JP2000031940A - スペクトルコ―ド化デ―タを伝送するための光源および方法 - Google Patents
スペクトルコ―ド化デ―タを伝送するための光源および方法Info
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- JP2000031940A JP2000031940A JP11127578A JP12757899A JP2000031940A JP 2000031940 A JP2000031940 A JP 2000031940A JP 11127578 A JP11127578 A JP 11127578A JP 12757899 A JP12757899 A JP 12757899A JP 2000031940 A JP2000031940 A JP 2000031940A
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- Optical Communication System (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スペクトルコード化デジタルデータ伝送（Ｃ
ＤＭＡ）用の高出力光源を提供する。 【解決手段】 本発明は、広帯域周波数周期出力スペク
トルを有する、スペクトルコード化ディジタルデータ用
の光源に関する。この光源は、１ビット周期以内で周波
数変調または位相変調される固体レーザから成る。
ＤＭＡ）用の高出力光源を提供する。 【解決手段】 本発明は、広帯域周波数周期出力スペク
トルを有する、スペクトルコード化ディジタルデータ用
の光源に関する。この光源は、１ビット周期以内で周波
数変調または位相変調される固体レーザから成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の導入部
に記載したようなスペクトルコード化ディジタルデータ
を伝送するための光源および方法に関する。
に記載したようなスペクトルコード化ディジタルデータ
を伝送するための光源および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば特許願１９７ ２３１ ０３．９
などの従来技術には、スペクトルコーディングを利用し
た伝送方法が開示されている。このような光伝送網は、
多重化されたコード化光信号の伝送に使用され、光伝送
路および光スプリッタから成り、光増幅器を含むことも
ある。それぞれの送信器は、光伝送網に送る前に送信信
号をコード化するコーダを含む。このコーディングは、
例えば光フィルタを用いた周波数コーディングによって
光学的に実施される。特定の送信器からデータを受け取
ろうとする受信器はそれぞれ、この特定の送信器のコー
ダに合わせて調整したデコーダを含んでいなければなら
ない。最も単純な場合では、コーダとデコーダで、光信
号を通過させる周波数範囲および光信号をブロックする
周波数範囲が同じである。このデコーディング法は、Ｃ
ＤＭＡ（Code Division Multiple Access；符号分割多
重アクセス）という用語で知られている。これらのシス
テムでは発光ダイオードが使用され、その広帯域発光ス
ペクトルを光フィルタに通す。この光フィルタを例え
ば、広帯域スペクトルを周波数コーム（frequency com
b）に変換するファブリ−ペロー（Fabry-Perot）フィル
タとすることができる。従来技術のこれらのシステムの
大きな欠点は、使用可能な広帯域光源の光出力が低いこ
とである。現在使用されている発光ダイオードの発光は
約１５５０ｎｍ付近であるが、それでも出力は非常に低
く（＜０．１ミリワット）、受動光フィルタに接続する
と、透過出力は約３０μＷ程度になってしまう。そのた
め、このようなシステムは常に光増幅器を必要とする。
などの従来技術には、スペクトルコーディングを利用し
た伝送方法が開示されている。このような光伝送網は、
多重化されたコード化光信号の伝送に使用され、光伝送
路および光スプリッタから成り、光増幅器を含むことも
ある。それぞれの送信器は、光伝送網に送る前に送信信
号をコード化するコーダを含む。このコーディングは、
例えば光フィルタを用いた周波数コーディングによって
光学的に実施される。特定の送信器からデータを受け取
ろうとする受信器はそれぞれ、この特定の送信器のコー
ダに合わせて調整したデコーダを含んでいなければなら
ない。最も単純な場合では、コーダとデコーダで、光信
号を通過させる周波数範囲および光信号をブロックする
周波数範囲が同じである。このデコーディング法は、Ｃ
ＤＭＡ（Code Division Multiple Access；符号分割多
重アクセス）という用語で知られている。これらのシス
テムでは発光ダイオードが使用され、その広帯域発光ス
ペクトルを光フィルタに通す。この光フィルタを例え
ば、広帯域スペクトルを周波数コーム（frequency com
b）に変換するファブリ−ペロー（Fabry-Perot）フィル
タとすることができる。従来技術のこれらのシステムの
大きな欠点は、使用可能な広帯域光源の光出力が低いこ
とである。現在使用されている発光ダイオードの発光は
約１５５０ｎｍ付近であるが、それでも出力は非常に低
く（＜０．１ミリワット）、受動光フィルタに接続する
と、透過出力は約３０μＷ程度になってしまう。そのた
め、このようなシステムは常に光増幅器を必要とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
出力を得ることができ、光増幅器を使用しなくても済む
光源を提供することにある。
出力を得ることができ、光増幅器を使用しなくても済む
光源を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】独立請求項に開示した特
徴を有する、本発明の光源は、従来の類似システムと比
較し、はるかに高い出力を得ることができ、そのため光
増幅器を使用しなくても済むという利点を有する。ＣＤ
ＭＡ法の使用に必要な広帯域周波数コームは能動的に生
成される。これによって、固体レーザの注入電流を１ビ
ット周期以内に、正弦波の形状に周波数変調または位相
変調することができる。
徴を有する、本発明の光源は、従来の類似システムと比
較し、はるかに高い出力を得ることができ、そのため光
増幅器を使用しなくても済むという利点を有する。ＣＤ
ＭＡ法の使用に必要な広帯域周波数コームは能動的に生
成される。これによって、固体レーザの注入電流を１ビ
ット周期以内に、正弦波の形状に周波数変調または位相
変調することができる。
【０００５】従属請求項に記載した手段によって、光源
を有利に改善および改良することができる。固体レーザ
の周波数周期出力のスペクトル幅が、周波数偏移と変調
周波数との比によって決定され、したがってスペクトル
幅が調整可能であることは特に有利である。
を有利に改善および改良することができる。固体レーザ
の周波数周期出力のスペクトル幅が、周波数偏移と変調
周波数との比によって決定され、したがってスペクトル
幅が調整可能であることは特に有利である。
【０００６】ＤＦＢ（Distributed Feedback；分布帰還
型）レーザを使用するのが有利である。ＣＤＭＡ法の光
源にファブリ−ペローレーザを使用することもできる。
型）レーザを使用するのが有利である。ＣＤＭＡ法の光
源にファブリ−ペローレーザを使用することもできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の例示的な一実施形態を添
付図面に示し、以下で詳細に説明する。
付図面に示し、以下で詳細に説明する。
【０００８】図１は、伝送路２によって受信器３Ａ、３
Ｂ等と連絡した送信器１を示す図である。送信器１は高
周波発生源４と連絡している。この実施形態の高周波発
生源は雑音発生器５とも連絡している。
Ｂ等と連絡した送信器１を示す図である。送信器１は高
周波発生源４と連絡している。この実施形態の高周波発
生源は雑音発生器５とも連絡している。
【０００９】図２は、高周波信号が重畳された信号ビッ
ト「１」を示す図である。この被変調信号が送信され、
受信器の特別に調整されたフィルタを通った後、受信器
側で検出される。
ト「１」を示す図である。この被変調信号が送信され、
受信器の特別に調整されたフィルタを通った後、受信器
側で検出される。
【００１０】このスペクトルコームを、異なる周期の関
数として実現するよう選択することができる。これらの
信号のスペクトルコーディングは常に、対応するフィル
タ装置を有する受信器によって読み取られる。
数として実現するよう選択することができる。これらの
信号のスペクトルコーディングは常に、対応するフィル
タ装置を有する受信器によって読み取られる。
【００１１】本発明の基本的な利点は、周波数周期スペ
クトルを有する光コームを能動的に発生させ、できる限
り多くの等距離線を含み、高い積分レーザパワーを生成
する光源が使用可能になることである。これによって積
分レーザパワーは１ｍＷを超える。注入電流の変調を介
したこのスペクトルコーディングを、伝送条件、受信器
の数および性能に合わせて非常に柔軟に適合させること
ができる。この目的のため、固体レーザを１ビット周期
以内で変調させる。１０メガビット／秒のビット伝送速
度では、１ビット周期は１００ナノ秒にあたる。この時
間の間、固体レーザを周波数変調または位相変調してお
くことができなければならない。そのため、小さな高周
波変調電流が固体レーザの注入電流に加えられる。この
変調電流により、注入電流を、例えば周波数１００ＭＨ
ｚで変調することができる。固体レーザの注入電流の変
調の結果、スペクトル幅が変調指数ｍによって表される
周波数変調または位相変調されたレーザ出力スペクトル
が得られる。この変調指数ｍは線数にほぼ対応する。そ
れは、周波数偏移または位相偏移と変調周波数との商で
ある。周波数偏移は、変調周波数で注入電流を変調する
高周波変調電流の振幅に比例する。変調周波数１００Ｍ
Ｈｚでスペクトル線を１００本生成するためには、周波
数偏移が１０ＧＨｚでなければならない。このような１
０ＧＨｚの変調偏移のためには、数ミリアンペアの追加
変調電流が必要である。１ビット周期以内に注入電流を
追加変調する操作を現在使用されているＤＦＢレーザに
適用することに問題はない。ファブリ−ペローレーザを
使用する場合には、レーザ発光の縦モード間の間隔が、
変調周波数の整数倍となるように設定しなければならな
い。このような設定は、ファブリ−ペローレーザを調節
することによって実施することができる。
クトルを有する光コームを能動的に発生させ、できる限
り多くの等距離線を含み、高い積分レーザパワーを生成
する光源が使用可能になることである。これによって積
分レーザパワーは１ｍＷを超える。注入電流の変調を介
したこのスペクトルコーディングを、伝送条件、受信器
の数および性能に合わせて非常に柔軟に適合させること
ができる。この目的のため、固体レーザを１ビット周期
以内で変調させる。１０メガビット／秒のビット伝送速
度では、１ビット周期は１００ナノ秒にあたる。この時
間の間、固体レーザを周波数変調または位相変調してお
くことができなければならない。そのため、小さな高周
波変調電流が固体レーザの注入電流に加えられる。この
変調電流により、注入電流を、例えば周波数１００ＭＨ
ｚで変調することができる。固体レーザの注入電流の変
調の結果、スペクトル幅が変調指数ｍによって表される
周波数変調または位相変調されたレーザ出力スペクトル
が得られる。この変調指数ｍは線数にほぼ対応する。そ
れは、周波数偏移または位相偏移と変調周波数との商で
ある。周波数偏移は、変調周波数で注入電流を変調する
高周波変調電流の振幅に比例する。変調周波数１００Ｍ
Ｈｚでスペクトル線を１００本生成するためには、周波
数偏移が１０ＧＨｚでなければならない。このような１
０ＧＨｚの変調偏移のためには、数ミリアンペアの追加
変調電流が必要である。１ビット周期以内に注入電流を
追加変調する操作を現在使用されているＤＦＢレーザに
適用することに問題はない。ファブリ−ペローレーザを
使用する場合には、レーザ発光の縦モード間の間隔が、
変調周波数の整数倍となるように設定しなければならな
い。このような設定は、ファブリ−ペローレーザを調節
することによって実施することができる。
【００１２】被変調レーザ光源を使用した伝送システム
におけるスペクトルコーディングは、周期的なスペクト
ル成分間の距離を指定することによって実施される。こ
れによって、それぞれの受信器について、特別な周波数
コームが得られる。その間隔は、対応する受信器に固有
のものである。したがってコーディングは、それぞれに
応じて設定された変調周波数を介して実施される。この
変調周波数が、線間の距離を決定する。この伝送方法で
はしたがって、ビット単位の異なった周波数コームが生
成され、その線間隔が特徴を示す。この伝送方法は、特
に単純で経済的な送信器とともに使用することができ、
約１０ＭＨｚまでのビット伝送速度で有効である。
におけるスペクトルコーディングは、周期的なスペクト
ル成分間の距離を指定することによって実施される。こ
れによって、それぞれの受信器について、特別な周波数
コームが得られる。その間隔は、対応する受信器に固有
のものである。したがってコーディングは、それぞれに
応じて設定された変調周波数を介して実施される。この
変調周波数が、線間の距離を決定する。この伝送方法で
はしたがって、ビット単位の異なった周波数コームが生
成され、その線間隔が特徴を示す。この伝送方法は、特
に単純で経済的な送信器とともに使用することができ、
約１０ＭＨｚまでのビット伝送速度で有効である。
【００１３】それぞれの受信器は光フィルタを有する。
その受信器に対して定義されたコードを有する信号のみ
が、この光フィルタを通過し、検出される。一般に、ｓ
ｉｎ ２カーブを有するフィルタカーブでは、中心スペク
トル線の最大値が検出される。よって、単純な方法で
「１」または「０」を伝送することが可能である。１の
とき、送信器がスペクトルコームを識別し、受信器が中
心線を検出する。ゼロでは、スペクトルコームの発光が
線間隔の１／２だけシフトするよう動作点がシフトす
る。これによって受信器は中央の「０」を検出する。
その受信器に対して定義されたコードを有する信号のみ
が、この光フィルタを通過し、検出される。一般に、ｓ
ｉｎ ２カーブを有するフィルタカーブでは、中心スペク
トル線の最大値が検出される。よって、単純な方法で
「１」または「０」を伝送することが可能である。１の
とき、送信器がスペクトルコームを識別し、受信器が中
心線を検出する。ゼロでは、スペクトルコームの発光が
線間隔の１／２だけシフトするよう動作点がシフトす
る。これによって受信器は中央の「０」を検出する。
【００１４】ＣＤＭＡ伝送法の光源としての能動レーザ
光源の使用をさらに最適化することができる。本発明の
レーザ光源は、干渉のない非常に幅の狭いスペクトル線
を供給する。ある伝送条件下で、非常に幅の狭い線を使
用すると情報が完全に失われる。スペクトル線をわずか
に広くするとビットエラー率を低減させることができ
る。この目的のため、位相雑音を高周波信号の上に重ね
る。最も単純な場合では、高周波発生器に接続された雑
音発振器５をこの目的に使用することができる。
光源の使用をさらに最適化することができる。本発明の
レーザ光源は、干渉のない非常に幅の狭いスペクトル線
を供給する。ある伝送条件下で、非常に幅の狭い線を使
用すると情報が完全に失われる。スペクトル線をわずか
に広くするとビットエラー率を低減させることができ
る。この目的のため、位相雑音を高周波信号の上に重ね
る。最も単純な場合では、高周波発生器に接続された雑
音発振器５をこの目的に使用することができる。
【００１５】この伝送方法は、外部変調器を有する従来
の光源とともに使用しても有効である。この場合、光フ
ァイバ路は前述の形態ほど大きくならないが、伝送能力
は前述の形態に相当する。
の光源とともに使用しても有効である。この場合、光フ
ァイバ路は前述の形態ほど大きくならないが、伝送能力
は前述の形態に相当する。
【図１】本発明の伝送システムを示す図である。
【図２】信号変調を示す図である。
１ 送信器 ２ 伝送路 ３Ａ 受信器 ３Ｂ 受信器 ４ 高周波発生源 ５ 雑音発生器
Claims (11)
- 【請求項１】 スペクトルコード化ディジタルデータ伝
送（ＣＤＭＡ法）用に広帯域周波数周期出力を供給する
光源において、１ビット周期以内で周波数変調される固
体レーザから成ることを特徴とする光源。 - 【請求項２】 スペクトルコード化ディジタルデータ伝
送（ＣＤＭＡ法）用に広帯域周波数周期出力を供給する
光源において、１ビット周期以内で位相変調される固体
レーザから成ることを特徴とする光源。 - 【請求項３】 前記レーザの注入電流を介して高周波変
調が実施されることを特徴とする請求項１または２のい
ずれかに記載の光源。 - 【請求項４】 前記周波数周期出力のスペクトル幅が、
周波数偏移Δｆまたは位相偏移と変調周波数ｆｍとの比
によって定義されることを特徴とする請求項１から３の
いずれか一項に記載の光源。 - 【請求項５】 前記固体レーザが、ＤＦＢ（Distribute
d Feedback；分布帰還型）レーザであることを特徴とす
る請求項１から４のいずれか一項に記載の光源。 - 【請求項６】 前記レーザがファブリ−ペロー（Fabry-
Perot）レーザであり、モード間隔が変調周波数の整数
倍であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一
項に記載の光源。 - 【請求項７】 光源の線の形状が、雑音信号を有する付
加的駆動の影響を受けることを特徴とする請求項１から
６のいずれか一項に記載の光源。 - 【請求項８】 スペクトル線幅と線間隔との比が約１：
３０であることを特徴とする請求項１から７のいずれか
一項に記載の光源。 - 【請求項９】 スペクトルコード化チャネルのビット
「１」からビット「０」への切換えが、レーザ動作点の
シフトによって実施されることを特徴とする請求項１か
ら８のいずれか一項に記載の光源。 - 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか一項に記載
のレーザ光源を使用してデータをスペクトルコーディン
グする方法において、変調指数を変化させることによっ
てコーディングをビット単位で実施することを特徴とす
る方法。 - 【請求項１１】 下流側にフィルタを有する広帯域光源
を使用してデータをスペクトルコーディングする方法に
おいて、外部変調器で変調指数をビット単位で変化させ
ることによってコーディングを実施することを特徴とす
る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19822616A DE19822616A1 (de) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Lichtquelle sowie Verfahren für die Übertragung von spektralkodierten Daten |
| DE19822616.0 | 1998-05-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000031940A true JP2000031940A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=7868394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11127578A Pending JP2000031940A (ja) | 1998-05-20 | 1999-05-07 | スペクトルコ―ド化デ―タを伝送するための光源および方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6671468B1 (ja) |
| EP (1) | EP0959576A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000031940A (ja) |
| DE (1) | DE19822616A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10029336A1 (de) * | 2000-03-20 | 2002-01-03 | Sel Alcatel Ag | Breitbandige optische Lichtquelle, Verwendung einer breitbandigen optischen Lichtquelle sowie Verfahren zum Demultiplexen |
| DE10050878B4 (de) * | 2000-10-13 | 2012-07-12 | Atmel Automotive Gmbh | Verfahren zur Übertragung von mehreren Informationssymbolen |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4528670A (en) * | 1983-02-25 | 1985-07-09 | At&T Bell Laboratories | Short coupled cavity laser |
| DE3509354C2 (de) * | 1985-03-15 | 1994-10-13 | Alcatel Nv | Optisches Nachrichtenübertragungssystem |
| SE451702B (sv) * | 1985-04-11 | 1987-10-26 | Cyklop Ab | Sett och anordning for att vid emballering tecka gods med en toppfilm |
| US4768186A (en) * | 1986-02-11 | 1988-08-30 | Pirelli Cable Corporation | Multiplex transmission of analog signals by fiber optic channel |
| US4703474A (en) * | 1986-02-28 | 1987-10-27 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Spread spectrum code-division-multiple-access (SS-CDMA) lightwave communication system |
| DE3609278A1 (de) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Siemens Ag | Integrierte optische halbleiteranordnung |
| GB8616050D0 (en) * | 1986-07-01 | 1986-08-06 | British Telecomm | Optical local transmission system |
| CA1330242C (en) * | 1987-11-30 | 1994-06-14 | Gte Laboratories Incorporated | Subcarrier-multiplexed optical transmission systems using optical channel selection |
| DE3915625A1 (de) * | 1989-05-12 | 1990-11-15 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Halbleiterlaser |
| US5200964A (en) * | 1991-03-12 | 1993-04-06 | General Instrument Corporation | Broad linewidth lasers for optical fiber communication systems |
| US5432629A (en) * | 1992-01-17 | 1995-07-11 | Nec Corporation | Light transmission device capable of stably transmitting a modulated output light beam |
| US5325392A (en) * | 1992-03-06 | 1994-06-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Distributed reflector and wavelength-tunable semiconductor laser |
| US5347526A (en) * | 1992-03-31 | 1994-09-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wavelength-tunable semiconductor laser |
| GB9311169D0 (en) * | 1993-05-28 | 1993-07-14 | British Telecomm | Switching networks |
| US5587830A (en) * | 1993-05-28 | 1996-12-24 | Lucent Technologies Inc. | High capacity optical fiber network |
| JP3303515B2 (ja) * | 1994-03-18 | 2002-07-22 | キヤノン株式会社 | 光通信方式及びそれを用いた光通信システム |
| IT1268058B1 (it) * | 1994-05-20 | 1997-02-20 | Cselt Centro Studi Lab Telec O | Procedimento e dispositivo per il controllo della potenza di picco di un trasmettitore laser in sistemi di trasmissione ottica discontinua. |
| JPH0878790A (ja) | 1994-09-07 | 1996-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光変調装置，光変調方法，及び半導体光変調装置の製造方法 |
| JP3244976B2 (ja) * | 1994-12-05 | 2002-01-07 | キヤノン株式会社 | 半導体レーザの駆動方法及び半導体レーザ装置及び光通信方法及びノード及び光通信システム |
| US5631758A (en) * | 1995-10-26 | 1997-05-20 | Lucent Technologies Inc. | Chirped-pulse multiple wavelength telecommunications system |
| DE19605567A1 (de) * | 1996-02-15 | 1997-08-21 | Sel Alcatel Ag | Optisches frequenzkodiertes CDMA-Übertragungssystem und optischer Empfänger dafür |
| US5699179A (en) * | 1996-02-23 | 1997-12-16 | General Instrument Corporation Of Delaware | Cancellation of distortion components in a fiber optic link with feed-forward linearization |
| DE19620723A1 (de) * | 1996-05-23 | 1997-11-27 | Sel Alcatel Ag | Optische Netzwerkeinheit und Zentrale eines optischen Kommunikationsnetzes |
| DE19723103A1 (de) * | 1997-06-03 | 1998-12-10 | Alsthom Cge Alcatel | Empfänger zum Empfang von optischen Signalen |
-
1998
- 1998-05-20 DE DE19822616A patent/DE19822616A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11127578A patent/JP2000031940A/ja active Pending
- 1999-05-11 EP EP99440103A patent/EP0959576A3/de not_active Withdrawn
- 1999-05-19 US US09/313,982 patent/US6671468B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0959576A3 (de) | 2005-02-09 |
| US6671468B1 (en) | 2003-12-30 |
| DE19822616A1 (de) | 1999-11-25 |
| EP0959576A2 (de) | 1999-11-24 |
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