JPH0252536A

JPH0252536A - デイジタル光伝送装置

Info

Publication number: JPH0252536A
Application number: JP63204436A
Authority: JP
Inventors: Tomio Sakai; 酒井　富夫; Takashi Mochizuki; 隆望月; Kuniaki Motojima; 邦明本島; Kiwamu Matsushita; 松下　究; Tadayoshi Kitayama; 北山　忠義
Original assignee: TOKYO TSUSHIN NETSUTOWAAKU KK; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: TOKYO TSUSHIN NETSUTOWAAKU KK; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1988-08-17
Publication date: 1990-02-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、光源としてレーザダイオードを用い、伝送
路として光源の発振波長より長いカットオフ波長を有す
るシングルモード光ファイバを用いたディジタル光伝送
装置に関するものである。

［従来の技術］第５図は例えば’５ｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｓｙｓｔｅ
ｍｓ：　８ＤＤＮＭ　　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　　
ｏｎ　　１３００　　ＮＭ　　ＳＭ　　Ｆｉｂｅｒ」　
　（Ｍ。

Ｒｏｍｅｉｓｅｒ　　ａｎｄ　　Ｍ、５ｔｅｒｎ、ＦＯ
に／ＬＡＮ　　’８７　　＆　ＭＦＯＣ−ＷＥＳＴ、　
１９８７．　ｐｐ　３８８〜３９１）に示された従来の
ディジタル光伝送装置を示す図であり、図において、（
２４）は光送信器、（５）、（６）はシングルモード光
ファイバ、（８）、（９）、（２６）、（２８）は光コ
ネクタ、（２７）はマルチモード光ファイバ、（１１）
は光受信器、（２５）はモードフィルタであり、また第
６°図は光通信用光源の諸特性を示す図である。

次に動作について説明する。光送信器（２４）は人力さ
れるディジタル信号に応じてレーザダイオードをスイッ
チングさせ、ディジタル２値光信号を出力する。この実
施例ではレーザダイオード（以下ＬＤと略す。）として
発振波長が０．８５μｍのものを考えている。光送信器
（２４）からの光出力はシングルモード光ファイバ（５
）、（６）及び光コネクタ（８）、（９）を経てモード
フィルタ（２５）へ入力される。シングルモード光ファ
イバ（５）、（６）は一般に使用される　１．３μｍで
シングルモード伝送可能な光ファイバであり、０．８５
μｍのＬＤ光に対しては基本モードであるＬＰ。、と共
にり、ｒ’＋＋の２モード伝送となる。従って伝送特性
上、モート分散とモーダルノイズの２項が問題となる。

モード分散はＬＰ。、とＬＰ、、の群速度の差によりパ
ルスが拡がる現象であり、　１．２〜１．７ｎｓ／ｋｍ
の値を持つ。　１００Ｍｂ／ｓ以上のシステムでは数に
＋ｎで影響が出てくるが、光受信器（ＩＩ）の面にモー
トフィルタ（２５）を設置することにより、ＬＰ、、モ
ートで伝搬してきた光信号を除去してパルス拡がりを抑
圧する。光受信器（１１）は光コネクタ（２６）、（２
８）およびマルチモード光ファイバ（２７）を経てパル
ス拡がりを抑圧された光信号を受信する。モードフィル
タ（２５）によりモード分散の影響は充分に抑圧され、
＋５０Ｍｂ／Ｓの８にｍシングルモード光ファイバ伝送
時における受信感度劣化は　ｌｄＢ以下である。

第２の伝送特性劣化要因であるモーダルノイズは、光源
のコヒーレント長以下の伝送路上の不連続点く例えば光
コネクタ等）で発生するスペックルパターンの変動で光
の結合量が変動することによるノイズである。第６図に
示すように、一般にＬＤのコヒーレント長は発光スペク
トラムの半値全幅に依存し、数ｍ〜１にｍ程度である。

モーダルノイズの影響を抑えるには、光送信器と伝送路
上のコネクタもしくはスプライス等の接続点の距離をコ
ヒーレント長以上にする必要がある。従って、柔軟なシ
ステム構成のためには、半値全幅の大きいコヒーレント
長の小さいＬＤを選別する必要がある。

［発明が解決しようとする課題］上記のように従来のディジタル光伝送装置では、送信す
るディジタル信号でＬＤをスイッチングさせているため
、低いビットレートではＣＤの発光スペクトラムの半値
全幅はＬＤの特性のみで決定される。従って、モーダル
ノイズを低減するためには半値全幅が大きく、かつ、コ
ヒーレント長の小さなＬＤを選別しなければならないと
いう課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、ＬＤの発光スペクトラムの半値全幅を大きく
することによりコヒーレント長を短くし、モーダルノイ
ズの影響のないディジタル光伝送装置を得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係るディジタル光伝送装置は、ビットレート
ｆ。のディジタル信号を人力とし、該ディジタル信号よ
り充分高い周波数ｆ、のパルス列を上記ディジタル信号
でスイッチングした変調電流でレーザダイオードを駆動
する光送信器と、上記レーザダイオードの発振波長より
長いカットオフ波長を有するシングルモード光ファイバ
と、光受信器とで構成したものである。

送信するディジタル信号で、前記ディジタル信号より充
分高い周波数ｆ１のパルス列をスイッチングした変調電
流でＬＤを駆動したものである。

［作用］この発明におけるディジタル光伝送装置は、送信するデ
ィジタル信号によってこれより充分高い周波数ｆ、のパ
ルス列をスイッチングした変調電流でＬＤを駆動するこ
とにより、ＬＤの発光スペクトラムの半値全幅を大きく
してコヒーレント長を短くし、モータルノイズの浸三響
をなくす。

［実ｈｈ例］第１図はこの発明によるディジタル光伝送装置の一実施
例を示す図であり、図において、（１）はビットレート
ｆ。のディジタル信号を入力とし、該ディジタル信号よ
り充分高い周波数ｆ１のパルス列を一ヒ記ディジタル信
号でスイッチングした変調電流でレーザダイオードを駆
動する光送信器、（２）はディジタル信号入力端子、（
３）は高周波入力端子、（４）はＬＤ、（５）、　（６
）、（７）は上記レーザダイオードの発振波長より長い
カットオフ波長を有するシングルモード光ファイバ、（
８）、（９）は光コネクタ、（１０）は受光素子、（１
１）は光受信器である。

また、第２図は上記光送信器（１）の具体的構成例を示
し、この光送信器（１）は、上記ディジタル信号かベー
スへ入力される第１のトランジスタ（１７）と、」二足
第１のトランジスタと差動対を構成する第２のトランジ
スタ（１８）と、上記第１及び第２のトランジスタ（１
７）、（１８）のエミッタにコレクタを接続した第１の
定電流源としてのトランジスタ（１９）と、上記ディジ
タル信号より充分高い周波数ｆ１の信号がベースへ入力
され、エミッタに上記第１のトランジスタ（１７）の；
レクタが接続され、コレクタに上記レーザダイオード（
４）が接続された第３のトランジスタ（２３）、上記第
３のトランジスタと差動対をなす第４のトランジスタ（
２３）で構成されている。なお、（２０）は抵抗、（２
１）は駆動電流設定端子、（２ａ）、（３ａ）はバイア
ス設定端子である。

さらに、第３図は第１図に示したディジタル光伝送装置
の各部波形図であり、（ａ）はディジタル信号（１２）
、（ｂ）は高周波信号（１３）、（ｃ）はＬＤ駆動電流
波形（１４）である。そして、第４図はＬＤ発光スペク
トラム波形図であり、（ａ）は高周波入力なしの時の発
光スペクトラム、（ｂ）は高周波入力ありの時の発光ス
ペクトラムを示している。

次に動作について上記第３．４図を用いて説明する。送
信器（１）のディジタル信号入力端子（２）には、伝送
すべきディジタル信号（１２）が入力され、高周波信号
入力端子（３）にはディジタル信号（１２）の信号帯域
より充分高い周波数ｆ１を有する高周波信号（１３）が
人力される。

送信器（１）はディジタル信号（１２）で高周波信号（
１３）をスイッチングし、ＬＤ駆動電流（１４）を発生
する。一般にＬＤ　（４）は５００ＭＨｚ以上の充分高
い周波数で変調を受けると、多縦モード発振化及び各縦
モード線幅Δλも大きくなるという特徴を有する。第４
図は第１図に示した光送信器（１）において高周波信号
（１３）が入力される場合と入力されない場合のＬＤ　
（４）の発光スペクトラムの一例を示したもので、ＬＤ
　（４）として発振波長０．７８μｍのコンパクトディ
スク用ＬＤを用いている。高周波信号（１３）の入力さ
れない場合のＬ［）　（１４）の駆動電流は、ディジタ
ル信号（１２）と相似のものである。高周波入力なしの
時の発光スペクトラム（１５）では主縦モードは他の縦
モードより１０ｄＢ高いレベルで発振しており、はぼ単
一縦モード線幅している。高周波人力ありの時の発光ス
ペクトラム（ｌｌｌｂ）では主縦モードと他の縦モード
のレベルは近接しており、半値全幅はＩＪｎｍ程度が得
られている。この場合の高周波信号（１３）の周波数ｆ
、は８００ＭＨｚである。ＬＤ（４）の発光スペクトラ
ムが他モード化することにより、ＬＤ　（４）の信号光
のコヒーレント長は数ｍ以下とすることができる。従っ
てシングルモード光ファイバ（５）の長さを１０ｍ程度
にすれば、伝送路上の光コネクタ　（８）、（９）等の
不連続点でのモーダルノイズの発生量を充分低く抑える
ことができる。

ＬＤ　（４）の信号光は、シングルモード光ファイバ（
５）、（６）、（７）を経て受光素子（１０）で光電変
）きされる。受光素子（ｌＯ）の帯域は充分広く、高周
波信号（１３）の周波数ｆ、においても充分な感度を有
するとする。このとき受光素子（１０）の出力電流はＬ
Ｄ駆動電流（１４）とほぼ相似形となる。光受信器（１
１）はディジタル信号（１２）を受信するのに必要な帯
域のみを有する通常の光受信器であり、受光素子（１０
）の出力電流は積分され、元のディジタル信号（１２）
が再生される。

第２図は光送信器（１）の具体的な構成例で、第１のト
ランジスタ（１７）、第２のトランジスタ（１８）、第
１の定電流源トランジスタ（１９）及び抵抗（２０）は
電流切換スイッチを構成し、ディジタル信号（１２）に
対応した電流を第１のトランジスタ（１７）のコレクタ
く発生させる。第３のトランジスタ（２２）と第４のト
ランジスタ（２３）は差動対を構成しており、高周波信
号入力端子（３）へ入力される高周波信号（１３）によ
り周波数ｆｌでスイッチング動作を行なう。これにより
第１のトランジスタ（１７）のコレクタに発生する信号
電流は周波数ｆ１のパルス列がディジタル信号（１２）
でスイッチングされた電流波形となり、第３のトランジ
スタ（２２）にはＬＤ駆動電流（１４）が得られる。

なお、上記実施例では、第１のトランジスタ（１７）と
第２のトランジスタ（１８）の差動対の定電流源として
、第１の定電流トランジスタ（１９）と抵抗（２０）を
用いているが、抵抗（２０）のみを用いた構成でもよく
、上記実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、伝送すべきディジタ
ル信号によってこれより充分高い周波数を有する高周波
信号をスイッチングした電流でＬＤを駆動することによ
り、ＬＤの発光スペクトラムの半値全幅を多きくでき、
ＬＤを選別することなくモーダルノイズの影響のないデ
ィジタル光伝送が行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるディジタル光伝送装
置を示す構成図、第２図は第１図に示したディジタル光
伝送装置における送信器の一実施例を示す構成図、第３
図　（ａ）〜（ｃ）は第１図に示したディジタル光伝送
装置の各部波形図、第４図（ａ）、（ｂ）はＬＤ発光ス
ペクトラム波形図、第５図は従来のディジタル光伝送装
置を示す構成図、第６図は光通信用光源の諸特性を示す
説明図である。図において、（１）は送信器、（２）はディジタル信号
入力端子、（３）は高周波信号入力端子、（４）はレー
ザダイオード（ＬＤ）、　（５）〜（７）はシングルモ
ードファイバ、（１１）は受信器である。尚、図中、同一符号は同一または相当部分を示第図５．６，７　：　　シン７ノＵで一ド六１ｈイバ第図

Claims

【特許請求の範囲】

ビットレートｆ＿０のディジタル信号を入力とし、該デ
ィジタル信号より充分高い周波数ｆ＿１のパルス列を上
記ディジタル信号でスイッチングした変調電流でレーザ
ダイオードを駆動する光送信器と、上記レーザダイオー
ドの発振波長より長いカットオフ波長を有するシングル
モード光ファイバと、光受信器とで構成したことを特徴
とするディジタル光伝送装置。