JP6774382B2 - 光増幅装置およびそれを用いた光伝送システム - Google Patents
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Description
Δφ=1/2(φ2ωs−φωs)=nπ 式(1)
図4は、本発明の実施形態1の光伝送システムの構成を示す図である。本発明に係る光増幅装置および光伝送システムでは、PPLN導波路を用いたPSAの構成を示す。本実施形態に係る光伝送システムは、前置デジタル信号処理により伝送路の分散を予め補償することで、光ファイバ伝送後の光信号に対しても低雑音な位相感応光増幅を可能とする。図4の実施形態1においては、励起光と同相成分のみを増幅する縮退型PSAにおいて、ファイバ伝送後の信号増幅を、前置分散補償を用いて実現する構成を示す。縮退型PSAは強度変調信号又は同位相成分のみが変調された信号を増幅できる。本実施形態においては、2値の位相変調(BPSK)が施された信号光を増幅するための構成例を説明する。
2φs − φp1− φp2 = 0 式(2)
φp2 = 2φs − φp1 式(3)
φSF= φp1 + φp2
= 2φs 式(4)
ΔΦ=φSF − 2φs = nπ(nは整数) 式(5)
以下、本発明の実施形態2の光増幅装置および光伝送システムについて説明する。先の実施形態1の光伝送システムは、BPSK変調信号に対して縮退型のPSAを用いた場合の構成であった。実施形態1の光伝送システムは、BPSK変調信号などの変調方式の使用でも十分に伝送容量が満足するシステムへの適用には問題ない。しかしながら、より大容量伝送が要求されるシステムでは、増幅可能な変調フォーマットや波長数に制限がある縮退型のPSAの適用は難しい。本実施形態の光伝送システムでは、直交位相成分にもデータ変調成分を含む直交位相振幅変調(QAM:Quadrature Amplitude Modulation)信号のような任意の変調フォーマットの信号に対応可能で、複数波長を一括増幅できる非縮退型のPSAの構成を提示する。直交位相成分にもデータ変調成分を含む変調信号に対して、前置分散補償を適用した本実施形態では、4値QAMである4位相偏移変調(QPSK:Quadrature Phase Shift Keying)信号を例として説明する。
102 励起光源
103 励起光位相制御部
201、420、503、514、937、1005、1022 EDFA
202、204、504、505、516、517、939、940、1002、1007 PPLN導波路モジュール
203−1、203−2、502、508、518、941、1004、1021、1023 光カプラ(光分岐部)
205、936 位相変調器
206、207、521、945 光ファイバ伸長器
209、420、520、944 PLL回路
400、900 光伝送システム
401、1000 送信器
402、1010、1011 デジタル信号生成部
405、406、1012〜1015 デジタルアナログ変換器(DAC)
409、1001 信号光源
410、1008、1009 IQ変調器(IQM)
430、910 光ファイバ
440、920 分散及び偏波補償器
506、515、933、938、942、1006 BPF
507、1003 局部発振光源
512、935 半導体レーザ(局部発振光源)
513、934 光サーキュレータ
530 励起光生成部
540 位相感応光増幅部
931 波長合分波器
1020 波長選択型光スイッチ
Claims (3)
- 変調された信号光群を発生する送信器と、
光ファイバ伝送路を介して前記送信器と接続される光増幅装置と
を備えた光伝送システムであって、
前記送信器は、
前記光ファイバ伝送路において生じる波長分散に応じた前置分散補償を加えたデジタル信号データであって、位相共役の関係にある2組のデジタル信号データを生成するデジタル信号生成部と、
信号光光源からの搬送波光および局部発振光から、前記搬送波光と位相共役の関係にあるアイドラ光を生成するアイドラ光生成部と、
前記位相共役の関係にある2組のデジタル信号データの一方に基づいて、前記搬送波光の光位相および光強度を変化させて変調信号光を生成する第1の光変調部と、
前記位相共役の関係にある2組のデジタル信号データの他方に基づいて、前記アイドラ光の光位相および光強度を変化させて変調アイドラ光を生成する第2の光変調部と
を含み、
前記変調信号光、前記変調アイドラ光および前記局部発振光が同送され、
前記光増幅装置は、
前記光ファイバ伝送路を伝送された前記局部発振光に基づいて、励起光を生成する第1の二次非線形光学素子と、
前記励起光に基づいて、前記変調信号光および前記変調アイドラ光に対して非縮退パラメトリック増幅を行う第2の二次非線形光学素子と、
前記変調信号光の位相と、前記励起光の位相を同期する手段と
を含むことを特徴とする光伝送システム。 - 前記送信器は、
前記局部発振光から、第2高調波光を生成する第3の二次非線形光学素子と、
前記第2高調波光と前記搬送波光との差周波数光である前記アイドラ光を生成する第4の二次非線形光学素子と
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。 - 光ファイバ伝送路において生じる波長分散に応じた前置分散補償を加えた変調信号により送信器において生成された信号光群であって、当該光ファイバ伝送路を伝送した前記信号光群を光感応増幅する光増幅装置であって、
前記信号光群は、
位相共役の関係にある2組のデジタル信号データの内の一方に基づいて、信号光光源からの搬送波光の光位相および光強度を変化させて変調された変調信号光と、
前記位相共役の関係にある2組のデジタル信号データの他方に基づいて、前記搬送波光および局部発振光から生じ、前記搬送波光と位相共役の関係にあるアイドラ光に対して、その光位相および光強度を変化させて変調されたアイドラ変調光と、
前記変調信号光および前記アイドラ変調光と同送された前記局部発振光を含み、
前記光増幅装置は、
前記光ファイバ伝送路を伝送した前記局部発振光に基づいて、励起光を生成する第1の二次非線形光学素子と、
前記励起光に基づいて、前記変調信号光および前記アイドラ変調光に対して非縮退パラメトリック増幅を行う第2の二次非線形光学素子と、
前記変調信号光の位相と、前記励起光の位相を同期する手段と
を含むことを特徴とする光増幅装置。
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