位相同期手段とを備える。
【００１３】
これにより、偏波スクランブラを駆動する正弦波信号と、偏波依存型光強度変調器に入力される送信信号ビットレートの位相同期をとることができ、偏波依存型光強度変調器から出力される変調信号光のジッタを低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の光ネットワークの第１の実施形態を示す。ここでは、２ノード間の光伝送システムを例に説明する。図において、ノード１０−１に配置される光源１１、偏波スクランブラ１４および発振器１５、ノード１０−１に光ファイバ１−１を介して接続されるノード１０−２に配置される偏波依存型光強度変調器１６は、図１２(b) に示すものと同様である。本実施形態では、ノード１０−２にさらに光分岐器２１、クロック抽出器２２、位相同期器２３を備える。
【００１５】
光源１１から出力される連続光は、発振器１５からの正弦波信号により駆動される偏波スクランブラ１４に入力され、偏光度ゼロのスクランブル光として出力される。このスクランブル光は、ノード１０−１から光ファイバ１−１を介してノード１０−２に伝送され、光分岐器２１で分岐される。分岐された一方のスクランブル光はクロック抽出器２２に入力され、偏波スクランブラ１４を駆動する正弦波信号周波数のｎ倍（ｎは自然数）に相当するクロック電気信号が抽出される。このクロック電気信号は位相同期器２３に入力され、ノード１０−２の外部から入力される送信信号ビットレートをクロック電気信号に位相同期させる。この偏波スクランブラ１４を駆動する正弦波信号に位相同期させた送信信号を偏波依存型光強度変調器１６に入力し、光分岐器２１で分岐された他方のスクランブル光を変調して出力する。
【００１６】
この構成では、例えば図１３に示す位相変調を利用する偏波スクランブラのように、強度に時間変化が生じない偏波スクランブラを用いる場合には、スクランブル光に局発光を注入してヘテロダイン検波を行うことによりクロック電気信号を抽出することができる。
【００１７】
これにより、偏波スクランブラ１４を駆動する正弦波信号と、偏波依存型光強度変調器１６に入力される送信信号ビットレートの位相同期をとることができ、偏波依存型光強度変調器１６から出力される変調信号光のジッタを低減することができる。
【００１８】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の光ネットワークの第２の実施形態を示す。本実施形態は、第１の実施形態のノード１０−２において、クロック抽出器２２と位相同期器２３との間に、クロック電気信号周波数を逓倍または分周する周波数逓倍／分周器２４を配置したことを特徴とする。ノード１０−１の構成は第１の実施形態と同様である。
【００１９】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の光ネットワークの第３の実施形態を示す。本実施形態は、第２の実施形態のノード１０−２において、光分岐器２１を偏波依存型光強度変調器１６の後段に配置し、その分岐した信号光を光電変換器２５で電気信号に変換し、クロック抽出器２６でクロック電気信号を抽出する構成にしたことを特徴とする。ノード１０−１の構成は第１の実施形態と同様である。
【００２０】
この構成では、例えば図１３に示す位相変調を利用する偏波スクランブラのように、強度に時間変化が生じない偏波スクランブラを用いた場合でも、偏波依存型光強度変調器１６の出力は、その偏波依存性によって強度変調（送信信号による強度変調とは別）され、光電変換器２５の出力電気信号から容易にクロック電気信号を抽出することが可能になる。
【００２１】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の光ネットワークの第４の実施形態を示す。本実施形態は、第２の実施形態のノード１０−２において、偏波依存型光強度変調器１６の前段に配置した光分岐器２１で分岐したスクランブル光を光電変換器２５で電気信号に変換し、クロック抽出器２６でクロック電気信号を抽出するために、光分岐器２１と光電変換器２５との間に偏光子２７を挿入したことを特徴とする。偏光子２７は、スクランブル光の単一偏波のみを透過するので、その出力光には必ずスクランブル光周波数に応じた強度変調が加わる。したがって、例えば図１３に示す位相変調を利用する偏波スクランブラを用いた場合でも、光電変換器２５の出力電気信号から容易にクロック電気信号を抽出することができる。
【００２２】
（第５の実施形態）
図５は、本発明の光ネットワークの第５の実施形態を示す。本実施形態は、第４の実施形態のノード１０−２において、偏光子２７を用いなくても、偏波スクランブラ１４の構成を限定することにより、光電変換器２５およびクロック抽出器２６でクロック電気信号の抽出を可能にしたものである。すなわち、光分岐器２１で分岐したスクランブル光を光電変換器２５で電気信号に変換し、クロック抽出器２６でクロック電気信号を抽出する構成にしたことを特徴とする。この実施形態に用いる偏波スクランブラ１４の構成例を以下に示す。
【００２３】
（偏波スクランブラの第１の構成例）
図６は、第５の実施形態における偏波スクランブラ１４の第１の構成例を示す。
【００２４】
図において、偏波スクランブラ１４は、光源１１からの連続光を発振器１５からの正弦波信号により変調する光強度変調器３１と、光強度変調器３１の出力光パルスを２分岐する光分岐器３２と、２分岐された各光パルスの偏波を相対的に直交させる偏波回転器３３および時間位置を相対的に（２ｎ−１）Ｔ／２だけずらす遅延線３４と（ｎは自然数）、偏波および時間位置を調整した光パルスを合波し、偏光度ゼロの光を出力する光合波器３５により構成される。なお、ここでは、２分岐した一方の経路に偏波回転器３３を配置し、他方の経路に遅延線３４を配置しているが、それらは相対的なものであるので、いずれか一方の経路にまとめて配置してもよい。
【００２５】
光強度変調器３１は、光源１１からの連続光を発振器１５からの正弦波信号により変調することにより、互いに時間位置が十分に離れた周期Ｔの光パルス（例えば図６(b) ）を出力する。光分岐器３２以下の構成では、その光パルスを入力して偏波状態が直交する２つの光パルスに分離し、さらにその時間位置を相対的に（２ｎ−１）Ｔ／２だけずらして１パルスごとに偏波の直交したスクランブル光（例えば図６(c) ）を生成する。このスクランブル光は時間的に強度変調されているので、ノード１０−２の光電変換器２５の出力から容易にクロック電気信号を抽出することができる。また、このスクランブル光は偏光度がゼロである。これは次のように説明される。
【００２６】
振幅および位相を変調されたＺ軸方向に進む光電界（Ｘ軸方向の光電界Ｅx 、Ｙ軸方向の光電界Ｅy ）は、
Ｅx(t)＝ａ₁(t) expｉ[(ω_ct−kz)−φ₁(t)] …(1)
Ｅy(t)＝ａ₂(t) expｉ[(ω_ct−kz)−φ₂(t)] …(2)
と表される。ここで、ω_c，ｋは、光電界の角周波数、波数である。ａ₁(t)、ａ₂(t)、φ₁(t)、φ₂(t)は、Ｘ軸方向変調振幅、Ｙ軸方向変調振幅、Ｘ軸方向変調位相、Ｙ軸方向変調位相を表す。
【００２７】
Ｙ軸方向成分がＸ軸方向成分に比べてεだけ位相を遅らせたとすると、正のＸ軸とθの角度をなす方向に透過軸をもつ偏光子を透過した後の光強度Ｉ（θ，ε）を考える。このとき、θ方向の電界ベクトル成分は、
Ｅ(t;θ;ε)＝Ｅx cosθ＋Ｅy exp(ｉε)sinθ …(3)
であり、その強度の時間平均は、

で与えられる。ここで、Ｊ_xx、Ｊ_yy、Ｊ_xy、Ｊ_yxは、次の可干渉性行列
【００２８】
【数１】

【００２９】
の各要素に対応する。Ｊの対角要素は実数であり、対角要素の和は光の全強度
ＴrＪ＝Ｊ_xx＋Ｊ_yy＝＜Ｅx Ｅx^*＞＋＜Ｅy Ｅy^*＞ …(6)
を表す。非対角要素は、一般に複素数であり、
Ｊ_xy＝Ｊ_yx ^* …(7)
｜Ｊ_xy｜＝｜Ｊ_yx｜≦(Ｊ_xx)^1/2(Ｊ_yy)^1/2 …(8)
なる関係がある。
【００３０】
ここで、偏光度ゼロの光とは、式(4) の値が、θ、εのいずれにも依存しない状態の光のことをいい、その必要十分条件は、
Ｊ_xy＝Ｊ_yx＝０ …(9)
Ｊ_xx＝Ｊ_yy …(10)
である（参考文献４：M.Born and E.Wolf, Principle of Optics, 4th ed,London: Pergamon Press, 1970, ch10-8)。
【００３１】
いま、スクランブル光の直交偏波成分は、光分岐器３２でパワーを均等に分岐されており、条件式(10)は満たされているので、条件式(9) が成り立てばスクランブル光の偏光度はゼロになる。実際、スクランブル光は、パルスごとに偏波の直交した光パルスが時間的に重ならないとしたので、光パルスの位相に係わらずａ₁(t)×ａ₂(t)はすべての時間においてゼロになる。したがって、条件式(9) が成立し、スクランブル光の偏光度をゼロであることが示される。
【００３２】
（偏波スクランブラの第２の構成例）
図７は、第５の実施形態における偏波スクランブラ１４の第２の構成例を示す。
【００３３】
図において、偏波スクランブラ１４は、光源１１からの連続光を発振器１５からの正弦波信号により変調する光強度変調器３１と、光強度変調器３１の出力光パルスを入力する偏波保持光ファイバ３６を用いた構成である。光強度変調器３１は、一定期間Ｔごとに同一の強度波形を繰り返し、かつ一定期間Ｔごとに位相が反転する周期Ｔの光パルス（図７(b) ）を発生する。偏波保持光ファイバ３６の速達軸３７と遅延軸３８には、電力比が１：１になるように光パルスが入力される。偏波保持光ファイバ３６の長さは、速達軸３７と遅延軸３８を通過した光パルスの間に、（２ｎ−１）Ｔ／２の遅延が与えられるように設定される。その結果、１つの光パルスは偏光状態が直交する２つの光パルスに分離され、図７(c) のように、１パルスごとに偏波の直交した光が生成される。
【００３４】
光強度変調器３１は、例えば図８に示すように、入力信号φ(t) と、特定の入力信号φ₀に対して、出力光電界が
Ｅ(φ(t)−φ₀)＝−Ｅ(−φ(t)−φ₀)
となる透過特性をもち、
φ(t)−φ₀＝φ(ｔ−２Ｔ)−φ₀＝−φ(ｔ−Ｔ)−φ₀
なる関係がある周期２Ｔの入力信号φ(t) で駆動される。すなわち、光強度変調器３１は、φ₀を境に透過特性の絶対値が等しいので、発振器１５から出力される周期２Ｔの入力信号φ(t) を用いて周期Ｔ（光電界まで含めると周期２Ｔ）の光パルスを生成することができる。
【００３５】
この偏波スクランブラの出力は、１パルスごとに時間的に重なりが生じても、その偏光度はゼロである。これは、次のように説明される。まず、偏波保持光ファイバ３６に入力される光パルスは、速達軸３７と遅延軸３８に対して45度の角度で入射されるので、偏波の直交した光パルスのパワーは互いに等しく、偏光度ゼロの条件式(10)は満たされる。また、簡単のためにφ₀＝０とすると、
【００３６】
【数２】

【００３７】
となり、偏光度がゼロであることが示される。途中、置換式t'＝ｔ−Ｔ/4、t"＝ｔ−Ｔ/2、t'" ＝ｔ− 3Ｔ/4を用いた。
【００３８】
このような偏波スクランブラは、スクランブル光の光パルスが時間的に重なりをもつ場合でも、スクランブル光の偏光度がゼロになるので、第１の構成例の偏波スクランブラよりも、光強度変調器３１における変調損（パルス損）を低減することができる。
【００３９】
（偏波スクランブラの第３の構成例）
図９は、第５の実施形態における偏波スクランブラ１４の第３の構成例を示す。
【００４０】
図において、偏波スクランブラ１４は、光源１１からの連続光を入力するマッハツェンダ型光強度変調器４１と、発振器１５からの正弦波信号を入力してマッハツェンダ型光強度変調器４１の駆動信号を出力する直流印加器４２および位相調整器４３と、マッハツェンダ型光強度変調器４１の出力光パルスを入力する偏波保持光ファイバ４４を用いた構成である。
【００４１】
マッハツェンダ型光強度変調器４１は、光源１１からの連続光を入力し、光パワーを均等に２分岐した経路に与えられる相対的な位相差に応じて振幅変調を行う。特に、大きさが等しく、互いに逆位相（逆符号）の信号で２つの経路をそれぞれ位相変調すると、図９(b) に示すような正弦波状の電界透過特性が得られる。なお、ここではφは逆位相信号の位相差を示し、時間平均差がφ₀（分離した２経路に位相差πを生じさせる量）であり、ピークツーピークで位相差πを生じさせる逆位相の正弦波信号で位相変調を行い、光パルスを生成する。ただし、２つの正弦波信号に加えられる時間平均差φ₀および位相差は、それぞれ直流印加器４２および位相調整器４３において与えられる。生成される光パルスは、偏波保持光ファイバ４４に入力され、第２の構成例と同様に１パルスごとに互いに偏波が直交したスクランブル光に変換される。
【００４２】
以上、第５の実施形態では、偏波依存型光強度変調器１６の前段に配置した光分岐器２１で分岐したスクランブル光を光電変換器２５で電気信号に変換し、クロック抽出器２６でクロック電気信号を抽出するために、偏波スクランブラ１４として図６〜９に示した構成のものを用いる必要があることを示した。これは、位相変調を利用する偏波スクランブラでは強度に時間変化が生じないために、スクランブル光を光電変換したとしても、その出力電気信号からクロック電気信号を抽出できないためである。
【００４３】
（第６の実施形態）
図１０は、本発明の光ネットワークの第６の実施形態を示す。本実施形態は、第５の実施形態（図５）のノード１０−１の光源１１に代えて、複数の波長の連続光を発生するＷＤＭ光源１７を用い、各波長の連続光を偏波スクランブラ１４で一括して偏光度ゼロのスクランブル光に変換する。ノード１０−２では、各波長のスクランブル光が光分波器１８で分波され、それぞれ第５の実施形態と同様にクロック電気信号を抽出し、送信信号ビットレートと位相同期させる。なお、偏波スクランブラ１４およびノード１０−２でクロック電気信号を抽出するための構成として、上記の他の実施形態のものを用いてもよい。
【００４４】
（第７の実施形態）
図１１は、本発明の光ネットワークの第７の実施形態を示す。
第６の実施形態では、各波長ごとにクロック電気信号を抽出して位相同期するための構成を備えたが、本実施形態では光分波器１８で分波された１波長のスクランブル光からクロック電気信号を抽出し、このクロック電気信号を各波長対応の位相同期器２３に分配し、それぞれ送信信号ビットレートと位相同期させる構成である。なお、偏波スクランブラ１４およびノード１０−２でクロック電気信号を抽出するための構成として、上記の他の実施形態のものを用いてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ネットワークは、光ファイバを介して伝送されるスクランブル光を変調する光強度変調器として偏波依存型光強度変調器を用いたときに、偏波スクランブラを駆動する正弦波信号周波数のｎ倍（ｎは自然数）に相当するクロック電気信号を抽出し、偏波スクランブラを駆動する正弦波信号と、偏波依存型光強度変調器に入力される送信信号ビットレートの位相同期をとることができ、偏波依存型光強度変調器から出力される変調信号光のジッタを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ネットワークの第１の実施形態を示す図。
【図２】本発明の光ネットワークの第２の実施形態を示す図。
【図３】本発明の光ネットワークの第３の実施形態を示す図。
【図４】本発明の光ネットワークの第４の実施形態を示す図。
【図５】本発明の光ネットワークの第５の実施形態を示す図。
【図６】第５の実施形態における偏波スクランブラ１４の第１の構成例を示す図。
【図７】第５の実施形態における偏波スクランブラ１４の第２の構成例を示す図。
【図８】光強度変調器３１の透過特性を示す図。
【図９】第５の実施形態における偏波スクランブラ１４の第３の構成例を示す図。
【図１０】本発明の光ネットワークの第５の実施形態を示す図。
【図１１】本発明の光ネットワークの第６の実施形態を示す図。
【図１２】光ネットワークの基本構成を示す図。
【図１３】偏波スクランブラの一例を示す図。
【図１４】偏波スクランブラを駆動する正弦波信号周波数とアイ開口の関係を示す図。
【符号の説明】
１光ファイバ
１０ノード
１１光源
１２光強度変調器
１３受信器
１４偏波スクランブラ
１５発振器
１６偏波依存型光強度変調器
１７ＷＤＭ光源
１８光分波器
２１光分岐器
２２クロック抽出器
２３位相同期器
２４周波数逓倍／分周器
２５光電変換器
２６クロック抽出器
２７偏光子
３１光強度変調器
３２光分岐器
３３偏波回転器
３４遅延線
３５光合波器
３６偏波保持光ファイバ
４１マッハツェンダ型光強度変調器
４２直流印加器
４３位相調整器
４４偏波保持光ファイバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention inputs continuous light transmitted from a light source arranged at a first node through an optical fiber to a light intensity modulator of a second node, and the continuous light is supplied from another network. In the configuration where the modulated signal light is transmitted to the next node, the polarization state of the continuous light output from the light source of the first node is changed at high speed in consideration of the polarization dependence of the light intensity modulator. The present invention relates to an optical network using a polarization scrambler that is depolarized.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 shows a basic configuration of an optical network. In FIG. 12A, nodes 10-1 and 10-2 are connected via optical fibers 1-1 and 1-2. Here, continuous light output from the light source 11 arranged at the node 10-1 is transmitted to the node 10-2 via the optical fiber 1-1, and the continuous light is transmitted by the light intensity modulator 12 of the node 10-2. Is modulated by the transmission signal, and the modulated signal light is folded back to the receiver 13 of the node 10-1 via the optical fiber 1-2.
[0003]
As such an optical network, for example, assuming a user terminal having no light source as the node 10-2, an optical carrier supplied from the station side (node 10-1) is used as a transmission signal supplied from the user side network. There is an access network that modulates the signal and returns it as an upstream signal to the station side (node 10-1). In such an optical network, the polarization state of the optical carrier changes arbitrarily in time while the optical carrier passes through the optical fiber of the transmission line. Therefore, the optical intensity modulator used on the user side has transmission characteristics as a transmission characteristic. A thing with small polarization dependence is required. As light intensity modulators that respond to this, there are electroabsorption type optical intensity modulators (EA modulators), semiconductor optical amplifier type optical intensity modulators (SOA modulators), etc., and if these are used, FIG. It is possible to configure the optical network shown in FIG.
[0004]
However, since the EA modulator has a large transmission loss, when the optical network shown in FIG. 12A is configured, the signal SNR is greatly deteriorated. Furthermore, in recent years, efforts have been made to develop an EA-DFB laser in which a light source and an optical modulator are integrated, and the EA modulator itself is rarely produced as a device, and the manufacturing cost is reduced due to mass production. It is in a situation I can't expect. The SOA modulator has a small transmission loss due to its amplification function, but its response speed is slower than that of an erbium-doped optical fiber amplifier or the like, so that the waveform deterioration is significant with respect to a signal of Gbit / s order.
[0005]
On the other hand, there is a LiNbO ₃ light intensity modulator as a polarization-dependent light intensity modulator. However, in the optical network shown in FIG. 12 (a), a polarization-dependent optical intensity modulator cannot be used for the reasons described above. Although it can be used by using a polarization controller that controls polarization in the previous stage of the optical intensity modulator, a polarization controller corresponding to each wavelength is required for WDM signal transmission, which is disadvantageous in terms of cost. It is. However, the LiNbO ₃ light intensity modulator has lower transmission loss and lower cost than the EA modulator, and has the advantage of being excellent in high-speed modulation as compared with the SOA modulator.
[0006]
Therefore, in an optical network in which the light source and the light intensity modulator shown in FIG. 12 (a) are separated via an optical fiber, a polarization-dependent light intensity modulator such as a LiNbO ₃ light intensity modulator is used. The structure which enables this is proposed (reference document: Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-196523). As shown in FIG. 12 (b), a polarization scrambler 14 and an oscillator 15 for driving the light scrambler 14 are arranged at the subsequent stage of the light source 11, and the polarization state of the optical carrier is regularly rotated to obtain the degree of polarization. Is made zero to solve the problem of the polarization dependence of the polarization dependent optical intensity modulator 16 of the node 10-2. According to this, only one polarization scrambler is required for WDM signal transmission, and the cost can be reduced as compared with the configuration in which the above-described polarization controller is provided for the number of wavelengths.
[0007]
FIG. 13 shows an example of a polarization scrambler. In the figure, the polarization scrambler includes a Y axis (phase modulation axis) that can be phase-modulated by a sine wave signal of a constant frequency from an oscillator, and an X axis that is hardly affected by phase modulation orthogonal to the Y axis. Incident light having a (non-phase modulation axis) and traveling in the Z-axis direction is incident so that the polarization axis is at an angle of 45 degrees with respect to the X-axis and the Y-axis. Only phase modulated. As a result, the polarization state of the incident light is rotated (scrambled) and output. The degree of polarization can be adjusted by the amount of phase modulation to be applied. In particular, the conditions for making the degree of polarization zero can be found in references (IEEE Photon. Technol. Lett., Vol.6, pp.1156-1158, 1994). detailed.
[0008]
FIG. 14 (a) shows a calculation example of the eye opening (pseudorandom pattern = 2 ⁷ -1) when such a polarization scrambler is applied to the optical transmission system of FIG. 12 (b). However, the polarization degree of the polarization scrambler output is zero, the sine wave signal frequency for driving the polarization scrambler is 5 GHz, the transmission signal bit rate is 2.5 Gbit / s, and the received electrical signal is 0.7 times the transmission signal bit rate. Let it pass through a low-pass filter having a width of 3 dB.
[0009]
FIG. 14B shows a calculation example of the eye opening when the sine wave signal frequency for driving the polarization scrambler is 5.01 GHz. As is apparent from the figure, jitter is generated when the sine wave signal frequency is changed from 5 GHz to 5.01 GHz. In order to eliminate this jitter, it is generally necessary to adjust the sine wave signal frequency for driving the polarization scrambler to a natural number multiple of the transmission signal bit rate and to achieve phase synchronization between the two.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the configuration shown in FIG. 12 (b), it is not easy to match the sine wave signal frequency for driving the polarization scrambler to a natural number multiple of the transmission signal bit rate and to achieve phase synchronization between them. For example, since the node 10-1 where the polarization scrambler 14 is arranged and the node 10-2 where the polarization-dependent optical intensity modulator 16 is arranged are separated via the optical fiber 1-1, a coaxial cable, etc. It is not realistic to use both to synchronize the phases.
[0011]
An object of the present invention is to provide an optical network capable of easily synchronizing the phase of a sine wave signal for driving a polarization scrambler and a transmission signal bit rate inputted to a polarization-dependent optical intensity modulator. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention inputs continuous light transmitted from a light source arranged at a first node through an optical fiber to a light intensity modulator of a second node, and the continuous light is transmitted by an externally input transmission signal. This is a configuration that modulates and transmits the modulated signal light to the next node. The first node includes a polarization scrambler, converts continuous light output from the light source into scrambled light having a degree of polarization of zero, and outputs the scrambled light. In an optical network, a polarization-dependent optical intensity modulator used as an optical intensity modulator and a sine for driving a polarization scrambler by branching and inputting a part of the input scrambled light power to the second node. A clock electrical signal extracting means for extracting a clock electrical signal corresponding to n times the wave signal frequency (n is a natural number), a transmission signal bit rate inputted from the outside, and the clock electrical signal being phase-synchronized. And a phase synchronization means for inputting the dependent optical intensity modulator.
[0013]
This makes it possible to synchronize the phase of the sine wave signal that drives the polarization scrambler and the transmission signal bit rate input to the polarization-dependent optical intensity modulator, and output it from the polarization-dependent optical intensity modulator. The jitter of the modulated signal light can be reduced.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the optical network of the present invention. Here, an optical transmission system between two nodes will be described as an example. In the figure, the light source 11, the polarization scrambler 14 and the oscillator 15, which are arranged at the node 10-1, and the polarization dependence arranged at the node 10-2 which is connected to the node 10-1 via the optical fiber 1-1. The mold light intensity modulator 16 is the same as that shown in FIG. In the present embodiment, the node 10-2 further includes an optical branching device 21, a clock extractor 22, and a phase synchronizer 23.
[0015]
The continuous light output from the light source 11 is input to the polarization scrambler 14 driven by the sine wave signal from the oscillator 15 and output as scrambled light having a zero degree of polarization. This scrambled light is transmitted from the node 10-1 to the node 10-2 through the optical fiber 1-1 and branched by the optical branching device 21. One of the branched scrambled lights is input to the clock extractor 22, and a clock electric signal corresponding to n times (n is a natural number) the sine wave signal frequency for driving the polarization scrambler 14 is extracted. This clock electrical signal is input to the phase synchronizer 23, and the transmission signal bit rate input from the outside of the node 10-2 is phase-synchronized with the clock electrical signal. A transmission signal that is phase-synchronized with a sine wave signal that drives the polarization scrambler 14 is input to the polarization-dependent optical intensity modulator 16, and the other scrambled light branched by the optical branching device 21 is modulated and output. To do.
[0016]
In this configuration, for example, when a polarization scrambler that does not change in intensity over time is used, such as a polarization scrambler that uses phase modulation shown in FIG. 13, heterodyne detection is performed by injecting local light into the scrambled light. The clock electrical signal can be extracted by performing the above.
[0017]
As a result, phase synchronization between the sine wave signal for driving the polarization scrambler 14 and the transmission signal bit rate input to the polarization-dependent optical intensity modulator 16 can be achieved. The jitter of the modulated signal light output from 16 can be reduced.
[0018]
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment of the optical network of the present invention. In the present embodiment, a frequency multiplier / divider 24 that multiplies or divides the frequency of the clock electrical signal is arranged between the clock extractor 22 and the phase synchronizer 23 in the node 10-2 of the first embodiment. It is characterized by that. The configuration of the node 10-1 is the same as that of the first embodiment.
[0019]
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a third embodiment of the optical network of the present invention. In this embodiment, in the node 10-2 of the second embodiment, the optical branching device 21 is arranged at the subsequent stage of the polarization-dependent optical intensity modulator 16, and the branched signal light is converted into an electrical signal by the photoelectric converter 25. And the clock extractor 26 extracts the clock electrical signal. The configuration of the node 10-1 is the same as that of the first embodiment.
[0020]
In this configuration, even when a polarization scrambler that does not change with time, such as a polarization scrambler using phase modulation shown in FIG. 13, is used, the output of the polarization-dependent light intensity modulator 16 is output. Is intensity-modulated (apart from intensity modulation by the transmission signal) due to the polarization dependency, and it becomes possible to easily extract the clock electric signal from the output electric signal of the photoelectric converter 25.
[0021]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the optical network of the present invention. In this embodiment, in the node 10-2 of the second embodiment, the scrambled light branched by the optical branching device 21 arranged in the preceding stage of the polarization-dependent optical intensity modulator 16 is converted into an electric signal by the photoelectric converter 25. In order to extract a clock electric signal by the clock extractor 26, a polarizer 27 is inserted between the optical branching device 21 and the photoelectric converter 25. Since the polarizer 27 transmits only a single polarization of the scrambled light, the output light is always subjected to intensity modulation according to the scrambled light frequency. Therefore, for example, even when a polarization scrambler using phase modulation shown in FIG. 13 is used, the clock electrical signal can be easily extracted from the output electrical signal of the photoelectric converter 25.
[0022]
(Fifth embodiment)
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the optical network of the present invention. In the present embodiment, even if the polarizer 27 is not used in the node 10-2 of the fourth embodiment, the configuration of the polarization scrambler 14 is limited so that the clock is obtained by the photoelectric converter 25 and the clock extractor 26. This makes it possible to extract electrical signals. That is, the scrambled light branched by the optical splitter 21 is converted into an electrical signal by the photoelectric converter 25, and the clock electrical signal is extracted by the clock extractor 26. A configuration example of the polarization scrambler 14 used in this embodiment is shown below.
[0023]
(First configuration example of polarization scrambler)
FIG. 6 shows a first configuration example of the polarization scrambler 14 in the fifth embodiment.
[0024]
In the figure, a polarization scrambler 14 includes an optical intensity modulator 31 that modulates continuous light from a light source 11 with a sine wave signal from an oscillator 15, and an optical splitter that branches an output light pulse of the optical intensity modulator 31 into two. 32, a polarization rotator 33 for making the polarization of each of the two branched optical pulses relatively orthogonal, and a delay line 34 for shifting the time position by (2n-1) T / 2 (n is a natural number). And an optical multiplexer 35 that multiplexes optical pulses whose polarization and time positions are adjusted, and outputs light having a degree of polarization of zero. Here, the polarization rotator 33 is arranged on one of the two branched paths, and the delay line 34 is arranged on the other path. However, since these are relative, either one of the paths is arranged. May be arranged together.
[0025]
The light intensity modulator 31 modulates the continuous light from the light source 11 with a sine wave signal from the oscillator 15 to output light pulses having a period T sufficiently separated from each other in time position (for example, FIG. 6B). To do. In the configuration of the optical splitter 32 or lower, the optical pulse is input and separated into two optical pulses whose polarization states are orthogonal, and the time position is relatively shifted by (2n−1) T / 2. For each pulse, scrambled light having orthogonally polarized waves (for example, FIG. 6C) is generated. Since the intensity of the scrambled light is temporally modulated, a clock electrical signal can be easily extracted from the output of the photoelectric converter 25 at the node 10-2. The scrambled light has a degree of polarization of zero. This is explained as follows.
[0026]
An optical electric field (optical electric field Ex in the X-axis direction, optical electric field Ey in the Y-axis direction) traveling in the Z-axis direction with modulated amplitude and phase is
Ex (t) = a ₁ (t) expi [(ω _c t−kz) −φ ₁ (t)] (1)
Ey (t) = a ₂ (t) expi [(ω _c t−kz) −φ ₂ (t)] (2)
It is expressed. Here, ω _c and k are the angular frequency and wave number of the optical electric field. a ₁ (t), a ₂ (t), φ ₁ (t), and φ ₂ (t) represent the X-axis direction modulation amplitude, the Y-axis direction modulation amplitude, the X-axis direction modulation phase, and the Y-axis direction modulation phase. .
[0027]
Assuming that the Y-axis direction component delays the phase by ε compared to the X-axis direction component, the light intensity I (θ, ε) after passing through a polarizer having a transmission axis in a direction that forms an angle θ with the positive X-axis. )think of. At this time, the electric field vector component in the θ direction is
E (t; θ; ε) = Ex cos θ + Ey exp (iε) sinθ (3)
And the time average of its intensity is

Given in. Here, J _xx , J _yy , J _xy , and J _yx are the following coherency matrices:
[Expression 1]

[0029]
Corresponds to each element of. Diagonal elements of J is a real number, the sum of the diagonal elements is the total intensity of light _{_{TrJ = J xx + J yy =}} <Ex Ex *> + <Ey Ey *> ... (6)
Represents. Non-diagonal elements are generally complex numbers,
J _xy = J _yx ^* (7)
| J _xy | = | J _yx | ≦ (J _xx ) ^1/2 (J _yy ) ^1/2 (8)
There is a relationship.
[0030]
Here, light having a degree of polarization of zero means light in a state where the value of equation (4) does not depend on either θ or ε.
J _xy = J _yx = 0 (9)
J _xx = J _yy … (10)
(Reference 4: M. Born and E. Wolf, Principle of Optics, 4th ed, London: Pergamon Press, 1970, ch10-8).
[0031]
Now, the power of the orthogonal polarization component of the scrambled light is evenly branched by the optical splitter 32, and the conditional expression (10) is satisfied. Therefore, if the conditional expression (9) is satisfied, the degree of polarization of the scrambled light is satisfied. Becomes zero. Actually, in the scrambled light, since the optical pulses whose polarizations are orthogonal to each other do not overlap in time, a ₁ (t) × a ₂ (t) is zero at all times regardless of the phase of the optical pulse. become. Therefore, the conditional expression (9) is satisfied, indicating that the degree of polarization of the scrambled light is zero.
[0032]
(Second configuration example of polarization scrambler)
FIG. 7 shows a second configuration example of the polarization scrambler 14 in the fifth embodiment.
[0033]
In the figure, a polarization scrambler 14 is a light intensity modulator 31 that modulates continuous light from a light source 11 with a sine wave signal from an oscillator 15 and a polarization maintaining light that receives an output light pulse from the light intensity modulator 31. In this configuration, the fiber 36 is used. The light intensity modulator 31 repeats the same intensity waveform every fixed period T, and generates a light pulse having a period T (FIG. 7B) whose phase is inverted every fixed period T. Optical pulses are input to the express delivery axis 37 and the delay axis 38 of the polarization maintaining optical fiber 36 so that the power ratio is 1: 1. The length of the polarization-maintaining optical fiber 36 is set so that a delay of (2n−1) T / 2 is given between the optical pulses that have passed through the express delivery axis 37 and the delay axis 38. As a result, one optical pulse is separated into two optical pulses whose polarization states are orthogonal, and light having an orthogonal polarization is generated for each pulse as shown in FIG. 7C.
[0034]
For example, as shown in FIG. 8, the optical intensity modulator 31 has an output optical electric field of E (φ (t) −φ ₀ ) = − E for an input signal φ (t) and a specific input signal φ ₀ . (−φ (t) −φ ₀ )
With the transmission characteristics
φ (t) −φ ₀ = φ (t−2T) −φ ₀ = −φ (t−T) −φ ₀
It is driven by an input signal φ (t) with a period 2T that has the following relationship. That is, since the absolute value of the transmission characteristic is equal at φ ₀ as the boundary, the light intensity modulator 31 uses the input signal φ (t) having a period 2T output from the oscillator 15 to generate a period T (including the optical electric field). 2T) light pulses can be generated.
[0035]
The polarization scrambler output has zero degree of polarization even if there is a temporal overlap for each pulse. This is explained as follows. First, since the optical pulses input to the polarization maintaining optical fiber 36 are incident at an angle of 45 degrees with respect to the express delivery axis 37 and the delay axis 38, the powers of the optical pulses having the orthogonal polarization are equal to each other, and the polarization Conditional expression (10) of zero degree is satisfied. For simplicity, if φ ₀ = 0,
[0036]
[Expression 2]

[0037]
, Indicating that the degree of polarization is zero. In the middle, substitution formulas t ′ = t−T / 4, t ″ = t−T / 2, and t ′ ″ = t−3T / 4 were used.
[0038]
Such a polarization scrambler has a light intensity higher than that of the polarization scrambler of the first configuration example because the degree of polarization of the scrambled light becomes zero even when the optical pulses of the scrambled light overlap in time. Modulation loss (pulse loss) in the modulator 31 can be reduced.
[0039]
(Third configuration example of polarization scrambler)
FIG. 9 shows a third configuration example of the polarization scrambler 14 in the fifth embodiment.
[0040]
In the drawing, a polarization scrambler 14 receives a drive signal for a Mach-Zehnder light intensity modulator 41 by inputting a Mach-Zehnder light intensity modulator 41 that receives continuous light from a light source 11 and a sine wave signal from an oscillator 15. This is a configuration using a direct current applicator 42 and a phase adjuster 43 that output, and a polarization maintaining optical fiber 44 that receives an output light pulse of the Mach-Zehnder light intensity modulator 41.
[0041]
The Mach-Zehnder light intensity modulator 41 receives continuous light from the light source 11 and performs amplitude modulation according to a relative phase difference given to a path obtained by equally dividing the optical power into two branches. In particular, when the two paths are phase-modulated with signals of equal magnitude and opposite phases (reverse signs), a sinusoidal electric field transmission characteristic as shown in FIG. 9B is obtained. Here, φ indicates the phase difference of the antiphase signal, the time average difference is φ ₀ (the amount that causes the phase difference π in the two separated paths), and the antiphase that causes the phase difference π from peak to peak. The optical signal is generated by performing phase modulation with the sine wave signal. However, the time average difference φ ₀ and the phase difference applied to the two sine wave signals are given by the DC applicator 42 and the phase adjuster 43, respectively. The generated optical pulse is input to the polarization maintaining optical fiber 44 and converted into scrambled light whose polarizations are orthogonal to each other for each pulse as in the second configuration example.
[0042]
As described above, in the fifth embodiment, the scrambled light branched by the optical branching device 21 arranged in the previous stage of the polarization-dependent optical intensity modulator 16 is converted into an electric signal by the photoelectric converter 25 and the clock extractor 26 clocks the signal. In order to extract an electric signal, it has been shown that the polarization scrambler 14 having the configuration shown in FIGS. This is because the polarization scrambler using phase modulation does not change with time, so that even if the scrambled light is photoelectrically converted, the clock electrical signal cannot be extracted from the output electrical signal.
[0043]
(Sixth embodiment)
FIG. 10 shows a sixth embodiment of the optical network of the present invention. In this embodiment, instead of the light source 11 of the node 10-1 of the fifth embodiment (FIG. 5), a WDM light source 17 that generates continuous light of a plurality of wavelengths is used, and the continuous light of each wavelength is converted into a polarization scrambler. The bra 14 collectively converts the light into scrambled light having a degree of polarization of zero. In the node 10-2, the scrambled light of each wavelength is demultiplexed by the optical demultiplexer 18, and the clock electric signal is extracted and phase-synchronized with the transmission signal bit rate in the same manner as in the fifth embodiment. In addition, you may use the thing of said other embodiment as a structure for extracting a clock electric signal in the polarization scrambler 14 and the node 10-2.
[0044]
(Seventh embodiment)
FIG. 11 shows a seventh embodiment of the optical network of the present invention.
In the sixth embodiment, a configuration for extracting a clock electrical signal for each wavelength and performing phase synchronization is provided. In this embodiment, a clock is generated from one wavelength of scrambled light demultiplexed by the optical demultiplexer 18. An electrical signal is extracted, and this clock electrical signal is distributed to the phase synchronizer 23 corresponding to each wavelength and phase-synchronized with the transmission signal bit rate. In addition, you may use the thing of said other embodiment as a structure for extracting a clock electric signal in the polarization scrambler 14 and the node 10-2.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the optical network of the present invention uses a polarization scrambler when a polarization-dependent optical intensity modulator is used as an optical intensity modulator that modulates scrambled light transmitted via an optical fiber. A clock electrical signal corresponding to n times (n is a natural number) the frequency of the sine wave signal to be driven is extracted, and a sine wave signal that drives the polarization scrambler and a transmission signal that is input to the polarization-dependent optical intensity modulator Bit rate phase synchronization can be achieved, and jitter of the modulated signal light output from the polarization-dependent optical intensity modulator can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an optical network according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the optical network of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the optical network of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an optical network according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the optical network of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a first configuration example of a polarization scrambler 14 according to a fifth embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a second configuration example of a polarization scrambler 14 in the fifth embodiment.
FIG. 8 is a view showing the transmission characteristics of the light intensity modulator 31;
FIG. 9 is a diagram showing a third configuration example of a polarization scrambler 14 in the fifth embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a fifth embodiment of the optical network of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a sixth embodiment of the optical network of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a basic configuration of an optical network.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a polarization scrambler.
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a sine wave signal frequency for driving a polarization scrambler and an eye opening.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical fiber 10 Node 11 Light source 12 Optical intensity modulator 13 Receiver 14 Polarization scrambler 15 Oscillator 16 Polarization-dependent optical intensity modulator 17 WDM light source 18 Optical demultiplexer 21 Optical branching device 22 Clock extractor 23 Phase synchronization 24 Frequency multiplier / divider 25 Photoelectric converter 26 Clock extractor 27 Polarizer 31 Light intensity modulator 32 Optical splitter 33 Polarization rotator 34 Delay line 35 Optical multiplexer 36 Polarization maintaining optical fiber 41 Mach-Zehnder type light Intensity modulator 42 DC applicator 43 Phase adjuster 44 Polarization maintaining optical fiber

Claims

The continuous light transmitted through the optical fiber from the light source arranged at the first node is input to the light intensity modulator of the second node, and the continuous light is modulated by a transmission signal input from the outside, An optical network configured to transmit modulated signal light to a next node, wherein the first node includes a polarization scrambler, converts continuous light output from the light source into scrambled light having a degree of polarization of zero, and outputs the scrambled light In
In the second node,
A polarization-dependent light intensity modulator used as the light intensity modulator;
A clock electric signal extracting means for branching and inputting a part of the power of the input scrambled light and extracting a clock electric signal corresponding to n times (n is a natural number) of the sine wave signal frequency for driving the polarization scrambler When,
An optical network comprising: phase synchronization means for phase-synchronizing a transmission signal bit rate inputted from the outside and a clock electric signal and inputting the phase-synchronized signal to the polarization-dependent optical intensity modulator.

The optical network according to claim 1,
Optical network characterized by comprising a frequency multiplier / divider means for providing said clock electric signal extracting means said clock electric signal output multiplied or divides from the phase synchronization means.

In the optical network according to claim 1 or 2,
Instead of the clock electrical signal extracting means, a part of the power of the modulated signal light output from the polarization dependent optical intensity modulator is branched and converted into an electrical signal, and the polarization scrambler is converted from the electrical signal. An optical network comprising clock electrical signal extraction means for extracting a clock electrical signal corresponding to n times (n is a natural number) the frequency of a sine wave signal for driving the signal.

In the optical network according to claim 1 or 2,
Instead of the clock electric signal extraction means, a part of the power of the input scrambled light is branched and input, and only the single polarized light is transmitted from the scrambled light and converted into an electric signal, and the electric signal An optical network comprising clock electrical signal extraction means for extracting a clock electrical signal corresponding to n times (n is a natural number) of a sine wave signal frequency for driving the polarization scrambler.

In the optical network according to claim 1 or 2,
The polarization scrambler is
Optical pulse generation means for generating optical pulses with a constant period T by modulating the light intensity of a continuous light with a sine wave signal;
The optical pulse is input and separated into two optical pulses whose polarization states are orthogonal, and the time position is relatively shifted by (2n-1) T / 2 (n is a natural number). Means for generating light with orthogonal waves,
The clock electric signal extraction means branches a part of the power of the input scrambled light and converts it into an electric signal, and the electric signal n times the sine wave signal frequency for driving the polarization scrambler (n is a natural number) An optical network characterized in that it extracts clock electrical signals corresponding to

The optical network according to claim 5, wherein
An optical network characterized in that the optical pulse generation means of the polarization scrambler includes an optical intensity modulator that generates an optical pulse having a constant period T in which an optical electric field is inverted for each pulse.

The optical network according to claim 6, wherein
The light intensity modulator is a Mach-Zehnder light intensity modulator, and is a sine of an antiphase that produces a phase difference π in a peak-to-peak manner around a position where the output of the modulator is turned off in each of the paths where the optical power is divided into two. An optical network characterized in that a phase modulation is performed with a wave signal.

In the optical network according to any one of claims 1 to 7,
The light source disposed at the first node is a WDM light source that generates continuous light of a plurality of wavelengths, and the polarization scrambler scrambles the continuous light of the plurality of wavelengths at once with a degree of polarization of zero. It is a configuration that converts to light,
An optical network characterized in that the second node is provided with means for demultiplexing the scrambled light of the plurality of wavelengths, and the clock electrical signal is individually extracted for the scrambled light of each wavelength.

The optical network according to claim 8, wherein
The clock electrical signal is extracted from the scrambled light of at least one wavelength among the scrambled light of the plurality of wavelengths, and the phase synchronization of the transmission signal that modulates the scrambled light of the plurality of wavelengths is performed using the clock electrical signal. An optical network characterized by that.