JP4675796B2 - 自動分散補償型光伝送システム - Google Patents
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Description
21%トーン変調のベースバンドスペクトルであり、図14は帯域分割後のUSB with 21%トーン変調のベースバンドスペクトルである。重畳したトーン信号の変調周波数は1GHzである。帯域分割後にもトーン変調周波数成分が検出できることを確認した。図15に各帯域から検出したトーン変調周波数成分の位相差を測定し、分散に対する位相差出力の変化を測定した結果を示す。図15に示すように、分散に対して位相差出力が変化し、その出力結果から波長分散の絶対値とその符号をモニタできることを実証した。トーン変調周波数を変えることにより、システムに要求される測定精度、測定範囲に調整可能である。
本発明の第一の実施形態を図1を参照して説明する。図1は本発明の第一の実施形態による自動分散補償型光伝送システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように第一の実施形態による自動分散補償型光伝送システムは、NRZ符号の入力信号をNRZ−I符号の信号に変換することによりDPSK信号を生成するエンコーダ1と、安定した連続光を発生する光源2と、エンコーダ1によって符号化されたマークとスペースとに対し、位相振幅Δφを0<Δφ<πの範囲で与えた位相変調信号光を出力する位相変調器3と、トーン信号を重畳するトーン変調重畳手段4とからなる光送信器5と、光伝送路における群速度分散を補償する可変波長分散補償手段6と、光信号を分岐する光分岐手段7と、DPSK符号復調用のマッハツェンダ干渉計8と、バランス型受光器9と、位相変調帯域をUSBおよびLSBに帯域分割する帯域分割手段10と、USBおよびLSBをそれぞれ受光する受光器11−U、11−Lと、受光したベースバンド信号におけるトーン変調周波数成分の位相状態を検出するトーン位相検出手段12と、この位相状態より波長分散を算出する位相差演算手段13とからなる光受信器14とにより構成される。
本発明の第二の実施形態を図2を参照して説明する。図2は本発明の第二の実施形態による自動分散補償型光伝送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の特徴は、変調方式にDQPSK変調方式を適用した点にある。
本発明の第三の実施形態を図3を参照して説明する。図3は本発明の第三の実施形態による自動分散補償型光伝送システムの構成を示すブロック図である。図3に示すように、第三の実施形態による自動分散補償型光伝送システムは、第一の実施形態で示した光送信器5からトーン変調重畳手段4を省略した構成の光送信器25を備える。すなわち、光送信器5のエンコーダ1は、光送信器25のエンコーダ21−1、21−2に相当する。また、光送信器5の位相変調器3は、光送信器25のPush−Pull強度変調器23およびRZパルスカーバ24に相当する。光源2と光源22とは同じものである。
本発明の第四の実施形態を図4を参照して説明する。図4は本発明の第四の実施形態による自動分散補償型光伝送システムの構成を示すブロック図である。図4に示すように第四の実施形態による自動分散補償型光伝送システムはトーン信号を光キャリアに重畳するトーン変調重畳手段41を備えるFSKが生成可能な光送信器43と、光伝送路における群速度分散を補償する可変波長分散補償手段44と、FSKの変調帯域を帯域分割する帯域分割手段45と、帯域分割された帯域をそれぞれ光分岐する光分岐手段46−U、46−Lと、光分岐されたそれぞれの信号を差動検波するバランス型受光器47と、光分岐された他方のそれぞれの信号を受光する型受光器48−U、48−Lと、受光したベースバンド信号におけるトーン変調周波数成分の位相状態を検出するトーン位相検出手段49と、この位相状態より波長分散を算出する位相差演算手段50とからなる光受信器51により構成される。
本発明の第五の実施形態を図5を参照して説明する。図5は本発明の第五の実施形態による自動分散補償型光伝送システムの構成を示すブロック図である。図5に示すように第五の実施形態による自動分散補償型光伝送システムにおける光送信器54は、第四の実施形態で示した光送信器5からトーン変調重畳手段4を省略した構成であり、光源53と周波数変調器52とを備える。
本発明の第六の実施形態を図6を参照して説明する。図6は本発明の第六の実施形態による自動分散補償型光伝送システムの構成を示すブロック図である。図6には、第一実施形態の光送信器5を図示したが、光送信器は第一〜第五実施形態のいずれでもよい。
本発明の第七の実施形態を図7を参照して説明する。図7は本発明の第七の実施形態による自動分散補償型光伝送システムの構成を示すブロック図である。図7に示すように第七の実施形態による自動分散補償型光伝送システムは、第一〜第六実施形態の自動分散補償型光伝送システムを波長多重、多中継伝送した場合に線形中継区間毎に固定の波長分散補償器90−1〜3を設置する構成であり、受信端で残留分散をチャネル毎に自動補償する。
1’ DQPSKプリコーディング回路
2、22、42、53 光源
3 位相変調器
3’ 直交位相変調器
4、41 トーン変調重畳手段
5、5’、25、43、54 光送信器
6、26、44、55、70 可変波長分散補償手段
7、27、46−U、46−L、57−U、57−L、72 光分岐手段
8、28、73 マッハツェンダ干渉計
8’ デュアルマッハツェンダ干渉計
9、9’−1、9’−2、29、47、58、74 バランス型受光器
10、30、45、56、75 帯域分割手段
11−U、11−L、31−U、31−L、48−U、48−L、59−U、59−L、76−U、76−L 受光器
12、49、77 トーン位相検出手段
13、34、50、62、78 位相差演算手段
14、14’、35、51、63、81 光受信器
23 Push−Pull強度変調器
24 RZパルスカーバ
32−U、32−L、60−U、60−L バンドパスフィルタ
33、61 位相検出手段
52 周波数変調器
71 可変PMD補償手段
79 強度検出手段
80 PMD制御手段
90−1〜3 波長分散補償器
91 光合波器
Claims (8)
- 周波数変調信号光を発生させる光送信器と、
受信した前記周波数変調信号光の変調帯域を信号光キャリアの中心周波数からの周波数差が等しくなるように二つの異なる周波数帯に分割する帯域分割手段と、この帯域分割手段の2つの出力ポートからの信号光をそれぞれ光電変換し、変換された電気信号の差分を出力するバランス型受光器とを備えた光受信器と
を含む光伝送システムにおいて、
前記光送信器には、周波数変調信号光にトーン信号を重畳するトーン信号重畳手段を備え、
前記光受信器には、
前記光送信器から受信した周波数変調信号光を前記帯域分割手段に出力し、光伝送路の波長分散を補償する分散値が可変であるところの可変波長分散補償手段と、
前記帯域分割手段の2つの出力ポートから出力される信号光をそれぞれ分岐してその一方の2つの信号光を前記バランス型受光器に出力する光分岐手段と、
この光分岐手段により分岐された他方の2つの信号光をそれぞれ受光する受光器と、
この受光器により受光された信号光の2つのベースバンド信号におけるトーン変調周波数成分の位相状態を検出するトーン位相検出手段と、
このトーン位相検出手段により検出された位相状態に基づき波長分散を算出する位相差演算手段と
を備え、
前記可変波長分散補償手段は、前記位相差演算手段により算出された波長分散値に基づき前記光送信器から受信した周波数変調信号光に対して分散補償する手段を備えた
ことを特徴とする自動分散補償型光伝送システム。 - 周波数変調信号光を発生させる光送信器と、
受信した前記周波数変調信号光の変調帯域を信号光キャリアの中心周波数からの周波数差が等しくなるように二つの異なる周波数帯に分割する帯域分割手段と、この帯域分割手段の2つの出力ポートからの信号光をそれぞれ光電変換し、変換された電気信号の差分を出力するバランス型受光器とを備えた光受信器と
を含む光伝送システムにおいて、
前記光受信器には、
前記光送信器から受信した周波数変調信号光を前記帯域分割手段に出力し、光伝送路の波長分散を補償する分散値が可変であるところの可変波長分散補償手段と、
前記帯域分割手段の2つの出力ポートから出力される信号光をそれぞれ分岐してその一方の2つの信号光を前記バランス型受光器に出力する光分岐手段と、
この光分岐手段により分岐された他方の2つの信号光をそれぞれ受光する受光器と、
この受光器により受光された信号光の2つのベースバンド信号における所定の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタと、
このバンドパスフィルタにより抽出されたベースバンド信号の周波数成分の位相状態を検出する位相検出手段と、
この位相検出手段により検出された位相状態に基づき波長分散を算出する位相差演算手段と
を備え、
前記可変波長分散補償手段は、前記位相差演算手段により算出された波長分散値に基づき前記光送信器から受信した周波数変調信号光に対して分散補償する手段を備えた
ことを特徴とする自動分散補償型光伝送システム。 - 前記可変波長分散補償手段と前記光分岐手段との間には、PMD(Polarisation mode dispersion:偏波モード分散)が可変であるところの可変PMD補償手段が設けられ、
前記受光器から出力されるベースバンド信号における周波数成分の強度をモニタする強度検出手段と、
この強度検出手段により検出された強度が最大となるように前記可変PMD補償手段を制御するPMD制御手段と
を備えた請求項1または2に記載の自動分散補償型光伝送システム。 - 前記光受信器は、線形中継区間において線形中継器毎に波長分散値が固定の分散補償器により分散補償された信号光を受光し、伝送後のチャネル毎の残留分散を補償する手段を備えた請求項1ないし3のいずれかに記載の自動分散補償型光伝送システム。
- 光送信器は、周波数変調信号光を発生させ、
光受信器は、帯域分割手段により、受信した前記周波数変調信号光の変調帯域を信号光キャリアの中心周波数からの周波数差が等しくなるように二つの異なる周波数帯に分割し、バランス型受光器により、この帯域分割手段の2つの出力ポートからの信号光をそれぞれ光電変換し、変換された電気信号の差分を出力する
光伝送方法において、
前記光送信器は、トーン信号重畳手段により、周波数変調信号光にトーン信号を重畳し、
前記光受信器は、
光分岐手段により、前記帯域分割手段の2つの出力ポートから出力される信号光をそれぞれ分岐してその一方の2つの信号光を前記バランス型受光器に出力し、
受光器により、この光分岐手段により分岐された他方の2つの信号光をそれぞれ受光し、
トーン位相検出手段により、この受光器により受光された2つの信号光のベースバンド信号におけるトーン変調周波数成分の位相状態を検出し、
位相差演算手段により、このトーン位相検出手段により検出された位相状態に基づき波長分散を算出し、
前記光分岐手段の前段に設けられ光伝送路の波長分散を補償する分散値が可変であるところの可変波長分散補償手段により、前記位相差演算手段により算出された波長分散値に基づき前記光送信器から受信した周波数変調信号光に対して分散補償する
ことを特徴とする自動分散補償を行う光伝送方法。 - 光送信器は、周波数変調信号光を発生させ、
光受信器は、帯域分割手段により、受信した前記周波数変調信号光の変調帯域を信号光キャリアの中心周波数からの周波数差が等しくなるように二つの異なる周波数帯に分割し、バランス型受光器により、この帯域分割手段の2つの出力ポートからの信号光をそれぞれ光電変換し、変換された電気信号の差分を出力する
光伝送方法において、
前記光受信器は、
光分岐手段により、前記帯域分割手段の2つの出力ポートから出力される信号光をそれぞれ分岐してその一方の2つの信号光を前記バランス型受光器に出力し、
受光器により、この光分岐手段により分岐された他方の2つの信号光をそれぞれ受光し、
バンドパスフィルタにより、この受光器により受光された2つの信号光のベースバンド信号における所定の周波数成分をそれぞれ抽出し、
位相検出手段により、このバンドパスフィルタにより抽出された2つのベースバンド信号の周波数成分の位相状態を検出し、
位相差演算手段により、この位相検出手段により検出された位相状態に基づき波長分散を算出し、
前記光分岐手段の前段に設けられ光伝送路の波長分散を補償する分散値が可変であるところの可変波長分散補償手段により、前記位相差演算手段により算出された波長分散値に基づき前記光送信器から受信した周波数変調信号光に対して分散補償する
ことを特徴とする自動分散補償を行う光伝送方法。 - 前記可変波長分散補償手段と前記光分岐手段との間には、PMDが可変であるところの可変PMD補償手段が設けられ、
強度検出手段により、前記受光器から出力されるベースバンド信号における周波数成分の強度をモニタし、
PMD制御手段により、この強度検出手段により検出された強度が最大となるように前記可変PMD補償手段を制御する
請求項5または6に記載の自動分散補償を行う光伝送方法。 - 線形中継区間では線形中継器毎に波長分散値が固定の分散補償器により分散補償を行い、前記光受信器により、伝送後のチャネル毎の残留分散を補償する請求項5ないし7のいずれかに記載の自動分散補償を行う光伝送方法。
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