JP3971049B2 - Optical frequency multiplexer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長の変動によって隣接する光変調波間の妨害が問題となるような高密度な光周波数多重光伝送システムにおいて、二重の多波長化技術を駆使することで、送信用光源の数を減らし、光周波数間隔制御を不要にした光周波数多重装置に関する。
【0002】
[発明の概要]
本発明は、光周波数分割多重(以下単に「光周波数多重」とする)により複数の信号が伝送される光伝送システムで、複数の光波の中から1つの光波を選択受信する際にコヒーレント光検波を必要とする程度に光分波が困難な狭い周波数間隔Fで光波が光周波数多重される場合において、単一光源から光周波数間隔∧の光側波帯もしくはそれに類する多波長の光波(以下、この光側波帯あるいは多波長光波を発生させるために施す光位相変調などの操作を「多波長化」といい、多波長化された光源を「多波長光源」とする)を発生させて分波し、それぞれの光波から別の多波長化により光周波数間隔λの光側波帯を発生させて分波し、それぞれの光波を送信対象となる電気信号で変調した後、全ての光変調波信号を合成するようにしたもので、周波数間隔Λとλを適切に選ぶことにより、光フィルタや光分波器では分離の困難である狭く、かつ等しい光周波数間隔の光変調波信号を、光周波数間隔制御を用いることなく配列した光信号を生成するものである。
【0003】
【従来の技術】
従来、図3に示すような光周波数多重を用いた信号分配システムが知られている。
【0004】
この信号分配システムでは、光送信機(第1光送信機101-1〜第k光送信機101-k)のそれぞれが光合成分配器102に接続される一方、光受信機(第1光受信機103-1〜第n光受信機103-n)のそれぞれも光合成分配器102に接続される構成となっている。各光送信機101は、光源と外部光変調器とを備え、光源光を送信信号で変調して光信号を生成して光合成分配器102に出力する。また、各光受信機103は光波選択器と受光器とを備え、光合成分配器102から供給される光信号のうち所望の光信号を選択して受光し、受信信号を再生する。
【0005】
上記信号分配システムにおいて、波長多重方式を採用した場合には、各光受信機103で希望の光波を選択する前記光波選択器としてチューナブル光フィルタが用いられる。この波長多重方式では、波長間隔が広いので、厳しい波長管理は要求されない。これに対し、上記信号分配システムにおいて、局発光源を用いたコヒーレント受信方式を採用した場合には、波長多重よりも狭い波長、つまり、光周波数間隔で配列した光波を選択受信できる。但し、この場合には、光波間で妨害が発生しないようにするため、各光送信機101の光周波数の厳しい管理が必要である。
【0006】
光送信機の光周波数を管理する一手法として、図4に示すように、送信光源の光周波数を絶対光周波数標準(アセチレンガスなど)等を基準に個別に制御する方法が既知である(例えば、Electron.Lett.,Vol.25,No.9,pp.574-576(1989))。
【0007】
図4に示すように、この従来例は、それぞれ波長λ1〜λkの光波を生成する半導体レーザ111-1〜111-kと、これらの半導体レーザ111-1〜111-kの駆動制御及び光周波数制御を実行する各別のドライバ及び光周波数制御器112-1〜112-kと、半導体レーザ111-1〜111-kで発光された波長λ1〜λkの各レーザ光をそれぞれ入力して光を生成する光周波数標準装置113-1〜113-kと、半導体レーザ111-1〜111-kから出力される波長λ1〜λkの光波を入力して所定の送信信号で変調する外部変調器114-1〜114-kと、各外部変調器114-1〜114-kから出力される光変調波信号を合成した光信号を光伝送系へ出力する光合波器115とを備えている。そして、光に基づき半導体レーザ111-1〜111-kを制御して波長λ1〜λkの光波を生成し、これら波長λ1〜λkの光波を所定の送信信号で変調して光変調波信号を生成した後、これら光変調波信号を合成した光信号を生成して光伝送系へ出力する。
【0008】
しかしながら、この方法は、各波長毎に光源となる半導体レーザが必要であり、また、各光源に対し光周波数標準装置113と光周波数制御器112とによる光周波数制御を必要とし、装置構成が複雑で大掛かりになるという欠点を有している。
【0009】
一方、一つの光源から周波数間隔の等しい複数の光波を発生させる多波長光源の技術も知られている。この技術は、モードロックレーザ(例えば、K.Sato,K.Wakita,I.Kotaka,I.Kondo,and M.Yamamoto,“Monolithic strained−InGaAsP multiple-quantum-well lasers with integrated electroabsorption modulators for active mode locking,”Appl.Phys.Lett.,Vol.65,No.1,pp.1-3(1994))あるいは光周波数コム発生器(例えば,M.Kourogi,K.Nakagawa,and M.ohtsu,“Wide-span optical frequency comb generator for accurate optical frequency differency measurement,”IEEE J.Quantum Electron.,Vol.29,No.10,pp.2693−2701(1993))により実現されている。
【0010】
これらのモードロックレーザあるいは光周波数コム発生器によって得られる多波長光を分波して、それぞれの光波を送信信号で変調した後に合波することにより、ひとつの光源から複数の信号を送出でき、かつ周波数間隔制御を不要とすることができる。
【0011】
例えば、モードロックレーザを使用した例としては、図5に示すように、基準レーザ121の注入同期により固有の発振光周波数が基準レーザ121に同調した状態にあるモードロックレーザ122の出力光(光側波帯信号)をアレイ導波路回折格子(AWG)123により50GHz間隔の16波に分波して、各波長λ1〜λ16毎に設けられたLN光強度変調器124-1〜124-16で変調して送出する伝送実験が行われている(八坂洋、手島光啓、三条広明、吉国裕三、“光波ネットワーク用基準波長・等光周波数間隔多波長光源、”1997年電子情報通信学会総合大会SC−4−3)。
【0012】
また、1つの多波長光源の光波を各送信点に分配し、それぞれの送信点で異なる波長を抜き出して送信信号で変調した後に合波する方法も提案されている(岩下克、石田修、高知尾昇、“波長多重技術を用いた光波ネットワーク、”電子情報通信学会光通信システム研究会OCS95−33(1995))。
【0013】
しかしながら、1段階の多波長光源を利用した場合、送信信号で外部変調を施せるように1光波の抽出が必要であるが、上記の方法では光分波器の選択度よりも狭い周波数間隔で光波を配列することはできない。
【0014】
周波数利用効率を倍にする試みとして、2つの光源を用意し、等しい周波数間隔で多波長化し、2つの多波長光源の出力波長が多重後にインタリーブするように配列する報告がある(R.Monnard,A.K.Srivastava,C.R.Doerr,R.-J.Essiambre,C.H.Joyner,L.W.Stulz,M.Zirngibl,Y.Sun,J.W.Sulhoff,J.L.Zyskind,and C.Wolf,“Demonstration of A 16×10Gb/s Long-Haul Transmission with 50-GHz Channel Spacing Using Two Multifrequency Lasers,”ECOC'98,20-24 September 1998,Madrid,Spain, pp.193-194))。
【0015】
しかしながら、この方法でも、2組の多波長光源の周波数間隔を制御しなければならないという欠点がある。
【0016】
周波数間隔制御が不要で、かつ、光分波器を用いずに変調した光波を配列する方式として、副搬送波多重伝送技術(例えば、R.Olshansky,V.A.Lanzisera,and P.M.HiIl,“ Subcarrier multiplexed lightwave systems for broadband distribution,”J.Lightwave.Technol.,Vol.7,No.9,pp.1329-1342(1989))が利用できる。
【0017】
図6に示す従来例では、光周波数fOのレーザ光源131の出力光を光変調器132により周波数fl及びf2の正弦波電気信号を多重した変調信号で光変調するとともに生成された変調側波帯の片側を利用するようにしている。正弦波に電気信号による変調を施しておけば、光側波帯をそのまま光周波数多重された光変調波とみなすことができる。この例として、電気段で変調されたQPSK変調波2波を周波数多重した信号で光位相変調した信号波を局発光とヘテロダイン同期検波を施した事例(例えば、P.M.Hill,and R.Olshansky,“8Gb/s Subcarrier multiplexed coherent lightwave system,”IEEE Photon.Technol.Lett.,Vol.3,No.8,pp.764-766(1991))がある。
【0018】
しかしながら、光源または外部光変調器の変調帯域による制限のため広波長域の光周波数多重ができないことや、変調ひずみの発生を抑える必要から光変調度の大きさに制限があるため、光周波数や光波エネルギーの利用効率が悪い欠点がある。
【0019】
さらに、複数の光波を用いて光周波数多重を拡張する場合、図6に示すように、片側の光側波帯(例えば、上側波帯)のみを光フィルタ等で抜出して利用する必要があるので、限られた周波数帯域の中で信号多重数を増やすと急峻な分波特性を有する光フィルタを新たに必要とする。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上述した各従来技術では、厳しい周波数制御を必要としたり、多数の光源を必要としたり、あるいは、光周波数や光波エネルギーの利用効率が悪いなどといった不具合を有しており、本発明と類似する公知技術は存在しない。
【0021】
本発明は上記事情に鑑み、光周波数間隔制御を用いることなく、コヒーレント光伝送で期待されるような分波が困難な狭い周波数間隔で、光変調波信号を配列することを可能とする光周波数多重光伝送装置を提供することを目的としている。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、光周波数多重された複数の光波の中から1つの光波を選択受信する際にコヒーレント光検波が必要となる程度に光分波が困難な狭い光周波数間隔Fで多重された光信号を生成する光周波数多重装置であって、単一の光源から多波長化により光分波が可能な等周波数間隔Λの多波長光を発生させる第1多波長化手段と、多波長化された等周波数間隔Λの多波長光をN(Nは2以上の整数)個の各光波に分波する第1分波手段と、分波されたN個の各光波のそれぞれに多波長化を行って光分波が可能な等周波数間隔λ(λ≠Λ、Λの整数倍とλの整数倍の差又は和がFの整数倍の関係がある)の多波長光を各々生成する第2多波長化手段と、多波長化を施して得られた等周波数間隔λの多波長光をM(Mは2以上の整数)個ずつの各光波にそれぞれ分波する第2分波手段と、分波された最大N×M個の各光波のうちそれぞれ所要の波長を有する複数の光波を送信信号で変調する変調手段と、変調によって得られた光変調波信号を合成してそれぞれの光波が前記光周波数間隔Fで交互に光波多重された光信号を生成する光信号生成手段とを備えたことを特徴としている。
【0023】
上記の構成によれば、単一光源に対して多波長化と分波を2重に行って、送信したい電気信号で変調した後に合成することにより、光周波数間隔制御を用いることなく、コヒーレント光伝送で期待されるような分波が困難な狭い周波数間隔で光変調波信号を配列する。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1は本発明による光周波数多重装置の実施の形態を示すブロック図である。
【0025】
この光周波数多重装置は、多波長光源1と、第1光分波器2と、多波長化装置3(3-1,3-2,…,3-k)と、第2光分波器4(4-1,4-2,…,4-k)と、光変調器5(5-11,5-12,…,5-km)と、光合波器6(6-1,6-2,…,6-k)と、合分配器7とを備えている。また、多波長化装置3と、第2光分波器4と、光変調器5と、光合波器6とはこれらを一式として全部でk式が設けられており、これらは各送信点毎に配設されているものとする。そして、光周波数多重により複数の信号を伝送する光伝送システムで、光波多重された複数の光波の中から1つの光波を選択受信する時にコヒーレント光検波が必要となる程度に光分波が困難な狭い周波数間隔Fで光波が多重される場合において、単一の光源から多波長化により発生させた等周波数間隔Λの光側波帯を第1光分波器2で分波し、それぞれの抜出した光波に対して多波長化装置3によって追加の多波長化を施し、得られた等周波数間隔λ(λ≠Λ)の光側波帯を第2光分波器4で分波し、送信したい電気信号を変調する光搬送波として利用することにより、すべての光変調波信号を合成したときにそれぞれの光側波帯が光周波数間隔Fで交互に光波多重されるように適切な周波数間隔∧及びλで二重の多波長化を施すようにしている。
【0026】
多波長光源1は、モードロックレーザで構成され、周波数間隔Λ=70GHzの多波長光λ1,λ2,…,λkを生成し、この多波長光を光ファイバを介して第1分波器2に出力する。
【0027】
第1光分波器2は、アレイ導波路回折格子(AWG)で構成され、多波長光源1から光ファイバを介して供給される多波長光(λ1,λ2,…,λk)を波長λ1、波長λ2、波長λkの光波にそれぞれ分波して各別の多波長化装置3(3-1,3-2,…,3-k)に供給する。
【0028】
多波長化装置3は、それぞれ光周波数コム発生器で構成され、多波長化装置3-1は、波長λ1を中心として、その前後に周波数間隔がλ=25GHzである多波長化された多波長光を生成し、多波長化装置3-kは波長λkを中心として、その前後に周波数間隔がλ=25GHzである多波長化された多波長光を生成する。多波長化された各多波長光は、各別に設けられた第2分波器4(4-1,4-2,…,4-k)に供給される。
【0029】
各第2光分波器4は、第1光分波器2と同様、アレイ導波路回折格子(AWGで構成され、第2光分波器4-1は、多波長化装置3-1で多波長化された光波を周波数間隔λの光波に分波して各分波別に設けられた光変調器5-11,…,5-1mに出力する。また、第2光分波器4-2は、多波長化装置3-2で多波長化された光波を周波数間隔λの光波に分波して各分波別に設けられた光変調器5-21,…,5-2mに出力する。さらに、第2光分波器4-kは、多波長化装置3-kで多波長化された光波を周波数間隔λの光波に分波して各分波別に設けられた光変調器5-k1,…,5-kmに出力する。
【0030】
光変調器5-11,…,5-1mは、第2光分波器4-1から供給される波長λ1を中心とした各光波を入力するとともに電気信号で変調して光変調波信号を生成するもので、生成された光変調波信号は光合波器6-1に供給される。また、光変調器5-21,…,5-2mは、第2光分波器4-2から供給される波長λ2を中心とした各光波を入力するとともに電気信号で変調して光変調波信号を生成するもので、生成された光変調波信号は光合波器6-2に供給される。さらに、光変調器5-k1,…,5-kmは、第2光分波器4-kから供給される波長λkを中心とした各光波を入力するとともに電気信号で変調して光変調波信号を生成するもので、生成された光変調波信号は光合波器6-kに供給される。
【0031】
各光合波器6-1は、各光変調器5-11,…,5-1mから供給される各光変調波信号を入力して合成し、その合成光信号を合分配器7に出力する。また、光合波器6-2は、各光変調器5-21,…,5-2mから供給される各光変調波信号を入力して合成し、その合成光信号を合分配器7に出力する。さらに、光合波器6-kは、各光変調器5-k1,…,5-kmから供給される各光変調波信号を入力して合成し、その合成光信号を合分配器7に出力する。
【0032】
合分配器7は、各合波器6-1,6-2,…,6-kから供給される合成光信号を全て多重し、多重された光信号を光ネットワークに出力する。なお、この合分配器7に代えてこれを合波器と分配器とで構成することもできる。
【0033】
次に、この実施の形態の作用について説明する。
【0034】
多波長光源1では、周波数間隔∧、波長λ1,λ2,…,λkの光波が生成され、この多波長光源1の各出力光波は第1光分波器2に供給される。第1光分波器2では、多波長光(λ1,λ2,…,λk)が波長λ1、波長λ2、波長λkの光波にそれぞれ分波されて各別の多波長化装置3に供給される。
【0035】
多波長化装置3では、再度の多波長化が実行される。このとき波長λ1の光波から周波数間隔λで発生した波長λxの光波は、波長λ2の光波から同様に発生した波長λyの光波との位置関係が合分配器7の出力時に、図2(d)に示すスペクトルのように隣り合い、周波数間隔Fで配列される。これは、多波長化装置3の各出力のプロファイルが重なり合うことを利用している。同様に波長λ3から発生した波長λzの光波は、さらに波長λyの光波に周波数間隔Fで隣接する。このため、各光波は光フィルタで分波可能でありながら、光周波数多重後はより狭い光周波数間隔で多重される。
【0036】
この実施の形態では、前述したように、初段の多波長光源1をモードロックレーザ、2段目の多波長化装置3を光周波数コム発生器を使用するものとして、以下に具体例を挙げて説明する。
【0037】
第1光分波器2及び第2光分波器4をAWGで構成した場合、現在のAWG技術を考慮して2段目の周波数間隔λを25GHzとする。例えば、図2に示すように、初段の周波数間隔Λを70GHzとした場合、光波の重なり合わせを考慮して2段目の多波長化装置3で発生させる光波数は最大14波ずつとすることができる。ここで、周波数間隔∧及びλは第1、第2光分波器2、4により分波可能な光周波数間隔である。図2は、初段を3波として示した例である。分波された波長λx、λy及びλzの各光波は、第2光分波器4により分波できない光周波数間隔F(=5GHz)で隣接多重されるのである。
【0038】
なお、この場合、初段を32波(約17nmの範囲)まで出力できるとすると、最終段で最大448波の光波を周波数間隔5GHzに各波長を管理した状態で使用できる。これらの光波は、ハイビジョン1チャンネル相当、1.485Gbpsの伝送速度を持つ光DBPSK波を光周波数多重する光搬送波に適用できる(前田幹夫ほか「位相ダイバーシティ方式DPSKコヒーレント光伝送実験」、電子情報通信学会光通信システム研究会、OCS96−126、1997)。
【0039】
ところで、上記実施形態ではλ<Λの場合について説明したが、λ>Λの場合についても同様の目的を達成できることは明らかである。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光周波数間隔制御を用いることなく、コヒーレント光伝送で期待されるような分波が困難な狭い周波数間隔で、光変調波信号を配列することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光周波数多重装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態で生成される光波の配列例を示す説明図である。
【図3】従来から知られている光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図4】従来の光周波数多重装置の一例を示すブロック図である。
【図5】モードロックレーザを用いて多波長光源を実現する従来例の光周波数多重装置を示すブロック図である。
【図6】副搬送波多重伝送技術を用いた光周波数多重装置の従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 多波長光源
2 第1光分波器
3(3-1〜3-k) 多波長化装置
4(4-1〜4-k) 第2光分波器
5(5-11〜5-km) 光変調器
6(6-1〜6-k) 光合波器
7 合分配器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a high-density optical frequency multiplexing optical transmission system in which interference between adjacent optical modulation waves becomes a problem due to wavelength fluctuations. The present invention relates to an optical frequency multiplexing apparatus in which the optical frequency interval control is unnecessary.
[0002]
[Summary of Invention]
The present invention is an optical transmission system in which a plurality of signals are transmitted by optical frequency division multiplexing (hereinafter simply referred to as “optical frequency multiplexing”), and coherent optical detection is performed when one optical wave is selectively received from a plurality of optical waves. In the case where optical waves are optical frequency multiplexed at a narrow frequency interval F where optical demultiplexing is difficult to the extent necessary, a single side light source optical sideband of optical frequency interval ∧ or similar multiwavelength light waves (hereinafter, Operations such as optical phase modulation performed to generate this optical sideband or multi-wavelength light wave are called “multi-wavelength”, and a multi-wavelength light source is called “multi-wavelength light source”). The optical sidebands of the optical frequency interval λ are generated and separated from each optical wave by different multi-wavelengths, and each optical wave is modulated with an electrical signal to be transmitted, and then all optical modulated waves It is designed to synthesize signals By appropriately selecting the frequency intervals Λ and λ, the optical modulation wave signals with narrow and equal optical frequency intervals that are difficult to separate with optical filters and optical demultiplexers are arranged without using optical frequency interval control. A signal is generated.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, a signal distribution system using optical frequency multiplexing as shown in FIG. 3 is known.
[0004]
In this signal distribution system, each of the optical transmitters (first optical transmitter 101-1 to k-th optical transmitter 101-k) is connected to the optical combiner /
[0005]
In the above signal distribution system, when the wavelength multiplexing system is adopted, a tunable optical filter is used as the light wave selector for selecting a desired light wave in each
[0006]
As a method for managing the optical frequency of the optical transmitter, as shown in FIG. 4, a method of individually controlling the optical frequency of the transmission light source based on an absolute optical frequency standard (acetylene gas or the like) is known (for example, Electron. Lett., Vol. 25, No. 9, pp. 574-576 (1989)).
[0007]
As shown in FIG. 4, this conventional example includes semiconductor lasers 111-1 to 111-k that generate light waves of wavelengths λ1 to λk, and drive control and optical frequencies of these semiconductor lasers 111-1 to 111-k, respectively. Each of the drivers and optical frequency controllers 112-1 to 112-k that execute the control and the laser beams of wavelengths λ1 to λk emitted by the semiconductor lasers 111-1 to 111-k are respectively input to emit light. An optical frequency standard device 113-1 to 113-k to be generated and an external modulator 114- that receives light waves of wavelengths λ1 to λk output from the semiconductor lasers 111-1 to 111-k and modulates them with a
[0008]
However, this method requires a semiconductor laser as a light source for each wavelength, and requires optical frequency control by the optical frequency
[0009]
On the other hand, a technique of a multi-wavelength light source that generates a plurality of light waves with equal frequency intervals from one light source is also known. This technique is based on mode-locked lasers (eg, K. Sato, K. Wakita, I. Kotaka, I. Kondo, and M. Yamamoto, “Monolithic strained-InGaAsP multiple-quantum-well lasers with integrated electroabsorption modulators for active mode locking. , “Appl. Phys. Lett., Vol. 65, No. 1, pp. 1-3 (1994)) or optical frequency comb generator (eg, M. Kourogi, K. Nakagawa, and M. ohtsu,“ Wide -span optical frequency comb generator for accurate optical frequency difference measurement, "IEEE J. Quantum Electron., Vol. 29, No. 10, pp. 2693-2701 (1993)).
[0010]
By demultiplexing the multi-wavelength light obtained by these mode-locked lasers or optical frequency comb generators, and then multiplexing each light wave with a transmission signal, multiple signals can be sent from one light source, And frequency interval control can be made unnecessary.
[0011]
For example, as an example using a mode-locked laser, as shown in FIG. 5, the output light (light) of the mode-locked
[0012]
Also proposed is a method of distributing light waves from one multi-wavelength light source to each transmission point, extracting different wavelengths at each transmission point, modulating them with a transmission signal, and then combining them (Katsushi Iwashita, Osamu Ishida, Kochio) Noboru, “Lightwave Network Using Wavelength Multiplexing Technology,” IEICE Optical Communication System Study Group OCS 95-33 (1995)).
[0013]
However, when a one-stage multi-wavelength light source is used, it is necessary to extract one light wave so that external modulation can be performed on the transmission signal. However, in the above method, the light wave has a frequency interval narrower than the selectivity of the optical demultiplexer. Cannot be arranged.
[0014]
In an attempt to double the frequency utilization efficiency, there are reports that two light sources are prepared, multiple wavelengths are arranged at equal frequency intervals, and the output wavelengths of the two multi-wavelength light sources are arranged so that they are interleaved after multiplexing (R. Monnard, AKSrivastava, CRDoerr, R.-J.Essiambre, CHJoyner, LWStulz, M.Zirngibl, Y.Sun, JWSulhoff, JLZyskind, and C.Wolf, “Demonstration of A 16 × 10Gb / s Long-Haul Transmission with 50-GHz Channel Spacing Using Two Multifrequency Lasers, “ECOC'98, 20-24 September 1998, Madrid, Spain, pp.193-194)).
[0015]
However, this method also has a drawback that the frequency interval between the two sets of multi-wavelength light sources must be controlled.
[0016]
Subcarrier multiplexed lightwave systems for broadband (for example, R. Olshansky, VALanzisera, and PMHiIl, “Subcarrier multiplexed lightwave systems for broadband”) is a method for arranging modulated light waves without using an optical demultiplexer. distribution, “J. Lightwave. Technol., Vol. 7, No. 9, pp. 1329-1342 (1989)) can be used.
[0017]
In the conventional example shown in FIG. 6, the output light of the
[0018]
However, optical frequency multiplexing in a wide wavelength range cannot be performed due to the limitation by the modulation band of the light source or the external optical modulator, and the magnitude of the optical modulation degree is limited because it is necessary to suppress the occurrence of modulation distortion. There is a disadvantage that the utilization efficiency of light wave energy is bad.
[0019]
Furthermore, when extending optical frequency multiplexing using a plurality of light waves, as shown in FIG. 6, it is necessary to extract and use only one optical sideband (for example, the upper sideband) with an optical filter or the like. If the number of multiplexed signals is increased within a limited frequency band, an optical filter having a steep demultiplexing characteristic is newly required.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, each of the above-described conventional techniques has problems such as requiring strict frequency control, requiring a large number of light sources, or poor utilization efficiency of optical frequency and light wave energy. There is no known technique similar to.
[0021]
In view of the above circumstances, the present invention is an optical frequency that enables optical modulated wave signals to be arranged at narrow frequency intervals that are difficult to demultiplex as expected in coherent optical transmission without using optical frequency interval control. An object of the present invention is to provide a multiplexed optical transmission apparatus.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a narrow optical frequency at which optical demultiplexing is difficult to the extent that coherent optical detection is required when selectively receiving one optical wave from a plurality of optical waves multiplexed in optical frequency. An optical frequency multiplexing device that generates optical signals multiplexed at an interval F, and generates a first multi-wavelength light that generates multi-wavelength light having an equal frequency interval Λ that can be demultiplexed from a single light source by multiple wavelengths. Means, first demultiplexing means for demultiplexing the multi-wavelength light having the same frequency interval Λ, which has been made into multi-wavelengths, into N (N is an integer of 2 or more) light waves, and each of the demultiplexed N light waves each multi-wavelength of performing multi-wavelength equal frequency intervals capable optical demultiplexing λ (λ ≠ λ, the integer multiple of the difference or the sum of an integral multiple and lambda of lambda is a relationship of an integral multiple of F) of a second multiple wavelength means for generating each light, the multi-wavelength light M (M equal frequency intervals λ obtained by subjecting a multi-wavelength is 2 or more A second duplexer means for respectively demultiplexing the respective light waves integer) pieces each, modulation for modulating the plurality of light waves each having a required wavelength of the maximum N × M pieces of the light wave demultiplexed by the transmission signal And optical signal generation means for synthesizing the optical modulation wave signals obtained by the modulation and generating optical signals in which the respective optical waves are alternately optically multiplexed at the optical frequency interval F. .
[0023]
According to the above configuration, coherent light can be generated without using optical frequency interval control by performing multi-wavelength multiplexing and demultiplexing for a single light source, and combining after modulation with an electrical signal to be transmitted. Optical modulated wave signals are arranged at narrow frequency intervals that are difficult to demultiplex as expected in transmission.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical frequency multiplexing apparatus according to the present invention.
[0025]
This optical frequency multiplexing device includes a multi-wavelength
[0026]
The multi-wavelength
[0027]
The first
[0028]
Each of the
[0029]
As with the first
[0030]
The optical modulators 5-11,..., 5-1m input each light wave centered on the wavelength λ1 supplied from the second optical demultiplexer 4-1, and modulate the light wave by modulating an electric signal. The generated optical modulation wave signal is supplied to the optical multiplexer 6-1. The optical modulators 5-21,..., 5-2m receive the respective optical waves centered on the wavelength λ2 supplied from the second optical demultiplexer 4-2, and modulate the optical waves with electrical signals to modulate the optical waves. A signal is generated, and the generated optical modulation wave signal is supplied to the optical multiplexer 6-2. Further, the optical modulators 5-k1,..., 5-km receive the respective optical waves centered on the wavelength λk supplied from the second optical demultiplexer 4-k, and modulate the optical waves with electrical signals to modulate the optical waves. A signal is generated, and the generated optical modulation wave signal is supplied to the optical multiplexer 6-k.
[0031]
Each optical multiplexer 6-1 receives and synthesizes the optical modulated wave signals supplied from the optical modulators 5-11,..., 5-1m, and outputs the combined optical signal to the multiplexer 7. . Further, the optical multiplexer 6-2 inputs and synthesizes the optical modulated wave signals supplied from the optical modulators 5-21,..., 5-2m, and outputs the synthesized optical signal to the multiplexer 7. To do. Further, the optical multiplexer 6-k inputs and synthesizes the optical modulation wave signals supplied from the optical modulators 5-k1,..., 5-km, and outputs the combined optical signal to the multiplexer 7. To do.
[0032]
The multiplexer 7 multiplexes all the combined optical signals supplied from the multiplexers 6-1, 6-2,..., 6-k, and outputs the multiplexed optical signals to the optical network. In addition, it can replace with this combiner | distributor 7 and can also comprise this with a multiplexer and a divider | distributor.
[0033]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0034]
In the multi-wavelength
[0035]
In the
[0036]
In this embodiment, as described above, the first-stage multi-wavelength
[0037]
When the first
[0038]
In this case, assuming that the first stage can output up to 32 waves (within a range of about 17 nm), a maximum of 448 light waves can be used in the final stage in a state where each wavelength is managed at a frequency interval of 5 GHz. These optical waves can be applied to an optical carrier that optically multiplexes optical DBPSK waves with a transmission speed of 1.485 Gbps equivalent to one channel of HDTV (Mikio Maeda et al. “Phase Diversity DPSK Coherent Optical Transmission Experiment”, IEICE) Optical Communication System Study Group, OCS 96-126, 1997).
[0039]
In the above embodiment, the case of λ <Λ has been described. However, it is obvious that the same object can be achieved also in the case of λ> Λ.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to arrange optical modulation wave signals at narrow frequency intervals that are difficult to demultiplex as expected in coherent optical transmission without using optical frequency interval control. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical frequency multiplexing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement example of light waves generated in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventionally known optical transmission system.
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional optical frequency multiplexing device.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional optical frequency multiplexing device that realizes a multi-wavelength light source using a mode-locked laser.
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example of an optical frequency multiplexing apparatus using a subcarrier multiplexing transmission technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
単一の光源から多波長化により光分波が可能な等周波数間隔Λの多波長光を発生させる第1多波長化手段と、
多波長化された等周波数間隔Λの多波長光をN(Nは2以上の整数)個の各光波に分波する第1分波手段と、
分波されたN個の各光波のそれぞれに多波長化を行って光分波が可能な等周波数間隔λ(λ≠Λ、Λの整数倍とλの整数倍の差又は和がFの整数倍の関係がある)の多波長光を各々生成する第2多波長化手段と、
多波長化を施して得られた等周波数間隔λの多波長光をM(Mは2以上の整数)個ずつの各光波にそれぞれ分波する第2分波手段と、
分波された最大N×M個の各光波のうちそれぞれ所要の波長を有する複数の光波を送信信号で変調する変調手段と、
変調によって得られた光変調波信号を合成してそれぞれの光波が前記光周波数間隔Fで交互に光波多重された光信号を生成する光信号生成手段と、
を備えたことを特徴とする光周波数多重装置。Light that generates an optical signal multiplexed at a narrow optical frequency interval F, in which optical demultiplexing is difficult to the extent that coherent optical detection is required when selectively receiving one optical wave from among a plurality of optical waves multiplexed in optical frequency A frequency multiplexing device,
First multi-wavelength generating means for generating multi-wavelength light with equal frequency interval Λ capable of optical demultiplexing by multi-wavelength from a single light source;
First demultiplexing means for demultiplexing the multiwavelength light having the equal frequency interval Λ, which has been made multiwavelength, into N (N is an integer of 2 or more) light waves;
An equal frequency interval λ (λ ≠ Λ, an integer multiple of Λ and an integer multiple of λ, or the sum of the integer multiples of F is equal to an integer that can be demultiplexed to each of the N light waves that have been demultiplexed. Second multi-wavelength generating means for generating multi-wavelength light each having a double relationship ),
Second demultiplexing means for demultiplexing multi-wavelength light of equal frequency interval λ obtained by performing multi-wavelength into M (M is an integer of 2 or more) light waves;
Modulation means for modulating a plurality of optical waves each having a required wavelength among the demultiplexed maximum N × M optical waves with a transmission signal;
Optical signal generating means for combining optical modulated wave signals obtained by modulation and generating optical signals in which the respective optical waves are alternately optically multiplexed at the optical frequency interval F;
An optical frequency multiplexing apparatus comprising:
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