JPH077475A - Method and device for transmitting optical signal - Google Patents
Method and device for transmitting optical signalInfo
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- JPH077475A JPH077475A JP5083200A JP8320093A JPH077475A JP H077475 A JPH077475 A JP H077475A JP 5083200 A JP5083200 A JP 5083200A JP 8320093 A JP8320093 A JP 8320093A JP H077475 A JPH077475 A JP H077475A
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Abstract
Description
【産業上の利用分野】本発明は、電気信号を光信号に変
換し伝送路に送出する光信号送信方法とそれに用いる光
信号送信装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical signal transmitting method for converting an electric signal into an optical signal and transmitting the optical signal to a transmission line, and an optical signal transmitting apparatus used therefor.
【従来の技術】多重化端局装置および光再生中継器にお
ける光信号送信装置の構成としては、レーザダイオード
あるいは外部強度変調器を用いた強度変調方式の構成を
採るのが、一般的な方式である。図７ではレーザダイオ
ードを用いた光送信回路の基本構成を示す。ＬＤパルス
駆動回路１では、光送信回路に入力されたデータ信号を
適切な信号振幅に変換し、ＬＤモジュール２に供給す
る。ＬＤモジュール２は内部にレーザダイオードとフォ
トダイオードとを内蔵し、送出光信号のモニターをフォ
トダイオードで行っている。フォトダイオードで受光さ
れ電気信号に変換された直流信号はＬＤバイアス駆動回
路３に入力される。このＬＤバイアス駆動回路３では出
力光安定化回路（ＡＰＣ）を有しており、レーザダイオ
ードからの光出力レベルを常に一定となるようにレーザ
ダイオードバイアス電流の制御を行っている。この従来
の光送信回路に関する詳細については、“光ファイバ通
信（電気通信技術ニュース社）”の４０２頁に記述され
ている。しかし、このような従来の光送信回路では図８
（ａ）に示すように、光ファイバ伝送路に送出された直
後の光信号の波形は良好な応答波形を有しているのに対
し、例えば１０Ｇｂ／ｓ，１．５７μｍ光源，１．５５
μｍ零分散ファイバ、１００ｋｍ伝送においては図８
（ｂ）に示すように受信端では光ファイバの分散特性の
影響により波形歪を生じ、ひいては伝送形の品質劣化を
生じるという問題がある。この問題を解決する一方法と
して、半導体レーザに周波数変調を施すことにより、送
信信号光に分散予等化（光ファイバ中で生じる波長分散
による光信号の波形劣化をあらかじめ等化する）を施
し、波長分散によるパワーペナルティーを低減して光再
生中継器間の中継間隔を拡大する、プリチャープ法と呼
ばれる分散予等化方式がエヌ・ヘンミ（Ｎ．ＨＥＮＭ
Ｉ）他により１９９０年の光通信国際会議（Ｉｎｔｅｒ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ
ｎ）のテクニカルダイジェストのＰＤ８（ポストデッド
ラインペーパ、＃８）に記載の論文で提案されている。2. Description of the Related Art As a structure of an optical signal transmitting device in a multiplexing terminal device and an optical regenerator, it is a general system to adopt a structure of an intensity modulation system using a laser diode or an external intensity modulator. is there. FIG. 7 shows a basic configuration of an optical transmission circuit using a laser diode. The LD pulse drive circuit 1 converts the data signal input to the optical transmission circuit into an appropriate signal amplitude and supplies it to the LD module 2. The LD module 2 has a laser diode and a photodiode built therein, and the photodiode monitors the transmitted optical signal. The DC signal received by the photodiode and converted into an electric signal is input to the LD bias drive circuit 3. The LD bias drive circuit 3 has an output light stabilizing circuit (APC) and controls the laser diode bias current so that the light output level from the laser diode is always constant. Details of this conventional optical transmission circuit are described in "Optical Fiber Communication (Telecommunications Technology News Co.)", page 402. However, in such a conventional optical transmission circuit, as shown in FIG.
As shown in (a), while the waveform of the optical signal immediately after being sent to the optical fiber transmission line has a good response waveform, for example, 10 Gb / s, 1.57 μm light source, 1.55
Fig. 8 for 100-km transmission with a μm zero-dispersion fiber
As shown in (b), there is a problem that waveform distortion occurs at the receiving end due to the influence of the dispersion characteristics of the optical fiber, and eventually the quality of the transmission type deteriorates. As one method for solving this problem, by performing frequency modulation on the semiconductor laser, dispersion pre-equalization (pre-equalization of waveform deterioration of the optical signal due to wavelength dispersion occurring in the optical fiber) is performed on the transmission signal light, A dispersion pre-equalization method called a pre-chirp method that reduces the power penalty due to chromatic dispersion and expands the repeater interval between optical regenerators is known as N. HENM.
I) International Conference on Optical Communication in 1990 (Inter
National Conference on O
optical Fiber Communicatio
n) Technical digest PD8 (Post Deadline Paper, # 8).
【発明が解決しようとする課題】従来の光送信回路で
は、限られた伝送速度・限られた伝送距離内では光デー
タ伝送が可能なものの、光ファイバ伝送路で受ける波長
分散による波形劣化の影響に対する対策は施されていな
いために、伝送距離限界は信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）限界
ではなくむしろ波長分散限界によって制限されるという
問題がある。また、波長分散の影響をあらかじめ補償し
て信号光を送出するプリチャープ法では、外部変調器に
対する基準光源となる半導体レーザダイオードに周波数
変調を施す形態であり、半導体レーザダイオード自体の
光出力安定化回路（ＡＰＣ）と相関を生じる、レーザダ
イオードの個々の特性に大きく依存する（発振閾値電
流，光出力レベル，周波数変調度）等の理由により柔軟
に分散特性補償を施すことが不可能である。また、実際
上補償できる波長分散値が制限される為、最大伝送距離
は、その途中に光増幅器による１Ｒ光中継期を用いたと
しても、最大の波長分散補償値に相当する光ファイバ伝
送距離に限定されるという問題があった。In the conventional optical transmission circuit, although optical data transmission is possible within a limited transmission speed and a limited transmission distance, the influence of waveform deterioration due to chromatic dispersion received by the optical fiber transmission line is affected. However, there is a problem that the transmission distance limit is limited not by the signal-to-noise ratio (S / N) limit but by the chromatic dispersion limit. Further, in the pre-chirp method in which the influence of chromatic dispersion is compensated in advance and signal light is transmitted, frequency modulation is applied to the semiconductor laser diode that serves as a reference light source for the external modulator, and the optical output stabilizing circuit of the semiconductor laser diode itself is used. It is impossible to flexibly compensate the dispersion characteristics because of the fact that the characteristics of the laser diode greatly correlate with (APC) and largely depend on the individual characteristics of the laser diode (oscillation threshold current, optical output level, frequency modulation degree). Moreover, since the chromatic dispersion value that can be actually compensated is limited, the maximum transmission distance is the optical fiber transmission distance corresponding to the maximum chromatic dispersion compensation value even if the 1R optical repeater period by the optical amplifier is used in the middle. There was a problem of being limited.
【課題を解決するための手段】第一の本発明の光信号送
信方法では、外部光変調器においてノン・リターン・ト
ウ・ゼロ（ＮＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光の
包絡線信号の位相に同期して前記ＮＲＺ駆動信号を用い
て所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うことを
特徴とする。第二の本発明の光信号送信装置では、入力
ＮＲＺデータ信号を前記データ信号の速度に同期した入
力クロック信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行
うデータ波形整形回路と予め定められた波長の光を発光
するレーザダイオードと前記レーザダイオードを駆動す
るための直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動
回路と前記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変
調をかけ信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部
光強度変調器から入力された信号光に位相変調をかけ信
号光を後段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位
相変調器の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送
路に出力する光アンプと前記データ波形整形回路の出力
信号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を
印加して前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆
動回路と前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電
圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器
駆動回路と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電
流を出力する光アンプ駆動回路とから少なくとも構成さ
れることを特徴とする。第三の本発明の光信号送信方法
では、外部光強度変調器においてリターン・トウ・ゼロ
（ＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号
の位相に同期して前記ＲＺ駆動信号を用いて所定の光位
相変調を施して光信号の送出を行い前記光信号光がＲＺ
信号であることを特徴とする。第四の本発明の光信号送
信装置では、入力ＮＲＺＤデータ信号を前記データ信号
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と前記データ
波形整形回路の出力信号と前記クロック信号を用いてＲ
Ｚデータ信号を出力するＲＺ変換回路と予め定められた
波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザダイ
オードを駆動するための直流注入電流を出力するレーザ
ダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力光を
入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強度変
調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光に位
相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光位相
変調器と前記光位相変調器の出力信号光を光増幅し後段
の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記ＲＺ変換
回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセ
ット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆動する強
度変調器駆動回路と前記ＲＺ変換回路の出力信号を所定
の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変
調器駆動回路の前記光アンプを駆動する為の光アンプ注
入電流を出力する光アンプ駆動回路とから少なくとも構
成され前記光強度変調信号がＲＺ信号であることを特徴
とする。第五の本発明の光信号送信方法では、外部光強
度変調器においてＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号で強度変
調された信号光の包絡線信号の位相に同期して前記ＮＲ
ＺもしくはＲＺ駆動信号を用いて所定の光位相変調を施
して光信号の送出を行うと共にクロック信号の入力断の
検出を行い少なくとも基準光源及び外部光強度変調器及
び光位相変調器の駆動信号を停止することを特徴とす
る。第六の本発明の光信号送信装置では、入力ＮＲＺデ
ータ信号を前記データ信号の速度の同期した入力クロッ
ク信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行うデータ
波形整形回路と予め定められた波長の光を発光するレー
ザダイオードと前記レーザダイオードを駆動するための
直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動回路と前
記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変調をかけ
信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部光強度変
調器から入力された信号光に位相変調をかけ信号光を後
段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位相変調器
の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送路に出力
する光アンプと前記データ波形整形回路の出力信号を所
定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を印加して
前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆動回路と
前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に
変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器駆動回路
と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電流を出力
する光アンプ駆動回路と前記入力クロック信号を入力し
信号のピーク値検出を行い前記入力クロック信号振幅が
所定値以下となった時前記レーザダイオード駆動回路と
前記強度変調器駆動回路と前記位相変調器駆動回路と前
記光アンプ駆動回路を制御するピーク値検出回路とから
構成されることを特徴とする。第七の本発明の光信号送
信方法では、外部光強度変調器においてＮＲＺもしくは
ＲＺ駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号の位
相に同期して前記ＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号を用いて
所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うと共に入
力データ信号および入力クロック信号の入力段の検出を
行い少なくとも基準光源及び外部光強度変調器及び光位
相変調器の駆動信号を停止することを特徴とする光信号
送信方法。第八の本発明の光信号送信装置では、入力Ｎ
ＲＺデータ信号を前記データ信号の速度の同期した入力
クロック信号で前記ＮＲＺデータ信号波形の整形を行う
データ波形整形回路と予め定められた波長の光を発光す
るレーザダイオードと前記レーザダイオードを駆動する
ための直流注入電流を出力するレーザダイオード駆動回
路と前記レーザダイオードの出力光を入力し光強度変調
をかけ信号光を出力する外部光強度変調器と前記外部光
強度変調器から入力された信号光に位相変調をかけ信号
光を後段の光アンプに出力する光位相変調器と前記位相
変調器の出力信号光を光増幅し後段の光ファイバ伝送路
に出力する光アンプと前記データ波形整形回路の出力信
号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセット電圧を印
加して前記外部光強度変調器を駆動する強度変調器駆動
回路と前記データ波形整形回路の出力信号を所定の電圧
振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相変調器駆
動回路と前記光アンプを駆動する為の光アンプ注入電流
を出力する光アンプ駆動回路と前記入力クロック信号を
入力し信号のピーク値検出を行い前記入力クロック信号
振幅が所定値以下となった時異常信号を出力するピーク
値検出回路と前記入力ＮＲＺデータ信号を入力し予め設
定された時定数のパルス信号を出力するリ・トリガラブ
ル・モノステーブル・マルチバイブレータと前記ピーク
値検出回路の出力信号と前記リ・トリガラブル・モノス
テーブル・マルチバイブレータの出力信号を入力しいず
れか一方が入力信号の断を示す論理“１”となったとき
前記レーザダイオード駆動回路と前記強度変調器駆動回
路と前記位相変調器駆動回路と前記光アンプ駆動回路を
制御するオア回路とから構成されることを特徴とする光
信号送信装置。In the optical signal transmitting method according to the first aspect of the present invention, an envelope signal of signal light intensity-modulated by a non-return to zero (NRZ) drive signal in an external optical modulator is used. It is characterized in that a predetermined optical phase modulation is performed using the NRZ drive signal in synchronization with the phase and the optical signal is transmitted. In the optical signal transmitter of the second aspect of the present invention, a data waveform shaping circuit for shaping the NRZ data signal waveform with an input clock signal synchronizing the input NRZ data signal with the speed of the data signal, and an optical signal having a predetermined wavelength. A laser diode that emits light, a laser diode drive circuit that outputs a DC injection current for driving the laser diode, and an external light intensity modulator that inputs the output light of the laser diode and performs optical intensity modulation to output signal light An optical phase modulator that performs phase modulation on the signal light input from the external light intensity modulator and outputs the signal light to an optical amplifier in the subsequent stage, and an optical signal transmission line in the subsequent stage that optically amplifies the output signal light of the phase modulator The external light intensity modulator for converting the output signals of the optical amplifier and the data waveform shaping circuit to a predetermined voltage amplitude and applying a predetermined offset voltage. A phase modulator drive circuit for driving the optical modulator and a phase modulator drive circuit for converting the output signals of the intensity modulator drive circuit for driving and the data waveform shaping circuit into a predetermined voltage amplitude, and an optical amplifier injection current for driving the optical amplifier. And an optical amplifier driving circuit for outputting In the optical signal transmitting method according to the third aspect of the present invention, the RZ drive signal is synchronized with the phase of the envelope signal of the signal light intensity-modulated by the return-to-zero (RZ) drive signal in the external optical intensity modulator. A predetermined optical phase modulation is performed to transmit an optical signal, and the optical signal light is RZ.
It is a signal. In the optical signal transmitter of the fourth aspect of the present invention, the data waveform shaping circuit for shaping the NRZ data signal waveform by the input clock signal synchronizing the input NRZD data signal with the speed of the data signal and the output of the data waveform shaping circuit. Signal and R using the clock signal
An RZ conversion circuit that outputs a Z data signal, a laser diode that emits light of a predetermined wavelength, a laser diode drive circuit that outputs a DC injection current for driving the laser diode, and the output light of the laser diode are input. And an external optical intensity modulator for performing optical intensity modulation and outputting signal light, and an optical phase modulator for performing phase modulation on the signal light input from the external optical intensity modulator and outputting the signal light to an optical amplifier in the subsequent stage, and The optical amplifier that optically amplifies the output signal light of the optical phase modulator and outputs it to the optical fiber transmission line in the subsequent stage and the output signal of the RZ conversion circuit are converted into a predetermined voltage amplitude, and a predetermined offset voltage is applied to the external light. Before the intensity modulator drive circuit for driving the intensity modulator and the phase modulator drive circuit for converting the output signals of the RZ conversion circuit into a predetermined voltage amplitude and driving the optical phase modulator At least it constructed the optical intensity modulated signal from the optical amplifier drive circuit for outputting an optical amplifier injection current for driving the optical amplifier characterized in that it is a RZ signal. In the optical signal transmitting method according to the fifth aspect of the present invention, the NR is synchronized with the phase of the envelope signal of the signal light intensity-modulated by the NRZ or RZ drive signal in the external optical intensity modulator.
A predetermined optical phase modulation is performed using a Z or RZ drive signal to transmit an optical signal, and an input break of a clock signal is detected, and at least a drive signal for a reference light source, an external light intensity modulator, and an optical phase modulator is provided. It is characterized by stopping. In the optical signal transmitter of the sixth aspect of the present invention, an input NRZ data signal is shaped by an input clock signal in which the speed of the data signal is synchronized, and a data waveform shaping circuit that shapes the NRZ data signal waveform and an optical signal having a predetermined wavelength. A laser diode that emits light, a laser diode drive circuit that outputs a DC injection current for driving the laser diode, and an external light intensity modulator that inputs the output light of the laser diode and performs optical intensity modulation to output signal light An optical phase modulator that performs phase modulation on the signal light input from the external light intensity modulator and outputs the signal light to an optical amplifier in the subsequent stage, and an optical signal transmission line in the subsequent stage that optically amplifies the output signal light of the phase modulator The external light intensity modulator for converting the output signals of the optical amplifier and the data waveform shaping circuit to a predetermined voltage amplitude and applying a predetermined offset voltage. A phase modulator drive circuit for driving the optical modulator and a phase modulator drive circuit for converting the output signals of the intensity modulator drive circuit for driving and the data waveform shaping circuit into a predetermined voltage amplitude, and an optical amplifier injection current for driving the optical amplifier. When the input clock signal amplitude becomes a predetermined value or less by inputting the input clock signal and the optical amplifier drive circuit that outputs the laser diode drive circuit, the intensity modulator drive circuit, and the phase It is characterized by comprising a modulator drive circuit and a peak value detection circuit for controlling the optical amplifier drive circuit. In the optical signal transmitting method according to the seventh aspect of the present invention, a predetermined value is obtained by using the NRZ or RZ drive signal in synchronization with the phase of the envelope signal of the signal light intensity-modulated by the NRZ or RZ drive signal in the external optical intensity modulator. Optical phase modulation is performed to transmit an optical signal, the input stage of the input data signal and the input clock signal is detected, and at least the drive signals of the reference light source, the external optical intensity modulator, and the optical phase modulator are stopped. A characteristic optical signal transmission method. In the optical signal transmitter according to the eighth aspect of the present invention, the input N
A data waveform shaping circuit that shapes the NRZ data signal waveform with an input clock signal that synchronizes the RZ data signal with the speed of the data signal, and a laser diode that emits light of a predetermined wavelength and the laser diode. A laser diode drive circuit that outputs a DC injection current of the external light intensity modulator that outputs the signal light by inputting the output light of the laser diode and the signal light input from the external light intensity modulator Output of the optical phase modulator that performs phase modulation and outputs the signal light to the optical amplifier of the latter stage, and the optical amplifier that optically amplifies the output signal light of the phase modulator and outputs it to the optical fiber transmission line of the latter stage and the data waveform shaping circuit An intensity modulator drive circuit for converting the signal into a predetermined voltage amplitude and applying a predetermined offset voltage to drive the external light intensity modulator, and the data. A phase modulator driving circuit for converting the output signal of the shape shaping circuit into a predetermined voltage amplitude and driving the optical phase modulator, and an optical amplifier driving circuit for outputting an optical amplifier injection current for driving the optical amplifier and the input. A peak value detection circuit that inputs a clock signal, detects a peak value of the signal, and outputs an abnormal signal when the amplitude of the input clock signal becomes a predetermined value or less, and inputs the input NRZ data signal Re-triggerable monostable multivibrator that outputs a pulse signal, the output signal of the peak value detection circuit, and the output signal of the re-triggerable monostable multivibrator are input, and one of them indicates the disconnection of the input signal. When it becomes a logic “1”, the laser diode drive circuit, the intensity modulator drive circuit, the phase modulator drive circuit, and the Optical signal transmission apparatus characterized by being composed of an OR circuit which controls the amplifier driving circuit.
【作用】本発明では、外部強度変調方式による光強度変
調信号光の信号のみならず、光伝送路の波長分散により
生じる光信号の波形劣化に対し、信号光に直接位相変調
を加えることにより、予め信号光のままで劣化を施し、
超高速／長距離光伝送が可能となる。以下、図１および
図２を参照して説明する。図１は本発明の光信号送信方
法による光信号送信装置の原理的なブロック図、図２は
図１に示す光信号送信装置の動作を説明するための図で
ある。図１を参照すると、光源１０１から出力された基
準光は光強度変調器１０２に入力され、光強度変調が施
された後、光信号ａとして光位相変調器１０３に入力さ
れる。光信号ａは図２（ａ）に示すＮＲＺ強度変調信号
である。伝送路符号がＲＺ信号の場合は、光信号ａはＲ
Ｚ強度変調信号となる。光位相変調器１０３に入力され
た光信号ａは、位相変調器駆動回路１０４から出力され
る信号ｂで位相変調される。この位相変調器駆動回路１
０４の出力信号ｂは図２（ｂ）に示すように、強度変調
器１０２の駆動信号と同じ波形である。図２（ａ）およ
び図２（ｂ）に示すように、光信号ａの強度が最大の時
に印加電圧が最大になっている。ここで、光位相変調器
１０３として信号ｂの印加電圧が高い方に振れれば信号
光ａに負の位相変化を与え、印加電圧が低い方に振れれ
ば信号光ａに正の位相変化を与る位相変調器を用いてい
るので、光位相変調器１０３を通る信号光が受ける位相
変化量は図２（ｃ）に示すように、光信号ａの強度が最
大の時に負方向の最大位相変化を受け、光強度が最小の
時に正方向の最大位相変化を受ける。その結果、光位相
変調器１０３から出力される光信号ｄのキャリア周波数
は図２（ｄ）に模式的に示すように、光パルスの先端で
キャリア中心周波数から低い方に偏移し、光パルスの後
端でキャリア中心周波数から高い方に偏移する。ここで
は、強度変調信号速度１０Ｇｂ／ｓの光信号を、全長で
の全分散値が、１０００ｐｓ／ｎｍの分散媒質中を伝送
するため、約３．２ＧＨｚの周波数偏移を与えている。
なお、このような波長分散予等化を行えば伝送後に波形
歪の少ない光信号が得られることについては、前述のエ
ヌ・ヘンミ（Ｎ．ＨＥＮＭＩ）他による１９９０年の光
通信国際会議（Ｉｎｔｅｒ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のテクニカルダイジェス
トのＰＤ８（ポストデッドラインペーパ、＃８）に詳し
く述べられている。以上述べた作用の他に、本発明によ
れば以下のような作用も有している。すなわち、本発明
の光信号送信方法によれば、伝送路符号がＮＲＺ波形の
みならず、ＲＺ波形に対しても有効であり、超高速／長
距離ＲＺ光伝送系の実現が可能となる。また、本発明の
光信号送信装置への入力クロック信号が断となったとき
に、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止す
るため、次段の中継形に対して誤動作不要雑音を発生す
ることがなく、伝送系としての信頼性の確保が可能とな
る。また、本発明の光信号送信装置への入力クロック信
号のみならず入力データ信号が段となったときでも、光
源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止するた
め、次段の中継系に対して誤動作不要雑音を発生するこ
とがなく、伝送系として信頼性の確保がより一層可能と
なる。According to the present invention, not only the signal of the light intensity modulated signal light by the external intensity modulation method but also the waveform deterioration of the optical signal caused by the wavelength dispersion of the optical transmission line is directly modulated by the phase modulation. Degradation is done with the signal light in advance,
Ultra high speed / long distance optical transmission becomes possible. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram showing the principle of an optical signal transmitter according to the optical signal transmitting method of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the optical signal transmitter shown in FIG. Referring to FIG. 1, the reference light output from the light source 101 is input to the light intensity modulator 102, subjected to light intensity modulation, and then input to the optical phase modulator 103 as an optical signal a. The optical signal a is the NRZ intensity modulation signal shown in FIG. When the transmission line code is an RZ signal, the optical signal a is R
It becomes a Z intensity modulation signal. The optical signal a input to the optical phase modulator 103 is phase-modulated by the signal b output from the phase modulator drive circuit 104. This phase modulator drive circuit 1
The output signal b of 04 has the same waveform as the drive signal of the intensity modulator 102, as shown in FIG. As shown in FIGS. 2A and 2B, the applied voltage is maximum when the intensity of the optical signal a is maximum. Here, as the optical phase modulator 103, if the applied voltage of the signal b swings to the higher side, a negative phase change is given to the signal light a, and if the applied voltage swings to the lower side, a positive phase change is given to the signal light a. As shown in FIG. 2 (c), the phase change amount of the signal light passing through the optical phase modulator 103 is the maximum phase in the negative direction when the intensity of the optical signal a is maximum. When the light intensity is minimum, the phase is changed in the positive direction. As a result, the carrier frequency of the optical signal d output from the optical phase modulator 103 shifts to the lower side from the carrier center frequency at the tip of the optical pulse, as schematically shown in FIG. At the trailing edge, the carrier center frequency deviates to the higher side. Here, an optical signal with an intensity-modulated signal speed of 10 Gb / s is transmitted in a dispersion medium with a total dispersion value of 1000 ps / nm over the entire length, so a frequency shift of about 3.2 GHz is given.
It should be noted that the fact that such a chromatic dispersion pre-equalization can provide an optical signal with little waveform distortion after transmission is explained by the above-mentioned N. HENMI et al. Con
ference on Optical Fiber
Communication) PD8 (Post Deadline Paper, # 8). In addition to the actions described above, the present invention has the following actions. That is, according to the optical signal transmitting method of the present invention, the transmission path code is effective not only for the NRZ waveform but also for the RZ waveform, and it becomes possible to realize an ultrahigh-speed / long-distance RZ optical transmission system. Further, when the input clock signal to the optical signal transmission device of the present invention is cut off, the light emission of the light source, the intensity modulation operation, and the phase modulation operation are stopped. It does not occur, and the reliability of the transmission system can be secured. Further, even when not only the input clock signal to the optical signal transmitting apparatus of the present invention but also the input data signal becomes a stage, the light emission of the light source, the intensity modulation operation, and the phase modulation operation are stopped. On the other hand, no malfunction unnecessary noise is generated, and the reliability of the transmission system can be further ensured.
【実施例】図３は第一の本発明の光信号送信方法、およ
び第二の本発明の光信号送信装置の実施例の構成図であ
る。図３においてデータ入力３０１にはＮＲＺデータ、
クロック入力３０２にはデータ入力３０１に入力された
ＮＲＺデータのデータ速度に同期した周波数のクロック
信号が入力される。また、基準光源であるレーザダイオ
ード３０３の発振波長は１．５７μｍ、光アンプ３０６
は波長１．４８μｍの光源で励起されたエルビウムドー
プ光ファイバアンプである。この光源には光アンプ駆動
回路３１０から駆動電流が注入される。伝送路となる光
ファイバ３１１の零分散波長は、１．５５μｍである。
データ入力３０１，クロック入力３０２に入力されたＮ
ＲＺデータ，クロック信号はデータ波形整形回路３１２
に入力される。このデータ波形整形回路３１２は、例え
ばＤタイプ・フリップフロップ回路により構成され、装
置間接続等により生じたデータ波形の劣化を除去するた
めにＮＲＺデータ波形の整形を行う。データ波形整形回
路３１２の出力信号（例えば１Ｖ0-p ）は、強度変調器
駆動回路３０８と位相変調器駆動回路３０９に入力され
る。一方、基準光源となるレーザダイオード３０３に
は、レーザダイオード駆動回路３０７から直流駆動電流
が供給され、レーザダイオード３０３からは基準光とな
る１．５７μｍ光が発光され、光強度変調器３０４に例
えば０ｄＢｍの光パワーで入力される。光強度変調器３
０４では、強度変調器駆動回路３０８から入力される駆
動データ信号３１３によって、レーザダイオード３０３
から入力された基準光のＯＮ／ＯＦＦを行い、ＮＲＺ光
強度変調信号として光位相変調器３０５に入力する。こ
こで、光強度変調器３０４が光のＯＮ／ＯＦＦを行うた
めに必要な駆動信号電圧としては、強度変調器３０４が
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）外部光変調器の場合
３Ｖ0-p が必要となる。したがって、データ波形整形回
路３１２から出力された、ＮＲＺデータ信号は強度変調
器駆動回路３０８において１Ｖ0-p から３Ｖ0-p にまで
増幅され、光強度変調器３０４に入力される。また、デ
ータ波形整形回路３１２の出力ＮＲＺデータ信号は、位
相変調器駆動回路３０９にも入力され所定の出力電圧ピ
ーク値を持つＮＲＺ信号に変換された後、光位相変調器
３０５に印加される。ここでは半波長電圧が約５Ｖの位
相変調器を用いているので、ピーク・トー・ピーク値で
約２π／５（ｒａｄ：ラディアン）の位相偏移を与るた
め、図２（ｂ）に示すような、ピーク・トー・ピーク値
が約２．０ＶのＮＲＺ信号を出力している。この駆動信
号により、光位相変調器３０５に入力された光強度変調
器３０４からのＮＲＺ強度光変調信号はピーク・トー・
ピーク値２π／５（ｒａｄ）の図２（ｃ）に示すような
位相変調を受け、その結果、図２（ｄ）に模式的に示す
ように、１０ギガビット／ｓ光信号のキャリア周波数が
変調され、光パルスの立ち上がりでキャリア中心周波数
から高い方に偏移する。ここで、光信号に与えた位相変
調は１０００ｐｓ／ｎｍの波長分散に対応するものであ
り、波長１．５７μｍでの平均波長分散値を約３ｐｓ／
ｎｍ・ｋｍとして、約３００ｋｍの予等化伝送を行う。
光位相変調器３０５から出力された光信号は、光アンプ
３０６において例えば＋５ｄＢｍに増幅されて、光ファ
イバ３１１に出力される。伝送後の光ファイバ３１１の
出力端の信号波形は、予等化の効果により波形劣化がな
く光信号送信端と同等の応答波形が得られる。以上のよ
うに、従来の方法では１００ｋｍ程度の伝送距離である
のが、本発明の光信号送信方法および光信号送信装置を
用いることにより、伝送路の波長分散の影響により生じ
る伝送距離限界が、約３倍改善されることになる。図４
は、第三の本発明の光信号送信方法および第四の光信号
送信装置の実施例の構成図である。本実施例では、波長
１．５７μｍ，データ信号速度１０ギガビット／ｓの強
度変調された光信号に光位相変調器４０５で位相変調を
加えて分散予等化を施すことについては、第一および第
二の本発明の実施例と全く同じであるが、光強度変調器
４０４，光位相変調器４０５に印加する駆動信号がＲＺ
符号である点が異なる。図４において、データ入力４０
１，クロック入力４０２に入力されたＮＲＺデータ，ク
ロック信号はデータ波形整形回路４１２に入力される。
このデータ波形整形回路４１２は、例えばＤタイプ・フ
リップフロップ回路により構成され、装置間接続等によ
り生じたデータ波形の劣化を除去するためにＮＲＺデー
タ波形の整形を行う。データ波形整形回路４１２波形整
形されたＮＲＺデータ信号は、ＮＲＺ／ＲＺ変換回路４
１５に入力される。ここで、データ信号はクロック入力
４０２に入力されたクロック信号で、ＮＲＺ信号からＲ
Ｚ信号に変換される。ＮＲＺ／ＲＺ変換回路から出力さ
れたＲＺデータ信号（約１Ｖ0-p ）は、強度変調器駆動
回路４０８と位相変調器駆動回路４０９に入力される。
一方、基準光源となるレーザダイオード４０３には、レ
ーザダイオード駆動回路４０７から直流駆動電流が供給
され、レーザダイオード４０３からは基準光となる１．
５７μｍ光が発光され、光強度変調器４０４に例えば０
ｄＢｍの光パワーで入力される。光強度変調器４０４で
は、強度変調器駆動回路４０８から入力される駆動デー
タ信号４１３によって、レーザダイオード４０３から入
力された基準光のＯＮ／ＯＦＦを行い、ＲＺ光強度変調
信号として光位相変調器４０５に入力する。ここで、光
強度変調器４０４が光のＯＮ／ＯＦＦを行うために必要
な駆動信号電圧としては、強度変調器４０４がニオブ酸
リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）外部光変調器の場合３Ｖ0-p
が必要となる。したがって、ＮＲＺ／ＲＺ変換回路４１
５から出力された、ＲＺデータ信号は強度変調器駆動回
路４０８において１Ｖ0-p から３Ｖ0-p にまで増幅さ
れ、光強度変調器４０４に入力される。また、ＮＲＺ／
ＲＺ変換回路４１５の出力ＲＺデータ信号は、位相変調
器駆動回路４０９にも入力され所定の出力電圧ピーク値
を持つＲＺ信号に変換された後、光位相変調器４０５に
印加される。ここでは半波長電圧が約５Ｖの位相変調器
を用いているので、ピーク・トー・ピーク値で約２π／
５（ｒａｄ：ラディアン）の位相偏移を与るため、ピー
ク・トー・ピーク値が約２．０ＶのＲＺ信号を出力して
いる。この駆動信号により、光位相変調器４０５に入力
された光強度変調器４０４からのＲＺ強度光変調信号は
ピーク・トー・ピーク値２π／５（ｒａｄ）の位相変調
を受け、その結果１０ギガビット／ｓ光信号のキャリア
周波数が変調され、光パルスの立ち上がりキャリア中心
周波数から高い方に偏移する。ここで、光信号に与えた
位相変調は１０００ｐｓ／ｎｍの波長分散に対応するも
のであり、波長１．５７μｍでの平均波長分散値を約３
ｐｓ／ｎｍ・ｋｍとして、約３００ｋｍの予等化伝送を
行う。光位相変調器４０５から出力された光信号は、光
アンプ４０６において例えば＋５ｄＢｍに増幅されて、
光ファイバ４１１に出力される。伝送後の光ファイバ４
１１の出力端の信号波形は、予等化の効果により波形劣
化がなく光信号送信端と同等の応答波形が得られる。以
上のように、従来の方法では１００ｋｍ程度の伝送距離
であるのが、本発明の光信号送信方法および光信号送信
装置を用いることにより、伝送路符号がＲＺ信号であっ
ても波長分散の影響により生じる伝送距離限界が、約３
倍改善されることになる。図５は、第五の本発明の光信
号送信方法および第六の光信号送信装置の実施例の構成
図である。本実施例では、波長１．５７μｍ，データ信
号速度１０ギガビット／ｓの強度変調された光信号に光
位相変調器４０５で位相変調を加えて分散予等化を施す
ことについては、第一および第二の本発明の実施例と全
く同じであるが、クロック入力５０２に入力されるクロ
ック信号の入力断検出を行い、光ファイバ伝送路５１１
に不要雑音が送出されることを防止している点が異な
る。図５において、クロック入力５０２に入力されたク
ロック信号は、データ波形整形回路５１２に入力される
と共に、ピーク値検出回路５１４にも入力される。この
ピーク値検出回路５１４では、入力されたクロック信号
のピーク値検出を行い、その結果が所定値以下である場
合に、レーザダイオード駆動回路５０７，強度変調器駆
動回路５０８，位相変調器駆動回路５０９，光アンプ駆
動回路５１０に対して動作を停止するための制御信号を
出力する。その結果、光送信装置と多重化端局装置との
インタフェース系において、故意によるクロック信号の
断状態、あるいは接続不良、さらには何らかの原因によ
り端局装置からのクロック信号の出力が消失されたとき
でも、光送信装置内で発生する不要雑音の光ファイバケ
ーブル５１１への送出を防止することができ、ひいては
光伝送系全体の誤動作，信頼性の低下を回避することが
できる。図６は、第七の本発明の光信号送信方法および
第八の光信号送信装置の実施例の構成図である。本実施
例では、波長１．５７μｍ，データ信号速度１０ギガビ
ット／ｓの強度変調された光信号に光位相変調器４０５
で位相変調を加えて分散予等化を施すことについては、
第一および第二の本発明の実施例と全く同じであるが、
クロック入力６０２に入力されるクロック信号、データ
入力６０１に入力されるＮＲＺデータ信号の入力断検出
を行い、いずれか一方が入力断の状態となったときで
も、光ファイバ伝送路６１１に不要雑音が送出されるこ
とを防止している点が異なる。図６において、クロック
入力６０２に入力されたクロック信号は、データ波形整
形回路６１２に入力されると共に、ピーク値検出回路６
１４にも入力される。このピーク値検出回路６１４で
は、入力されたクロック信号のピーク値検出を行い、そ
の結果が所定値以下である場合に、論理レベル“ロー”
信号をオア回路６１５に出力する。一方、データ入力６
０１に入力されたＮＲＺデータ信号は、データ波形整形
回路６１２に入力されると共に、リ・トリガラブル・モ
ノステーブル・マルチバイブレータ６１３にも入力され
る。このリ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバ
イブレータ６１３では、入力ＮＲＺデータ信号が正常に
入力されていれば（正常時：周期的変化点を有するか、
１→０あるいは反対の変化をした後一定時間同符号が続
く。但し同符号の連続は１フレーム内である）、図６
（ｂ）に示すように予め設定された時定数の間論理レベ
ル“ハイ”信号（波形２）を出力する。時定数内にデー
タが更に入力されれば、その時点から更に設定時定数の
間“ハイレベル”信号を出力する。したがって、正常時
はリ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレ
ータ６１３の出力信号は常にハイレベルとなっている。
逆に、設定時定数内でデータ信号が入力されなければ、
リ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレー
タ６１３の出力信号はローとなる。ここで、設定時定数
としては１フレーム内の同符号連続に対する誤動作を防
止するために、１フレームの時間よりも長い時定数を設
定しておく必要がある。オア回路６１５では、ピーク値
検出回路６１４あるいはリ・トリガラブル・モノステー
ブル・マルチバイブレータ６１３からのいずれか一方の
入力信号がローレベルとなった時点で、レーザダイオー
ド駆動回路６０７，強度変調器駆動回路６０８，位相変
調器駆動回路６０９，光アンプ駆動回路６１０に対して
動作を停止するための制御信号を出力する。その結果、
光送信装置と多重化端局装置とのインタフェース系にお
いて、故意によるクロック信号あるいはデータ信号の断
状態、あるいは接続不良、さらには何らか原因により端
局装置からクロック信号あるいはデータ信号の出力が消
失されたときでも、光送信装置内で発生する不要雑音の
光ファイバケーブル５１１への送出を防止することがで
き、ひいては光伝送系全体の誤動作，信頼性の低下をよ
り一層回避することができる。FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of an optical signal transmitting method of the first present invention and an optical signal transmitting apparatus of the second present invention. In FIG. 3, NRZ data is input to the data input 301,
A clock signal having a frequency synchronized with the data rate of the NRZ data input to the data input 301 is input to the clock input 302. Further, the oscillation wavelength of the laser diode 303, which is the reference light source, is 1.57 μm, and the optical amplifier 306
Is an erbium-doped optical fiber amplifier excited by a light source having a wavelength of 1.48 μm. A drive current is injected into the light source from the optical amplifier drive circuit 310. The zero-dispersion wavelength of the optical fiber 311 serving as the transmission line is 1.55 μm.
N input to the data input 301 and the clock input 302
The RZ data and clock signals are data waveform shaping circuit 312.
Entered in. The data waveform shaping circuit 312 is composed of, for example, a D-type flip-flop circuit, and shapes the NRZ data waveform in order to remove the deterioration of the data waveform caused by the connection between devices. The output signal (for example, 1V 0-p ) of the data waveform shaping circuit 312 is input to the intensity modulator driving circuit 308 and the phase modulator driving circuit 309. On the other hand, the laser diode 303 serving as the reference light source is supplied with a DC drive current from the laser diode drive circuit 307, the laser diode 303 emits 1.57 μm light serving as the reference light, and the light intensity modulator 304 receives 0 dBm, for example. Input with optical power of. Light intensity modulator 3
In 04, the laser diode 303 is driven by the drive data signal 313 input from the intensity modulator drive circuit 308.
The reference light input from is turned on / off, and is input to the optical phase modulator 305 as an NRZ light intensity modulation signal. Here, as the drive signal voltage required for the light intensity modulator 304 to turn on / off the light, 3V 0-p is required when the intensity modulator 304 is a lithium niobate (LiNbO 3 ) external light modulator. Becomes Therefore, the NRZ data signal output from the data waveform shaping circuit 312 is amplified by the intensity modulator driving circuit 308 from 1V 0-p to 3V 0-p and input to the optical intensity modulator 304. The output NRZ data signal of the data waveform shaping circuit 312 is also input to the phase modulator driving circuit 309, converted into an NRZ signal having a predetermined output voltage peak value, and then applied to the optical phase modulator 305. Since a phase modulator with a half-wave voltage of about 5 V is used here, a phase shift of about 2π / 5 (rad: radian) is given at the peak-to-peak value, so that it is shown in FIG. 2 (b). The NRZ signal having a peak-to-peak value of about 2.0 V is output. With this drive signal, the NRZ intensity optical modulation signal from the optical intensity modulator 304 input to the optical phase modulator 305 is peak-to-peak.
The phase is modulated as shown in FIG. 2C with a peak value of 2π / 5 (rad), and as a result, as shown in FIG. 2D, the carrier frequency of the 10 Gbit / s optical signal is modulated. At the rising edge of the optical pulse, the carrier center frequency shifts to the higher side. Here, the phase modulation given to the optical signal corresponds to chromatic dispersion of 1000 ps / nm, and the average chromatic dispersion value at the wavelength of 1.57 μm is about 3 ps / nm.
Approximately 300 km pre-equalized transmission is performed as nm.km.
The optical signal output from the optical phase modulator 305 is amplified to +5 dBm, for example, in the optical amplifier 306, and output to the optical fiber 311. The signal waveform at the output end of the optical fiber 311 after transmission has no waveform deterioration due to the effect of pre-equalization, and a response waveform equivalent to that at the optical signal transmission end can be obtained. As described above, in the conventional method, the transmission distance is about 100 km. However, by using the optical signal transmitting method and the optical signal transmitting apparatus of the present invention, the transmission distance limit caused by the influence of the chromatic dispersion of the transmission line is It will be improved about 3 times. Figure 4
FIG. 7 is a configuration diagram of an embodiment of an optical signal transmitting method and a fourth optical signal transmitting apparatus of the third present invention. In the present embodiment, the first and the second methods for performing dispersion pre-equalization by applying phase modulation to the intensity-modulated optical signal having a wavelength of 1.57 μm and a data signal rate of 10 Gbit / s by the optical phase modulator 405 are described. This is exactly the same as the second embodiment of the present invention, but the drive signals applied to the light intensity modulator 404 and the optical phase modulator 405 are RZ.
The difference is that it is a code. In FIG. 4, data input 40
1, NRZ data and clock signals input to the clock input 402 are input to the data waveform shaping circuit 412.
The data waveform shaping circuit 412 is composed of, for example, a D-type flip-flop circuit, and shapes the NRZ data waveform in order to remove the deterioration of the data waveform caused by the connection between devices. Data waveform shaping circuit 412 The waveform-shaped NRZ data signal is transferred to the NRZ / RZ conversion circuit 4
15 is input. Here, the data signal is the clock signal input to the clock input 402, and is the R signal from the NRZ signal.
Converted to Z signal. The RZ data signal (about 1V 0-p ) output from the NRZ / RZ conversion circuit is input to the intensity modulator drive circuit 408 and the phase modulator drive circuit 409.
On the other hand, a laser diode drive circuit 407 supplies a direct current to the laser diode 403, which serves as a reference light source, and the laser diode 403 serves as reference light.
57 μm light is emitted, and the light intensity modulator 404 receives, for example, 0
It is input with the optical power of dBm. In the light intensity modulator 404, the reference light input from the laser diode 403 is turned ON / OFF by the drive data signal 413 input from the intensity modulator drive circuit 408, and the optical phase modulator 405 is used as the RZ light intensity modulation signal. To enter. Here, the drive signal voltage required for the light intensity modulator 404 to turn on / off the light is 3 V 0-p when the intensity modulator 404 is a lithium niobate (LiNbO 3 ) external light modulator.
Is required. Therefore, the NRZ / RZ conversion circuit 41
The RZ data signal output from 5 is amplified by the intensity modulator drive circuit 408 from 1V 0-p to 3V 0-p and input to the optical intensity modulator 404. Also, NRZ /
The output RZ data signal of the RZ conversion circuit 415 is also input to the phase modulator drive circuit 409, converted into an RZ signal having a predetermined output voltage peak value, and then applied to the optical phase modulator 405. Since a phase modulator with a half-wave voltage of about 5V is used here, the peak-to-peak value is about 2π /
Since a phase shift of 5 (rad: radian) is given, an RZ signal having a peak-to-peak value of about 2.0 V is output. With this drive signal, the RZ intensity optical modulation signal from the optical intensity modulator 404 input to the optical phase modulator 405 undergoes phase modulation with a peak-to-peak value of 2π / 5 (rad), resulting in 10 Gigabit / s The carrier frequency of the optical signal is modulated and deviates to the higher side from the rising carrier center frequency of the optical pulse. Here, the phase modulation given to the optical signal corresponds to the wavelength dispersion of 1000 ps / nm, and the average wavelength dispersion value at the wavelength of 1.57 μm is about 3
Pre-equalized transmission of about 300 km as ps / nm · km is performed. The optical signal output from the optical phase modulator 405 is amplified by the optical amplifier 406 to, for example, +5 dBm,
It is output to the optical fiber 411. Optical fiber 4 after transmission
The signal waveform at the output end of 11 has no waveform deterioration due to the effect of pre-equalization, and a response waveform equivalent to that at the optical signal transmission end can be obtained. As described above, in the conventional method, the transmission distance is about 100 km. However, by using the optical signal transmitting method and the optical signal transmitting apparatus of the present invention, even if the transmission line code is the RZ signal, the influence of the chromatic dispersion is obtained. The transmission distance limit caused by
It will be doubled. FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment of an optical signal transmitting method and a sixth optical signal transmitting apparatus of the fifth invention. In the present embodiment, the first and the second methods for performing dispersion pre-equalization by applying phase modulation to the intensity-modulated optical signal having a wavelength of 1.57 μm and a data signal rate of 10 Gbit / s by the optical phase modulator 405 are described. This is exactly the same as the second embodiment of the present invention, except that the input break of the clock signal input to the clock input 502 is detected and the optical fiber transmission line 511 is detected.
It is different in that unnecessary noise is prevented from being sent to. In FIG. 5, the clock signal input to the clock input 502 is input to the data waveform shaping circuit 512 and also to the peak value detection circuit 514. The peak value detection circuit 514 detects the peak value of the input clock signal, and when the result is less than or equal to a predetermined value, the laser diode drive circuit 507, the intensity modulator drive circuit 508, and the phase modulator drive circuit 509. , And outputs a control signal for stopping the operation to the optical amplifier driving circuit 510. As a result, in the interface system between the optical transmitter and the multiplexing terminal equipment, even if the output of the clock signal from the terminal equipment is lost due to the intentional disconnection of the clock signal or the connection failure, or for some other reason. Therefore, it is possible to prevent unnecessary noise generated in the optical transmitter from being sent to the optical fiber cable 511, and thus to prevent malfunction of the entire optical transmission system and deterioration of reliability. FIG. 6 is a configuration diagram of an embodiment of the optical signal transmitting method and the eighth optical signal transmitting apparatus of the seventh invention. In this embodiment, an optical phase modulator 405 is applied to an intensity-modulated optical signal having a wavelength of 1.57 μm and a data signal rate of 10 Gbit / s.
For adding the phase modulation with and performing dispersion pre-equalization,
Exactly the same as the first and second embodiments of the invention,
Input noise detection of the clock signal input to the clock input 602 and the NRZ data signal input to the data input 601 is performed, and unnecessary noise is generated in the optical fiber transmission line 611 even when either one is in the input disconnection state. The difference is that it is prevented from being sent out. In FIG. 6, the clock signal input to the clock input 602 is input to the data waveform shaping circuit 612 as well as the peak value detection circuit 6
It is also input to 14. The peak value detection circuit 614 detects the peak value of the input clock signal, and when the result is less than or equal to a predetermined value, the logic level "low".
The signal is output to the OR circuit 615. On the other hand, data input 6
The NRZ data signal input to 01 is input to the data waveform shaping circuit 612 and also to the re-triggerable monostable multivibrator 613. In this re-triggerable monostable multivibrator 613, if the input NRZ data signal is normally input (normal time: has a periodic change point,
After changing from 1 to 0 or vice versa, the same sign continues for a certain time. However, the continuation of the same code is within one frame).
As shown in (b), a logic level "high" signal (waveform 2) is output for a preset time constant. When data is further input within the time constant, a "high level" signal is output from that time for the set time constant. Therefore, in a normal state, the output signal of the re-triggerable monostable multivibrator 613 is always at high level.
On the contrary, if the data signal is not input within the set time constant,
The output signal of the re-triggerable monostable multivibrator 613 becomes low. Here, as the set time constant, it is necessary to set a time constant longer than the time of one frame in order to prevent an erroneous operation with respect to the same code continuation in one frame. In the OR circuit 615, when the input signal of either the peak value detection circuit 614 or the re-triggerable monostable multivibrator 613 becomes low level, the laser diode drive circuit 607 and the intensity modulator drive circuit 608. , And outputs a control signal for stopping the operation to the phase modulator drive circuit 609 and the optical amplifier drive circuit 610. as a result,
In the interface system between the optical transmitter and the multiplexing terminal equipment, the output of the clock signal or data signal is lost from the terminal equipment due to the intentional disconnection of the clock signal or data signal or the connection failure, or for some other reason. Even in such a case, it is possible to prevent the unnecessary noise generated in the optical transmission device from being sent to the optical fiber cable 511, and thus it is possible to further prevent malfunction of the entire optical transmission system and deterioration of reliability.
【発明の効果】本発明では、外部強度変調方式による光
強度変調信号光の送信のみならず、光伝送路の波長分散
により生じる光信号の波形劣化に対し、信号光に直接位
相変調を加えることにより、予め信号光のままで劣化を
施し、超高速／長距離光伝送が可能となる。本発明によ
ればさらに以下のような効果も有している。すなわち、
本発明の光信号送信方法によれば、伝送路符号がＮＲＺ
波形のみならず、ＲＺ波形に対しても有効であり、超高
速／長距離ＲＺ光伝送系の実現が可能となる。また、本
発明の光信号送信装置への入力クロック信号が断となっ
たときに、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を
停止するため、次段の中継系に対して誤動作不要雑音を
発生することがなく、伝送系としての信頼性の確保が可
能となる。また、本発明の光信号送信装置への入力クロ
ック信号のみならず入力データ信号が断となったときで
も、光源の発光，強度変調動作，位相変調動作を停止す
るため、次段の中継断に対して誤動作不要雑音を発生す
ることがなく、伝送系としての信頼性の確保がより一層
可能となる。According to the present invention, not only the transmission of the optical intensity modulated signal light by the external intensity modulation method but also the phase modulation is directly added to the signal light against the waveform deterioration of the optical signal caused by the wavelength dispersion of the optical transmission line. As a result, signal light is deteriorated in advance as it is, and ultra-high speed / long-distance optical transmission becomes possible. The present invention also has the following effects. That is,
According to the optical signal transmitting method of the present invention, the transmission line code is NRZ.
It is effective not only for waveforms but also for RZ waveforms, and it becomes possible to realize an ultrahigh-speed / long-distance RZ optical transmission system. Further, when the input clock signal to the optical signal transmission device of the present invention is cut off, the light emission of the light source, the intensity modulation operation, and the phase modulation operation are stopped, so that no malfunction unnecessary noise is generated in the relay system of the next stage. It does not occur, and the reliability of the transmission system can be secured. Further, even when the input data signal as well as the input clock signal to the optical signal transmitter of the present invention is disconnected, the light emission of the light source, the intensity modulation operation, and the phase modulation operation are stopped. On the other hand, no malfunction unnecessary noise is generated, and the reliability of the transmission system can be further ensured.
【図１】本発明の光信号送信方法による光信号送信装置
の原理的なブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of an optical signal transmitting apparatus according to the optical signal transmitting method of the present invention.
【図２】図１に示した光信号送信装置の動作を説明する
ための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the optical signal transmitter shown in FIG.
【図３】第一，第二の本発明の実施例のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of the first and second embodiments of the present invention.
【図４】第三，第四の本発明の実施例のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of the third and fourth embodiments of the present invention.
【図５】第五，第六の本発明の実施例のブロック図。FIG. 5 is a block diagram of fifth and sixth embodiments of the present invention.
【図６】第七，第八の本発明のブロック図および説明に
用いた図。FIG. 6 is a block diagram of the seventh and eighth inventions and a diagram used for the explanation.
【図７】従来例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a conventional example.
【図８】従来例を説明するために用いた図。FIG. 8 is a diagram used to describe a conventional example.
１０１ 光源 ３０３，４０３，５０３，６０３ レーザダイオード ３０７，４０７，５０７，６０７ レーザダイオード
駆動回路 １０２，３０４，４０４，５０４，６０４ 光強度変
調器 １０３，３０５，４０５，５０５，６０５ 光位相変
調器 ３１１，４１１，５１１，６１１ 光ファイバ ３０６，４０６，５０６，６０６ 光アンプ ３１０，４１０，５１０，６１０ 光アンプ駆動回路 １０４，３０９，４０９，５０９，６０９ 光位相変
調器駆動回路 ３１３，３１４，４１３，４１４ 信号線 ５１４，６１４ ピーク値検出回路 ３０８，４０８，５０８，６０８ 強度変調器駆動回
路 ３１２，４１２，５１２，６１２ データ波形整形回
路 ４１５ ＮＲＺ／ＲＺ変換回路 ６１３ リ・トリガラブル・モノステーブル・マルチ
バイブレータ ６１５ オア回路 ３０１，４０１，５０１，６０１ データ入力 ３０２，４０２，５０２，６０２ クロック入力 １ ＬＤパルス駆動回路 ２ ＬＤモジュール ３ ＬＣバイアス駆動回路101 light source 303,403,503,603 laser diode 307,407,507,607 laser diode drive circuit 102,304,404,504,604 optical intensity modulator 103,305,405,505,605 optical phase modulator 311, 411, 511, 611 Optical fiber 306, 406, 506, 606 Optical amplifier 310, 410, 510, 610 Optical amplifier drive circuit 104, 309, 409, 509, 609 Optical phase modulator drive circuit 313, 314, 413, 414 Signal Lines 514, 614 Peak value detection circuit 308, 408, 508, 608 Intensity modulator drive circuit 312, 412, 512, 612 Data waveform shaping circuit 415 NRZ / RZ conversion circuit 613 Re-triggerable monostable multivibrator 615 A circuit 301,401,501,601 data input 302,402,502,602 clock input 1 LD pulse drive circuit 2 LD module 3 LC bias drive circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/06 10/02 10/18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H04B 10/06 10/02 10/18
Claims (8)
トウ・ゼロ（ＮＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光
の包絡線信号の位相に同期して前記ＮＲＺ駆動信号を用
いて所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うこと
を特徴とする光信号送信方法。1. A non-return type in an external optical modulator.
The optical signal is transmitted by performing a predetermined optical phase modulation using the NRZ drive signal in synchronization with the phase of the envelope signal of the signal light intensity-modulated by the tow zero (NRZ) drive signal. Optical signal transmission method.
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と予め定めら
れた波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザ
ダイオードを駆動するための直流注入電流を出力するレ
ーザダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力
光を入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強
度変調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光
に位相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光
位相変調器と前記位相変調器の出力信号光を光増幅し後
段の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記データ
波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定
のオフセット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆
動する強度変調器駆動回路と前記データ波形整形回路の
出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を
駆動する位相変調器駆動回路と前記光アンプを駆動する
為の光アンプ注入電流を出力する光アンプ駆動回路とか
ら少なくとも構成されることを特徴とする光信号送信装
置。2. A data waveform shaping circuit that shapes the waveform of the NRZ data signal with an input clock signal that synchronizes the input NRZ data signal with the speed of the data signal, a laser diode that emits light having a predetermined wavelength, and the laser diode. From a laser diode drive circuit that outputs a DC injection current for driving a laser diode and an external light intensity modulator that inputs the output light of the laser diode and outputs a signal light by performing light intensity modulation and the external light intensity modulator An optical phase modulator that performs phase modulation on the input signal light and outputs the signal light to a subsequent optical amplifier, and an optical amplifier that optically amplifies the output signal light of the phase modulator and outputs the optical signal to a subsequent optical fiber transmission line, and An intensity modulator drive for converting the output signal of the data waveform shaping circuit into a predetermined voltage amplitude and applying a predetermined offset voltage to drive the external light intensity modulator. Drive circuit and the data waveform shaping circuit, the phase modulator driving circuit for converting the output signals to a predetermined voltage amplitude to drive the optical phase modulator, and the optical amplifier for outputting the injection current of the optical amplifier for driving the optical amplifier. An optical signal transmission device comprising at least a drive circuit.
ウ・ゼロ（ＲＺ）駆動信号で強度変調された信号光の包
絡線信号の位相に同期して前記ＲＺ駆動信号を用いて所
定の光位相変調を施して光信号の送出を行い前記光信号
光がＲＺ信号であることを特徴とする光信号送信方法。3. A predetermined optical phase modulation using the RZ drive signal in synchronization with the phase of the envelope signal of the signal light intensity-modulated by the return to zero (RZ) drive signal in the external optical intensity modulator. And transmitting the optical signal, and the optical signal light is an RZ signal.
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と前記データ
波形整形回路の出力信号と前記クロック信号を用いてＲ
Ｚデータ信号を出力するＲＺ変換回路と予め定められた
波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザダイ
オードを駆動するための直流注入電流を出力するレーザ
ダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力光を
入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強度変
調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光に位
相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光位相
変調器と前記光位相変調器の出力信号光を光増幅し後段
の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記ＲＺ変換
回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定のオフセ
ット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆動する強
度変調器駆動回路と前記ＲＺ変換回路路の出力信号を所
定の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する位相
変調器駆動回路と前記光アンプを駆動する為の光アンプ
注入電流を出力する光アンプ駆動回路とから少なくとも
構成され前記光強度変調信号がＲＺ信号であることを特
徴とする光信号送信装置。4. A data waveform shaping circuit for shaping the NRZ data signal waveform with an input clock signal synchronizing an input NRZ data signal with the speed of the data signal, an output signal of the data waveform shaping circuit, and the clock signal. R
An RZ conversion circuit that outputs a Z data signal, a laser diode that emits light of a predetermined wavelength, a laser diode drive circuit that outputs a DC injection current for driving the laser diode, and the output light of the laser diode are input. And an external optical intensity modulator for performing optical intensity modulation and outputting signal light, and an optical phase modulator for performing phase modulation on the signal light input from the external optical intensity modulator and outputting the signal light to an optical amplifier in the subsequent stage, and The optical amplifier that optically amplifies the output signal light of the optical phase modulator and outputs it to the optical fiber transmission line in the subsequent stage and the output signal of the RZ conversion circuit are converted into a predetermined voltage amplitude, and a predetermined offset voltage is applied to the external light. An intensity modulator drive circuit for driving the intensity modulator, and a phase modulator drive circuit for converting the output signal of the RZ conversion circuit path into a predetermined voltage amplitude to drive the optical phase modulator. Optical signal transmitter, wherein the optical intensity-modulated signal is at least composed of an optical amplifier drive circuit for outputting an optical amplifier injection current for driving the serial optical amplifier is RZ signal.
はＲＺ駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号の
位相に同期して前記ＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号を用い
て所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うと共に
クロック信号の入力断の検出を行い少なくとも基準光源
及び外部光強度変調器及び光位相変調器の駆動信号を停
止することを特徴とする光信号送信方法。5. An external light intensity modulator performs predetermined optical phase modulation using the NRZ or RZ drive signal in synchronization with the phase of the envelope signal of the signal light intensity-modulated by the NRZ or RZ drive signal. A method for transmitting an optical signal, characterized in that an optical signal is transmitted, an input break of a clock signal is detected, and at least driving signals for a reference light source, an external light intensity modulator, and an optical phase modulator are stopped.
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と予め定めら
れた波長の光を発行するレーザダイオードと前記レーザ
ダイオードを駆動するための直流注入電流を出力するレ
ーザダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力
光を入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強
度変調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光
に位相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光
位相変調器と前記位相変調器の出力信号光を光増幅し後
段の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記データ
波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定
のオフセット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆
動する強度変調器駆動回路と前記データ波形整形回路の
出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を
駆動する位相変調器駆動回路と前記光アンプを駆動する
為の光アンプ注入電流を出力する光アンプ駆動回路と前
記入力クロック信号を入力し信号のピーク値検出を行い
前記入力クロック信号振幅が所定値以下となった時前記
レーザダイオード駆動回路と前記強度変調器駆動回路と
前記位相変調器駆動回路と前記光アンプ駆動回路を制御
するピーク値検出回路とから構成されることを特徴とす
る光信号送信装置。6. A data waveform shaping circuit that shapes the waveform of the NRZ data signal with an input clock signal that synchronizes the input NRZ data signal with the speed of the data signal, a laser diode that emits light of a predetermined wavelength, and the laser diode. From a laser diode drive circuit that outputs a DC injection current for driving a laser diode and an external light intensity modulator that inputs the output light of the laser diode and outputs a signal light by performing light intensity modulation and the external light intensity modulator An optical phase modulator that performs phase modulation on the input signal light and outputs the signal light to a subsequent optical amplifier, and an optical amplifier that optically amplifies the output signal light of the phase modulator and outputs the optical signal to a subsequent optical fiber transmission line, and An intensity modulator drive for converting the output signal of the data waveform shaping circuit into a predetermined voltage amplitude and applying a predetermined offset voltage to drive the external light intensity modulator. Drive circuit and the data waveform shaping circuit, the phase modulator driving circuit for converting the output signals to a predetermined voltage amplitude to drive the optical phase modulator, and the optical amplifier for outputting the injection current of the optical amplifier for driving the optical amplifier. A drive circuit and the input clock signal are input, the peak value of the signal is detected, and when the input clock signal amplitude becomes a predetermined value or less, the laser diode drive circuit, the intensity modulator drive circuit, and the phase modulator drive circuit An optical signal transmission device comprising a peak value detection circuit for controlling the optical amplifier drive circuit.
はＲＺ駆動信号で強度変調された信号光の包絡線信号の
位相に同期して前記ＮＲＺもしくはＲＺ駆動信号を用い
て所定の光位相変調を施して光信号の送出を行うと共に
入力データ信号および入力クロック信号の入力断の検出
を行い少なくとも基準光源及び外部光強度変調器及び光
位相変調器の駆動信号を停止することを特徴とする光信
号送信方法。7. An external light intensity modulator performs predetermined optical phase modulation using the NRZ or RZ drive signal in synchronization with the phase of the envelope signal of the signal light intensity-modulated by the NRZ or RZ drive signal. A method for transmitting an optical signal, characterized in that an optical signal is transmitted and an input disconnection of an input data signal and an input clock signal is detected, and at least driving signals for a reference light source, an external optical intensity modulator and an optical phase modulator are stopped. .
の速度に同期した入力クロック信号で前記ＮＲＺデータ
信号波形の整形を行うデータ波形整形回路と予め定めら
れた波長の光を発光するレーザダイオードと前記レーザ
ダイオードを駆動するための直流注入電流を出力するレ
ーザダイオード駆動回路と前記レーザダイオードの出力
光を入力し光強度変調をかけ信号光を出力する外部光強
度変調器と前記外部光強度変調器から入力された信号光
に位相変調をかけ信号光を後段の光アンプに出力する光
位相変調器と前記位相変調器の出力信号光を光増幅し後
段の光ファイバ伝送路に出力する光アンプと前記データ
波形整形回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し所定
のオフセット電圧を印加して前記外部光強度変調器を駆
動する強度変調器駆動回路と前記データ波形整形回路の
出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位相変調器を
駆動する位相変調器駆動回路と前記光アンプを駆動する
為の光アンプ注入電流を出力する光アンプ駆動回路と前
記入力クロック信号を入力し信号のピーク値検出を行い
前記入力クロック信号振幅が所定値以下となった時異常
信号を出力するピーク値検出回路と前記入力ＮＲＺデー
タ信号を入力し予め設定された時定数のパルス信号を出
力するリ・トリガラブル・モノステーブル・マルチバイ
ブレータと前記ピーク値検出回路の出力信号と前記リ・
トリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレータの
出力信号を入力しいずれか一方が入力信号の断を示す論
理“１”となったとき前記レーザダイオード駆動回路と
前記強度変調器駆動回路と前記位相変調器駆動回路と前
記光アンプ駆動回路を制御するオア回路とから構成され
ることを特徴とする光信号送信装置。8. A data waveform shaping circuit that shapes the waveform of the NRZ data signal with an input clock signal that synchronizes an input NRZ data signal with the speed of the data signal, a laser diode that emits light of a predetermined wavelength, and the laser diode. From a laser diode drive circuit that outputs a DC injection current for driving a laser diode and an external light intensity modulator that inputs the output light of the laser diode and outputs a signal light by performing light intensity modulation and the external light intensity modulator An optical phase modulator that performs phase modulation on the input signal light and outputs the signal light to a subsequent optical amplifier, and an optical amplifier that optically amplifies the output signal light of the phase modulator and outputs the optical signal to a subsequent optical fiber transmission line, and An intensity modulator drive for converting the output signal of the data waveform shaping circuit into a predetermined voltage amplitude and applying a predetermined offset voltage to drive the external light intensity modulator. Drive circuit and the data waveform shaping circuit, the phase modulator driving circuit for converting the output signals to a predetermined voltage amplitude to drive the optical phase modulator, and the optical amplifier for outputting the injection current of the optical amplifier for driving the optical amplifier. A preset value is input by inputting a drive circuit and the input clock signal, detecting a peak value of the signal, and outputting an abnormal signal when the amplitude of the input clock signal becomes a predetermined value or less, and the input NRZ data signal. A re-triggerable monostable multivibrator that outputs a pulse signal with a fixed time constant and the output signal of the peak value detection circuit
When the output signal of the triggerable monostable multivibrator is input and either one becomes the logic "1" indicating the disconnection of the input signal, the laser diode drive circuit, the intensity modulator drive circuit, and the phase modulator drive circuit And an OR circuit that controls the optical amplifier drive circuit.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083200A JP2885603B2 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Optical signal transmission method and optical signal transmission device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083200A JP2885603B2 (en) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Optical signal transmission method and optical signal transmission device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077475A true JPH077475A (en) | 1995-01-10 |
| JP2885603B2 JP2885603B2 (en) | 1999-04-26 |
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1993
- 1993-04-09 JP JP5083200A patent/JP2885603B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2885603B2 (en) | 1999-04-26 |
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