JP2677289B2 - 光通信方式 - Google Patents

光通信方式

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JP2677289B2
JP2677289B2 JP63033710A JP3371088A JP2677289B2 JP 2677289 B2 JP2677289 B2 JP 2677289B2 JP 63033710 A JP63033710 A JP 63033710A JP 3371088 A JP3371088 A JP 3371088A JP 2677289 B2 JP2677289 B2 JP 2677289B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シングルモード光ファイバを用いた光通
信方式に関するものである。
〔従来の技術〕
光ファイバ伝送に利用できる光は、伝送媒体である光
ファイバが低損失を示す近赤外領域で、その波長はほぼ
0.8〜1.8μm(周波数にして数百THz)である。これ
は、現在実用に供されている最も高い周波数であるミリ
波と比べてさらに3〜4桁以上も高く、使用可能な周波
数帯域も3〜4桁以上広い。このような広い周波数領域
を十分に使いこなすことができれば、超大容量の情報伝
送が可能になるが、これを実現するにはコヒーレントで
かつ十分に安定な光を発信できる光源と光分波器、光周
波数変換器が必要となる。
しかしながら、光ファイバ伝送に適した上記波長帯で
は、このような高度な部品技術の実現が困難である。た
とえば、光ファイバ伝送における最も基本的な構成要素
の一つである光源には通常、発光ダイオード(LED)や
レーザダイオード(LD)が用いられるが、発光ダイオー
ドは、空間的にも時間的にもコヒーレントでなく、また
レーザダイオードは空間的にはコヒーレントとみなせる
が、時間的には厳密にコヒーレントとはいえない。した
がって、現在の光ファイバ伝送ではインコヒーレントな
光、すなわち雑音状の光の光量(強度)を変化させるこ
とにより情報伝送を行っている。これは、光発信器から
の光パワーを2値化信号の論理“1"、“0"に対応させ、
ON、OFFさせて光受信器に送るという光強度変調方式で
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、光受信器における光信号の識別度は、光受
信パワーに依存するので、多量に光パワーを伝送するこ
とが望ましい。
従来の光通信方式では、信号を識別するためにはでき
るだけ大きい強度差を設ける必要があることから、論理
“0"の時には光パワーを送っていなかった。そのため、
多量の光パワーを送ることができず、光パワーを有効に
利用することができない。この場合、光信号の識別度が
低くなるので、受信感度が悪くなるという欠点があっ
た。
そこでこの発明は、光通信における受信感度の向上を
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を達成するため、この発明は、(1)一定方
向の直線偏光状態にある直線偏波光を送る光送信手段
と、(2)2値化信号を発生する信号発生手段と、
(3)直線偏波光を受けると共に2値化信号を受信し、
2値化信号の論理値に応じて互いに直交する2つの偏光
方向の何れかに直線偏波光を変調する偏光変調手段と、
(4)偏光変調手段により変調された直線偏波光を伝送
するシングルモード光ファイバと、(5)シングルモー
ド光ファイバから出射された光の偏光状態を、2値化信
号の論理値に対応して、互いに直交する2つの直線偏光
状態の何れかに変換する偏光制御手段と、(6)偏光制
御手段から出力された光を、その光の直線偏光状態に基
づいて2光束に分離する偏光分離手段と、(7)偏光分
離手段により分離された2光束それぞれを受光し、電気
信号に変換する光受信手段と、(8)光受信手段からの
電気信号を処理し、シングルモード光ファイバから出射
された光の偏光状態に対応して2値化信号の論理値を識
別する信号処理手段を備えて構成されていることを特徴
とする。
〔作用〕
この発明は、以上のように構成されているので、光パ
ワーを多量に伝送することができ、光パワーの有効利用
が図れる。
さらに、長距離伝送などのように伝送損失が大きくな
っても、安定した通信ができる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例に係る光通信方式を添付図
面に基づき説明する。なお、説明において同一要素には
同一符号を用い、重複する説明は省略する。
第1図(a)は、この発明に係る光通信方式の基本構
成を示すものであり、同図(b)は、送られる光の状態
を示すものである。基本的に、この発明は光送信手段
1、信号発生手段2、偏光変調手段3、シングルモード
光ファイバ4、偏光制御手段5、偏光分離手段6、光受
信手段7(光受信手段A 7a、光受信手段B 7b)、信
号処理手段8を備えて構成される。
光送信手段1は、一定方向の直線偏波光を送るもので
あり、信号発生手段2は2値化信号を発生させるもので
ある。光送信手段1と信号発生手段2は、それぞれ偏光
変調手段3に接続されており、上記直線偏波光および2
値化信号は偏光変調手段3に送られる。
偏光変調手段3は、2値化信号における論理“1"、
“0"を区別し、論理“1"に対しては直線偏波光をそのま
ま出力し、論理“0"に対しては直線偏波光の偏光方向を
90度回転させて出力する従って、第1図(b)で示すよ
うに、たとえば光の進行軸方向をZ軸とし、当該軸と直
交する平面上でX軸とY軸を設定した場合、X軸に対し
45度傾斜する直線偏波光が送られてくるのであれば、論
理“1"はX軸に対し+45度傾斜し、論理“0"はX軸に対
し−45度傾斜する直線偏光状態で区別される。このよう
に、2つの直線偏光状態の何れかに変調された光は、シ
ングルモード光ファイバ4に入射され、偏光制御手段5
へ伝送される。伝送媒体がシングルモード光ファイバな
ので、パワー配分されることなく伝送され、偏光状態を
特定することができる。
シングルモード光ファイバ4を伝送された光は、コア
の楕円性、残留応力分布、ファイバに加えられる曲げ、
側方圧力などの影響で、出射端では楕円偏光状態に変換
される。この楕円偏光状態でも論理“1"に対応するもの
(楕円偏光A)と論理“0"に対応するもの(楕円偏光
B)があり(同図(b)参照)、これらは互いに直交し
ている。なお、シングルモード光ファイバ4における偏
波変換特性は、温度などの影響で時間と共にゆっくりと
変化するため、楕円偏光A、Bの状態もこれに従い変化
する。
偏光制御手段5は、シングルモード光ファイバ4から
出射される楕円偏光A、B(互いに直交状態)の何れか
の状態にある光を受光し、その偏光状態に応じて、X軸
方向の直線偏光(直線偏光X)およびY軸方向の直線偏
光(直線偏光Y)の何れかの状態の直線偏波光に変換す
る(第1図(b)参照)。
偏光分離手段6は、偏光制御手段5に接続されてお
り、上記直線偏波光をその直線偏光状態に応じて2光束
に分離する。
この偏光分離手段6としては、受動素子であるウオラ
ストンプリズムが使用できるが、能動素子でもよい。た
とえば、複数のタイムスロットを設けておき、個々の光
を順次受光し、それぞれのディテクターへ信号を送るも
のがある。この分離された2光束は、一方が光受信手段
7aに、他方が光受信手段7bに送られる。光受信手段7a、
7bは、それぞれ信号処理手段8に接続されている。信号
処理手段8は、判定回路などで構成されており、論理
“1"、“0"の識別を行う。ここで光受信手段7aは、論理
“1"に対応する信号を検知し、光受信手段7bは、論理
“0"に対応する信号を検知する(第1図(b)参照)。
従って、同図(b)で示すように、光受信手段7aからは
論理“1"で立ち上がるパルス波形9、光受信手段7bから
は論理“0"で立ち上がるパルス波形10が得られる。
第2図は、この発明に係る光通信方式の一実施例を示
すものである。この実施例はレーザダイオード11(光送
信手段)、信号発生器12(信号発生手段)、電気光学結
晶としてKDP(KH2PO4)13(偏光変調手段)、シングル
モード光ファイバ14、偏光制御素子15(偏光制御手
段)、ウオラストンプリズム16(偏光分離手段)フォト
ダイオード17a、17b(光受信手段)、信号処理装置18
(信号処理手段)を備えて構成されている。
レーザダイオード11は、一定方向の直線偏波光を送る
ものであり、信号発生器12は2値化信号を発生させるも
のである。レーザダイオード11と信号発生器12は、それ
ぞれKDP13に接続されており、これらの直線偏波光およ
び2値化信号はKDP13に送られる。
KDP13は、2値化信号における論理“1"、“0"を区別
し、論理“1"に対しては直線偏波光をそのまま出力し、
論理“0"に対しては直線偏波光の偏光方向を90度回転さ
せて出力する。具体的には、2つの偏光位相差が0度あ
るいは空間的に直交するような電圧をKDP13へ印加する
ことにより、論理“1"あるいは論理“0"それぞれに対す
る直線偏光状態の何れかの状態にある直線偏波光が得ら
れる。。従って、第1図(b)で示すように、たとえば
光の進行軸方向をZ軸とし、当該軸と直交する平面上で
X軸とY軸を設定した場合、X軸に対し45度傾斜する直
線偏波光が送られれば、論理“1"はX軸に対し+45度傾
斜し、論理“0"はX軸に対し−45度傾斜する直線偏光状
態で区別される。このように、2つの直線偏光状態の何
れかに変調された光は、シングルモード光ファイバ14に
入射され、偏光制御素子15へ伝送される。伝送媒体がシ
ングルモード光ファイバ14なので、マルチモードファイ
バのように複数のモードにパワー配分されることなく伝
送され、偏光状態を特定することができる。
シングルモード光ファイバ14内を伝送された光は、コ
アの楕円性、残留応力分布、ファイバに加えられる曲
げ、側方圧力などの影響で、出射端では楕円偏光状態に
変換される。この楕円偏光状態でも論理“1"に対応する
ものを楕円偏光Aとし、論理“0"に対応するものを楕円
偏光Bとする。
偏光制御素子15は、シングルモード光ファイバ4から
出射される楕円偏光A、B(互いに直交状態)の何れか
の状態にある光を受光し、その偏光状態に応じて、X軸
方向の直線偏光(直線偏光X)およびY軸方向の直線偏
光(直線偏光Y)の何れかの状態の直線偏波光に変換す
る。
この偏光制御素子15として、公知の文献(例えば、El
ectron.Lett.Vol.21,No.2(1985)pp.52−53)に記載さ
れているものを採用することができる。すなわち、シン
グルモード光ファイバ4から出射された光をλ/4板およ
びλ/2板を通過させた後、その一部をビームスプリッタ
で取り出してウオラストンプリズムにより2光束に分離
し、この2光束の一方の強度を光検出器によりモニタし
て、0,1信号それぞれに対応する強度の変化または差が
最大となるように山登り法等の手法によりλ/4板および
λ/2板それぞれの光学軸の方位を調整する。このように
することにより、シングルモード光ファイバ4から出射
された光の偏光状態を、楕円偏光Aから直線偏光Xに変
換できるとともに、楕円偏光Bから直線偏光Yに変換で
きる。なお、ここで述べた偏光制御素子15中のウオラス
トンプリズムおよび光検出器それぞれを、後述するウオ
ラストンプリズム16および光受信器17aまたは17bそれぞ
れで兼用することも可能である。
ウオラストンプリズム16は、偏光制御素子15に接続さ
れており、上記直線偏波光をその直線偏光状態に応じて
2光束に分離する。この分離された2光束は、一方が光
受信器17aに、他方が光受信器17bに送られる。光受信器
17a、17bは、それぞれ信号処理装置18に接続されてお
り、論理“1"、“0"の識別を行う。ここで光受信器17a
は、論理“1"に対応する信号を検知し、光受信器17b
は、論理“0"に対応する信号を検知する(第1図(b)
参照)。従って、第1図(b)で示すように、光受信器
17aからは論理“1"で立ち上がるパルス波形9、光受信
器17bからは論理“0"で立ち上がるパルス波形10が得ら
れる。
しかし、実際には、シングルモード光ファイバ4が捻
れている場合等において、光受信器17a,17bのうち何れ
が論理値“1"を受信するのか直ちには判らない場合があ
る。この場合には、公知の文献(例えば、AT&Tベル研
究所、情報通信システム、丸善、昭和59年)に記載され
ているフレーム同期法を採用することができる。すなわ
ち、信号発生器12より所定のフレーム同期信号(例え
ば、11101000)を出力すると、直線偏光X,Yのうちの一
方の偏光状態の光は、フレーム同期信号と同一の変化を
し、他方の偏光状態の光は、フレーム同期信号を反転し
た信号(00010111)に応じた変化をする。したがって、
光受信器17a,17bのうち、一方がフレーム同期信号を受
光し、他方がフレーム同期信号の反転信号を受光するの
で、信号処理装置18は、2つの光受信器17a,17bそれぞ
れからの出力信号のパターンを解析し、2つの光受信器
17a,17bのうち何れが論理値“1"に対応するのかを容易
に判別することができる。
なお、この実施例では2値変調方式における単極NRZ
(Unipolar Non−Return to Zero)符号で説明したが、
特にこのタイプの2進符号に限定されるものではない。
たとえば、RZ(Rturn to Zero)CMI(Coded Mark inver
sion)、DMI(Differential Mark Inversion)符号でも
よく、多値変調方式にも適用できる。
さらに、2つの光受信器17a,17b(光受信手段7a、7
b)で受信する構成なので、2つのパルス波形を対応さ
せることにより、信号処理装置8(信号処理手段18)で
判定する前に送られた信号に誤りがないか検査すること
ができ、信頼性を一段と向上させることができる。
〔発明の効果〕
この発明は、以上説明したように構成されているの
で、光パワーを有効に利用でき、受信感度が向上する。
さらに、伝送損失が大きい場合でも2値化信号を簡単
に識別でき、安定した通信が確保される。従って、特に
長距離伝送や分配形式伝送において、信頼性が著しく向
上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に係る光通信方式の基本構成を説明
するための図、第2図は、この発明に係る光通信方式の
一実施例を示す図である。 1……光送信手段 2……信号発生手段 3……偏光変調手段 4……シングルモード光ファイバ 5……偏光制御手段 6……偏光分離手段 7……光受信手段 8……信号処理手段 9、10……パルス波形 11……レーザダイオード 12……信号発生器 13……KDP 14……シングルモード光ファイバ 15……偏光制御素子 16……ウオラストンプリズム 17……フォトダイオード 18……信号処理装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定方向の直線偏光状態にある直線偏波光
    を送る光送信手段と、 2値化信号を発生する信号発生手段と、 前記直線偏波光を受けると共に前記2値化信号を受信
    し、前記2値化信号の論理値に応じて互いに直交する2
    つの偏光方向の何れかに前記直線偏波光を変調する偏光
    変調手段と、 前記偏光変調手段により変調された前記直線偏波光を伝
    送するシングルモード光ファイバと、 前記シングルモード光ファイバから出射された光の偏光
    状態を、前記2値化信号の論理値に対応して、互いに直
    交する2つの直線偏光状態の何れかに変換する偏光制御
    手段と、 前記偏光制御手段から出力された光を、その光の直線偏
    光状態に基づいて2光束に分離する偏光分離手段と、 前記偏光分離手段により分離された2光束それぞれを受
    光し、電気信号に変換する光受信手段と、 前記光受信手段からの電気信号を処理し、前記シングル
    モード光ファイバから出射された光の偏光状態に対応し
    て前記2値化信号の論理値を識別する信号処理手段と を備えて構成されていることを特徴とする光通信方式。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03144614A (ja) * 1989-10-31 1991-06-20 Nec Corp 光送信装置
JPH0437331A (ja) * 1990-06-01 1992-02-07 Nec Corp 光中継器の監視制御方式
JP3094950B2 (ja) 1997-05-28 2000-10-03 日本電気株式会社 光送信装置及び光送信方法
US6449078B1 (en) 1997-08-05 2002-09-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical receiver, method for optical transmission in space, optical transmitting in space apparatus and method for optical transmission
EP2033048B1 (en) * 2006-05-18 2023-06-28 Yasser A. Zaghloul Method of designing optical logic devices having polarization-based logic level representation
JP4762923B2 (ja) * 2007-01-17 2011-08-31 日本電信電話株式会社 光信号発生器及び光通信システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5017702A (ja) * 1973-06-18 1975-02-25
JPS57193144A (en) * 1981-05-25 1982-11-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarized light multiplex optical transmission
JPS59133749A (ja) * 1983-01-21 1984-08-01 Fujitsu Ltd 無線通信システム
JPS63180232A (ja) * 1987-01-22 1988-07-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 副信号伝送装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
光通信要覧(1984)科学新聞社 P514〜515

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