JP3345214B2 - 短光パルス変調方法およびその装置 - Google Patents
短光パルス変調方法およびその装置Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/0327—Operation of the cell; Circuit arrangements
-
- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/26—Pulse shaping; Apparatus or methods therefor
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- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、伝送特性を良好とする
ことのできる短光パルス変調方法およびその装置に関す
るものである。
ことのできる短光パルス変調方法およびその装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の短光パルス変調装置の構成を示す
ブロック図を図４（ａ）に示す。この図において、短光
パルス発生器１０１は供給された基準クロックに同期す
る短光パルスを発生してパルス圧縮ファイバ１０２に出
力しており、パルス圧縮ファイバ１０２は入力された短
光パルスをファイバ１０２の特性に基づいてそのパルス
幅を圧縮して光強度変調器１０３に供給している。光強
度変調器１０３は基準クロックに同期したデータによ
り、圧縮された短光パルスに強度変調が施されて、その
変調出力を出力している。また、基準クロックはディレ
イ・フリップフロップ（以下、Ｄ−ＦＦと記す）１０４
のクロック入力端子に供給されて、データ端子に供給さ
れているデータ信号を基準クロックにリタイミングして
光強度変調器１０３に供給している。
ブロック図を図４（ａ）に示す。この図において、短光
パルス発生器１０１は供給された基準クロックに同期す
る短光パルスを発生してパルス圧縮ファイバ１０２に出
力しており、パルス圧縮ファイバ１０２は入力された短
光パルスをファイバ１０２の特性に基づいてそのパルス
幅を圧縮して光強度変調器１０３に供給している。光強
度変調器１０３は基準クロックに同期したデータによ
り、圧縮された短光パルスに強度変調が施されて、その
変調出力を出力している。また、基準クロックはディレ
イ・フリップフロップ（以下、Ｄ−ＦＦと記す）１０４
のクロック入力端子に供給されて、データ端子に供給さ
れているデータ信号を基準クロックにリタイミングして
光強度変調器１０３に供給している。
【０００３】前記短光パルス発生器１０１の構成の一例
を図４（ｂ）に示す。この図に示すように短光パルス発
生器１０１は、光源１１０と光源１１０に直列に接続さ
れた吸収型変調器１１１から構成されている。この場
合、光源１１０は連続光を発振出力する、例えば単一波
長半導体レーザダイオード（Single-Wavelength lase
r）により構成されている。短光パルス発生器には、こ
の他にモードロック法、半導体レーザの利得スイッチ法
が知られている。
を図４（ｂ）に示す。この図に示すように短光パルス発
生器１０１は、光源１１０と光源１１０に直列に接続さ
れた吸収型変調器１１１から構成されている。この場
合、光源１１０は連続光を発振出力する、例えば単一波
長半導体レーザダイオード（Single-Wavelength lase
r）により構成されている。短光パルス発生器には、こ
の他にモードロック法、半導体レーザの利得スイッチ法
が知られている。
【０００４】次に、半導体吸収型変調器（Electroabsor
ption Modulator ：ＥＡ Modulator）を説明すると、Ｅ
Ａ Modulatorは図５（ａ）に示すように半導体により構
成されており、InGaAsP 層に入力された光が変調される
ものである。この変調は最下面に形成された電極と最上
部に形成されている電極とに逆バイアス（Reverse Bia
s）を印加することにより行われるが、逆バイアスに対
する消光比（ExtinctionRatio）特性を同図（ｂ）に示
す。この図に示すように、−６（Ｖ）の逆バイアスを印
加することにより、約−５３（ｄＢ）の消光比が得られ
ている。また、縦軸は対数の軸とされているため、リニ
アに変化する逆バイアス電圧に対し出力振幅は、ほぼ指
数関数的に減少する。
ption Modulator ：ＥＡ Modulator）を説明すると、Ｅ
Ａ Modulatorは図５（ａ）に示すように半導体により構
成されており、InGaAsP 層に入力された光が変調される
ものである。この変調は最下面に形成された電極と最上
部に形成されている電極とに逆バイアス（Reverse Bia
s）を印加することにより行われるが、逆バイアスに対
する消光比（ExtinctionRatio）特性を同図（ｂ）に示
す。この図に示すように、−６（Ｖ）の逆バイアスを印
加することにより、約−５３（ｄＢ）の消光比が得られ
ている。また、縦軸は対数の軸とされているため、リニ
アに変化する逆バイアス電圧に対し出力振幅は、ほぼ指
数関数的に減少する。
【０００５】この指数関数的な消光比特性を有するＥＡ
Modulatorを積極的に利用すると連続光が短光パルスと
なるよう変調することができる。すなわち、図６（ａ）
に示すように連続光（Constant input）が入力されるＥ
Ａ Modulatorに、十分消光（出力が出ない状態）するま
で直流逆バイアス電圧を印加する。そして、peak-to-pe
ak電圧が直流逆バイアス電圧の２倍程度とされる正弦波
電圧（Sinusoidal voltage）をバイアス電圧として直流
逆バイアス電圧に加算して印加すると、直流逆バイアス
電圧以下の成分によってはすでに消光されているので出
力波形にはなんら寄与しないが、直流逆バイアス電圧か
ら０（Ｖ）までの逆バイアス電圧に対しては、それに応
じた出力が現れるようになる。この出力の波形は、図示
するように疑似ｓｅｃｈ2 関数的に上昇あるいは下降す
る曲線を有する短光パルスとなる。このように、逆バイ
アス電圧が０（Ｖ）付近とされる部分でのみ出力波形が
出現し、これが短光パルスとなる。従って、短光パルス
の繰返し周波数は逆バイアス電圧として供給されている
正弦波電圧の繰返し周波数に等しくなる。
Modulatorを積極的に利用すると連続光が短光パルスと
なるよう変調することができる。すなわち、図６（ａ）
に示すように連続光（Constant input）が入力されるＥ
Ａ Modulatorに、十分消光（出力が出ない状態）するま
で直流逆バイアス電圧を印加する。そして、peak-to-pe
ak電圧が直流逆バイアス電圧の２倍程度とされる正弦波
電圧（Sinusoidal voltage）をバイアス電圧として直流
逆バイアス電圧に加算して印加すると、直流逆バイアス
電圧以下の成分によってはすでに消光されているので出
力波形にはなんら寄与しないが、直流逆バイアス電圧か
ら０（Ｖ）までの逆バイアス電圧に対しては、それに応
じた出力が現れるようになる。この出力の波形は、図示
するように疑似ｓｅｃｈ2 関数的に上昇あるいは下降す
る曲線を有する短光パルスとなる。このように、逆バイ
アス電圧が０（Ｖ）付近とされる部分でのみ出力波形が
出現し、これが短光パルスとなる。従って、短光パルス
の繰返し周波数は逆バイアス電圧として供給されている
正弦波電圧の繰返し周波数に等しくなる。
【０００６】図６（ｂ）にその実験例の出力波形を示す
が、この場合は図５（ａ）に示すＥＡ変調器を直流バイ
アス電圧−５．８（Ｖ）および振幅１０（Ｖ）P-P の５
（ＧＨｚ）の正弦波電圧で駆動した時に得られる出力波
形である。この出力波形は短光パルスとされているが、
そのパルス幅は約３０ピコセカンド（ｐｓ）とされて、
その繰返し周波数は５（ＧＨｚ）とされている。なお、
パルス幅は直流バイアス電圧を変更することにより調整
することができる。
が、この場合は図５（ａ）に示すＥＡ変調器を直流バイ
アス電圧−５．８（Ｖ）および振幅１０（Ｖ）P-P の５
（ＧＨｚ）の正弦波電圧で駆動した時に得られる出力波
形である。この出力波形は短光パルスとされているが、
そのパルス幅は約３０ピコセカンド（ｐｓ）とされて、
その繰返し周波数は５（ＧＨｚ）とされている。なお、
パルス幅は直流バイアス電圧を変更することにより調整
することができる。
【０００７】ところで、ＲＺ（Return to Zero）符号通
信の中で大容量・長距離伝送が期待できるソリトン伝送
においては、要求されるパルス幅は伝送パルス周期の１
／５以下であると云われている。ここで伝送パルス周期
とは光時分割多重後のパルス周期である。例えば、伝送
パルス周波数が２０（Ｇｂ／ｓ）の場合、伝送パルス周
期が５０（ｐｓ）となるから、要求されるパルス幅は１
０（ｐｓ）以下となる。
信の中で大容量・長距離伝送が期待できるソリトン伝送
においては、要求されるパルス幅は伝送パルス周期の１
／５以下であると云われている。ここで伝送パルス周期
とは光時分割多重後のパルス周期である。例えば、伝送
パルス周波数が２０（Ｇｂ／ｓ）の場合、伝送パルス周
期が５０（ｐｓ）となるから、要求されるパルス幅は１
０（ｐｓ）以下となる。
【０００８】一方、簡単な構成でパルス発生器を実現で
きる前記ＥＡ Modulatorの場合、発生可能なパルス幅
は、クロックを駆動信号とする場合にそのクロック周期
の１／７とされるのが一般的である。従って、１０（Ｇ
Ｈｚ）のクロックで発生可能なパルス幅は約１５（ｐ
ｓ）であり、要求される１０（ｐｓ）とされる上記のパ
ルス幅の規格を満足できないこととなる。さらに、１０
（ＧＨｚ）のクロックで発生させた短光パルスを１６多
重して１６０（ＧＨｚ）の伝送を行う場合、要求される
パルス幅は１．２５（ｐｓ）以下となり、さらに要求さ
れるパルス幅が短くなってくる。このため、短光パルス
のパルス幅を圧縮する必要がある。
きる前記ＥＡ Modulatorの場合、発生可能なパルス幅
は、クロックを駆動信号とする場合にそのクロック周期
の１／７とされるのが一般的である。従って、１０（Ｇ
Ｈｚ）のクロックで発生可能なパルス幅は約１５（ｐ
ｓ）であり、要求される１０（ｐｓ）とされる上記のパ
ルス幅の規格を満足できないこととなる。さらに、１０
（ＧＨｚ）のクロックで発生させた短光パルスを１６多
重して１６０（ＧＨｚ）の伝送を行う場合、要求される
パルス幅は１．２５（ｐｓ）以下となり、さらに要求さ
れるパルス幅が短くなってくる。このため、短光パルス
のパルス幅を圧縮する必要がある。
【０００９】光パルス幅の圧縮手段として光ソリトン断
熱圧縮法が知られており（例えば、鈴木謙一他 「超高
速サブピコ秒トランスフォームリミットパルス発生技
術」４−１４１ １９９４年電子情報通信学会春季大
会）、このパルス圧縮法においてはパルス圧縮ファイバ
により、パルス幅を圧縮している。その概要を図７に示
す。この図に示すように増幅器（必ず必要なものではな
い）を介してパルス圧縮ファイバ１０２に入力された短
光パルスは、パルス圧縮ファイバ１０２を構成している
２（ｋｍ）および５（ｋｍ）の分散減少光ファイバ（Di
spersion Decreasing fibers：ＤＤＦ）に入力される。
このＤＤＦを伝搬しながら短光パルスのパルス幅は圧縮
されていくようになる。
熱圧縮法が知られており（例えば、鈴木謙一他 「超高
速サブピコ秒トランスフォームリミットパルス発生技
術」４−１４１ １９９４年電子情報通信学会春季大
会）、このパルス圧縮法においてはパルス圧縮ファイバ
により、パルス幅を圧縮している。その概要を図７に示
す。この図に示すように増幅器（必ず必要なものではな
い）を介してパルス圧縮ファイバ１０２に入力された短
光パルスは、パルス圧縮ファイバ１０２を構成している
２（ｋｍ）および５（ｋｍ）の分散減少光ファイバ（Di
spersion Decreasing fibers：ＤＤＦ）に入力される。
このＤＤＦを伝搬しながら短光パルスのパルス幅は圧縮
されていくようになる。
【００１０】これは、光ファイバの成分である石英ガラ
スに強い光が入射すると、その屈折率が変化し、それに
つれて光の伝搬速度も変化する。これが光ファイバの分
散による光の伝搬速度の分布を打ち消す方向に働いて、
光パルスのパルス幅が短縮されるためである。
スに強い光が入射すると、その屈折率が変化し、それに
つれて光の伝搬速度も変化する。これが光ファイバの分
散による光の伝搬速度の分布を打ち消す方向に働いて、
光パルスのパルス幅が短縮されるためである。
【００１１】一例を上げると、図７（ｂ）に示すように
圧縮前の短光パルスのパルス幅および時間帯域幅積がそ
れぞれ６．３（ｐｓ），０．５３とされ、強度が４３０
（ｍＷ）とされた短光パルスが入力される場合に、パル
ス圧縮光ファイバ１０２からはパルス幅０．８（ｐ
ｓ）、時間帯域幅積０．３１と圧縮された短光パルスが
得られる。すなわち、１６０（Ｇｂ／ｓ）のタイムスロ
ットにおいて、パルスのすそが２０（ｄＢ）以上落ちる
ようになり、１０ＧＨｚのクロックで発生させた短光パ
ルス列を１６多重しても干渉が発生することなく光時分
割多重することができるようになる。なお、圧縮後のパ
ルス幅は短光パルスのピーク値により調整されるもので
ある。
圧縮前の短光パルスのパルス幅および時間帯域幅積がそ
れぞれ６．３（ｐｓ），０．５３とされ、強度が４３０
（ｍＷ）とされた短光パルスが入力される場合に、パル
ス圧縮光ファイバ１０２からはパルス幅０．８（ｐ
ｓ）、時間帯域幅積０．３１と圧縮された短光パルスが
得られる。すなわち、１６０（Ｇｂ／ｓ）のタイムスロ
ットにおいて、パルスのすそが２０（ｄＢ）以上落ちる
ようになり、１０ＧＨｚのクロックで発生させた短光パ
ルス列を１６多重しても干渉が発生することなく光時分
割多重することができるようになる。なお、圧縮後のパ
ルス幅は短光パルスのピーク値により調整されるもので
ある。
【００１２】このようにして、パルス幅の圧縮された短
光パルスは光強度変調器１０３において、データ信号に
より強度変調が施される。この光強度変調器１０３とし
てはニオブ酸リチウム（LiNbO3：ＬＮ) マッハツェンダ
型変調器、あるいは前記したＥＡ Modulatorが用いられ
る。ここで、この光強度変調器１０３の帯域幅に応じた
変調器出力のアイパターンを図８に示す。この図におい
て、（ａ）は変調信号周波数ｆの２倍以上の帯域幅ｆｍ
を有している場合、（ｂ）は変調信号周波数ｆに等しい
帯域幅ｆｍを有している場合、（ｃ）は変調信号周波数
ｆの０．７５倍の帯域幅ｆｍを有している場合である。
光パルスは光強度変調器１０３において、データ信号に
より強度変調が施される。この光強度変調器１０３とし
てはニオブ酸リチウム（LiNbO3：ＬＮ) マッハツェンダ
型変調器、あるいは前記したＥＡ Modulatorが用いられ
る。ここで、この光強度変調器１０３の帯域幅に応じた
変調器出力のアイパターンを図８に示す。この図におい
て、（ａ）は変調信号周波数ｆの２倍以上の帯域幅ｆｍ
を有している場合、（ｂ）は変調信号周波数ｆに等しい
帯域幅ｆｍを有している場合、（ｃ）は変調信号周波数
ｆの０．７５倍の帯域幅ｆｍを有している場合である。
【００１３】これらの図に示すように、光強度変調器１
０３の帯域幅を大きくするに従って、アイパターンは急
峻な立ち上がる（立ち下がる）ようになり、狭いパルス
幅の短光パルス（周波数が高い）を良好に光強度変調す
ることができる。しかしながら、光強度変調器１０３の
帯域幅を広くすることは不経済となる。しかも、光時分
割多重の効果は、光強度変調器１０３の応答周波数が低
くて済む点であり、技術的難度が高い高価な高速変調器
を必要とするものではない。そこで、通常は前記図８
（ｃ）に示すように、変調信号周波数ｆの０．７５倍程
度の帯域幅ｆｍを有する光強度変調器１０３が用いられ
ている。
０３の帯域幅を大きくするに従って、アイパターンは急
峻な立ち上がる（立ち下がる）ようになり、狭いパルス
幅の短光パルス（周波数が高い）を良好に光強度変調す
ることができる。しかしながら、光強度変調器１０３の
帯域幅を広くすることは不経済となる。しかも、光時分
割多重の効果は、光強度変調器１０３の応答周波数が低
くて済む点であり、技術的難度が高い高価な高速変調器
を必要とするものではない。そこで、通常は前記図８
（ｃ）に示すように、変調信号周波数ｆの０．７５倍程
度の帯域幅ｆｍを有する光強度変調器１０３が用いられ
ている。
【００１４】次に、光強度変調器１０３に入力される短
光パルスの波形を図９（ａ）に示し、データ信号により
制御される光強度変調器１０３の透過率を同図（ｂ）に
示し、光強度変調器１０３の変調器光出力（変調出力）
を同図（ｃ）に示す。これらの図に示すように、データ
信号が「０」とされる場合は光強度変調器１０３の透過
率は０％とされて、この時に入力される短光パルスは出
力されない。また、データ信号が「１」とされる場合
は、光強度変調器１０３の透過率が１００％とされて、
この時に入力される短光パルスはそのまま出力されるよ
うになる。なお、図９に示す場合は、変調信号であるデ
ータ信号と光強度変調器１０３に入力される短光パルス
とが同期している。この場合の消光比ＥＲは図示するよ
うに最大となる。
光パルスの波形を図９（ａ）に示し、データ信号により
制御される光強度変調器１０３の透過率を同図（ｂ）に
示し、光強度変調器１０３の変調器光出力（変調出力）
を同図（ｃ）に示す。これらの図に示すように、データ
信号が「０」とされる場合は光強度変調器１０３の透過
率は０％とされて、この時に入力される短光パルスは出
力されない。また、データ信号が「１」とされる場合
は、光強度変調器１０３の透過率が１００％とされて、
この時に入力される短光パルスはそのまま出力されるよ
うになる。なお、図９に示す場合は、変調信号であるデ
ータ信号と光強度変調器１０３に入力される短光パルス
とが同期している。この場合の消光比ＥＲは図示するよ
うに最大となる。
【００１５】
【本発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイ
バは温度の変化によってその長さが変化することが知ら
れている。その一例を示すと、図１０（ａ）に示すよう
に石英ガラスからなる光ファイバを保護するために、一
時被覆（クッション層）がシリコン、二時被覆（ジャケ
ット層）がナイロンからなる一般的な光ファイバにおけ
る伸び率は、光ファイバを実験した特性が示されている
同図（ｂ）における図表に一例が示されている。例え
ば、ファイバの径が０．１５（ｍｍ）、クッション層の
径が０．５０（ｍｍ）、ジャケット層の径が０．９（ｍ
ｍ）とされた場合、伸び率は３０．３×１０-6（℃-1）
とされている。
バは温度の変化によってその長さが変化することが知ら
れている。その一例を示すと、図１０（ａ）に示すよう
に石英ガラスからなる光ファイバを保護するために、一
時被覆（クッション層）がシリコン、二時被覆（ジャケ
ット層）がナイロンからなる一般的な光ファイバにおけ
る伸び率は、光ファイバを実験した特性が示されている
同図（ｂ）における図表に一例が示されている。例え
ば、ファイバの径が０．１５（ｍｍ）、クッション層の
径が０．５０（ｍｍ）、ジャケット層の径が０．９（ｍ
ｍ）とされた場合、伸び率は３０．３×１０-6（℃-1）
とされている。
【００１６】ところで、前記したパルス圧縮ファイバ１
０２は図７（ａ）に示すように合計７（ｋｍ）もの長さ
になるため、温度が１０℃変化すると、約２．１２
（ｍ）の長さだけ光圧縮ファイバ１０２長が変化するよ
うになる。すると、光圧縮ファイバ１０２における短光
パルスの伝搬時間が変化して光強度変調器１０３に入力
されるようになる。すると、次に説明するように光強度
変調器１０３での変調のタイミングが短光パルス列と合
わなくなり、変調出力が変化するようになる。
０２は図７（ａ）に示すように合計７（ｋｍ）もの長さ
になるため、温度が１０℃変化すると、約２．１２
（ｍ）の長さだけ光圧縮ファイバ１０２長が変化するよ
うになる。すると、光圧縮ファイバ１０２における短光
パルスの伝搬時間が変化して光強度変調器１０３に入力
されるようになる。すると、次に説明するように光強度
変調器１０３での変調のタイミングが短光パルス列と合
わなくなり、変調出力が変化するようになる。
【００１７】まず、温度が下がって光圧縮ファイバ１０
２が縮んだ場合を図１１に示す。この場合は、光圧縮フ
ァイバ１０２が縮んだ分だけ伝搬遅延時間が短くなるた
め、同図（ａ）に示すように短光パルスがその分早く光
強度変調器１０３に到達するようになる。すなわち、デ
ータ信号より位相が進んだ短光パルスとなり、同図
（ｂ）に示す光強度変調器１０３の透過率に対して位相
が進むようになる。すると、光強度変調器１０３におい
ては透過率が０％とされる前に短光パルスが入力される
ようになるために、同図（ｃ）に示すようにデータ信号
が「０」の場合であっても若干短光パルスが出力され
る。さらに、透過率が１００％とされる前に短光パルス
が入力されるようになるために、同図（ｃ）に示すよう
にデータ信号が「１」の場合であっても若干短光パルス
は減衰されて出力されるようになる。この場合の消光比
ＥＲは図示するように小さくなり、受信側において符号
識別度が低下してしまっていた。
２が縮んだ場合を図１１に示す。この場合は、光圧縮フ
ァイバ１０２が縮んだ分だけ伝搬遅延時間が短くなるた
め、同図（ａ）に示すように短光パルスがその分早く光
強度変調器１０３に到達するようになる。すなわち、デ
ータ信号より位相が進んだ短光パルスとなり、同図
（ｂ）に示す光強度変調器１０３の透過率に対して位相
が進むようになる。すると、光強度変調器１０３におい
ては透過率が０％とされる前に短光パルスが入力される
ようになるために、同図（ｃ）に示すようにデータ信号
が「０」の場合であっても若干短光パルスが出力され
る。さらに、透過率が１００％とされる前に短光パルス
が入力されるようになるために、同図（ｃ）に示すよう
にデータ信号が「１」の場合であっても若干短光パルス
は減衰されて出力されるようになる。この場合の消光比
ＥＲは図示するように小さくなり、受信側において符号
識別度が低下してしまっていた。
【００１８】次に、温度が上がって光圧縮ファイバ１０
２が伸びた場合を図１２に示す。この場合は、光圧縮フ
ァイバ１０２が伸びた分だけ伝搬遅延時間が長くなるた
め、同図（ａ）に示すように短光パルスが遅く光強度変
調器１０３に到達するようになる。すなわち、データ信
号より位相が遅れた短光パルスとなり、同図（ｂ）に示
す光強度変調器１０３の透過率に対して位相が遅れるよ
うになる。
２が伸びた場合を図１２に示す。この場合は、光圧縮フ
ァイバ１０２が伸びた分だけ伝搬遅延時間が長くなるた
め、同図（ａ）に示すように短光パルスが遅く光強度変
調器１０３に到達するようになる。すなわち、データ信
号より位相が遅れた短光パルスとなり、同図（ｂ）に示
す光強度変調器１０３の透過率に対して位相が遅れるよ
うになる。
【００１９】すると、光強度変調器１０３においては、
同図（ｃ）に示すようにデータ信号が「０」の場合透過
率が０％から１００％に向かう途中において短光パルス
が入力されるために、減衰し切れない短光パルスが出力
される。さらに、同図（ｃ）に示すようにデータ信号が
「１」の場合は、透過率が１００％から０％に向かう途
中において短光パルスが入力されるために、短光パルス
は減衰されて出力されるようになる。特に、この例に示
すような極端な場合においては、データ信号が「０」の
場合と「１」の場合とにおいて変調された変調出力の振
幅がほぼ同じとなり、符号を識別することができなくな
ってしまっていた。
同図（ｃ）に示すようにデータ信号が「０」の場合透過
率が０％から１００％に向かう途中において短光パルス
が入力されるために、減衰し切れない短光パルスが出力
される。さらに、同図（ｃ）に示すようにデータ信号が
「１」の場合は、透過率が１００％から０％に向かう途
中において短光パルスが入力されるために、短光パルス
は減衰されて出力されるようになる。特に、この例に示
すような極端な場合においては、データ信号が「０」の
場合と「１」の場合とにおいて変調された変調出力の振
幅がほぼ同じとなり、符号を識別することができなくな
ってしまっていた。
【００２０】このように、従来の短光パルス変調装置に
おいては環境温度が変化すると消光比の劣化や、符号の
タイミングずれを生じ、伝送特性が劣化するという問題
点があった。そこで、本発明においては温度が変化して
も伝送特性を良好に保つことのできる短光パルス変調方
法およびその装置を提供することを目的としている。
おいては環境温度が変化すると消光比の劣化や、符号の
タイミングずれを生じ、伝送特性が劣化するという問題
点があった。そこで、本発明においては温度が変化して
も伝送特性を良好に保つことのできる短光パルス変調方
法およびその装置を提供することを目的としている。
【００２１】
【００２２】
【課題を解決するための手段】 本発明の短光パルス変調
装置は、駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、該駆
動信号発生手段から供給されている前記駆動信号に同期
する短光パルスを発生する短光パルス発生装置と、該短
光パルス発生装置から発生された短光パルスのパルス幅
をパルス圧縮ファイバにより圧縮するパルス圧縮手段
と、該パルス圧縮手段から出力される短光パルスを分岐
する光分波器と、該光分波器により分岐された一方の短
光パルスを、基準クロックと同期したデータにより強度
変調を行う光強度変調器と、該光分波器により分岐され
た他方の短光パルスを受光してその繰返し周波数信号を
抽出する受光手段と、該受光手段よりの繰返し周波数信
号と前記基準クロックとの位相を比較して、両者の位相
差に応じた位相誤差信号を出力する位相比較器とを備
え、該位相比較器より出力される位相誤差信号がゼロと
なるように前記駆動信号の周波数を制御するようにした
ものである。さらに、前記短光パルス発生装置におい
て、前記基準クロックを移相する移相器を介して前記基
準クロックが前記位相比較器に供給されているようにし
たものである。
装置は、駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、該駆
動信号発生手段から供給されている前記駆動信号に同期
する短光パルスを発生する短光パルス発生装置と、該短
光パルス発生装置から発生された短光パルスのパルス幅
をパルス圧縮ファイバにより圧縮するパルス圧縮手段
と、該パルス圧縮手段から出力される短光パルスを分岐
する光分波器と、該光分波器により分岐された一方の短
光パルスを、基準クロックと同期したデータにより強度
変調を行う光強度変調器と、該光分波器により分岐され
た他方の短光パルスを受光してその繰返し周波数信号を
抽出する受光手段と、該受光手段よりの繰返し周波数信
号と前記基準クロックとの位相を比較して、両者の位相
差に応じた位相誤差信号を出力する位相比較器とを備
え、該位相比較器より出力される位相誤差信号がゼロと
なるように前記駆動信号の周波数を制御するようにした
ものである。さらに、前記短光パルス発生装置におい
て、前記基準クロックを移相する移相器を介して前記基
準クロックが前記位相比較器に供給されているようにし
たものである。
【００２３】
【作用】本発明によれば、分岐されたパルス圧縮手段か
ら出力される短光パルスと、データに同期している基準
クロックとの位相差がゼロになるように制御しているの
で、温度と共にパルス圧縮手段の特性が変化してもデー
タと光強度変調器に入力される短光パルスとの位相は常
に一致するように制御されることになる。従って、温度
が変化しても消光比は劣化せず、さらにタイミングがず
れないようになり伝送特性を良好に維持することができ
るようになる。
ら出力される短光パルスと、データに同期している基準
クロックとの位相差がゼロになるように制御しているの
で、温度と共にパルス圧縮手段の特性が変化してもデー
タと光強度変調器に入力される短光パルスとの位相は常
に一致するように制御されることになる。従って、温度
が変化しても消光比は劣化せず、さらにタイミングがず
れないようになり伝送特性を良好に維持することができ
るようになる。
【００２４】
【実施例】本発明の短光パルス変調方法を具現化した、
本発明にかかる短光パルス変調装置の一実施例の構成を
示すブロック図を図１に示す。この図において、短光パ
ルス発生器１は駆動信号発生部１２より供給されている
駆動信号に同期する短光パルスを発生してパルス圧縮フ
ァイバ２に出力しており、パルス圧縮ファイバ２は入力
された短光パルスをファイバ２の特性に基づいてそのパ
ルス幅を圧縮して光分波器３に供給している。光分波器
３は入力された短光パルスを２つに分岐して一方を光強
度変調器４に供給し、他方を受光器６に供給している。
光強度変調器４は基準クロックに同期したデータ信号に
より、圧縮された短光パルスに強度変調を施して、その
変調出力を出力している。また、基準クロックはディレ
イ・フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）５のクロック入力端
子に供給されて、データ端子に供給されているデータ信
号を基準クロックにリタイミングして光強度変調器４に
供給している。
本発明にかかる短光パルス変調装置の一実施例の構成を
示すブロック図を図１に示す。この図において、短光パ
ルス発生器１は駆動信号発生部１２より供給されている
駆動信号に同期する短光パルスを発生してパルス圧縮フ
ァイバ２に出力しており、パルス圧縮ファイバ２は入力
された短光パルスをファイバ２の特性に基づいてそのパ
ルス幅を圧縮して光分波器３に供給している。光分波器
３は入力された短光パルスを２つに分岐して一方を光強
度変調器４に供給し、他方を受光器６に供給している。
光強度変調器４は基準クロックに同期したデータ信号に
より、圧縮された短光パルスに強度変調を施して、その
変調出力を出力している。また、基準クロックはディレ
イ・フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）５のクロック入力端
子に供給されて、データ端子に供給されているデータ信
号を基準クロックにリタイミングして光強度変調器４に
供給している。
【００２５】受光器６により短光パルスは電気信号に信
号に変換されて、増幅器７に供給され増幅器７で増幅さ
れる。増幅器７により増幅された電気信号に変換されて
いる短光パルスは、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８に
供給されて、その繰返し周波数成分が抽出される。この
短光パルスの繰返し周波数成分の周波数信号は、位相比
較器９の一方の入力端子に入力される。基準クロックは
分岐されて移相器１０に供給され、所定の位相量だけ移
相されて位相比較器９の他方の入力端子に入力される。
位相比較器９は入力された２つの信号間の位相差に応じ
た位相差信号を出力してループフィルタ１１に供給す
る。ループフィルタ１１は位相差信号の低域成分だけを
抽出して、出力される誤差電圧を駆動信号発生部１２に
供給する。
号に変換されて、増幅器７に供給され増幅器７で増幅さ
れる。増幅器７により増幅された電気信号に変換されて
いる短光パルスは、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８に
供給されて、その繰返し周波数成分が抽出される。この
短光パルスの繰返し周波数成分の周波数信号は、位相比
較器９の一方の入力端子に入力される。基準クロックは
分岐されて移相器１０に供給され、所定の位相量だけ移
相されて位相比較器９の他方の入力端子に入力される。
位相比較器９は入力された２つの信号間の位相差に応じ
た位相差信号を出力してループフィルタ１１に供給す
る。ループフィルタ１１は位相差信号の低域成分だけを
抽出して、出力される誤差電圧を駆動信号発生部１２に
供給する。
【００２６】駆動信号発生部１２は電圧制御発振器（Ｖ
ＣＯ）１２−１と、てい倍器１２−２とから構成され、
供給された誤差信号によりＶＣＯ１２−１の発振周波数
が制御されている。ＶＣＯ１２−１より出力される発振
信号は、てい倍器１２−２により周波数が整数倍にてい
倍されて短光パルス発生器１に駆動信号として供給され
る。このような短光パルス変調装置において、前記短光
パルス発生器１は、前記図４（ｂ）に示すように、光源
１１０と光源１１０に直列に接続された吸収型変調器１
１１から構成されている。すなわち、連続光を発振出力
する、例えば単一波長半導体レーザ（Single-Wavelengt
h laser ）により構成された光源１１０と、前記図５に
示すようなＥＡ Modulator、あるいはモードロック型、
ゲインスイッチング型の変調器により構成された吸収型
変調器１１１から構成されている。
ＣＯ）１２−１と、てい倍器１２−２とから構成され、
供給された誤差信号によりＶＣＯ１２−１の発振周波数
が制御されている。ＶＣＯ１２−１より出力される発振
信号は、てい倍器１２−２により周波数が整数倍にてい
倍されて短光パルス発生器１に駆動信号として供給され
る。このような短光パルス変調装置において、前記短光
パルス発生器１は、前記図４（ｂ）に示すように、光源
１１０と光源１１０に直列に接続された吸収型変調器１
１１から構成されている。すなわち、連続光を発振出力
する、例えば単一波長半導体レーザ（Single-Wavelengt
h laser ）により構成された光源１１０と、前記図５に
示すようなＥＡ Modulator、あるいはモードロック型、
ゲインスイッチング型の変調器により構成された吸収型
変調器１１１から構成されている。
【００２７】また、パルス圧縮ファイバ２は前記図７に
示すように分散減少光ファイバ（ＤＤＦ）により構成さ
れているが、ＤＤＦと分散シフト光ファイバ（Dispersi
on Shifted Fibre：ＤＳＦ）とを組み合わせて構成する
ようにしてもよい。さらに、光強度変調器４にはＬＮマ
ッハツェンダ型変調器、あるいは前記したＥＡ Modulat
orが用いられる。なお、Ｄ−ＦＦ５はデータ信号の波形
を整形して、基準クロックに同期させるものであり、デ
ータ信号と基準クロックの位相間にジッタがある場合、
あるいはデータ信号の波形が歪んでいる場合を除いて省
略することができる。また、移相器１０は短光パルス列
と変調のタイミングを取るものであり、図示する位置に
替えてＢＰＦ８と位相比較器９との間に配置するように
してもよい。また、駆動信号発生部１２におけるてい倍
器１２−２は、より高い周波数信号を得るためのもので
あり、ＶＣＯ１２−１が必要とする周波数を直接発振す
ることができる場合には省略することができるものであ
る。
示すように分散減少光ファイバ（ＤＤＦ）により構成さ
れているが、ＤＤＦと分散シフト光ファイバ（Dispersi
on Shifted Fibre：ＤＳＦ）とを組み合わせて構成する
ようにしてもよい。さらに、光強度変調器４にはＬＮマ
ッハツェンダ型変調器、あるいは前記したＥＡ Modulat
orが用いられる。なお、Ｄ−ＦＦ５はデータ信号の波形
を整形して、基準クロックに同期させるものであり、デ
ータ信号と基準クロックの位相間にジッタがある場合、
あるいはデータ信号の波形が歪んでいる場合を除いて省
略することができる。また、移相器１０は短光パルス列
と変調のタイミングを取るものであり、図示する位置に
替えてＢＰＦ８と位相比較器９との間に配置するように
してもよい。また、駆動信号発生部１２におけるてい倍
器１２−２は、より高い周波数信号を得るためのもので
あり、ＶＣＯ１２−１が必要とする周波数を直接発振す
ることができる場合には省略することができるものであ
る。
【００２８】次に、図１に示す短光パルス変調装置の動
作を説明する。短光パルス発生器１は、前記図６におい
て前述したように駆動信号発生部１２から供給される駆
動信号の繰返し周波数と同じ繰返し周波数を有する短光
パルスを発生して、パルス圧縮ファイバ２に出力してい
る。そして、パルス圧縮ファイバ２により圧縮された短
光パルスは光分波器３により２分岐されて、一方は光強
度変調器４においてデータ信号により強度変調が施され
て、その変調出力が出力される。この変調出力は、例え
ば移相されている他の変調出力と光合波されることによ
り、光時分割多重化されて、伝送されるようになる。
作を説明する。短光パルス発生器１は、前記図６におい
て前述したように駆動信号発生部１２から供給される駆
動信号の繰返し周波数と同じ繰返し周波数を有する短光
パルスを発生して、パルス圧縮ファイバ２に出力してい
る。そして、パルス圧縮ファイバ２により圧縮された短
光パルスは光分波器３により２分岐されて、一方は光強
度変調器４においてデータ信号により強度変調が施され
て、その変調出力が出力される。この変調出力は、例え
ば移相されている他の変調出力と光合波されることによ
り、光時分割多重化されて、伝送されるようになる。
【００２９】前記光分波器３により分岐された他方の短
光パルスは、受光器６により電気信号に変換され、増幅
器７を介してＢＰＦ８に供給されることにより、短光パ
ルスの繰返し周波数成分が抽出される。これにより、Ｂ
ＰＦ８からは、パルス圧縮ファイバ２により主に移相さ
れた、前記駆動信号発生部１２から出力される駆動信号
の繰返し周波数信号が出力されることになる。この繰返
し周波数成分は位相比較器９において、基準クロックと
位相比較されて、両者の位相差に応じた位相差信号が出
力される。そして、この位相差信号はループフィルタ
（ローパスフィルタ）１１により低域成分だけが抽出さ
れて、位相誤差信号として駆動信号発生部のＶＣＯ１２
−１に供給される。
光パルスは、受光器６により電気信号に変換され、増幅
器７を介してＢＰＦ８に供給されることにより、短光パ
ルスの繰返し周波数成分が抽出される。これにより、Ｂ
ＰＦ８からは、パルス圧縮ファイバ２により主に移相さ
れた、前記駆動信号発生部１２から出力される駆動信号
の繰返し周波数信号が出力されることになる。この繰返
し周波数成分は位相比較器９において、基準クロックと
位相比較されて、両者の位相差に応じた位相差信号が出
力される。そして、この位相差信号はループフィルタ
（ローパスフィルタ）１１により低域成分だけが抽出さ
れて、位相誤差信号として駆動信号発生部のＶＣＯ１２
−１に供給される。
【００３０】これにより、ＶＣＯ１２−１は位相比較器
９において検出される位相差がゼロになるように発振周
波数が制御されるようになる。すなわち、光強度変調器
４に供給される短光パルスの位相とＤ−ＦＦ５から出力
されるデータ信号の位相とが一致するようになるため、
前記図９に示すような同期状態で強度変調が行われて、
消光比ＥＲが最大とされた変調出力が得られるようにな
る。
９において検出される位相差がゼロになるように発振周
波数が制御されるようになる。すなわち、光強度変調器
４に供給される短光パルスの位相とＤ−ＦＦ５から出力
されるデータ信号の位相とが一致するようになるため、
前記図９に示すような同期状態で強度変調が行われて、
消光比ＥＲが最大とされた変調出力が得られるようにな
る。
【００３１】ここで、温度等が変化してパルス圧縮ファ
イバ２の長さが縮んだり、あるいは伸びたりすると、位
相比較器９に入力されるＢＰＦ８よりの周波数信号の位
相がそれに応じて変化することになり、位相比較器９は
パルス圧縮ファイバ２の長さの変化を検出することがで
きる。そして、位相比較器９より出力される位相差信号
に応じてＶＣＯ１２−１の発振周波数が制御されること
になり、パルス圧縮ファイバ２の長さが変化しても、光
強度変調器４に供給される短光パルスの位相と、Ｄ−Ｆ
Ｆ５から供給されるデータ信号の位相とを常に一致させ
ることができるようになる。
イバ２の長さが縮んだり、あるいは伸びたりすると、位
相比較器９に入力されるＢＰＦ８よりの周波数信号の位
相がそれに応じて変化することになり、位相比較器９は
パルス圧縮ファイバ２の長さの変化を検出することがで
きる。そして、位相比較器９より出力される位相差信号
に応じてＶＣＯ１２−１の発振周波数が制御されること
になり、パルス圧縮ファイバ２の長さが変化しても、光
強度変調器４に供給される短光パルスの位相と、Ｄ−Ｆ
Ｆ５から供給されるデータ信号の位相とを常に一致させ
ることができるようになる。
【００３２】このように、本発明の短光パルス変調装置
によれば、パルス圧縮ファイバ２の長さの変動の影響を
極力受けないようにすることができるため、パルス圧縮
ファイバ２の長さが変動しても前記図１１あるいは前記
図１２に示すような状態に陥ることを防止することがで
き、良好な伝送特性を維持することができるようにな
る。なお、位相器１０は初期調整時に光強度変調器４か
ら出力される変調出力が図９（ｃ）に示すように同期状
態となるように基準クロックの位相を調整するものであ
る。
によれば、パルス圧縮ファイバ２の長さの変動の影響を
極力受けないようにすることができるため、パルス圧縮
ファイバ２の長さが変動しても前記図１１あるいは前記
図１２に示すような状態に陥ることを防止することがで
き、良好な伝送特性を維持することができるようにな
る。なお、位相器１０は初期調整時に光強度変調器４か
ら出力される変調出力が図９（ｃ）に示すように同期状
態となるように基準クロックの位相を調整するものであ
る。
【００３３】ところで、光分波器３から光強度変調器４
に至る光ファイバは、前記した制御ループ外にあるた
め、その長さが変動した場合位相比較器９はその変動を
検出することができない。この時、光分波器３から光強
度変調器４に至る光ファイバ長が変動すると、光強度変
調器４に供給される短光パルスの位相と、供給されるデ
ータ信号との位相とがずれるようになるため、前記図１
１あるいは図１２に示すような現象が生じ、伝送特性に
悪影響が生じる。これを防止するには、同一構造、かつ
同一長さの光ファイバを２本用意して、その１本で光分
波器２と光強度変調器４とを接続し、残る１本で光分波
器３と受光器６とを接続するようにすればよい。
に至る光ファイバは、前記した制御ループ外にあるた
め、その長さが変動した場合位相比較器９はその変動を
検出することができない。この時、光分波器３から光強
度変調器４に至る光ファイバ長が変動すると、光強度変
調器４に供給される短光パルスの位相と、供給されるデ
ータ信号との位相とがずれるようになるため、前記図１
１あるいは図１２に示すような現象が生じ、伝送特性に
悪影響が生じる。これを防止するには、同一構造、かつ
同一長さの光ファイバを２本用意して、その１本で光分
波器２と光強度変調器４とを接続し、残る１本で光分波
器３と受光器６とを接続するようにすればよい。
【００３４】あるいは、光分波器２と光強度変調器４と
の間の長さ、および光分波器３と受光器６との間の長さ
を極力短くする、もしくは無くすようにすればよい。そ
こで、これを実現した構成例を図２および図３に示す。
図２においては、光分波器３と受光器６とを一体化モジ
ュール２０に収納するようにしたものである。すなわ
ち、パルス圧縮ファイバ２より供給される短光パルスは
一体化モジュール２０に供給されて、コリメータ２１か
ら平行光線束とされてモジュール２０に内蔵された光分
波器３に入力される。そして、光分波器３において２つ
に分岐された短光パルスの平行光線束の一方は、極力短
くされた光ファイバ２２に導かれて光強度変調器４へ供
給され、他方の平行光線束はモジュール２０に内蔵され
ている受光器６により受光されるようになる。
の間の長さ、および光分波器３と受光器６との間の長さ
を極力短くする、もしくは無くすようにすればよい。そ
こで、これを実現した構成例を図２および図３に示す。
図２においては、光分波器３と受光器６とを一体化モジ
ュール２０に収納するようにしたものである。すなわ
ち、パルス圧縮ファイバ２より供給される短光パルスは
一体化モジュール２０に供給されて、コリメータ２１か
ら平行光線束とされてモジュール２０に内蔵された光分
波器３に入力される。そして、光分波器３において２つ
に分岐された短光パルスの平行光線束の一方は、極力短
くされた光ファイバ２２に導かれて光強度変調器４へ供
給され、他方の平行光線束はモジュール２０に内蔵され
ている受光器６により受光されるようになる。
【００３５】また、図３においては光分波器３、受光器
６、および光強度変調器４とを一体化モジュール３０に
収納するようにしたものである。すなわち、パルス圧縮
ファイバ２より供給される短光パルスは一体化モジュー
ル３０に供給されて、コリメータから平行光線束とされ
てモジュール３０に内蔵された光分波器３に入力され
る。そして、光分波器３において２つに分岐された短光
パルスの平行光線束の一方はモジュール３０に内蔵され
た光強度変調器４へ供給され、他方の平行光線束はモジ
ュール３０に内蔵されている受光器６により受光される
ようになる。
６、および光強度変調器４とを一体化モジュール３０に
収納するようにしたものである。すなわち、パルス圧縮
ファイバ２より供給される短光パルスは一体化モジュー
ル３０に供給されて、コリメータから平行光線束とされ
てモジュール３０に内蔵された光分波器３に入力され
る。そして、光分波器３において２つに分岐された短光
パルスの平行光線束の一方はモジュール３０に内蔵され
た光強度変調器４へ供給され、他方の平行光線束はモジ
ュール３０に内蔵されている受光器６により受光される
ようになる。
【００３６】前記図２に示す一体化モジュール２０の場
合は、光分波器３と受光器６との間の光ファイバを無く
すことができ、前記図３に示す一体化モジュール３０の
場合は、光分波器３と受光器６との間の光ファイバ、お
よび光分波器３と光強度変調器４との間の光ファイバを
無くすことができるため、光ファイバ長の変動による悪
影響を解消することができる。また、同一のシリコン基
板上にこれらを一体化して集積する手段を用いてもよ
い。なお、図２あるいは図３に示すモジュールにおいて
は、集光レンズ等は省略して示している。
合は、光分波器３と受光器６との間の光ファイバを無く
すことができ、前記図３に示す一体化モジュール３０の
場合は、光分波器３と受光器６との間の光ファイバ、お
よび光分波器３と光強度変調器４との間の光ファイバを
無くすことができるため、光ファイバ長の変動による悪
影響を解消することができる。また、同一のシリコン基
板上にこれらを一体化して集積する手段を用いてもよ
い。なお、図２あるいは図３に示すモジュールにおいて
は、集光レンズ等は省略して示している。
【００３７】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、パルス圧縮手段の長さが変動しても、分岐されたパ
ルス圧縮手段から出力される短光パルスと、データに同
期している基準クロックとの位相差がゼロとなるように
制御されるので、データと光強度変調器に入力される短
光パルスとの位相は常に一致するように制御されること
になる。従って、温度が変化しても消光比が劣化するこ
とがないと共に、タイミングにずれを生じることがなく
伝送特性を良好に維持することができるようになる。従
って、２０（Ｇｂ／ｓ）を越える超高速伝送を容易に実
現可能とすることができる。
で、パルス圧縮手段の長さが変動しても、分岐されたパ
ルス圧縮手段から出力される短光パルスと、データに同
期している基準クロックとの位相差がゼロとなるように
制御されるので、データと光強度変調器に入力される短
光パルスとの位相は常に一致するように制御されること
になる。従って、温度が変化しても消光比が劣化するこ
とがないと共に、タイミングにずれを生じることがなく
伝送特性を良好に維持することができるようになる。従
って、２０（Ｇｂ／ｓ）を越える超高速伝送を容易に実
現可能とすることができる。
【図１】本発明の短光パルス変調装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】光分波器と受光器とを一体化するようにしたモ
ジュールの構成を示す図である。
ジュールの構成を示す図である。
【図３】光分波器と受光器と光強度変調器とを一体化す
るようにしたモジュールの構成を示す図である。
るようにしたモジュールの構成を示す図である。
【図４】従来の短光パルス変調装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】EA Modulatorの構成および逆バイアス電圧に対
する消光比特性を示す図である。
する消光比特性を示す図である。
【図６】EA Modulatorによる短光パルスの発生を説明す
るための説明図、および発生された短光パルスの波形を
示す図である。
るための説明図、および発生された短光パルスの波形を
示す図である。
【図７】パルス圧縮ファイバの構成、およびパルス幅が
圧縮される様子を説明する波形図である。
圧縮される様子を説明する波形図である。
【図８】変調器の帯域幅が変調信号の周波数に対して変
化した時のアイパターンを示す図である。
化した時のアイパターンを示す図である。
【図９】光強度変調器に供給される短光パルスと、変調
信号であるデータ信号とが同期している場合におけるタ
イミング図である。
信号であるデータ信号とが同期している場合におけるタ
イミング図である。
【図１０】光ファイバの構成を示す図、およびその特性
を示す図表である。
を示す図表である。
【図１１】光強度変調器に供給される短光パルスの位相
が進んで、変調信号であるデータ信号と同期していない
場合におけるタイミング図である。
が進んで、変調信号であるデータ信号と同期していない
場合におけるタイミング図である。
【図１２】光強度変調器に供給される短光パルスの位相
が遅れて、変調信号であるデータ信号と同期していない
場合におけるタイミング図である。
が遅れて、変調信号であるデータ信号と同期していない
場合におけるタイミング図である。
１ 短光パルス発生器 ２ パルス圧縮ファイバ ３ 光分波器 ４ 光強度変調器 ５ Ｄ−ＦＦ ６ 受光器 ７ 増幅器 ８ ＢＰＦ ９ 位相比較器 １０ 移相器 １１ ループフィルタ １２ 駆動信号発生部 １２−１ ＶＣＯ １２−２ てい倍器 ２０，３０ 一体化モジュール ２１ コリメータ ２２ 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08
Claims (2)
- 【請求項１】 駆動信号を発生する駆動信号発生手段
と、 該駆動信号発生手段から供給されている前記駆動信号に
同期する短光パルスを発生する短光パルス発生装置と、 該短光パルス発生装置から発生された短光パルスのパル
ス幅をパルス圧縮ファイバにより圧縮するパルス圧縮手
段と、 該パルス圧縮手段から出力される短光パルスを分岐する
光分波器と、 該光分波器により分岐された一方の短光パルスを、基準
クロックと同期したデータにより強度変調を行う光強度
変調器と、 該光分波器により分岐された他方の短光パルスを受光し
てその繰返し周波数信号を抽出する受光手段と、 該受光手段よりの繰返し周波数信号と前記基準クロック
との位相を比較して、 両者の位相差に応じた位相誤差信号を出力する位相比較
器とを備え、 該位相比較器より出力される位相誤差信号がゼロとなる
ように前記駆動信号の周波数を制御するようにしたこと
を特徴とする短光パルス変調装置。 - 【請求項２】 前記基準クロックを移相する移相器を
介して前記基準クロックが前記位相比較器に供給されて
いることを特徴とする請求項１記載の短光パルス変調装
置。
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