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JP2004343360A - Optical transmitter and optical communication system - Google Patents

Optical transmitter and optical communication system Download PDF

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JP2004343360A
JP2004343360A JP2003136522A JP2003136522A JP2004343360A JP 2004343360 A JP2004343360 A JP 2004343360A JP 2003136522 A JP2003136522 A JP 2003136522A JP 2003136522 A JP2003136522 A JP 2003136522A JP 2004343360 A JP2004343360 A JP 2004343360A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitter capable of easily increasing the availability of light frequency, and to provide an optical communication system. <P>SOLUTION: A high pass cut-off differential NRZI signal pair is impressed respectively to two branching paths of a push-pull type intensity modulator 12, the amplitude level of the differential NRZI signal pair and the DC bias level of the light intensity modulator 12 are appropriately set, and thus inverted RZ optical signals for which a phase is inverted for each adjacent mark are generated. Further, the bandpass of the inverted RZ optical signals is limited by an optical filter 13 and the spectrum width is suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、波長多重光通信システムに用いられる光送信装置と当該波長多重光通信システムに適用可能な光通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
波長多重光通信システムにおいては、伝送路としての光ファイバにおける光周波数の利用効率が重要な指標となる。伝送光の帯域を狭めることができ、光周波数帯域を高効率で利用できる光変調方式として、デュオバイナリ光変調方式、および残留側波帯(VSB)光変調方式が知られている。
【0003】
下記特許文献1に、デュオバイナリ光変調方式に関する詳細が開示される。この方式では、2値の差動NRZI(Non Return to Zero Inverted)信号対のそれぞれの帯域を、ビットレートの例えば3分の1以下の帯域を有するローパスフィルタにより制限して3値信号を生成する。この3値信号は、信号対のそれぞれを変調する光強度変調器に駆動信号として与えられる。そして、3値信号の各レベル(0,1,2)のうち中間値となる1レベルが光強度変調器に加えられたときに光強度が最小となり、その他のレベルが光強度変調器に入力されたときには光強度が最大となるように光強度変調器の駆動条件を揃えるものである。
【0004】
この方式はビットレートを下回るような帯域制限を変調器駆動信号に施しているため、変調器から出力される光信号の帯域も、非常にコンパクトにできるいう特徴がある。しかしながらこの方式ではローパスフィルタのカットオフ周波数が2値NRZ信号の主帯域内にあるため、ローパスフィルタの透過特性、群遅延特性などによっては3値化信号の1レベルがその他のレベルの中心値とならず、また1レベルがさらに2値化するおそれがある。このような場合、光強度変調光の消光比は劣化する。また、さらに、数10Gbit/sオーダの超高速信号を扱う場合にはローパスフィルタにシビアな特性が要求される。このため要求されるシビアな透過・郡遅延特性を満たそうとすれば、ローパスフィルタの歩留まりが低下し、光送信部の高コスト化が懸念される。
【0005】
下記非特許文献1に、VSB光変調方式に関する詳細が開示される。この方式では、光源から出力されるRZ(Return to Zero)光パルスをNRZ(Non Return to Zero)データ信号により符号化してRZ光信号を生成し、狭帯域光フィルタによりその帯域を制限するようにしている。しかしながらこの方式では、狭帯域光フィルタの中心透過周波数を光源の発振周波数からずれた位置に精度良く設定する必要がある。つまり、狭帯域光フィルタの中心透過周波数が、狭帯域光フィルタの透過光強度が最大になるポイントに位置しない。このため光源の発振周波数や狭帯域光フィルタの透過周波数の最適値設定・制御が非常に難しいという不具合がある。なお、関連する技術が下記非特許文献2および3にも開示されている。非特許文献2には、NRZI信号により光位相変調をかけ、マッハツェンダ干渉計によって光キャリア成分が抑圧されたRZ光信号を生成する例が示されている。非特許文献3には、位相変調器とマッハツェンダ光干渉計を組み合わせて生成されるRZ(Return to Zero)光信号は、非線形耐力に極めて優れることが開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−139681号公報(段落番号[0019]〜[0025]、図1A〜1D)
【0007】
【非特許文献1】
IEEE Photonics Technology Letters vol.7 1995 pp. 929−931
【0008】
【非特許文献2】
IEEE Photonics Technology Letters, vol.13 2001, pp. 1298−1300
【0009】
【非特許文献3】
2002年電子情報通信学会ソサエティ大会プログラム:講演番号B−10−63 差動位相を用いたキャリア抑圧RZ変調方式の基本特性評価
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように従来の光変調方式においては、伝送光の帯域を狭くするためには光フィルタや光源などのデバイスにシビアな特性が要求される。また光デバイスを特殊な手法のもとで制御せざるを得ず、光周波数の利用効率を簡易に高められるとは言い難い。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、光周波数利用効率を簡易に高めることの可能な光送信装置および光通信システムを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係わる光送信装置は、送信情報に応じたNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号とその論理を反転させた反転NRZI信号とを生成する信号生成手段(例えば信号源14、プリコーダ15、およびドライバ16)と、前記NRZI信号および反転NRZI信号の高域成分をそれぞれ遮断して第1および第2の駆動信号を生成する駆動信号生成手段(例えばローパスフィルタ17,18)と、連続光を発生するレーザ光源(例えば半導体レーザ11)と、前記連続光を2分岐し、前記第1および第2の駆動信号に応じて各分岐光をそれぞれ個別に移相したのち合波して強度変調光を生成出力する光強度変調器(例えばプッシュプル型光強度変調器12)と、前記強度変調器から出力される強度変調光を反転RZ(Return to Zero)光信号とすべく前記第1および第2の駆動信号の少なくとも一方の直流レベルを制御するレベル制御手段(例えばドライバ16および直流電圧源19と、前記光強度変調器から出力される強度変調光の帯域を制限する帯域制限手段と(例えば光フィルタ13)を具備する。
【0012】
このような手段を講じることにより、光強度変調器から反転RZ光信号が出力される。この反転RZ光信号は最大の消光比を持ち、かつ隣接するマークごとに光位相が反転したものとなる。これにより光ファイバの色分散特性に対して強い耐力を持つ。
【0013】
反転RZ光信号は通常の(すなわち反転しない)RZ光信号の論理を反転させた光信号であり、そのファイバ非線形効果に対する耐力は、通常RZ光信号とほぼ同程度であることが知られている。これに加え、反転RZ光信号の光スペクトルは通常RZ光信号に比較してコンパクトであり、また光キャリア成分も原理的に抑圧される。
【0014】
すなわち、上記構成によれば光ファイバの分散効果・非線形効果に対し耐性の高い反転RZ光信号を生成でき、従ってその帯域を光フィルタなどを用いた簡易な手法により容易に制限することが可能となる。これにより、光周波数の帯域利用効率を簡易な手法により高めることが可能になる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図である。図1において、信号源14は送信情報に応じた2値のNRZ(Non Return to Zero)信号を生成し、プリコーダ15に入力する。プリコーダ15はNRZ信号からNRZI信号を生成し、ドライバ16に入力する。ドライバはNRZI信号から所定レベルに増幅された差動NRZI信号対を生成する。このうちNRZI信号はローパスフィルタ(LPF)17を介して高域成分が遮断されたのち、駆動信号としてプッシュプル型の光強度変調器12に入力される。反転NRZI信号はローパスフィルタ18を介して高域成分が遮断されたのち、駆動信号としてプッシュプル型の光強度変調器12に入力される。
【0016】
半導体レーザ(LD)11は単一モードの連続光を発生出力し、光強度変調器12に入力する。連続光は光強度変調器12において2分岐され、それぞれ第1および第2の分岐路に導入される。第1の分岐路に導入された連続光の位相は、高域成分が遮断されたNRZI信号に応じて移相される。第2の分岐路に導入された連続光の位相は、高域成分が遮断された反転NRZI信号に応じて移相される。こののちそれぞれ移相された分岐光は合波され、これにより光強度変調器12から強度変調光が生成出力される。この強度変調光は光フィルタ13により帯域制限されたのち図示しない光ファイバなどに出力される。
【0017】
光強度変調器12には、DCバイアス電圧を発生する直流電圧源19が接続される。DCバイアス電圧は反転NRZI信号に加算され、光強度変調器12の第2の分岐路に印加される。このような構成において差動NRZI信号対の信号レベルおよびDCバイアス電圧を適切に設定することにより、光強度変調器12から出力される強度変調光の波形は、反転RZ光信号となる。以下、光強度変調器12から出力される強度変調光を反転RZ光信号と称する。
【0018】
図2は、図1の光送信装置における反転RZ光信号の生成過程を示す図である。例えば送信情報が(010011101100)なるビット列を持つとすると、図1の信号源14およびプリコーダ15からそれぞれ図示するようなNRZ信号およびNRZI信号が出力される。光強度変調器12の第1の分岐路にはNRZI信号が印加されるため、第1の分岐路の光位相はNRZI信号の状態に応じた2つの状態をとる。逆に第2の分岐路には反転NRZI信号が印加されるため、第2の分岐路の光位相はNRZI信号の状態に反転した2つの状態をとる。
【0019】
NRZI信号および反転NRZI信号の信号レベルおよびDCバイアス電圧を適切に設定することにより、第1の分岐路の光位相が−π/2およびπ/2のいずれかの状態をとるように、また第2の分岐路の光位相が−π/2および−3π/2のいずれかの状態をとるようにできる。これにより、NRZI信号の状態に応じて分岐路間の位相差が0および2πのいずれかとなるように光強度変調器12の動作点を設定することができ、これにより差動NRZI信号の立上がり、立下り部分において光強度変調器12から出力される光信号の光強度が最小となるようにできる。すなわち、差動NRZI信号対の振幅レベルおよびDCバイアスレベルを適宜設定することにより、差動NRZI信号がマーク、スペース時に光強度変調器12から出力される光信号の光強度を最大となるようにできる。
【0020】
光強度変調器12を上記のような状態におくことで、光強度変調器12からは最大の消光比を持つ反転RZ光信号が出力される。また、このように生成された反転RZ光信号は、光強度変調器12の最小出力点を跨いで差動NRZI信号対により駆動されることになる。従ってこの反転RZ光信号の位相は、隣接マーク(光強度が最大の時点)ごとに反転する。このことから、光強度変調器12から出力される反転RZ光信号は、光伝送路として使用される光ファイバの色分散特性に対して高い耐力を持つものとなる。
【0021】
一般に光ファイバは色分散特性を有するので、光信号が光ファイバ中を伝搬していくにつれ光パルス幅が広がり、隣接マーク間の重なり合いが生じる。これに対し、本実施形態により得られる反転RZ光信号は隣接マークごとに光位相が反転するため、隣接マーク間で重なり合う部分では光信号が打ち消し合う。これにより符号間干渉の影響が極めて少なく、従ってファイバの色分散に対して大きな耐力を持つ。
【0022】
また、色分散に対する耐力のほか、基本ファイバ伝送特性として重要ものにファイバ非線形(歪み)効果がある。これは、ファイバ入力光強度を高めたときにファイバの屈折率が光強度に応じて変化することによって光信号にひずみが与えられ、受信側での2値信号の識別を困難にする効果である。反転RZ光信号に関しては、通常のRZ光信号とほぼ同程度のファイバ非線形効果に対する耐力があることが知られている。
【0023】
図3は、反転RZ光信号の光スペクトルをRZ光信号の光スペクトルと比較して示す図である。図3において横軸は光波長を示し、縦軸は光パワーを示す。またプロットされた太線は反転RZ光信号を示し、細線がRZ光信号を示す。ビットレートはともに10Gb/sである。
【0024】
反転RZ光信号は、通常RZ光信号の論理を反転させた光信号であるので、通常RZ光信号に比較すると、その光スペクトルは図3に示すようにコンパクトになり、また光キャリア成分も原理的に抑圧される。
【0025】
さらに本実施形態では、図1に示されるように、光フィルタ13により反転光RZ信号の帯域制限を制限するようにしている。これにより反転光RZ信号の光信号スペクトル中の不要なサイドローブ成分がさらに除去される。従って本実施形態によれば、光信号のビットレートとチャネル光周波数間隔がほぼ同じであるような高密度の波長多重光通信システムにおいても、チャネル間の波長のセパレーションを高いレベルで保つことが可能となる。
【0026】
図4は、反転光RZ信号に対して光狭帯域フィルタにより帯域抑圧を加えた場合の光スペクトルと光電変換後の信号波形を示す図である。図4においては光フィルタ13として3次のガウス型光狭帯域フィルタを適用し、反転光RZ信号のビットレートを40Gb/sとする。
【0027】
図4(a)は、光フィルタ13を設けない場合の光スペクトルおよび光信号波形を示す。この状態から光フィルタ13を設け、その帯域を狭めるに従い、図4(b)、(c)に示されるように信号波形が反転RZ光信号からNRZ信号に変化していくことが判る。図4においては、光フィルタ13の帯域をビットレートの半分程度に落としても識別可能な信号波形が得られることが判る。特に、透過帯域特性の形状が台形であるような光フィルタを用いて、20dBのカットオフ周波数幅がビットレートの2倍程度である場合には、反転RZ光信号の形状が保たれることが判る。すなわち、反転RZ光信号の帯域は単純な光フィルタを用いて容易に制限することができるため、本実施形態により得られる反転RZ光信号を用いることは、光周波数の帯域利用効率を高めるのに有効であることが判る。
【0028】
なお、図4(b)、(c)においては、反転RZ光信号の光キャリア(中心)周波数を中心として反転RZ光信号の帯域を制限し、光スペクトルを抑圧した場合が示される。このほか、図4(d)に示されるように、光フィルタ13の中心透過周波数と光キャリア周波数がわずかに離調したような非対称な帯域制限を施しても、アイ開口度劣化の少ない信号波形が得られることが判る。
【0029】
具体的には、40Gb/s級の反転RZ光信号では、光キャリア周波数と光フィルタの透過中心光周波数のずれ量は、0〜8GHz程度まで許容される。ずれ量を最適化することにより、対称帯域制限を施した場合に比較して光信号のスペクトル幅を1割程度抑圧することが可能であり、光周波数利用効率をさらに高めることができる。
【0030】
このように本実施形態では、プッシュプル型光強度変調器12の2つの分岐路にそれぞれ高域遮断した差動NRZI信号対を印加し、差動NRZI信号対の振幅レベルおよび光強度変調器12のDCバイアスレベルを適切に設定することで、隣接マークごとに位相の反転する反転RZ光信号を生成する。さらに、この反転RZ光信号の帯域を光フィルタ13により制限し、そのスペクトル幅を抑圧するようにしている。
【0031】
反転RZ光信号は光ファイバの色分散に対する耐力が高い。光フィルタ13を用いて帯域を制限したとしても、波形の劣化の少ない光信号を得ることができる。さらに本実施形態では、光強度変調器12の直後に光フィルタ13を設けるようにしているので、高密度の波長多重を行っても隣接波長チャネル間クロストークの影響の少ない光通信が可能となる。これらのことから、光周波数利用効率を簡易に高めることの可能な光送信装置を提供できる。
【0032】
(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図である。図5において図1と共通する部分には同一の符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
【0033】
図5において、低周波発振器58は超高速信号伝送に影響のない低周波数領域の低周波信号をモニタ用の信号として発生する。この低周波信号は半導体レーザ11への注入電流に重畳され、これにより半導体レーザ11からの連続光には弱い周波数変調がかけられる。その際、光フィルタ13の中心透過周波数が半導体レーザ11の中心発振周波数からずれていると、光フィルタ13の光周波数透過特性によって光周波数変調成分が光強度変調成分に変換される。
【0034】
光フィルタ13を介した反転RZ光信号は、カプラ55によりその一部が分岐され、フォトディテクタ(PD)56に入力される。フォトディテクタ56は反転RZ光信号に含まれる光強度変調成分を検出する。そして、フォトディテクタ56の出力は、バンドパスフィルタ51を介してミキサ59により低周波信号と乗算、すなわち同期検波される。ミキサ59の出力には主に発振器周波数の2倍の信号成分と直流成分とが現れる。これをさらにローパスフィルタ510に入力することにより直流成分のみを取り出す。
【0035】
この直流成分(すなわちローパスフィルタ510の出力)の符号を検出することにより、光フィルタ13の中心透過周波数に対して半導体レーザ11の発振光周波数が正負のいずれにずれているかをモニタすることができる。また光周波数のずれ量は、直流成分の絶対値を検出すればよい。原理的には、光周波数のずれが無くなると直流成分の値が最小になる。
【0036】
このような構成により半導体レーザ11と光フィルタ13との光周波数ずれを把握することができ、これをもとに直流バイアス源511からの半導体レーザ11への注入電流値を制御することで半導体レーザ11の発振周波数を設定することができる。
【0037】
なお、以上の説明では、光周波数のずれを補正するために半導体レーザ11の発振光周波数を制御するようにしているが、光フィルタ13の中心透過周波数を半導体レーザ11の中心光周波数に合わせるように変化させても良い。
【0038】
また上記の構成に代えて、フォトディテクタ(PD)56により反転RZ光信号のレベルそのものを検出し、これを最大とすべく半導体レーザ11の出力光周波数を制御するようにしても良い。このようにしても半導体レーザ11の発振光周波数と光フィルタ13の中心透過周波数とを合致させることができる。
【0039】
(第3の実施形態)
図6は、本発明の第3の実施形態に関わる光通信システムの構成を示す機能ブロック図である。この光通信システムは、図1または図5の光送信装置を複数備える。各光送信装置は互いに異なる周波数f1〜fnの反転RZ光信号を出力する。各波長の反転RZ光信号は光合波器64により波長多重されて波長多重光が生成され、光ファイバ66に送出される。波長多重光は中継器などを経て光分波器65に達し、各波長の反転RZ光信号に分離される。分離された反転RZ光信号は、各波長ごとに光フィルタ61を介して光受信器62に入力される。
【0040】
このように本実施形態では、光受信器62の入力段の直前に光フィルタ61を配置する。第1の実施形態で述べたように、反転光RZ信号は大きな分散耐力と、通常のRZ光信号と同等の非線形耐力を有する。また、第1および第2の実施形態で述べたように、反転光RZ信号はその帯域を制限することで光周波数利用効率を高められる光変調信号でもある。しかしながら、光送信装置の送信段の直後において反転光RZ信号の帯域を制限した場合には、スペクトル幅が狭くなることから非線形耐力が劣化する虞も生じる。
【0041】
そこで本実施形態では、図6に示すように、光信号の送信装置に設けられる光フィルタ13に加え、光受信器62の入力の直前に光フィルタ61を配置する。そして、光ファイバ中における隣接チャネル間の光クロストークが伝送特性上問題にならない程度に光フィルタ13による帯域の制限量を緩め、受信側の光フィルタ61により帯域を再度制限することで、反転RZ光信号の完全なNRZ化を図るようにしている。2つの光フィルタ13、61、光合波器64、光分波器65において、反転RZ光信号は帯域制限を与えられるが、これら4つの光デバイスを通過した上での帯域制限の許容範囲を通過帯域(半値全幅)で見積もれば、ビットレート周波数のおよそ7割程度である。
【0042】
このような構成にすることにより、反転RZ光信号の非線形耐力の劣化を防止することが可能になる。また超高速光信号のビットレートと比較して、光受信器62を構成するフォトディテクタや電気回路などの帯域に余裕が無く、光受信器全体としての位相特性や群遅延特性が十分に確保できない場合にも、光フィルタ61による帯域制限は有効である。このように本実施形態によれば、光フィルタ61を光受信器62の入力側に挿入しているので、第1および第2の実施形態により得られる効果に加え、光受信器62の受信帯域に関する制約を緩めることが可能になる。
【0043】
(第4の実施形態)
図7は、本発明の第4の実施形態に関わる光通信システムの構成を示す機能ブロック図である。図7の光通信システムは、光ファイバ66に介在して設けられ、各波長多重信号に含まれる反転RZ光信号を波長単位で多重/分離するADD−DROPフィルタ72を備える。またこのシステムは、ADD−DROPフィルタ72の入力側に周期性光フィルタ71を備える。各ADD−DROPフィルタ72には、それぞれ周波数f1〜fnごとに対をなす光受信器および光送信器が接続される。例えば周波数f1に対応する系においては、波長多重光から周波数f1の反転RZ信号がADD−DROPフィルタ72によりドロップされ、光受信器に入力される。また、光送信器から同じ周波数f1の反転RZ信号が出力され、ADD−DROPフィルタ72により波長多重光にアッドされて下流側に伝送される。他の周波数f2〜fnに対応する系においても同様である。なお光信号のアド・ドロップ処理とは、波長は同じであるが重畳されるデータは異なる光信号の乗せおろしを行う操作である。
【0044】
図8は、図6のADD−DROPフィルタ72の一構成例を示すブロック図である。図8において、波長多重光はサーキュレータ74を介してファイバブラッググレーティング73に入射される。ファイバブラッググレーティング73は、特定の中心光周波数を有するチャネルの信号成分のみを反射し、反射されない別のチャネルの信号光はそのまま透過的に通過させる。このような機能により、例えば光信号fnのみが再びサーキュレータ74に戻され、ドロップ経路に分離される。一方、ファイバブラッググレーティング73を通過した波長多重光はサーキュレータ75に入射され、先にドロップされたのと異なる情報を持つ光信号fnと合波されて光伝送路に出力される。
【0045】
図9は、図6のADD−DROPフィルタ72の他の構成例を示すブロック図である。図9において、光導波路中に介在される基板(図示せず)上にカプラ77,78により2つの光分岐路を有するマッハツェンダ干渉計を形成し、各光分岐路に同じ光周波数反射特性を有するファイバブラッググレーティング73,76を配置する。例えばファイバブラッググレーティング73,76が周波数fnを反射するものであれば、周波数fnの光信号をアド・ドロップすることができる。
【0046】
一般に、ブラッググレーティングフィルタの分散特性は比較的大きく、光信号の中心周波数とブラッググレーティングフィルタの透過中心周波数にずれがあるとドロップ後の信号波形に乱れが生じる。
【0047】
そこで本実施形態では、光信号のアド・ドロップ処理の前に周期性光フィルタ71を挿入し、各光信号の帯域幅を可能な限り狭めるようにする。これにより光信号とブラッググレーティングフィルタとの光周波数のずれの許容幅を拡げることが可能になる。周期性光フィルタ71としては、マッハツェンダ光干渉計やファブリ・ぺロ光共振器などを用いることができ、波長多重信号のチャネル間隔周波数の整数分の1を周期とする透過率を持たせるようにすればよい。
【0048】
このように本実施形態では、周期性光フィルタ71を光ファイバ66中に挿入し、光ファイバ66の分散効果(パルス広がり)や非線形効果(歪み)の影響を受けにくい反転RZ光信号を所望の位置(すなわち周期性光フィルタ71の挿入位置)まで伝送するようにしている。これにより周期性光フィルタ71において帯域の狭い光信号が生成され、光フィルタと光信号の波長ずれによらず、光信号のアド・ドロップ処理を精度良く行うことが可能になる。
【0049】
(第5の実施形態)
図10は、本発明の第5の実施形態に関わる光通信システムの構成を示す機能ブロック図である。図10では、1対の光合分波器81,87により光アドドロップ部が形成される。図10において、光ファイバ66を介して伝送される波長多重光は光分波器81により各波長の光信号に分波される。各波長の光信号は光スイッチ82に入力され、ドロップするか、あるいはスルーするかを個別に決定される。
【0050】
光スイッチ82においてドロップされたチャネルの光信号は、その中心光周波数に対応して中心透過周波数が設定された光狭帯域フィルタ83を介して帯域制限され、光受信器84に入力される。その際、光送信器85から同じ波長の光信号が新たに生成され、光スイッチ86を介して光合波器87に導かれる。
【0051】
一方、光スイッチ82によりスルーされたチャネルの光信号は、そのまま光スイッチ86を透過して光合波器87に入射される。光スイッチ82と光スイッチ86とは、アッドまたはドロップの状態に応じて連動して切り替えられる。
【0052】
図10中において、光分波器81の各出力ポートに光狭帯域フィルタ83を設けるようにしているが、光分波器81に透過帯域幅が狭いものを適用しその光分解能を高めるようにすれば、光狭帯域フィルタ83を省くことも可能である。
【0053】
一般に、光合分波器として利用されることの多いアレー格子導波路型グレーティングは良好な分散特性を持ち、特に、光周波数−透過特性の透過率がピークとなる光周波数近傍において、透過率がフラットな光合分波器は分散特性が優れている。よって各チャネルポートでの透過帯域幅を狭めることで反転RZ光信号の帯域を制限しても、分散による波形ゆがみの少ない光波形が得られる。
【0054】
また、光信号の伝送レートが40Gb/sを超えるような超高速光通信においては、光受信器内部の電気回路の帯域や群遅延特性などが十分ではないことが多い。たとえPD(フォトディテクタ)などの光電変換部に帯域余裕があったとしても、RZパルスなどの高周波成分を持った信号は多少なりとも歪みを受け、立ち上がり立下り応答時間に差が出ることにより受信感度が劣化してしまう恐れがある。
【0055】
これに対し本実施形態によれば、光分波器81における光帯域制限により反転RZ光信号をNRZ化することができ、光受信器84を構成する電気回路の帯域や群遅延特性などへの制約を緩めることができるようになるのでコスト的に有利である。
【0056】
一方、光分波器81により帯域制限を施した場合、光スイッチ82,86によりTHROUGHされた光信号もまた帯域制限を受けるため、光非線形効果に対する耐力が劣化してしまう。
【0057】
これに対処するために図10では、光分波器81の各出力ポートの透過帯域幅を狭めず、光狭帯域フィルタ83を設け、アッド側には何も設けない構成としている。このような構成により、反転RZ光信号の分散耐力・非線形耐力を活かしつつ伝送路途中において光信号のアド・ドロップ処理を行い、アド・ドロップ処理を行う各ノードでの光受信器への帯域面での負担を低減することができる。なお光合波器87の透過帯域幅に関しては、アッドされる光信号の変調方式、帯域幅に応じて適宜選定しておくとよい。
【0058】
(第6の実施形態)
図11は、本発明の第6の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施形態では、反転RZ光信号をマッハツェンダ光干渉計91に取り込むことで、反転NRZ光信号と、キャリア成分が抑圧されたRZ光信号(DPCS−RZ(Differential Phase Carrier Suppress − RZ)光信号)とを生成するようにしている。
【0059】
図12は、図11の構成におけるマッハツェンダ光干渉計91のポート#1および#2の信号波形を示す図である。図12において、マッハツェンダ光干渉計91の透過率は光周波数に対して正弦波状となり、2つの出力ポート#2間で透過率の山と谷の関係が逆転する。
【0060】
すなわち、光信号はマッハツェンダ光干渉計91の内部において2分岐され、そのうち一方の分岐光に対して遅延が与えられたのち合波されて、両分岐光が互いに干渉するが、2つの分岐光が出力ポート#2の一方では加算され、他方では減算される。これにより図13に示すような波形が生成される。
【0061】
図13は、図11の構成におけるマッハツェンダ光干渉計91の出力ポート#1,#2から出力される信号波形を示す図である。図13においてはマッハツェンダ光干渉計91の内部の遅延量が伝送信号の1ビット相当である場合を示しており、この図に示されるように、マッハツェンダ干渉計の一方の出力ポート#2からは反転NRZ光信号が出力され、他方の出力ポート#2からはRZ光信号が出力される。
【0062】
具体的には、反転RZ光信号の光スペクトルを狭めるポートにおいては反転NRZ信号が得られ、キャリア成分を抑圧してビットレートの倍の帯域を与えるポートにおいては、キャリア抑圧されたRZ信号が生成されることが判る。
【0063】
反転NRZ光信号は、キャリア光周波数を中心とする光信号の帯域を抑圧することにより生成される。ただし、反転RZ光信号を生成する光変調部において、光強度変調器12を駆動する1組の差動NRZI信号は、ビットレート周波数の半分に相当する帯域の電気ローパスフィルタにより、差動NRZI信号の立ち上がり、立下り時間を緩めておくと良い。
【0064】
第1の実施形態に記載したように、反転RZ光信号の隣接マークパルス間では位相が反転している。このため、反転RZ光信号は強度変調信号であると同時に位相変調信号でもある。従って遅延量が1ビット相当であるようなマッハツェンダ光干渉計91を光遅延検波器として利用することにより、RZ光信号が生成される。NRZI信号により光位相変調をかけ、マッハツェンダ干渉計によって光キャリア成分が抑圧されたRZ光信号生成する例としては、上記非特許文献2があり、本発明におけるRZ光信号の生成の動作原理はこの文献に記載の方式と同等である。
【0065】
しかしながら、位相変調器とマッハツェンダ光干渉計とを組み合わせて生成されるRZ光信号に比較すると、本発明により生成される反転RZ光信号は、位相変調に加えて強度変調も同時にかかったものとなる。また、キャリア成分が抑圧された反転RZ光信号をマッハツェンダ光干渉計に取り込むため、生成されたRZ光信号のキャリア抑圧量はさらに増大し、RZ光パルスの立ち上がり、立下り時間を短縮することができる。
【0066】
図14は、光信号に対する分散量を本実施形態および従来技術と比較して示す図である。図示されるように本実施形態によれば、従来と比較してアイ開口の良好な波形を得ることができ、光ファイバの分散によるRZ光パルス幅の広がりの影響に対しても耐力を高めることができる。
【0067】
図15は、位相変調器の位相変位量を半分(90°)として、位相変調器での位相変化時に発生する光周波数偏移量を低減して光ファイバの分散の影響を低減した場合の波形と、反転RZ光信号とマッハツェンダ干渉計とにより生成されるRZ光パルスの波形とを比較して示す図である。図示されるように、このような場合においても、従来に比較して本実施形態の方式のほうが分散耐力において優れることが判る。
【0068】
図16は、位相変調器での位相偏移量を最大(180°)にとり、光周波数偏移量を高めて光ファイバの非線形効果の影響を低減した場合の波形と、反転RZ光信号とマッハツェンダ干渉計とにより生成されるRZ光パルスの波形とを、光ファイバ入力光強度を高めた場合に比較して示す図である。上記非特許文献3には、位相変調器とマッハツェンダ光干渉計を組み合わせて生成されるRZ光信号は、非線形耐力に極めて優れていることが記されている。
【0069】
一方、図16の比較から、本実施形態によるRZ光信号についてみると、光ファイバの非線形効果による信号歪の光信号波形への影響はほぼ同じであることが判る。これらのことから本実施形態によれば、光ファイバの色分散に対する耐力を高めつつ、高い非線形耐力を保持できる光信号を生成することが可能になる。すなわち本実施形態によれば、光フィルタとして遅延量が1ビット長以下であるマッハツェンダ干渉計91を用いることにより、反転RZ光信号から帯域の狭い反転NRZ光信号と非線形耐力に優れ光キャリア成分が抑圧RZされた光信号を生成することができる。
【0070】
(第7の実施形態)
図17は、本発明の第7の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図である。図17は、図11の構成の変形例に相当する。図17においてはマッハツェンダ光フィルタ141を光送信装置側に設け、光スイッチ142,143により、光通信システムの伝送路の状況に応じて送信する光信号の符号形式を選択するようにしたものである。
【0071】
敷設される光ファイバの分散値の長手方向での変動が大きく、厳密な分散補償が困難な場合には、反転RZ光信号または反転NRZ信号が出力されるように光スイッチ142,143を切り替える。一方、伝送路長が長い場合、または中継器として用いられる光増幅器までの距離が長く、送信端での光ファイバ入力光強度をなるべく高めたい場合には、RZ光信号が出力されるように光スイッチ142,143を切り替えるようにする。
【0072】
(第8の実施形態)
図18は、本発明の第8の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図である。図18は、図17の構成の変形例に相当する。図17の光送信装置を波長多重光通信システムに適用する場合は、図18のように各チャネルの光送信部の出力に、それぞれ個別にマッハツェンダ光フィルタ151を挿入するようにする。光スイッチ152,153により出力光信号を切り替える点については図17と同様である。
【0073】
(第9の実施形態)
図19は、本発明の第9の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図である。図19は、図17の構成の変形例に相当する。図17の光送信装置を波長多重光通信システムに適用する場合は、図19のように光合波器64の後段に光スイッチ162,163を設け、全チャネルの信号形式を一括して揃えて切り替えるようにしても良い。この場合、各チャネルの光信号を束ねる光合波器64の出力側に、チャネル周波数間隔に相当するフリースペクトラムレンジ(透過率の周期周波数)を有するマッハツェンダ光干渉計161と、光スイッチ162,163を配置すると良い。
【0074】
(第10の実施形態)
図20は、本発明の第10の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図である。図20は、伝送路中に1対の光分波器171、光合波器172を組み合わせたアド・ドロップ部を設け、この構成に図17の構成を適用した場合を示す。さらに、アド・ドロップ部の入力側にチャネル周波数間隔と同等のフリースペクトラムレンジを有するマッハツェンダ干渉計173を挿入する。
【0075】
ここで、アド・ドロップ部に入力される各チャネル光信号が反転NRZ光信号となるようにマッハツェンダ干渉計の入出力ポートを設定した場合には、アド・ドロップ部に接続されていないマッハツェンダ干渉計の出力ポートからは波長多重されたRZ光信号が生成(DROP)され、非線形耐力に優れたファイバ伝送が可能である。
【0076】
一方、アド・ドロップ部内の光合波器172のチャネル周波数間隔が光分波器171や波長多重された反転RZ光信号のチャネル周波数間隔の半分に設定すると、光分波器171の出力ポートを光合波器172の入力ポートに1つ置きに接続すれば、光合波器172の半分の入力ポートはマッハツェンダ光干渉計173から生成された反転NRZ光信号を取り込みに、残り半分のポートは他のチャネル光信号を取り込むことができる。このような構成により、アド・ドロップ部における波長多重密度を2倍に高めることが可能となる。
【0077】
(第11の実施形態)
図21は、本発明の第11の実施形態に関わる光通信システムの構成を示す機能ブロック図である。図21に示される構成は図10の光狭帯域フィルタ83を排除し、これに代えて光分波器182の入力側にマッハツェンダ干渉計181を設け、アド・ドロップ部に入力される各チャネル光信号をRZ光信号とすべく構成したものである。このような構成においてはマッハツェンダ干渉計181の他方の出力ポート(光分波器182に接続されない側)から出力される信号は反転NRZ光信号であるので、これを光分波器や波長可変光フィルタなどを用いて別途受信してもよい。
【0078】
アド・ドロップ部の内部では、チャネル光周波数間隔が同等な光合分波器対182,183と光スイッチ184,185とを用いてノードでのRZ光信号の乗せ降ろしを行うことができる。また合波後の波長多重信号は、非線形耐力に優れたものとなる。
【0079】
以上の説明では、マッハツェンダ光干渉計181をアド・ドロップ部の直前に配備した例を取り上げたが、マッハツェンダ光干渉計181を複数用意し、光分波器182の各出力ポートと光合波器183の各入力ポートとの間に挿入し、各マッハツェンダ干渉計181の出力の一方を例えば各チャネルの光信号の監視用として利用することができる。
【0080】
(第12の実施形態)
図22は、本発明の第12の実施形態に関わる光受信装置の構成を示す機能ブロック図である。図22は、図17の構成を光受信装置に応用した例を示す。図22においては、光信号の受信端にマッハツェンダ光干渉計191を挿入するようにする。
【0081】
マッハツェンダ干渉計191の2本の出力ポートのうち、反転NRZ光信号が出力されるポートをベースバンド光受信部192に取り込むようにし、データ信号を生成する。一方、RZ光信号が出力されるポートを、ビットレート周波数を中心とする狭帯域の光受信部193に接続するようにし、クロック信号を再生する。これらの2つの信号から原信号を再生することができる。
【0082】
このような構成をとることにより、ベースバンド光受信部192の帯域に負担をかけないようにすることができる。また、ビットレートが高い場合であっても、クロック信号の再生にはビットレート周波数近傍の帯域のみで動作が保証されている光受信部を用意することで足りる。
【0083】
以上述べたように、上記各実施形態によれば、光強度変調器を駆動するデータ信号の帯域をビットレート周波数の半分程度に制限しても、光変調部に光フィルタを併用して光信号の帯域を狭めることが可能になる。従って上記各実施形態は、光波長の間隔が狭い波長多重光通信システムへの応用に際して、特に好適に利用できる。
【0084】
また上記各実施形態によれば、光フィルタにより帯域制限を加えつつ、光フィルタの中心透過周波数と光源の発振周波数を合致させれば良いような容易な制御手法により、伝送光周波数を安定化させることが可能になる。これらのことから、光周波数利用効率を簡易に高めることの可能な光送信装置および光通信システムを提供することが可能となる。
【0085】
なお本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではない。例えば上記各実施形態では光フィルタにより反転RZ光信号の帯域を制限するようにしているが、これに代えて、例えば図6の光合波器64や光分波器65の透過帯域を適切に設定することで反転RZ光信号の帯域を制限するようにしても良い。
【0086】
さらに本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0087】
【発明の効果】
以上詳しく述べたように本発明によれば、光周波数利用効率を簡易に高めることの可能な光送信装置および光通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図。
【図2】図1の光送信装置における反転RZ光信号の生成過程を示す図。
【図3】反転RZ光信号の光スペクトルをRZ光信号の光スペクトルと比較して示す図。
【図4】反転光RZ信号に対して光狭帯域フィルタにより帯域抑圧を加えた場合の光スペクトルと光電変換後の信号波形を示す図。
【図5】本発明の第2の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図。
【図6】本発明の第3の実施形態に関わる光通信システムの構成を示す機能ブロック図。
【図7】本発明の第4の実施形態に関わる光通信システムの構成を示す機能ブロック図。
【図8】図6のADD−DROPフィルタ72の一構成例を示すブロック図。
【図9】図6のADD−DROPフィルタ72の他の構成例を示すブロック図。
【図10】本発明の第5の実施形態に関わる光通信システムの構成を示す機能ブロック図。
【図11】本発明の第6の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図。
【図12】図11の構成におけるマッハツェンダ光干渉計91のポート#1および#2の信号波形を示す図。
【図13】図11の構成におけるマッハツェンダ光干渉計91の出力ポート#1,#2から出力される信号波形を示す図。
【図14】光信号に対する分散量を本実施形態および従来技術と比較して示す図。
【図15】位相変調器の位相変位量を半分(90°)として、位相変調器での位相変化時に発生する光周波数偏移量を低減して光ファイバの分散の影響を低減した場合の波形と、反転RZ光信号とマッハツェンダ干渉計とにより生成されるRZ光パルスの波形とを比較して示す図。
【図16】位相変調器での位相偏移量を最大(180°)にとり、光周波数偏移量を高めて光ファイバの非線形効果の影響を低減した場合の波形と、反転RZ光信号とマッハツェンダ干渉計とにより生成されるRZ光パルスの波形とを、光ファイバ入力光強度を高めた場合に比較して示す図。
【図17】本発明の第7の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図。
【図18】本発明の第8の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図。
【図19】本発明の第9の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図。
【図20】本発明の第10の実施形態に関わる光送信装置の構成を示す機能ブロック図。
【図21】本発明の第11の実施形態に関わる光通信システムの構成を示す機能ブロック図。
【図22】本発明の第12の実施形態に関わる光受信装置の構成を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
11…半導体レーザ、12…プッシュプル型光強度変調器、13…光フィルタ、14…信号源、15…プリコーダ、16…ドライバ、17,18…ローパスフィルタ、19…直流電圧源、51…バンドパスフィルタ、55…カプラ、56…フォトディテクタ、58…低周波発振器、59…ミキサ、61…光フィルタ、62…光受信器、64…光合波器、65…光分波器、66…光ファイバ、71…周期性光フィルタ、72…DROPフィルタ、73,76…ファイバブラッググレーティング、74,75…サーキュレータ、77,78…カプラ、81…光分波器、82,86,142,143,152,153,162,163,184,185…光スイッチ、83…光狭帯域フィルタ、84…光受信器、85…光送信器、87…光合波器、141,151…マッハツェンダ光フィルタ、171,182…光分波器、172,183…光合波器、192…ベースバンド光受信部、193…光受信部、510…ローパスフィルタ、511…直流バイアス源
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transmission device used for a wavelength division multiplexing optical communication system and an optical communication system applicable to the wavelength division multiplexing optical communication system.
[0002]
[Prior art]
In a wavelength multiplexing optical communication system, the utilization efficiency of an optical frequency in an optical fiber as a transmission path is an important index. Duobinary light modulation and vestigial sideband (VSB) light modulation are known as light modulation methods that can narrow the band of transmission light and can use the optical frequency band with high efficiency.
[0003]
Patent Literature 1 below discloses details regarding a duobinary light modulation scheme. In this method, each band of a binary differential NRZI (Non Return to Zero Inverted) signal pair is limited by a low-pass filter having a band of, for example, one third or less of a bit rate to generate a ternary signal. . The ternary signal is provided as a drive signal to a light intensity modulator that modulates each of the signal pairs. When one level, which is an intermediate value among the levels (0, 1, 2) of the ternary signal, is applied to the light intensity modulator, the light intensity becomes minimum, and the other levels are input to the light intensity modulator. Then, the driving conditions of the light intensity modulator are adjusted so that the light intensity becomes maximum.
[0004]
In this method, since a band limitation below the bit rate is applied to the modulator driving signal, the band of the optical signal output from the modulator can be made very compact. However, in this method, since the cutoff frequency of the low-pass filter is in the main band of the binary NRZ signal, one level of the ternary signal is different from the center value of the other levels depending on the transmission characteristics and group delay characteristics of the low-pass filter. However, one level may be further binarized. In such a case, the extinction ratio of the light intensity modulated light deteriorates. Further, when handling ultra-high-speed signals of the order of several tens of Gbit / s, severe characteristics are required for a low-pass filter. Therefore, if the required severe transmission and group delay characteristics are to be satisfied, the yield of the low-pass filter is reduced, and there is a concern that the cost of the optical transmission unit may be increased.
[0005]
Non-Patent Document 1 below discloses details regarding the VSB light modulation method. In this method, an RZ (Return to Zero) optical pulse output from a light source is encoded by an NRZ (Non Return to Zero) data signal to generate an RZ optical signal, and the band is limited by a narrow-band optical filter. ing. However, in this method, it is necessary to accurately set the center transmission frequency of the narrow band optical filter to a position shifted from the oscillation frequency of the light source. That is, the center transmission frequency of the narrow-band optical filter is not located at the point where the transmitted light intensity of the narrow-band optical filter becomes maximum. Therefore, there is a problem that it is very difficult to set and control the optimum value of the oscillation frequency of the light source and the transmission frequency of the narrow band optical filter. Related techniques are also disclosed in Non-Patent Documents 2 and 3 below. Non-Patent Document 2 discloses an example in which optical phase modulation is performed using an NRZI signal and an RZ optical signal in which an optical carrier component is suppressed is generated by a Mach-Zehnder interferometer. Non-Patent Document 3 discloses that an RZ (Return to Zero) optical signal generated by combining a phase modulator and a Mach-Zehnder optical interferometer is extremely excellent in nonlinear tolerance.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-139681 (paragraph numbers [0019] to [0025], FIGS. 1A to 1D)
[0007]
[Non-patent document 1]
IEEE Photonics Technology Letters vol. 7 1995 pp. 929-931
[0008]
[Non-patent document 2]
IEEE Photonics Technology Letters, vol. 13 2001 pp. 1298-1300
[0009]
[Non-Patent Document 3]
2002 IEICE Society Conference Program: Lecture Number B-10-63 Evaluation of Basic Characteristics of Carrier-Suppressed RZ Modulation Using Differential Phase
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional optical modulation system, severe characteristics are required for devices such as an optical filter and a light source in order to narrow the band of transmission light. In addition, the optical device must be controlled by a special method, and it cannot be said that the efficiency of using the optical frequency can be easily increased.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical transmission device and an optical communication system capable of easily increasing the optical frequency utilization efficiency.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical transmission apparatus according to the present invention provides a signal generation unit (for example, a signal generation unit) that generates an NRZI (Non Return to Zero Inverted) signal according to transmission information and an inverted NRZI signal whose logic is inverted. Source 14, precoder 15, and driver 16) and drive signal generating means (for example, low-pass filters 17, 18) for generating first and second drive signals by blocking high-frequency components of the NRZI signal and the inverted NRZI signal, respectively. ), A laser light source (for example, a semiconductor laser 11) that generates continuous light, the continuous light is branched into two, and each of the branched lights is individually phase-shifted in accordance with the first and second drive signals. A light intensity modulator (for example, a push-pull type light intensity modulator 12) for generating and outputting intensity-modulated light through a wave; Level control means for controlling a DC level of at least one of the first and second drive signals so that the output intensity modulated light is an inverted RZ (Return to Zero) optical signal (for example, a driver 16 and a DC voltage source 19; A band limiting means (for example, an optical filter 13) for limiting the band of the intensity modulated light output from the light intensity modulator.
[0012]
By taking such means, an inverted RZ optical signal is output from the optical intensity modulator. This inverted RZ optical signal has the maximum extinction ratio and the optical phase is inverted for each adjacent mark. As a result, the optical fiber has a strong resistance to the chromatic dispersion characteristics of the optical fiber.
[0013]
The inverted RZ optical signal is an optical signal obtained by inverting the logic of a normal (ie, non-inverted) RZ optical signal, and its tolerance to fiber nonlinear effects is known to be substantially the same as that of a normal RZ optical signal. . In addition, the optical spectrum of the inverted RZ optical signal is usually more compact than that of the RZ optical signal, and the optical carrier component is suppressed in principle.
[0014]
That is, according to the above configuration, it is possible to generate an inverted RZ optical signal having high resistance to the dispersion effect and the non-linear effect of the optical fiber. Therefore, it is possible to easily limit the band by a simple method using an optical filter or the like. Become. As a result, it is possible to increase the band use efficiency of the optical frequency by a simple method.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a configuration of the optical transmission device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a signal source 14 generates a binary NRZ (Non Return to Zero) signal according to transmission information and inputs the signal to a precoder 15. The precoder 15 generates an NRZI signal from the NRZ signal and inputs the signal to the driver 16. The driver generates a differential NRZI signal pair amplified to a predetermined level from the NRZI signal. Among them, the NRZI signal is input to the push-pull type light intensity modulator 12 as a drive signal after a high frequency component is cut off via a low pass filter (LPF) 17. After the high frequency component of the inverted NRZI signal is cut off via the low-pass filter 18, the inverted NRZI signal is input to the push-pull type light intensity modulator 12 as a drive signal.
[0016]
A semiconductor laser (LD) 11 generates and outputs a single-mode continuous light, and inputs the light to a light intensity modulator 12. The continuous light is branched into two in the light intensity modulator 12 and introduced into the first and second branch paths, respectively. The phase of the continuous light introduced into the first branch is shifted according to the NRZI signal from which the high frequency component has been cut off. The phase of the continuous light introduced into the second branch is shifted according to the inverted NRZI signal from which the high-frequency component has been cut off. Thereafter, the phase-shifted branched lights are multiplexed, whereby the light intensity modulator 12 generates and outputs intensity-modulated light. The intensity-modulated light is band-limited by the optical filter 13 and then output to an optical fiber (not shown).
[0017]
A DC voltage source 19 that generates a DC bias voltage is connected to the light intensity modulator 12. The DC bias voltage is added to the inverted NRZI signal and applied to the second branch of the light intensity modulator 12. By appropriately setting the signal level and the DC bias voltage of the differential NRZI signal pair in such a configuration, the waveform of the intensity modulated light output from the light intensity modulator 12 becomes an inverted RZ optical signal. Hereinafter, the intensity modulated light output from the light intensity modulator 12 is referred to as an inverted RZ optical signal.
[0018]
FIG. 2 is a diagram illustrating a process of generating an inverted RZ optical signal in the optical transmission device of FIG. For example, assuming that the transmission information has a bit string of (010011101100), the signal source 14 and the precoder 15 in FIG. 1 output the NRZ signal and the NRZI signal, respectively, as illustrated. Since the NRZI signal is applied to the first branch of the optical intensity modulator 12, the optical phase of the first branch takes two states according to the state of the NRZI signal. Conversely, since the inverted NRZI signal is applied to the second branch, the optical phase of the second branch takes two states inverted to the state of the NRZI signal.
[0019]
By appropriately setting the signal level and the DC bias voltage of the NRZI signal and the inverted NRZI signal, the optical phase of the first branch path is set to one of -π / 2 and π / 2, and The optical phase of the two branch paths can be in one of -π / 2 and -3π / 2. Thereby, the operating point of the light intensity modulator 12 can be set so that the phase difference between the branch paths is either 0 or 2π according to the state of the NRZI signal. In the falling part, the light intensity of the optical signal output from the light intensity modulator 12 can be minimized. That is, by appropriately setting the amplitude level and the DC bias level of the differential NRZI signal pair, the differential NRZI signal maximizes the light intensity of the optical signal output from the light intensity modulator 12 at the time of a mark or space. it can.
[0020]
By keeping the light intensity modulator 12 in the above state, the light intensity modulator 12 outputs an inverted RZ optical signal having the maximum extinction ratio. The inverted RZ optical signal thus generated is driven by the differential NRZI signal pair across the minimum output point of the light intensity modulator 12. Therefore, the phase of the inverted RZ optical signal is inverted for each adjacent mark (at the time when the light intensity is maximum). From this, the inverted RZ optical signal output from the optical intensity modulator 12 has a high resistance to the chromatic dispersion characteristics of the optical fiber used as the optical transmission line.
[0021]
In general, since an optical fiber has chromatic dispersion characteristics, as an optical signal propagates through the optical fiber, an optical pulse width is widened, and overlapping between adjacent marks occurs. On the other hand, since the optical phase of the inverted RZ optical signal obtained by the present embodiment is inverted for each adjacent mark, the optical signals cancel each other out at the overlapping portion between the adjacent marks. As a result, the influence of intersymbol interference is extremely small, and therefore, there is a large resistance to chromatic dispersion of the fiber.
[0022]
In addition to the immunity to chromatic dispersion, another important fiber transmission characteristic is a fiber nonlinearity (distortion) effect. This is an effect that when the fiber input light intensity is increased, the refractive index of the fiber changes in accordance with the light intensity, thereby distorting the optical signal, making it difficult to identify the binary signal on the receiving side. . It is known that an inverted RZ optical signal has almost the same tolerance to fiber nonlinear effects as a normal RZ optical signal.
[0023]
FIG. 3 is a diagram showing the optical spectrum of the inverted RZ optical signal in comparison with the optical spectrum of the RZ optical signal. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the light wavelength, and the vertical axis indicates the light power. The thick line plotted indicates the inverted RZ optical signal, and the thin line indicates the RZ optical signal. The bit rates are both 10 Gb / s.
[0024]
Since the inverted RZ optical signal is an optical signal obtained by inverting the logic of the normal RZ optical signal, its optical spectrum becomes compact as shown in FIG. Is suppressed.
[0025]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the optical filter 13 limits the band limitation of the inverted light RZ signal. As a result, unnecessary side lobe components in the optical signal spectrum of the inverted light RZ signal are further removed. Therefore, according to the present embodiment, even in a high-density wavelength-division multiplexed optical communication system in which the bit rate of an optical signal and the channel optical frequency interval are almost the same, it is possible to maintain a high level of wavelength separation between channels. It becomes.
[0026]
FIG. 4 is a diagram showing an optical spectrum when the inverted light RZ signal is subjected to band suppression by an optical narrow band filter and a signal waveform after photoelectric conversion. In FIG. 4, a third-order Gaussian optical narrow band filter is applied as the optical filter 13, and the bit rate of the inverted RZ signal is set to 40 Gb / s.
[0027]
FIG. 4A shows an optical spectrum and an optical signal waveform when the optical filter 13 is not provided. From this state, it can be seen that as the optical filter 13 is provided and its band is narrowed, the signal waveform changes from the inverted RZ optical signal to the NRZ signal as shown in FIGS. 4B and 4C. In FIG. 4, it can be seen that an identifiable signal waveform can be obtained even if the band of the optical filter 13 is reduced to about half the bit rate. In particular, when an optical filter whose transmission band characteristic is trapezoidal is used and the cut-off frequency width of 20 dB is about twice the bit rate, the shape of the inverted RZ optical signal can be maintained. I understand. That is, since the band of the inverted RZ optical signal can be easily limited by using a simple optical filter, the use of the inverted RZ optical signal obtained according to the present embodiment can improve the efficiency of using the optical frequency band. It turns out to be effective.
[0028]
FIGS. 4B and 4C show a case where the band of the inverted RZ optical signal is limited around the optical carrier (center) frequency of the inverted RZ optical signal, and the optical spectrum is suppressed. In addition, as shown in FIG. 4 (d), even if an asymmetric band limitation such that the center transmission frequency of the optical filter 13 and the optical carrier frequency are slightly detuned is performed, the signal waveform with little deterioration of the eye opening degree is obtained. Is obtained.
[0029]
Specifically, for a 40 Gb / s-class inverted RZ optical signal, the deviation between the optical carrier frequency and the transmission center optical frequency of the optical filter is allowed to be about 0 to 8 GHz. By optimizing the shift amount, it is possible to suppress the spectrum width of the optical signal by about 10% as compared with the case where the symmetric band limitation is performed, and it is possible to further increase the optical frequency use efficiency.
[0030]
As described above, in the present embodiment, the differential NRZI signal pair whose high band is cut off is applied to each of the two branch paths of the push-pull type optical intensity modulator 12, and the amplitude level of the differential NRZI signal pair and the optical intensity modulator 12 By appropriately setting the DC bias level, an inverted RZ optical signal whose phase is inverted for each adjacent mark is generated. Further, the band of the inverted RZ optical signal is limited by the optical filter 13 so as to suppress the spectrum width.
[0031]
The inverted RZ optical signal has a high resistance to the chromatic dispersion of the optical fiber. Even if the band is limited using the optical filter 13, an optical signal with less waveform deterioration can be obtained. Further, in the present embodiment, the optical filter 13 is provided immediately after the light intensity modulator 12, so that even if high-density wavelength multiplexing is performed, optical communication with less influence of crosstalk between adjacent wavelength channels can be performed. . From these facts, it is possible to provide an optical transmitter capable of easily increasing the optical frequency utilization efficiency.
[0032]
(Second embodiment)
FIG. 5 is a functional block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, portions common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and only different portions will be described here.
[0033]
In FIG. 5, a low-frequency oscillator 58 generates a low-frequency signal in a low-frequency region that does not affect transmission of an ultra-high-speed signal as a signal for monitoring. This low-frequency signal is superimposed on the current injected into the semiconductor laser 11, whereby the continuous light from the semiconductor laser 11 is subjected to weak frequency modulation. At this time, if the center transmission frequency of the optical filter 13 deviates from the center oscillation frequency of the semiconductor laser 11, the optical frequency modulation component is converted into a light intensity modulation component by the optical frequency transmission characteristics of the optical filter 13.
[0034]
A part of the inverted RZ optical signal that has passed through the optical filter 13 is branched by the coupler 55 and input to the photodetector (PD) 56. The photodetector 56 detects a light intensity modulation component included in the inverted RZ optical signal. The output of the photodetector 56 is multiplied by a low-frequency signal by the mixer 59 via the band-pass filter 51, that is, synchronously detected. At the output of the mixer 59, a signal component twice as high as the oscillator frequency and a DC component mainly appear. This is further input to a low-pass filter 510 to extract only the DC component.
[0035]
By detecting the sign of the DC component (that is, the output of the low-pass filter 510), it is possible to monitor whether the oscillation light frequency of the semiconductor laser 11 is shifted to the positive or negative with respect to the center transmission frequency of the optical filter 13. . Further, the deviation of the optical frequency may be obtained by detecting the absolute value of the DC component. In principle, the value of the DC component is minimized when the optical frequency shift is eliminated.
[0036]
With such a configuration, the optical frequency shift between the semiconductor laser 11 and the optical filter 13 can be grasped. Based on this, the value of the current injected from the DC bias source 511 into the semiconductor laser 11 can be controlled. Eleven oscillation frequencies can be set.
[0037]
In the above description, the oscillation light frequency of the semiconductor laser 11 is controlled to correct the deviation of the optical frequency. However, the center transmission frequency of the optical filter 13 is adjusted to the center light frequency of the semiconductor laser 11. May be changed.
[0038]
Instead of the above configuration, the level of the inverted RZ optical signal itself may be detected by the photodetector (PD) 56, and the output optical frequency of the semiconductor laser 11 may be controlled to maximize the level. Also in this case, the oscillation light frequency of the semiconductor laser 11 and the center transmission frequency of the optical filter 13 can be matched.
[0039]
(Third embodiment)
FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the optical communication system according to the third embodiment of the present invention. This optical communication system includes a plurality of the optical transmission devices of FIG. 1 or FIG. Each optical transmitter outputs inverted RZ optical signals having different frequencies f1 to fn. The inverted RZ optical signal of each wavelength is wavelength-multiplexed by the optical multiplexer 64 to generate a wavelength-division multiplexed light, which is transmitted to the optical fiber 66. The wavelength multiplexed light reaches the optical demultiplexer 65 via a repeater and the like, and is separated into inverted RZ optical signals of each wavelength. The separated inverted RZ optical signal is input to the optical receiver 62 via the optical filter 61 for each wavelength.
[0040]
As described above, in the present embodiment, the optical filter 61 is disposed immediately before the input stage of the optical receiver 62. As described in the first embodiment, the inverted optical RZ signal has a large dispersion tolerance and a nonlinear tolerance equivalent to that of a normal RZ optical signal. Further, as described in the first and second embodiments, the inverted optical RZ signal is also an optical modulation signal whose optical frequency utilization efficiency can be improved by limiting its band. However, when the band of the inverted optical RZ signal is limited immediately after the transmission stage of the optical transmission device, there is a possibility that the nonlinear tolerance is deteriorated because the spectrum width is narrowed.
[0041]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, in addition to the optical filter 13 provided in the optical signal transmitting device, an optical filter 61 is disposed immediately before the input of the optical receiver 62. Then, the amount of band limitation by the optical filter 13 is relaxed to the extent that optical crosstalk between adjacent channels in the optical fiber does not cause a problem in transmission characteristics, and the band is again limited by the optical filter 61 on the receiving side, whereby the inverted RZ Complete NRZ conversion of the optical signal is achieved. In the two optical filters 13, 61, the optical multiplexer 64, and the optical demultiplexer 65, the inverted RZ optical signal is band-limited, but passes through the allowable range of the band-limit after passing through these four optical devices. Estimating the bandwidth (full width at half maximum) is about 70% of the bit rate frequency.
[0042]
With such a configuration, it is possible to prevent deterioration of the nonlinear tolerance of the inverted RZ optical signal. In addition, compared to the bit rate of the ultra-high-speed optical signal, when there is no margin in the band of the photodetector and the electric circuit constituting the optical receiver 62, and the phase characteristics and the group delay characteristics of the entire optical receiver cannot be sufficiently secured. Also, the band limitation by the optical filter 61 is effective. As described above, according to the present embodiment, since the optical filter 61 is inserted on the input side of the optical receiver 62, in addition to the effects obtained by the first and second embodiments, the reception band of the optical receiver 62 Can be relaxed.
[0043]
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a functional block diagram illustrating a configuration of an optical communication system according to the fourth embodiment of the present invention. The optical communication system shown in FIG. 7 includes an ADD-DROP filter 72 that is provided through an optical fiber 66 and multiplexes / demultiplexes an inverted RZ optical signal included in each wavelength multiplexed signal in wavelength units. This system also includes a periodic optical filter 71 on the input side of the ADD-DROP filter 72. Each ADD-DROP filter 72 is connected to a pair of optical receivers and optical transmitters for each of the frequencies f1 to fn. For example, in a system corresponding to the frequency f1, an inverted RZ signal of the frequency f1 is dropped from the wavelength multiplexed light by the ADD-DROP filter 72 and input to the optical receiver. Further, an inverted RZ signal having the same frequency f1 is output from the optical transmitter, added to the wavelength multiplexed light by the ADD-DROP filter 72, and transmitted downstream. The same applies to systems corresponding to other frequencies f2 to fn. The add / drop processing of an optical signal is an operation of loading and unloading an optical signal having the same wavelength but different data to be superimposed.
[0044]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the ADD-DROP filter 72 of FIG. In FIG. 8, the wavelength-division multiplexed light enters a fiber Bragg grating 73 via a circulator 74. The fiber Bragg grating 73 reflects only the signal component of a channel having a specific center optical frequency, and allows the signal light of another channel that is not reflected to pass through as it is. By such a function, for example, only the optical signal fn is returned to the circulator 74 again and separated into a drop path. On the other hand, the wavelength multiplexed light that has passed through the fiber Bragg grating 73 is incident on the circulator 75, is multiplexed with the optical signal fn having information different from that dropped earlier, and is output to the optical transmission line.
[0045]
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration example of the ADD-DROP filter 72 of FIG. In FIG. 9, a Mach-Zehnder interferometer having two optical branches is formed by couplers 77 and 78 on a substrate (not shown) interposed in the optical waveguide, and each optical branch has the same optical frequency reflection characteristic. The fiber Bragg gratings 73 and 76 are arranged. For example, if the fiber Bragg gratings 73 and 76 reflect the frequency fn, an optical signal having the frequency fn can be added and dropped.
[0046]
In general, the dispersion characteristic of a Bragg grating filter is relatively large, and if there is a deviation between the center frequency of an optical signal and the transmission center frequency of the Bragg grating filter, the signal waveform after dropping will be disturbed.
[0047]
Therefore, in the present embodiment, the periodic optical filter 71 is inserted before the add / drop processing of the optical signal so as to narrow the bandwidth of each optical signal as much as possible. As a result, it is possible to widen the allowable range of the optical frequency shift between the optical signal and the Bragg grating filter. As the periodic optical filter 71, a Mach-Zehnder optical interferometer, a Fabry-Perot optical resonator, or the like can be used. do it.
[0048]
As described above, in the present embodiment, the periodic optical filter 71 is inserted into the optical fiber 66, and the inverted RZ optical signal that is hardly affected by the dispersion effect (pulse spread) and the non-linear effect (distortion) of the optical fiber 66 is obtained. The signal is transmitted to the position (that is, the insertion position of the periodic optical filter 71). As a result, an optical signal having a narrow band is generated in the periodic optical filter 71, and the add / drop processing of the optical signal can be performed with high accuracy regardless of the wavelength shift between the optical filter and the optical signal.
[0049]
(Fifth embodiment)
FIG. 10 is a functional block diagram illustrating a configuration of an optical communication system according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 10, an optical add / drop unit is formed by a pair of optical multiplexer / demultiplexers 81 and 87. In FIG. 10, the wavelength division multiplexed light transmitted via the optical fiber 66 is split by the optical splitter 81 into optical signals of each wavelength. The optical signal of each wavelength is input to the optical switch 82, and it is individually determined whether to drop or pass through.
[0050]
The optical signal of the channel dropped by the optical switch 82 is band-limited through an optical narrow-band filter 83 whose central transmission frequency is set corresponding to the central optical frequency, and is input to an optical receiver 84. At that time, an optical signal of the same wavelength is newly generated from the optical transmitter 85 and guided to the optical multiplexer 87 via the optical switch 86.
[0051]
On the other hand, the optical signal of the channel passed through the optical switch 82 passes through the optical switch 86 as it is and enters the optical multiplexer 87. The optical switch 82 and the optical switch 86 are switched in conjunction with each other according to the state of the add or the drop.
[0052]
In FIG. 10, an optical narrow-band filter 83 is provided at each output port of the optical demultiplexer 81. However, a filter having a narrow transmission bandwidth is applied to the optical demultiplexer 81 so as to increase the optical resolution. Then, the optical narrow band filter 83 can be omitted.
[0053]
In general, an array grating waveguide type grating often used as an optical multiplexer / demultiplexer has a good dispersion characteristic, and the transmittance is flat especially in the vicinity of the optical frequency where the transmittance of the optical frequency-transmission characteristic peaks. An optical multiplexer / demultiplexer has excellent dispersion characteristics. Therefore, even if the band of the inverted RZ optical signal is limited by narrowing the transmission bandwidth at each channel port, an optical waveform with less waveform distortion due to dispersion can be obtained.
[0054]
Also, in ultra-high-speed optical communication in which the transmission rate of an optical signal exceeds 40 Gb / s, the band and group delay characteristics of an electric circuit inside the optical receiver are often insufficient. Even if a photoelectric conversion unit such as a PD (photodetector) has a band margin, a signal having a high-frequency component such as an RZ pulse is somewhat distorted, and a difference occurs in the rise and fall response times. May be deteriorated.
[0055]
On the other hand, according to the present embodiment, the inverted RZ optical signal can be converted into NRZ by the optical band limitation in the optical demultiplexer 81, and the band and the group delay characteristics of the electric circuit constituting the optical receiver 84 can be reduced. The restriction can be relaxed, which is advantageous in cost.
[0056]
On the other hand, when the band is limited by the optical demultiplexer 81, the optical signals subjected to THROUGH by the optical switches 82 and 86 are also band-limited, so that the resistance to the optical nonlinear effect is deteriorated.
[0057]
In order to cope with this, in FIG. 10, the transmission bandwidth of each output port of the optical demultiplexer 81 is not narrowed, the optical narrow band filter 83 is provided, and nothing is provided on the add side. With such a configuration, the optical signal is subjected to add / drop processing in the middle of the transmission line while utilizing the dispersion tolerance and nonlinear tolerance of the inverted RZ optical signal, and the bandwidth to the optical receiver at each node performing the add / drop processing Can be reduced. Note that the transmission bandwidth of the optical multiplexer 87 may be appropriately selected according to the modulation method and bandwidth of the optical signal to be added.
[0058]
(Sixth embodiment)
FIG. 11 is a functional block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to the sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, an inverted NRZ optical signal is taken into the Mach-Zehnder optical interferometer 91, and an inverted NRZ optical signal and an RZ optical signal with a suppressed carrier component (DPCS-RZ (Differential Phase Carrier Suppress-RZ) optical signal). And is generated.
[0059]
FIG. 12 is a diagram showing signal waveforms at ports # 1 and # 2 of the Mach-Zehnder optical interferometer 91 in the configuration of FIG. In FIG. 12, the transmittance of the Mach-Zehnder optical interferometer 91 becomes sinusoidal with respect to the optical frequency, and the relationship between the peak and the valley of the transmittance is reversed between the two output ports # 2.
[0060]
That is, the optical signal is split into two inside the Mach-Zehnder optical interferometer 91, and one of the split lights is delayed and given to be multiplexed so that the two split lights interfere with each other. One of the output ports # 2 is added and the other is subtracted. As a result, a waveform as shown in FIG. 13 is generated.
[0061]
FIG. 13 is a diagram showing signal waveforms output from the output ports # 1 and # 2 of the Mach-Zehnder optical interferometer 91 in the configuration of FIG. FIG. 13 shows a case where the delay amount inside the Mach-Zehnder optical interferometer 91 is equivalent to one bit of the transmission signal. As shown in FIG. 13, the output from one output port # 2 of the Mach-Zehnder interferometer is inverted. An NRZ optical signal is output, and an RZ optical signal is output from the other output port # 2.
[0062]
Specifically, an inverted NRZ signal is obtained at a port that narrows the optical spectrum of the inverted RZ optical signal, and a carrier-suppressed RZ signal is generated at a port that suppresses the carrier component and provides a band twice as high as the bit rate. It turns out that it is done.
[0063]
The inverted NRZ optical signal is generated by suppressing the band of the optical signal centered on the carrier optical frequency. However, in the optical modulator that generates the inverted RZ optical signal, a set of differential NRZI signals for driving the optical intensity modulator 12 are subjected to a differential NRZI signal by an electric low-pass filter having a band corresponding to half the bit rate frequency. It is advisable to relax the rise and fall times of the.
[0064]
As described in the first embodiment, the phase is inverted between adjacent mark pulses of the inverted RZ optical signal. Therefore, the inverted RZ optical signal is not only an intensity modulation signal but also a phase modulation signal. Therefore, an RZ optical signal is generated by using the Mach-Zehnder optical interferometer 91 whose delay amount is equivalent to 1 bit as an optical delay detector. An example of generating an RZ optical signal in which optical phase modulation is performed by an NRZI signal and an optical carrier component is suppressed by a Mach-Zehnder interferometer is described in Non-Patent Document 2, and the operating principle of generating an RZ optical signal in the present invention is as follows. This is equivalent to the method described in the literature.
[0065]
However, when compared with the RZ optical signal generated by combining the phase modulator and the Mach-Zehnder optical interferometer, the inverted RZ optical signal generated according to the present invention is obtained by simultaneously performing intensity modulation in addition to phase modulation. . In addition, since the inverted RZ optical signal in which the carrier component is suppressed is taken into the Mach-Zehnder optical interferometer, the carrier suppression amount of the generated RZ optical signal is further increased, and the rise and fall time of the RZ optical pulse can be reduced. it can.
[0066]
FIG. 14 is a diagram illustrating the amount of dispersion with respect to an optical signal in comparison with the present embodiment and the related art. As shown in the figure, according to the present embodiment, it is possible to obtain a better waveform of the eye opening as compared with the related art, and to increase the resistance to the influence of the RZ optical pulse width spread due to the dispersion of the optical fiber. Can be.
[0067]
FIG. 15 shows a waveform when the amount of phase shift of the phase modulator is halved (90 °), the amount of optical frequency shift generated at the time of phase change in the phase modulator is reduced, and the influence of dispersion of the optical fiber is reduced. FIG. 5 is a diagram showing a comparison between an inverted RZ optical signal and a waveform of an RZ optical pulse generated by a Mach-Zehnder interferometer. As shown in the figure, even in such a case, it can be seen that the method of the present embodiment is superior in dispersion resistance to the conventional method.
[0068]
FIG. 16 shows a waveform when the phase shift amount in the phase modulator is maximized (180 °), the optical frequency shift amount is increased to reduce the effect of the nonlinear effect of the optical fiber, the inverted RZ optical signal and the Mach-Zehnder signal. FIG. 9 is a diagram showing a waveform of an RZ optical pulse generated by an interferometer in comparison with a case where the optical fiber input light intensity is increased. Non-Patent Document 3 describes that an RZ optical signal generated by combining a phase modulator and a Mach-Zehnder optical interferometer is extremely excellent in nonlinear tolerance.
[0069]
On the other hand, from the comparison of FIG. 16, it can be seen from the comparison of the RZ optical signal according to the present embodiment that the effect of the signal distortion due to the nonlinear effect of the optical fiber on the optical signal waveform is almost the same. From these facts, according to the present embodiment, it is possible to generate an optical signal capable of maintaining a high nonlinear resistance while increasing the resistance to chromatic dispersion of the optical fiber. That is, according to the present embodiment, by using the Mach-Zehnder interferometer 91 having a delay amount of 1 bit or less as an optical filter, an inverted NRZ optical signal having a narrow band from an inverted RZ optical signal and an optical carrier component having excellent nonlinear tolerance and excellent non-linear tolerance. A suppressed RZ optical signal can be generated.
[0070]
(Seventh embodiment)
FIG. 17 is a functional block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 17 corresponds to a modification of the configuration in FIG. In FIG. 17, a Mach-Zehnder optical filter 141 is provided on the optical transmission device side, and the optical switches 142 and 143 select the code format of an optical signal to be transmitted according to the status of the transmission line of the optical communication system. .
[0071]
When the dispersion value of the optical fiber to be laid has a large fluctuation in the longitudinal direction and it is difficult to strictly compensate for the dispersion, the optical switches 142 and 143 are switched so that the inverted RZ optical signal or the inverted NRZ signal is output. On the other hand, when the transmission path length is long, or when the distance to the optical amplifier used as a repeater is long and it is desired to increase the optical fiber input light intensity at the transmission end as much as possible, the optical signal is output so that the RZ optical signal is output. The switches 142 and 143 are switched.
[0072]
(Eighth embodiment)
FIG. 18 is a functional block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to the eighth embodiment of the present invention. FIG. 18 corresponds to a modification of the configuration in FIG. When the optical transmitter of FIG. 17 is applied to a wavelength division multiplexing optical communication system, a Mach-Zehnder optical filter 151 is individually inserted into the output of the optical transmitter of each channel as shown in FIG. The point that the output optical signal is switched by the optical switches 152 and 153 is the same as in FIG.
[0073]
(Ninth embodiment)
FIG. 19 is a functional block diagram showing the configuration of the optical transmission device according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 19 corresponds to a modification of the configuration in FIG. When the optical transmitter shown in FIG. 17 is applied to a wavelength division multiplexing optical communication system, optical switches 162 and 163 are provided at the subsequent stage of the optical multiplexer 64 as shown in FIG. You may do it. In this case, a Mach-Zehnder optical interferometer 161 having a free spectrum range (periodic frequency of transmittance) corresponding to a channel frequency interval, and optical switches 162 and 163 are provided on the output side of an optical multiplexer 64 that bundles optical signals of respective channels. It is good to arrange.
[0074]
(Tenth embodiment)
FIG. 20 is a functional block diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to the tenth embodiment of the present invention. FIG. 20 shows a case where an add / drop unit combining a pair of optical demultiplexers 171 and an optical multiplexer 172 is provided in a transmission line, and the configuration of FIG. 17 is applied to this configuration. Further, a Mach-Zehnder interferometer 173 having a free spectrum range equivalent to the channel frequency interval is inserted on the input side of the add / drop unit.
[0075]
Here, when the input / output port of the Mach-Zehnder interferometer is set so that each channel optical signal input to the add-drop unit becomes an inverted NRZ optical signal, the Mach-Zehnder interferometer not connected to the add-drop unit A wavelength-multiplexed RZ optical signal is generated (DROP) from the output port of (1), and fiber transmission excellent in nonlinear tolerance is possible.
[0076]
On the other hand, when the channel frequency interval of the optical multiplexer 172 in the add / drop unit is set to half of the channel frequency interval of the optical demultiplexer 171 or the wavelength-multiplexed inverted RZ optical signal, the output port of the optical demultiplexer 171 is optically coupled. If every other input port is connected to the input port of the optical multiplexer 172, the half input port of the optical multiplexer 172 takes in the inverted NRZ optical signal generated from the Mach-Zehnder optical interferometer 173, and the other half port receives the other channel. Optical signals can be captured. With such a configuration, it is possible to double the wavelength multiplexing density in the add / drop unit.
[0077]
(Eleventh embodiment)
FIG. 21 is a functional block diagram showing the configuration of the optical communication system according to the eleventh embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 21 eliminates the optical narrow-band filter 83 of FIG. 10 and replaces this with a Mach-Zehnder interferometer 181 on the input side of the optical demultiplexer 182, so that each channel light inputted to the add / drop unit is provided. The signal is configured to be an RZ optical signal. In such a configuration, the signal output from the other output port (the side not connected to the optical demultiplexer 182) of the Mach-Zehnder interferometer 181 is an inverted NRZ optical signal. It may be received separately using a filter or the like.
[0078]
Inside the add / drop unit, an RZ optical signal can be dropped at a node using optical multiplexer / demultiplexer pairs 182 and 183 and optical switches 184 and 185 having the same channel optical frequency interval. Also, the multiplexed wavelength multiplexed signal has excellent nonlinear tolerance.
[0079]
In the above description, an example in which the Mach-Zehnder optical interferometer 181 is disposed immediately before the add / drop unit is described. However, a plurality of Mach-Zehnder optical interferometers 181 are prepared, and each output port of the optical demultiplexer 182 and the optical multiplexer 183 And one of the outputs of each Mach-Zehnder interferometer 181 can be used, for example, for monitoring the optical signal of each channel.
[0080]
(Twelfth embodiment)
FIG. 22 is a functional block diagram showing the configuration of the optical receiver according to the twelfth embodiment of the present invention. FIG. 22 shows an example in which the configuration of FIG. 17 is applied to an optical receiver. In FIG. 22, a Mach-Zehnder optical interferometer 191 is inserted at the receiving end of an optical signal.
[0081]
Of the two output ports of the Mach-Zehnder interferometer 191, the port to which the inverted NRZ optical signal is output is taken into the baseband optical receiver 192 to generate a data signal. On the other hand, the port from which the RZ optical signal is output is connected to the narrow band optical receiving section 193 centered on the bit rate frequency, and the clock signal is reproduced. The original signal can be reproduced from these two signals.
[0082]
With such a configuration, it is possible to prevent a load on the band of the baseband light receiving unit 192. Further, even if the bit rate is high, it is sufficient to prepare an optical receiving unit whose operation is guaranteed only in a band near the bit rate frequency for reproducing the clock signal.
[0083]
As described above, according to each of the above embodiments, even if the band of the data signal for driving the light intensity modulator is limited to about half of the bit rate frequency, the optical signal is used in combination with the optical modulation section and the optical filter. Can be narrowed. Therefore, each of the above embodiments can be particularly suitably used when applied to a wavelength division multiplexing optical communication system in which the interval between optical wavelengths is narrow.
[0084]
According to each of the above embodiments, the transmission optical frequency is stabilized by an easy control method that only needs to match the center transmission frequency of the optical filter with the oscillation frequency of the light source while limiting the band with the optical filter. It becomes possible. From these, it is possible to provide an optical transmission device and an optical communication system that can easily increase the optical frequency use efficiency.
[0085]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in each of the above embodiments, the band of the inverted RZ optical signal is limited by the optical filter. Instead, for example, the transmission band of the optical multiplexer 64 and the optical demultiplexer 65 in FIG. By doing so, the band of the inverted RZ optical signal may be limited.
[0086]
Furthermore, the present invention can be embodied by modifying the constituent elements in the implementation stage without departing from the scope of the invention. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
[0087]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an optical transmission device and an optical communication system capable of easily increasing the optical frequency utilization efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a process of generating an inverted RZ optical signal in the optical transmission device of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing an optical spectrum of an inverted RZ optical signal in comparison with an optical spectrum of an RZ optical signal.
FIG. 4 is a diagram showing an optical spectrum and a signal waveform after photoelectric conversion when band-suppression is applied to an inverted light RZ signal by an optical narrow-band filter.
FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration of an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a functional block diagram showing a configuration of an optical communication system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a functional block diagram showing a configuration of an optical communication system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of an ADD-DROP filter 72 of FIG. 6;
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration example of the ADD-DROP filter 72 of FIG. 6;
FIG. 10 is a functional block diagram showing a configuration of an optical communication system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a functional block diagram showing a configuration of an optical transmission device according to a sixth embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing signal waveforms at ports # 1 and # 2 of the Mach-Zehnder optical interferometer 91 in the configuration of FIG.
13 is a diagram showing signal waveforms output from output ports # 1 and # 2 of the Mach-Zehnder optical interferometer 91 in the configuration of FIG.
FIG. 14 is a diagram showing the amount of dispersion with respect to an optical signal in comparison with the present embodiment and the related art.
FIG. 15 is a waveform when the phase shift amount of the phase modulator is halved (90 °) and the optical frequency shift amount generated when the phase changes in the phase modulator is reduced to reduce the influence of the optical fiber dispersion. FIG. 5 is a diagram showing a comparison between an inverted RZ optical signal and a waveform of an RZ optical pulse generated by a Mach-Zehnder interferometer.
FIG. 16 shows a waveform when the amount of phase shift in the phase modulator is maximized (180 °), the amount of optical frequency shift is increased to reduce the effect of the nonlinear effect of the optical fiber, the inverted RZ optical signal, and the Mach-Zehnder. The figure which shows the waveform of the RZ light pulse produced | generated by the interferometer in comparison with the case where the optical fiber input light intensity is increased.
FIG. 17 is a functional block diagram showing a configuration of an optical transmission device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a functional block diagram showing a configuration of an optical transmission device according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a functional block diagram showing a configuration of an optical transmission device according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a functional block diagram showing a configuration of an optical transmission device according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a functional block diagram showing a configuration of an optical communication system according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a functional block diagram showing a configuration of an optical receiving device according to a twelfth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Semiconductor laser, 12 ... Push-pull type light intensity modulator, 13 ... Optical filter, 14 ... Signal source, 15 ... Precoder, 16 ... Driver, 17, 18 ... Low pass filter, 19 ... DC voltage source, 51 ... Band pass 55, coupler, 56, photodetector, 58, low frequency oscillator, 59, mixer, 61, optical filter, 62, optical receiver, 64, optical multiplexer, 65, optical demultiplexer, 66, optical fiber, 71 ... Periodic optical filter, 72 DROP filter, 73, 76 Fiber Bragg grating, 74, 75 circulator, 77, 78 coupler, 81 optical splitter, 82, 86, 142, 143, 152, 153 162, 163, 184, 185 optical switch, 83 optical narrow band filter, 84 optical receiver, 85 optical transmitter, 87 optical multiplexer, 41,151 ... Mach-Zehnder optical filter, 171,182 ... optical demultiplexer, 172,183 ... optical multiplexer, 192 ... baseband optical receiver, 193 ... optical receiver, 510 ... low pass filter, 511 ... DC bias source

Claims (12)

送信情報に応じたNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号とその論理を反転させた反転NRZI信号とを生成する信号生成手段と、前記NRZI信号および反転NRZI信号の高域成分をそれぞれ遮断して第1および第2の駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
連続光を発生するレーザ光源と、
前記連続光を2分岐し、前記第1および第2の駆動信号に応じて各分岐光をそれぞれ個別に移相したのち合波して強度変調光を生成出力する光強度変調器と、
前記強度変調光器から出力される光信号を反転RZ(Return to Zero)光信号とすべく前記第1および第2の駆動信号の少なくとも一方の直流レベルを制御するレベル制御手段と、
前記光強度変調器から出力される強度変調光の帯域を制限する帯域制限手段とを具備することを特徴とする光送信装置。
Signal generating means for generating an NRZI (Non Return to Zero Inverted) signal corresponding to the transmission information and an inverted NRZI signal whose logic is inverted; Drive signal generation means for generating the first and second drive signals;
A laser light source for generating continuous light,
An optical intensity modulator that splits the continuous light into two, shifts each split light individually according to the first and second drive signals, and then multiplexes to generate and output intensity modulated light;
Level control means for controlling a DC level of at least one of the first and second drive signals so as to convert an optical signal output from the intensity modulation optical device into an inverted RZ (Return to Zero) optical signal;
An optical transmission device comprising: a band limiting unit configured to limit a band of the intensity-modulated light output from the light intensity modulator.
さらに、前記帯域制限手段から出力される強度変調光のレベルを最大とすべく前記連続光の周波数を制御する周波数制御手段を具備することを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。2. The optical transmission apparatus according to claim 1, further comprising frequency control means for controlling the frequency of the continuous light so as to maximize the level of the intensity-modulated light output from the band limiting means. 前記周波数制御手段は、
モニタ信号を発生する発振器と、
前記モニタ信号により前記連続光の周波数を変調する変調手段と、
前記帯域制限手段から出力される強度変調光を一部分岐する分岐手段と、
この分岐手段により分岐された分岐光から得られる信号と前記モニタ信号との同期検波出力を用いて前記連続光の周波数を制御することを特徴とする請求項2に記載の光送信装置。
The frequency control means,
An oscillator for generating a monitor signal;
Modulating means for modulating the frequency of the continuous light by the monitor signal,
Branching means for partially branching the intensity-modulated light output from the band-limiting means,
3. The optical transmitter according to claim 2, wherein the frequency of the continuous light is controlled by using a synchronous detection output of a signal obtained from the split light split by the splitter and the monitor signal.
前記帯域制限手段は、前記強度変調光を2分岐し一方の分岐光を前記強度変調光の半ビット長より長くかつ1ビット長以下に相当する位相量だけ遅延させたのち他方の分岐光と合成するマッハ・ツェンダ型光干渉計であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光送信装置。The band limiting means splits the intensity-modulated light into two, delays one of the split lights by a phase amount longer than a half bit length of the intensity-modulated light and equal to or less than 1 bit length, and then combines the split light with the other split light. 4. The optical transmission device according to claim 1, wherein the optical transmission device is a Mach-Zehnder type optical interferometer. それぞれ波長の異なる強度変調光を出力する複数の光送信装置と、
これらの複数の光送信装置から出力される強度変調光を波長多重して波長多重光を生成する多重手段と、
前記波長多重光を伝送する伝送路と、
この伝送路を介して伝送された波長多重光を各波長の強度変調光に分離する分離手段と、
この分離手段により分離された各波長の強度変調光の帯域を制限する第1の帯域制限手段と、
この第1の帯域制限手段により帯域の制限された各波長の強度変調光をそれぞれ受信する複数の光受信装置とを具備し、
前記複数の光送信装置の各々は、
送信情報に応じたNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号とその論理を反転させた反転NRZI信号とを生成する信号生成手段と、
前記NRZI信号および反転NRZI信号の高域成分をそれぞれ遮断して第1および第2の駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
連続光を発生するレーザ光源と、
前記連続光を2分岐し、前記第1および第2の駆動信号に応じて各分岐光をそれぞれ個別に移相したのち合波して強度変調光を生成出力する光強度変調器と、
前記強度変調光器から出力される光信号を反転RZ(Return to Zero)光信号とすべく前記第1および第2の駆動信号の少なくとも一方の直流レベルを制御するレベル制御手段と、
前記光強度変調器から出力される強度変調光の帯域を制限する第2の帯域制限手段とを具備することを特徴とする光通信システム。
A plurality of optical transmitters each outputting intensity-modulated light having a different wavelength,
Multiplexing means for wavelength-multiplexing the intensity-modulated light output from the plurality of optical transmission devices to generate a wavelength-multiplexed light,
A transmission path for transmitting the wavelength multiplexed light,
Separating means for separating the wavelength multiplexed light transmitted via this transmission path into intensity modulated light of each wavelength,
First band limiting means for limiting the band of the intensity modulated light of each wavelength separated by the separating means;
A plurality of optical receiving devices each receiving the intensity-modulated light of each wavelength whose band is limited by the first band limiting unit,
Each of the plurality of optical transmission devices,
Signal generation means for generating an NRZI (Non Return to Zero Inverted) signal corresponding to the transmission information and an inverted NRZI signal whose logic is inverted,
Drive signal generating means for generating first and second drive signals by blocking high-frequency components of the NRZI signal and the inverted NRZI signal, respectively;
A laser light source for generating continuous light,
An optical intensity modulator that splits the continuous light into two, shifts each split light individually according to the first and second drive signals, and then multiplexes to generate and output intensity modulated light;
Level control means for controlling a DC level of at least one of the first and second drive signals so as to convert an optical signal output from the intensity modulation optical device into an inverted RZ (Return to Zero) optical signal;
An optical communication system comprising: a second band limiting unit that limits a band of the intensity modulated light output from the light intensity modulator.
前記第1および第2の帯域制限手段の少なくともいずれか一方は、マッハ・ツェンダ型光干渉計であることを特徴とする請求項5に記載の光通信システム。The optical communication system according to claim 5, wherein at least one of the first and second band limiting units is a Mach-Zehnder optical interferometer. それぞれ波長の異なる強度変調光を出力する複数の光送信装置と、
これらの複数の光送信装置から出力される強度変調光を波長多重して波長多重光を生成する多重手段と、
前記波長多重光を伝送する伝送路と、
この伝送路中に介在され、前記波長多重光に多重される強度変調光のいずれかをアド/ドロップするアド/ドロップ手段とを具備し、
前記複数の光送信装置の各々は、
送信情報に応じたNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号とその論理を反転させた反転NRZI信号とを生成する信号生成手段と、
前記NRZI信号および反転NRZI信号の高域成分をそれぞれ遮断して第1および第2の駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
連続光を発生するレーザ光源と、
前記連続光を2分岐し、前記第1および第2の駆動信号に応じて各分岐光をそれぞれ個別に移相したのち合波して強度変調光を生成出力する光強度変調器と、
前記強度変調光器から出力される光信号を反転RZ(Return to Zero)光信号とすべく前記第1および第2の駆動信号の少なくとも一方の直流レベルを制御するレベル制御手段と、
前記光強度変調器から出力される強度変調光の帯域を制限する帯域制限手段とを備えることを特徴とする光通信システム。
A plurality of optical transmitters each outputting intensity-modulated light having a different wavelength,
Multiplexing means for wavelength-multiplexing the intensity-modulated light output from the plurality of optical transmission devices to generate a wavelength-multiplexed light,
A transmission path for transmitting the wavelength multiplexed light,
Add / drop means interposed in the transmission line and adding / dropping any one of the intensity modulated lights multiplexed to the wavelength multiplexed light,
Each of the plurality of optical transmission devices,
Signal generation means for generating an NRZI (Non Return to Zero Inverted) signal corresponding to the transmission information and an inverted NRZI signal whose logic is inverted,
Drive signal generating means for generating first and second drive signals by blocking high-frequency components of the NRZI signal and the inverted NRZI signal, respectively;
A laser light source for generating continuous light,
An optical intensity modulator that splits the continuous light into two, shifts each split light individually according to the first and second drive signals, and then multiplexes to generate and output intensity modulated light;
Level control means for controlling a DC level of at least one of the first and second drive signals so as to convert an optical signal output from the intensity modulation optical device into an inverted RZ (Return to Zero) optical signal;
An optical communication system comprising: a band limiting unit that limits a band of the intensity modulated light output from the light intensity modulator.
前記帯域制限手段は、前記強度変調光を2分岐し一方の分岐光を前記強度変調光の半ビット長より長くかつ1ビット長以下に相当する位相量だけ遅延させたのち他方の分岐光と合成するマッハ・ツェンダ型光干渉計であることを特徴とする請求項7に記載の光通信システム。The band limiting means splits the intensity-modulated light into two, delays one of the split lights by a phase amount longer than a half bit length of the intensity-modulated light and equal to or less than 1 bit length, and then combines the split light with the other split light. The optical communication system according to claim 7, wherein the optical communication system is a Mach-Zehnder type optical interferometer. 前記アド/ドロップ手段は、
ドロップすべき強度変調光のみを選択的に反射し他の強度変調光を透過させるブラッググレーティングフィルタと、
前記伝送路を介して到来する波長多重光を前記ブラッググレーティングフィルタに入射し当該ブラッググレーティングフィルタにより反射された強度変調光をドロップ経路に導く第1の光サーキュレータと、
アッドすべき強度変調光を前記ブラッググレーティングフィルタにより透過された強度変調光とともに前記伝送路に導く第2の光サーキュレータとを備え、
さらに、前記伝送路に介在して設けられ前記波長多重光に含まれる各強度変調光の帯域をそれぞれ制限するフィルタ手段とを具備することを特徴とする請求項7に記載の光通信システム。
The add / drop means includes:
A Bragg grating filter that selectively reflects only intensity-modulated light to be dropped and transmits other intensity-modulated light,
A first optical circulator that causes the wavelength multiplexed light arriving via the transmission path to enter the Bragg grating filter and guide the intensity modulated light reflected by the Bragg grating filter to a drop path;
A second optical circulator for guiding the intensity-modulated light to be added to the transmission path together with the intensity-modulated light transmitted by the Bragg grating filter,
8. The optical communication system according to claim 7, further comprising: a filter provided interposed in said transmission path to limit a band of each intensity-modulated light included in said wavelength multiplexed light.
前記フィルタ手段は、周期性光フィルタであることを特徴とする請求項9に記載の光通信システム。The optical communication system according to claim 9, wherein the filter unit is a periodic optical filter. 前記アド/ドロップ手段は、
前記伝送路を介して到来する波長多重光を各波長の強度変調光に分波する分波手段と、
この分波手段で分波された各波長の強度変調光のうちドロップすべき強度変調光を選択的にドロップ経路に導き他の強度変調光を透過的に通過させる光経路制御手段と、
この光経路制御手段により前記ドロップ経路に導かれた強度変調光の帯域をそれぞれ制限するフィルタ手段と、
前記光経路制御手段を通過した強度変調光とアッドすべき強度変調光とを合波して前記伝送路に送出する合波手段とを具備することを特徴とする請求項7に記載の光通信システム。
The add / drop means includes:
Demultiplexing means for demultiplexing wavelength multiplexed light arriving via the transmission path into intensity modulated light of each wavelength,
Light path control means for selectively guiding the intensity-modulated light to be dropped among the intensity-modulated lights of the respective wavelengths demultiplexed by the demultiplexing means to a drop path, and allowing other intensity-modulated light to pass therethrough;
Filter means for limiting the band of the intensity-modulated light guided to the drop path by the light path control means,
8. The optical communication apparatus according to claim 7, further comprising a multiplexing unit that multiplexes the intensity-modulated light that has passed through the optical path control unit and the intensity-modulated light to be added and sends the multiplexed light to the transmission line. system.
前記フィルタ手段は、前記強度変調光を2分岐し一方の分岐光を前記強度変調光の半ビット長より長くかつ1ビット長以下に相当する位相量だけ遅延させたのち他方の分岐光と合成するマッハ・ツェンダ型光干渉計であることを特徴とする請求項11に記載の光通信システム。The filter means splits the intensity-modulated light into two, delays one of the split lights by a phase amount longer than a half bit length of the intensity-modulated light and equal to or less than 1 bit length, and then combines the split light with the other split light. The optical communication system according to claim 11, wherein the optical communication system is a Mach-Zehnder optical interferometer.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007067757A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical branching and inserting switch
JP2008300804A (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Light modulation light source and light modulation method
WO2009028490A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Nec Corporation Optical transmission device, optical communication device and optical communication method
US7937000B2 (en) 2007-03-27 2011-05-03 Nec Corporation Optical receiver and optical transceiver using the same
CN114297133A (en) * 2021-11-26 2022-04-08 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 Path programmable multifunctional microwave photon signal processing method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007067757A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical branching and inserting switch
JP4599613B2 (en) * 2005-08-31 2010-12-15 日本電信電話株式会社 Optical add / drop switch
US7937000B2 (en) 2007-03-27 2011-05-03 Nec Corporation Optical receiver and optical transceiver using the same
JP2008300804A (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Light modulation light source and light modulation method
WO2009028490A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Nec Corporation Optical transmission device, optical communication device and optical communication method
CN114297133A (en) * 2021-11-26 2022-04-08 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 Path programmable multifunctional microwave photon signal processing method
CN114297133B (en) * 2021-11-26 2024-03-29 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 Path programmable multifunctional microwave photon signal processing method

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