Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP3900874B2 - Optical transmitter and optical modulation method - Google Patents

Optical transmitter and optical modulation method Download PDF

Info

Publication number
JP3900874B2
JP3900874B2 JP2001275853A JP2001275853A JP3900874B2 JP 3900874 B2 JP3900874 B2 JP 3900874B2 JP 2001275853 A JP2001275853 A JP 2001275853A JP 2001275853 A JP2001275853 A JP 2001275853A JP 3900874 B2 JP3900874 B2 JP 3900874B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
modulation
optical
phase
optical signal
clock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001275853A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002164850A (en
Inventor
理覚 大平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2001275853A priority Critical patent/JP3900874B2/en
Publication of JP2002164850A publication Critical patent/JP2002164850A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3900874B2 publication Critical patent/JP3900874B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光変調方式に関し、特に、光ファイバ通信システムにおいて、非線形耐力に優れた光送信器及び光変調方法に関する。
【従来の技術】
高速光ファイバ通信においては、伝送路である光ファイバの波長分散と非線形効果(特に、自己位相変調および相互位相変調)の相乗効果による波形歪みが伝送速度、伝送距離を制限する要因となる。従って、システム設計を容易にするためにも、非線形耐力に優れた変調方式および伝送方式が不可欠である。
【0002】
非線形耐力に優れた変調方式として、例えば、「NTT 宮本他、1999年11月、エレクトロニクス・レターズ、第35巻、23号、2041頁〜2042頁(Y.Miyamoto et al.,"320Gbit/s(8 ×40Gbit/s)WDM transmission over 367km with 120km repeater spacing using carrier-suppressed return-to-zero format", Electronics letters, vol.35, no.23, pp.2041-2042, 1999 )」に示されているように、キャリア抑圧リターン・トゥ・ゼロ(carrier-suppressed return-to-zero )変調方式(CS−RZ変調方式)が提案されている。
【0003】
図9はCS−RZ変調方式の一例を示すブロック図である。図9に示すCS−RZ変調方式を実現する構成は、搬送波周波数の光信号を発生する光源1と、光源1で発生された光信号にクロック変調を施すクロック変調部13と、光増幅器2と、光信号にデータ変調を行うデータ変調部10と、光増幅器3とから構成されている。
【0004】
第1の光強度変調器14において、光源1より出射されたCW(Continuous Wave)光は、データ信号のビットレートの1/2周波数を有する1対の電気クロック信号(1/2クロック信号)を用いて、プッシュプル(両極駆動)動作により、クロック変調(強度変調)される。尚、前記1対の1/2クロック信号間の位相は、位相シフト15により、π(180度)異なっている。プッシュプル動作を行うことにより、強度変調の際にチャープ(強度変調に伴う、強度に応じた位相シフト)が付与されることなく、1ビットスロット毎に位相が反転するようなクロック変調が可能となる。
【0005】
図10の(a)にクロック変調後(第1の強度変調器14の出力T11)の光波形(アイパタン)を示し、(b)に光スペクトルを示す。図10(および以下の同様の各図)において、アイパタンを示す図は横軸に時間、縦軸に振幅を示すものであり、光スペクトルを示す図は横軸に光源から発する搬送波の周波数を中心とした相対周波数、縦軸に出力レベルを示すものである。CS−RZ変調方式におけるクロック変調の特徴は、その名前の由来のとおり、搬送波の出力レベルが抑圧されていることである。図10(b)において、搬送波(相対周波数がゼロの地点)の出力レベルがゼロであることからもわかるように、光スペクトルにおいて、搬送波が抑圧されていることに着目されたい。
【0006】
次に、クロック変調された光信号は、第1の光増幅器2により、光増幅された後、第2の光強度変調器11に入射される。第2の光強度変調器11においては、電気データ信号(non-return to zero信号)を用いてデータ変調を行う。変調動作としては、図9に示すように、位相シフト12を用いて作成された1対のデータ信号を用いたプッシュプル動作でもよく、また、1つのデータ信号を用いたシングルエンド(単極駆動)動作でもよい。上記過程により生成された光CS−RZ信号は、第2の光増幅器3により光増幅され、伝送路へと出射される。
【0007】
図10の(c)および(d)に第2の強度変調器11の出力T12におけるCS−RZ信号の光波形および光スペクトルを示す。また、通常のRZ変調信号との違いを明示するために、図11(a),(b)にCS−RZ変調方式の光波形と光スペクトル、図11(c),(d)にRZ変調方式の光波形と光スペクトルを各々示す。
【0008】
このCS−RZ信号は、第1の光強度変調器14における消光カーブの極小値(透過特性の最小値)をバイアス点として、1/2クロック信号により、クロック変調をかけているため、図11(b)に示すように、通常のRZ信号[図11(d)]と比較すると、主ローブが約75%の周波数帯域しか有していない。このため、波長多重伝送においては、CS−RZ信号は、RZ信号に比べて、隣接チャネル間の光スペクトルの重なりが小さく、周波数領域において隣接チャネルの干渉を受けにくく、また、光フィルタ等を用いて、所望のチャネルだけを分波しやすい。
【0009】
また、上記の文献によれば、1チャネル伝送時において、RZ信号に比べて、CS−RZ信号は1.4dB高い送信パワーで伝送可能であることが報告されており、光ファイバの波長分散と自己位相変調の相乗効果による波形歪みに対しても、RZ信号より優れた耐力を示している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の技術における問題点は、クロック変調をかけるために用いる、1対の1/2クロック信号間の位相調整、振幅調整、バイアス調整が必要であることである。以下では、より詳細に問題点を記述する。
【0011】
従来の技術では、チャープレスなクロック変調を施すため、プッシュプル(両極駆動)強度変調器を用いる必要がある。このため、1対の1/2クロック信号が必要となり、さらに1/2クロック信号間の位相差が相互にπ(180度)となる位相調整、振幅が等しくなる振幅調整が不可欠である。また、変調器の消光カーブ(透過特性)の極小値にバイアス電圧を設定する必要があるため、バイアス電圧調整も不可欠である。
【0012】
本発明の目的は、CS−RZ変調方式よりも更に非線形耐力に優れた変調方式を提供することにある。また、本発明の他の目的は、クロック変調をかけるために用いる、1対の1/2クロック信号間の位相調整、振幅調整、バイアス調整を不要とすることにある。さらに、本発明の別の目的は、位相変調器の位相変調指数を適切に選ぶことによりCS−RZ変調も可能とすることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の光送信器は、CW(Continuous Wave)光源、クロック変調部、および、データ変調部を有し、クロック変調が施された後にデータ変調が施される光送信器において、1/2クロック信号を用いて、光源から出射されたCW光に位相変調を施した後、搬送波と第1番目の両側帯波のみを抽出するクロック変調部を具備することを特徴とする。
【0014】
また、位相変調指数を調整することによって、従来構成よりも簡易な調整でCS−RZ変調を得ることが可能であることも他の特徴である。
【0015】
本発明の第2の光送信器は、クロック変調部、および、データ変調部を有し、クロック変調が施された後にデータ変調が施される光送信器において、光源から出射されたCW光を2分岐した後、分岐された一方のCW光に、1/2クロック信号を用いて1ビットスロット毎に位相が反転するように強度変調を施し、また他方の分岐されたCW光の位相および利得を可変し、2つの該分岐信号を合波するクロック変調部を具備することを特徴とする。
【0016】
本発明の第3の光送信器は、CW光、クロック変調部、および、データ変調部を有し、クロック変調が施された後にデータ変調が施される光送信器において、1/2クロック信号を用いて1ビットスロット毎に位相が反転され、かつ、チャープが付与されるように強度変調を施し、搬送波と第1番目の両側帯波のみを抽出するクロック変調部を有することを特徴とする。
【0017】
本発明では、位相変調後、搬送波および第1の両側帯波のみを抽出しているため、従来方式であるCS−RZ変調方式と同程度、または、狭い光スペクトル幅が実現可能である。
【0018】
また、本発明では、位相変調指数を可変できるため、隣接符号間の位相チャープ量を可変することができ、伝送路中における隣接符号間の干渉を低減するように最適化できる。また、位相変調指数を適切に選ぶことにより、搬送波を抑圧することができるため、本発明の構成で従来方式であるCS−RZ変調を施すことも可能である。
【0019】
また、本発明では、位相変調を施しているため、クロックバイアスを付加する必要がなく、従って、バイアスの調整も不要である。
【0020】
さらに、本発明では、1つの1/2クロック信号のみを用いて変調するため、従来方式であるCS−RZ変調における1対の1/2電気クロック信号間の位相調整、および、振幅調整が不要となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下で説明する各図において図9と同一の構成には同一の符号を付けて説明を省略する。
【0022】
図1を参照して、本発明による光送信器の第1の実施形態について説明する。図1に示す光送信器において、光源1から出射されたCW(Continuous Wave)光は、光位相変調器24において、データ信号のビットレートの1/2周波数を有する電気クロック信号(1/2電気クロック信号)により位相変調される。1/2クロック信号としては、正弦波が好ましい。これは信号をつくりだすのが容易であるからである。
【0023】
位相変調器24において、光の位相をπ遷移させるのに要する電圧をVπ、1/2クロック信号の電圧振幅をVclkとすると、位相変調指数はπ×Vclk/Vπと表現することができ、位相変調指数の範囲としては、0.3π〜0.765πが好ましい。これはその範囲において、CS−RZより非線形耐力が良好であるからである。
【0024】
より詳細には、約0.5πが最適である。このときに、搬送波のレベルと第一側帯波のレベルとが等しくなり、非線形耐力が最も良好となるからである。また、位相変調指数が約0.765π(第1種ベッセル関数における1番目の零点)のとき、搬送波のレベルが抑圧される(理論的には0となる)ため、CS−RZ変調と等価な変調結果が得られる。
【0025】
図2(a),(b)に、1/2クロック信号として20GHzの正弦波を用いて、位相変調指数が0.5πで位相変調を施した場合の位相変調器24の光出力T21における光波形(アイパタン)および光スペクトルを示す。位相変調された光は、光フィルタ25により、通過帯域を制限される。通過帯域としては、搬送波および第1番目の両側帯波のみを通過させるようにすることが好ましい。これはデータ変調後の光スペクトルの狭帯域化が可能となり、また、分散耐力も向上するからである。
【0026】
また、通過帯域としては、搬送波、第1番目および第2番目の両側帯波のみを通過させるようにしてもよい。これは分散耐力が低減するものの、非線形耐力が向上し、光フィルタによる抽出も容易であるからである。さらに、第3番目以降の両側帯波を通過させるようにしても良い。ただし、受信感度に注目すると、第1番目の両側帯波のみを通過させるようにした場合が、受信感度は最も良く、フィルタの通過帯域を拡張すると、受信感度は、フィルタを介さない状態に収束していく。
【0027】
ここで、光フィルタ25により搬送波、第1番目、第2番目の両側帯波のみを抽出した状態でデータ変調を行った場合と、光フィルタ25を用いずにクロック変調およびデータ変調施した場合とを比較する。光フィルタ25を通した後にデータ変調を行ったときの光スペクトルの主ローブ占有帯域は、光フィルタ25を用いずにクロック変調およびデータ変調が施された後の光スペクトル帯域をデータビットレート周波数の4倍以下に制限することに相当する。
【0028】
図2(c),(d)に搬送波および第1番目の両側帯波のみを通過させるようにした場合の光フィルタ25の光出力T22における光波形(アイパタン)および光スペクトルを示す。光フィルタにより通過帯域を制限することにより、光電変換後に40GHzクロック信号が生成されていることがわかる。この光フィルタ25通過後の光信号は、第1の光増幅器2により増幅された後、光強度変調器21によりデータ変調される。
【0029】
なお、図1に示す構成では光位相変調器24と光フィルタ25とからクロック変調部23が構成されている。また、図1においてデータ変調部20の構成は、従来例であるCS−RZ変調のデータ変調部(図9の10)と同一である。すなわち、データ変調部20の光強度変調器21と位相シフト22は、図9の光強度変調器11と位相シフト12と同一構成である。
【0030】
データ変調後の光信号は第2の光増幅器3により増幅された後、伝送路へと送出される。図2(e),(f)に光強度変調器21出力T23における光波形(アイパタン)、および、光スペクトルを示す。
【0031】
本発明の第1の実施形態においては、光フィルタ25は第1の光増幅器2の前に配置したが、第1の光増幅器2の後ろに配置されてもよく、第1の光増幅器2の段間に配置されていてもよい。
【0032】
また、図3に示すように光フィルタ25に代わる光フィルタ26を光強度変調器21と光増幅器3との間に設けることもできる。ただし、その場合、光フィルタ26の通過帯域は、図1の送信器構成における光信号スペクトルの主ローブのみを通過させる程度に調整することが望ましい。
【0033】
波長多重伝送の場合には、波長グリッド以下の光フィルタ通過帯域となるように調整することにより、隣接チャネルとのクロストークも抑圧されるという効果も得られる。図3における送信器構成の場合には、クロック変調部23はデータ変調部20の前に配置されたが、その限りではなく、配置が相互に入れ替わってもよい。
【0034】
また、データ変調部20において、プッシュプル動作のマッハチェンダ光強度変調器について記述したが、その限りではなく、シングルエンドのマッハチェンダ光強度変調器、または、電界吸収型光変調器を用いてもよい。
【0035】
次に、本発明の第1の実施形態における効果について説明する。本実施形態においては、信号光が伝達するデータの伝送速度を40Gb/s、データ変調信号としてはNRZ(Non-return to zero)信号を用いた。1/2電気クロック信号としては、20GHzの正弦波を用い、位相変調度は0.5πとした。また、光フィルタ25は、0.4nmの通過帯域を有する理想矩形フィルタを想定した。伝送路は80km×5中継で、各中継スパンは通常シングルモードファイバ(standard single mode fiber)50kmと逆分散ファイバ(reverse dispersion fiber)30kmとから構成されているとした。
【0036】
シングルモードファイバの分散値、分散スロープ、損失、コア直径、非線形係数は、それぞれ+16(ps/nm/km)、+0.07(ps/nm2 /km)、0.2(dB/km)、10.4(μm)、2.62×10-20 (m2 /W)を用いた。また、逆分散ファイバの分散値、分散スロープ、損失、コア直径、非線形係数としては、それぞれ−26.66(ps/nm/km)、−0.08(ps/nm2 /km)、0.3(dB/km)、5.64(μm)、2.6×10-20 (m2 /W)を用いた。
【0037】
図4は、送信パワーに対する400km伝送後のアイパタンの劣化度を示した図である。1dBのアイパタン劣化を許容した場合、従来のCS−RZ変調方式と比べて、約2.5dB高い送信パワーで送信することが可能である。換言すれば、非線形耐力が2.5dB改善されることを示している。
【0038】
次に、図5を用いて本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態は、第1の実施形態とはクロック変調部33のみが異なっている。クロック変調部33では、光源1から出射されたCW光は、分離回路36により2分岐される。一方のCW光は、利得可変器38により光パワーを調整された後、位相シフト39により位相を遷移させられる。他方のCW光は、光強度変調器34において、位相シフト35を用い、1/2電気クロック信号を用いてプッシュプル動作によりクロック変調を行う。
【0039】
上述した光強度変調器34における消光カーブの極小値をバイアス点としてクロック変調をかけており、従来例のCS−RZ変調方式で説明したクロック変調部(図9の13)と同一である。多重回路37により各々の光信号が合波されることにより、CS−RZ信号のクロック成分にCW成分が付加されることになる。クロック変調部33から出射されたクロック信号は、第1の光増幅器2において光増幅された後、データ変調部30でデータ変調を施される。データ変調後の光信号は第2の光増幅器3により増幅された後、伝送路へと送出される。なお、データ変調部30の構成は、従来例であるCS−RZ変調のデータ変調部(図9の10)と同一である。すなわち、データ変調部30の光強度変調器31と位相シフト32は、図9の光強度変調器11と位相シフト12と同一構成である。
【0040】
図6に第2の実施の形態における各部の出力波形と光スペクトルを示す。図6(a),(b)は光強度変調器34の光出力波形(アイパタン)および光スペクトルを示し、(c),(d)は多重回路37のアイパタンおよび光スペクトルを示し、そして、(e),(f)は光強度変調器31のアイパタンおよび光スペクトルを示している。
【0041】
図5の構成において、利得可変器38、位相シフト39、および、多重回路37は、CS−RZのクロック変調スペクトラル[図6(b)に示す光強度変調器34の光出力の光スペクトラル]に、図6(d)(多重回路37の光出力の光スペクトラル)に示すように、搬送波を足しあわせるために用いられている。
【0042】
利得可変器38は、足しあわされる搬送波の強度を可変するのに使われており、この強度の可変は、第1の実施形態おける位相変調器24の変調指数を可変するのと同等の作用をもつ。従って、利得可変器38を用いた、足しあわされる搬送波の強度変化により、隣接符号間の位相チャープ量を可変可能となる。足しあわされる搬送波の強度は、CS−RZクロック変調スペクトラル成分の第1番目の両側帯波[図6(b)の真ん中の2つの輝線スペクトル]と同程度のレベルになるように、調整することが望ましい。これは非線形耐力に優れているからである。
【0043】
位相シフト39は、足しあわされる搬送波とCS−RZクロック変調スペクトラル成分との位相関係を調整するのに用いられている。位相シフト量としては、足しあわされる搬送波の位相が、CS−RZクロック変調スペクトラル成分の第1番目の両側帯波のうちの一方と同相になるように調整することが望ましい。どちらの成分と同相にするかは、伝送路の分散マップにより異なる。
【0044】
本実施形態で生成された信号光は、第1の実施形態で生成された信号光とほぼ等価である。このため、第1の実施形態と同等の非線形耐力を有する。
【0045】
上述した利得可変器38は、例えば、光増幅器または光減衰器、または両者の組み合わせで実現可能である。また、位相シフト39は、例えば、位相変調器、および、光遅延器により実現可能である。
【0046】
多重回路37と光増幅器2との間、または、光増幅器2の段間、または、光増幅器2と光強度変調器31との間に、狭帯域の光フィルタを挿入してもよい。挿入する光フィルタとしては、搬送波および第1番目の両側帯波のみを通過させることが好ましい。これは非線形耐力を劣化させることなく、光送信波形スペクトルの狭帯域化が可能となり、高密度波長多重伝送に適しているからである。また、光強度変調器34と多重回路37との間に狭帯域の光フィルタを挿入してもよい。この場合、挿入する光フィルタとしては、第1番目の両側帯波のみを通過させることが好ましい。
【0047】
次に、図7を用いて本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態は、第1の実施形態とはクロック変調部43のみが異なっている。クロック変調部43では、光源1から出射されたCW光は、位相チャープ(強度に応じた位相シフト)を有する光強度変調器44において、1/2電気クロック信号を用いて強度変調される。上述した光強度変調器44における消光カーブの極小値をバイアス点として強度変調をかけているが、強度変調器44が位相チャープを有しているため、CS−RZ変調のクロック変調部13と異なり、搬送波は抑圧されない。
【0048】
強度変調された光は、光フィルタ45により、通過帯域を制限される。通過帯域としては、搬送波および第1番目の両側帯波のみを通過させるようにすることが好ましい。クロック変調部43から出射されたクロック信号は、第1の光増幅器2において光増幅された後、データ変調部40でデータ変調を施される。データ変調後の光信号は第2の光増幅器3により増幅された後、伝送路へと送出される。
【0049】
なお、データ変調部40の構成は、従来例であるCS−RZ変調のデータ変調部(図9の10)と同一である。すなわち、データ変調部40の光強度変調器41及び位相シフト42は、図9の光強度変調器11及び位相シフト12と同一構成である。図8に第3の実施の形態における各部の出力波形と光スペクトルを示す。図8(a),(b)は光強度変調器44の光出力波形(アイパタン)および光スペクトルを示し、(c),(d)は光フィルタ45のアイパタンおよび光スペクトルを示し、そして、(e),(f)は光強度変調器41のアイパタンおよび光スペクトルを示している。
【0050】
本実施形態で生成された信号光は、第1の実施形態で生成された信号光とほぼ等価である。このため、第1の実施形態と同等の非線形耐力を有する。
【0051】
以上、実施形態を本発明の光変調方式に関して説明したが、本発明は他の様々な態様により実現可能である。まず、本発明の光変調方式、および、光送信器において、1チャネル伝送の場合についてのみ記述したが、多チャネル伝送の場合にも有効な方式である。
【0052】
また、本発明中の様々な回路、部品に関しては、その機能を満たすものであれば、どのような回路、部品を適用しても可能であることは言うまでもない。さらに、変調器の損失補償のために、光増幅器を用いたが、信号の変調自体には無関係であり、省略することができる。
【0053】
さらにまた、上記実施の形態の位相変調部では、データ信号のビットレートの1/2周波数を有する電気クロック信号(1/2電気クロック信号)により位相変調を行っているが、データ信号のビットレートの1/2n (nは整数)周波数を有する電気クロック信号によって位相変調を行っても構わない。また、データ変調部での処理を、位相変調部での処理よりも先に行っても構わない。
【0054】
【発明の効果】
第1の効果は、光送信信号の非線形耐力が著しく向上することである。図4に示した数値計算の結果によれば、従来構成と比べて、2.5dB高い非線形耐力を有している。その理由は、本発明では、周波数領域における各信号(搬送波、側帯波)のレベルを近づけることができるからである。
【0055】
第2の効果は、従来方式であるCS−RZ変調方式と同程度、または、より狭い光送信スペクトル幅を実現可能であることである。その理由は、位相変調後、搬送波および第1の両側帯波のみを抽出しているためである。
【0056】
第3の効果は、クロックバイアスの調整が不要であることである。その理由は、位相変調を施しているため、クロックバイアスを付加する必要がないためである。
【0057】
第4の効果は、1/2電気クロック信号間の位相調整、および、振幅調整が不要であることである。その理由は、1つの1/2電気クロック信号のみを用いて位相変調を施し、クロック信号を生成するためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態の各構成部における波形および光スペクトルを示す図である。
【図3】図1に示す構成の変形例を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施形態における効果を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施形態を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態の各構成部における波形および光スペクトルを示す図である。
【図7】本発明の第3の実施形態を示す図である。
【図8】本発明の第3の実施形態の各構成部における波形および光スペクトルを示す図である。
【図9】従来例を示す図である。
【図10】従来例の各構成部における波形および光スペクトルを示す図である。
【図11】CS−RZ変調方式とRZ変調方式の波形および光スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
1 光源
2,3 光増幅器
20,30,40 データ変調部
21,31 光強度変調器
22,32,35,
39,42 位相シフト
23,33,43 クロック変調部
24 光位相変調器
25,45 光フィルタ
34,41 光強度変調器
36 分離回路
37 多重回路
38 利得可変器
44 チャープを有する光強度変調器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical modulation system, and more particularly, to an optical transmitter and an optical modulation method excellent in nonlinear tolerance in an optical fiber communication system.
[Prior art]
In high-speed optical fiber communication, waveform distortion due to a synergistic effect of chromatic dispersion and nonlinear effects (particularly, self-phase modulation and cross-phase modulation) of an optical fiber that is a transmission path becomes a factor that limits transmission speed and transmission distance. Therefore, in order to facilitate system design, a modulation method and a transmission method having excellent nonlinear tolerance are indispensable.
[0002]
As a modulation method having excellent nonlinear proof strength, for example, “NTT Miyamoto et al., November 1999, Electronics Letters, Vol. 35, No. 23, pages 2041 to 2042 (Y.Miyamoto et al.,“ 320 Gbit / s ( 8 × 40Gbit / s) WDM transmission over 367km with 120km repeater spacing using carrier-suppressed return-to-zero format ", Electronics letters, vol.35, no.23, pp.2041-2042, 1999)" As described above, a carrier-suppressed return-to-zero modulation scheme (CS-RZ modulation scheme) has been proposed.
[0003]
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the CS-RZ modulation method. The configuration for realizing the CS-RZ modulation method shown in FIG. 9 includes a light source 1 that generates an optical signal having a carrier frequency, a clock modulation unit 13 that performs clock modulation on the optical signal generated by the light source 1, and an optical amplifier 2. A data modulation unit 10 that performs data modulation on an optical signal and an optical amplifier 3 are included.
[0004]
In the first light intensity modulator 14, CW (Continuous Wave) light emitted from the light source 1 generates a pair of electric clock signals (1/2 clock signals) having a half frequency of the bit rate of the data signal. In addition, clock modulation (intensity modulation) is performed by a push-pull (bipolar drive) operation. The phase between the pair of ½ clock signals differs by π (180 degrees) due to the phase shift 15. By performing the push-pull operation, it is possible to perform clock modulation such that the phase is inverted every bit slot without being given chirp (phase shift according to intensity accompanying intensity modulation) during intensity modulation. Become.
[0005]
FIG. 10A shows an optical waveform (eye pattern) after clock modulation (output T11 of the first intensity modulator 14), and FIG. 10B shows an optical spectrum. In FIG. 10 (and similar figures below), the diagram showing the eye pattern shows time on the horizontal axis and the amplitude on the vertical axis, and in the diagram showing the optical spectrum, the horizontal axis shows the frequency of the carrier wave emitted from the light source. The relative frequency, and the vertical axis indicates the output level. The feature of clock modulation in the CS-RZ modulation system is that the output level of the carrier wave is suppressed as the name suggests. In FIG. 10B, it should be noted that the carrier wave is suppressed in the optical spectrum, as can be seen from the fact that the output level of the carrier wave (the point where the relative frequency is zero) is zero.
[0006]
Next, the clock-modulated optical signal is optically amplified by the first optical amplifier 2 and then incident on the second optical intensity modulator 11. The second light intensity modulator 11 performs data modulation using an electrical data signal (non-return to zero signal). As shown in FIG. 9, the modulation operation may be a push-pull operation using a pair of data signals created by using the phase shift 12, or a single end (single-pole drive) using one data signal. ) Operation is acceptable. The optical CS-RZ signal generated by the above process is optically amplified by the second optical amplifier 3 and emitted to the transmission line.
[0007]
FIGS. 10C and 10D show the optical waveform and optical spectrum of the CS-RZ signal at the output T12 of the second intensity modulator 11. FIG. In order to clarify the difference from a normal RZ modulation signal, FIGS. 11 (a) and 11 (b) show the optical waveform and optical spectrum of the CS-RZ modulation system, and FIGS. 11 (c) and 11 (d) show the RZ modulation. The optical waveform and optical spectrum of the method are shown respectively.
[0008]
Since this CS-RZ signal is subjected to clock modulation by a 1/2 clock signal with the minimum value of the extinction curve (minimum value of transmission characteristics) in the first light intensity modulator 14 as a bias point, FIG. As shown in (b), the main lobe has only a frequency band of about 75% as compared with the normal RZ signal [FIG. 11 (d)]. For this reason, in wavelength division multiplexing, the CS-RZ signal has less optical spectrum overlap between adjacent channels than the RZ signal, is less susceptible to adjacent channel interference in the frequency domain, and uses an optical filter or the like. Thus, it is easy to demultiplex only a desired channel.
[0009]
In addition, according to the above-mentioned document, it is reported that the CS-RZ signal can be transmitted with a transmission power 1.4 dB higher than the RZ signal at the time of 1-channel transmission. It also has a higher proof strength than the RZ signal against waveform distortion due to the synergistic effect of self-phase modulation.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The problem in the above prior art is that it is necessary to adjust the phase, amplitude, and bias between a pair of 1/2 clock signals used for clock modulation. The problem is described in more detail below.
[0011]
In the conventional technique, it is necessary to use a push-pull (bipolar drive) intensity modulator in order to perform chirpless clock modulation. For this reason, a pair of 1/2 clock signals are required, and further, phase adjustment in which the phase difference between the 1/2 clock signals is mutually π (180 degrees) and amplitude adjustment in which the amplitudes are equal are indispensable. Further, since it is necessary to set the bias voltage to the minimum value of the extinction curve (transmission characteristic) of the modulator, adjustment of the bias voltage is also indispensable.
[0012]
An object of the present invention is to provide a modulation scheme that is more excellent in non-linear tolerance than the CS-RZ modulation scheme. Another object of the present invention is to eliminate the need for phase adjustment, amplitude adjustment, and bias adjustment between a pair of 1/2 clock signals used for clock modulation. Furthermore, another object of the present invention is to enable CS-RZ modulation by appropriately selecting the phase modulation index of the phase modulator.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A first optical transmitter according to the present invention includes a CW (Continuous Wave) light source, a clock modulation unit, and a data modulation unit. In the optical transmitter in which data modulation is performed after clock modulation is performed, 1 A clock modulation unit that extracts only the carrier wave and the first double sideband wave after phase modulation of the CW light emitted from the light source using the / 2 clock signal is provided.
[0014]
It is another feature that CS-RZ modulation can be obtained by adjusting the phase modulation index with simpler adjustment than the conventional configuration.
[0015]
A second optical transmitter according to the present invention includes a clock modulation unit and a data modulation unit, and the CW light emitted from the light source is received in the optical transmitter that is subjected to data modulation after being subjected to clock modulation. After branching into two, intensity modulation is applied to one branched CW light so that the phase is inverted every bit slot using a 1/2 clock signal, and the phase and gain of the other branched CW light are also obtained. And a clock modulation unit for combining the two branched signals.
[0016]
A third optical transmitter according to the present invention includes a CW light, a clock modulation unit, and a data modulation unit. In the optical transmitter in which data modulation is performed after clock modulation is performed, a ½ clock signal And a clock modulation unit for extracting only the carrier wave and the first double sideband wave by performing intensity modulation so that the phase is inverted every 1 bit slot and chirp is applied. .
[0017]
In the present invention, after the phase modulation, only the carrier wave and the first double sideband are extracted, so that an optical spectrum width similar to or narrower than the conventional CS-RZ modulation method can be realized.
[0018]
In the present invention, since the phase modulation index can be varied, the amount of phase chirp between adjacent codes can be varied, and optimization can be performed to reduce interference between adjacent codes in the transmission path. Further, since the carrier wave can be suppressed by appropriately selecting the phase modulation index, it is possible to perform the conventional CS-RZ modulation with the configuration of the present invention.
[0019]
Further, in the present invention, since phase modulation is performed, it is not necessary to add a clock bias, and therefore, adjustment of the bias is unnecessary.
[0020]
Furthermore, in the present invention, since modulation is performed using only one ½ clock signal, phase adjustment and amplitude adjustment between a pair of ½ electric clock signals in the conventional CS-RZ modulation are unnecessary. It becomes.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing described below, the same components as those in FIG.
[0022]
A first embodiment of an optical transmitter according to the present invention will be described with reference to FIG. In the optical transmitter shown in FIG. 1, CW (Continuous Wave) light emitted from the light source 1 is transmitted by an optical phase modulator 24 to an electrical clock signal (1/2 electrical frequency) having a frequency that is 1/2 the bit rate of the data signal. Phase modulation by a clock signal). A sine wave is preferable as the 1/2 clock signal. This is because it is easy to produce a signal.
[0023]
In the phase modulator 24, if the voltage required to shift the phase of light by π is Vπ, and the voltage amplitude of the 1/2 clock signal is Vclk, the phase modulation index can be expressed as π × Vclk / Vπ. The range of the modulation index is preferably 0.3π to 0.765π. This is because the non-linear proof stress is better in that range than CS-RZ.
[0024]
More specifically, about 0.5π is optimal. This is because at this time, the level of the carrier wave is equal to the level of the first sideband, and the nonlinear proof stress is the best. Also, when the phase modulation index is about 0.765π (the first zero in the first type Bessel function), the level of the carrier wave is suppressed (theoretically becomes 0), which is equivalent to CS-RZ modulation. A modulation result is obtained.
[0025]
2A and 2B, the light at the optical output T21 of the phase modulator 24 when phase modulation is performed with a phase modulation index of 0.5π using a 20 GHz sine wave as a 1/2 clock signal. Waveform (eye pattern) and optical spectrum are shown. The passband of the phase-modulated light is limited by the optical filter 25. As a pass band, it is preferable to pass only the carrier wave and the first double sideband wave. This is because the optical spectrum after data modulation can be narrowed and the dispersion tolerance can be improved.
[0026]
Further, as a pass band, only the carrier wave and the first and second double sideband waves may be allowed to pass. This is because although the dispersion tolerance is reduced, the nonlinear tolerance is improved and extraction by an optical filter is easy. Further, the third and subsequent double sideband waves may be passed. However, paying attention to the reception sensitivity, the reception sensitivity is the best when only the first double sideband wave is allowed to pass. When the pass band of the filter is expanded, the reception sensitivity converges to a state that does not pass through the filter. I will do it.
[0027]
Here, when data modulation is performed in a state where only the carrier wave and the first and second double sideband waves are extracted by the optical filter 25, and when clock modulation and data modulation are performed without using the optical filter 25 And compare. The main lobe occupancy band of the optical spectrum when data modulation is performed after passing through the optical filter 25 is the data bit rate frequency of the optical spectrum band after being subjected to clock modulation and data modulation without using the optical filter 25. This corresponds to limiting to 4 times or less.
[0028]
FIGS. 2C and 2D show the optical waveform (eye pattern) and optical spectrum at the optical output T22 of the optical filter 25 when only the carrier wave and the first double sideband wave are allowed to pass through. It can be seen that a 40 GHz clock signal is generated after photoelectric conversion by limiting the passband with an optical filter. The optical signal after passing through the optical filter 25 is amplified by the first optical amplifier 2 and then data-modulated by the optical intensity modulator 21.
[0029]
In the configuration shown in FIG. 1, the clock modulation unit 23 includes the optical phase modulator 24 and the optical filter 25. In FIG. 1, the configuration of the data modulation unit 20 is the same as that of the conventional data modulation unit (10 in FIG. 9) of CS-RZ modulation. That is, the light intensity modulator 21 and the phase shift 22 of the data modulation unit 20 have the same configuration as the light intensity modulator 11 and the phase shift 12 of FIG.
[0030]
The optical signal after data modulation is amplified by the second optical amplifier 3 and then transmitted to the transmission line. FIGS. 2E and 2F show the optical waveform (eye pattern) and optical spectrum at the output T23 of the optical intensity modulator 21. FIG.
[0031]
In the first embodiment of the present invention, the optical filter 25 is disposed in front of the first optical amplifier 2, but it may be disposed behind the first optical amplifier 2. You may arrange | position between steps.
[0032]
Further, as shown in FIG. 3, an optical filter 26 in place of the optical filter 25 can be provided between the optical intensity modulator 21 and the optical amplifier 3. However, in that case, it is desirable to adjust the pass band of the optical filter 26 so as to pass only the main lobe of the optical signal spectrum in the transmitter configuration of FIG.
[0033]
In the case of wavelength multiplexing transmission, the effect of suppressing crosstalk with an adjacent channel is also obtained by adjusting the optical filter to pass through the wavelength grid or less. In the case of the transmitter configuration in FIG. 3, the clock modulation unit 23 is arranged in front of the data modulation unit 20. However, the arrangement is not limited thereto, and the arrangement may be interchanged.
[0034]
In the data modulation unit 20, a push-pull operation Mach chain light intensity modulator has been described. However, the present invention is not limited to this, and a single-ended Mach chain light intensity modulator or an electroabsorption optical modulator may be used.
[0035]
Next, effects of the first exemplary embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the transmission rate of data transmitted by the signal light is 40 Gb / s, and a NRZ (Non-return to zero) signal is used as the data modulation signal. As the 1/2 electric clock signal, a 20 GHz sine wave was used, and the phase modulation degree was 0.5π. The optical filter 25 is assumed to be an ideal rectangular filter having a pass band of 0.4 nm. The transmission path is 80 km × 5 relays, and each relay span is normally composed of 50 km of a single mode fiber (standard single mode fiber) and 30 km of a reverse dispersion fiber (reverse dispersion fiber).
[0036]
The dispersion value, dispersion slope, loss, core diameter, and nonlinear coefficient of the single mode fiber are +16 (ps / nm / km), +0.07 (ps / nm 2 / km), 0.2 (dB / km), 10.4 (μm), 2.62 × 10 −20 (m 2 / W) was used. Further, the dispersion value, dispersion slope, loss, core diameter, and nonlinear coefficient of the inverse dispersion fiber are −26.66 (ps / nm / km), −0.08 (ps / nm 2 / km), 0. 3 (dB / km), 5.64 (μm), 2.6 × 10 −20 (m 2 / W) were used.
[0037]
FIG. 4 is a diagram showing the degree of deterioration of the eye pattern after 400 km transmission with respect to the transmission power. When the 1 dB eye pattern deterioration is allowed, it is possible to transmit with a transmission power that is higher by about 2.5 dB than the conventional CS-RZ modulation method. In other words, the nonlinear proof stress is improved by 2.5 dB.
[0038]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment only in the clock modulation unit 33. In the clock modulation unit 33, the CW light emitted from the light source 1 is branched into two by the separation circuit 36. One CW light is phase-shifted by a phase shift 39 after the optical power is adjusted by the gain variable unit 38. The other CW light is subjected to clock modulation by a push-pull operation using a phase shift 35 in the light intensity modulator 34 and a 1/2 electric clock signal.
[0039]
Clock modulation is performed using the minimum value of the extinction curve in the light intensity modulator 34 as a bias point, which is the same as the clock modulation unit (13 in FIG. 9) described in the conventional CS-RZ modulation method. When the optical signals are multiplexed by the multiplexing circuit 37, the CW component is added to the clock component of the CS-RZ signal. The clock signal emitted from the clock modulation unit 33 is optically amplified by the first optical amplifier 2 and then subjected to data modulation by the data modulation unit 30. The optical signal after data modulation is amplified by the second optical amplifier 3 and then transmitted to the transmission line. The configuration of the data modulation unit 30 is the same as that of the conventional data modulation unit of CS-RZ modulation (10 in FIG. 9). That is, the light intensity modulator 31 and the phase shift 32 of the data modulation unit 30 have the same configuration as the light intensity modulator 11 and the phase shift 12 of FIG.
[0040]
FIG. 6 shows an output waveform and an optical spectrum of each part in the second embodiment. 6 (a) and 6 (b) show the optical output waveform (eye pattern) and optical spectrum of the light intensity modulator 34, (c) and (d) show the eye pattern and optical spectrum of the multiplexing circuit 37, and ( e) and (f) show the eye pattern and optical spectrum of the light intensity modulator 31.
[0041]
In the configuration of FIG. 5, the gain variable unit 38, the phase shift 39, and the multiplexing circuit 37 are converted into a CS-RZ clock modulation spectrum [optical spectrum of the optical output of the light intensity modulator 34 shown in FIG. 6B]. As shown in FIG. 6D (optical spectrum of the optical output of the multiplexing circuit 37), it is used to add the carrier waves.
[0042]
The gain variable unit 38 is used to vary the strength of the added carrier wave. This variation in strength has the same effect as varying the modulation index of the phase modulator 24 in the first embodiment. Have. Therefore, the amount of phase chirp between adjacent codes can be varied by changing the strength of the added carrier wave using the gain variable unit 38. Adjust the strength of the added carrier wave so that it is at the same level as the first double sideband wave of the CS-RZ clock modulation spectral component [the two bright line spectra in the middle of FIG. 6 (b)]. Is desirable. This is because the non-linear proof stress is excellent.
[0043]
The phase shift 39 is used to adjust the phase relationship between the added carrier wave and the CS-RZ clock modulation spectral component. The phase shift amount is preferably adjusted so that the phase of the added carrier is in phase with one of the first two sidebands of the CS-RZ clock modulation spectral component. Which component has the same phase depends on the dispersion map of the transmission path.
[0044]
The signal light generated in the present embodiment is substantially equivalent to the signal light generated in the first embodiment. For this reason, it has the nonlinear proof stress equivalent to 1st Embodiment.
[0045]
The gain variable unit 38 described above can be realized by, for example, an optical amplifier or an optical attenuator, or a combination of both. The phase shift 39 can be realized by a phase modulator and an optical delay device, for example.
[0046]
A narrow band optical filter may be inserted between the multiplexing circuit 37 and the optical amplifier 2, between the stages of the optical amplifier 2, or between the optical amplifier 2 and the optical intensity modulator 31. As an optical filter to be inserted, it is preferable to pass only the carrier wave and the first double sideband wave. This is because the bandwidth of the optical transmission waveform spectrum can be narrowed without degrading the non-linear tolerance, and is suitable for high-density wavelength division multiplexing transmission. Further, a narrow band optical filter may be inserted between the light intensity modulator 34 and the multiplexing circuit 37. In this case, it is preferable to pass only the first double sideband wave as the optical filter to be inserted.
[0047]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment only in the clock modulation unit 43. In the clock modulation unit 43, the CW light emitted from the light source 1 is intensity-modulated using a 1/2 electric clock signal in a light intensity modulator 44 having phase chirp (phase shift corresponding to intensity). Although the intensity modulation is performed using the minimum value of the extinction curve in the light intensity modulator 44 described above as a bias point, since the intensity modulator 44 has a phase chirp, it differs from the clock modulation unit 13 of CS-RZ modulation. The carrier wave is not suppressed.
[0048]
The passband of the intensity-modulated light is limited by the optical filter 45. As a pass band, it is preferable to pass only the carrier wave and the first double sideband wave. The clock signal emitted from the clock modulation unit 43 is optically amplified by the first optical amplifier 2 and then subjected to data modulation by the data modulation unit 40. The optical signal after data modulation is amplified by the second optical amplifier 3 and then transmitted to the transmission line.
[0049]
The configuration of the data modulation unit 40 is the same as the data modulation unit (10 in FIG. 9) of the conventional CS-RZ modulation. That is, the light intensity modulator 41 and the phase shift 42 of the data modulation unit 40 have the same configuration as the light intensity modulator 11 and the phase shift 12 of FIG. FIG. 8 shows the output waveform and optical spectrum of each part in the third embodiment. 8A and 8B show the optical output waveform (eye pattern) and optical spectrum of the light intensity modulator 44, FIGS. 8C and 8D show the eye pattern and optical spectrum of the optical filter 45, and ( e) and (f) show the eye pattern and optical spectrum of the light intensity modulator 41, respectively.
[0050]
The signal light generated in the present embodiment is substantially equivalent to the signal light generated in the first embodiment. For this reason, it has the nonlinear proof stress equivalent to 1st Embodiment.
[0051]
While the embodiments have been described with reference to the light modulation system of the present invention, the present invention can be implemented in various other modes. First, in the optical modulation system and the optical transmitter of the present invention, only the case of 1-channel transmission has been described. However, the system is also effective for multi-channel transmission.
[0052]
Further, it goes without saying that any circuit or component can be applied to the various circuits and components in the present invention as long as their functions are satisfied. Further, although an optical amplifier is used for the compensation of the modulator loss, it is irrelevant to the signal modulation itself and can be omitted.
[0053]
Furthermore, in the phase modulation unit of the above-described embodiment, phase modulation is performed by an electric clock signal (1/2 electric clock signal) having a half frequency of the bit rate of the data signal. The phase modulation may be performed by an electric clock signal having a frequency of 1/2 n (n is an integer). Further, the processing in the data modulation unit may be performed before the processing in the phase modulation unit.
[0054]
【The invention's effect】
The first effect is that the nonlinear tolerance of the optical transmission signal is remarkably improved. According to the result of the numerical calculation shown in FIG. 4, it has a non-linear proof stress 2.5 dB higher than the conventional configuration. This is because in the present invention, the level of each signal (carrier wave, sideband) in the frequency domain can be made closer.
[0055]
The second effect is that an optical transmission spectrum width comparable to or narrower than that of the conventional CS-RZ modulation method can be realized. This is because only the carrier wave and the first double sideband are extracted after the phase modulation.
[0056]
The third effect is that it is not necessary to adjust the clock bias. The reason is that it is not necessary to add a clock bias because phase modulation is performed.
[0057]
The fourth effect is that the phase adjustment between the 1/2 electric clock signals and the amplitude adjustment are unnecessary. This is because the phase modulation is performed using only one 1/2 electric clock signal to generate the clock signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a waveform and an optical spectrum in each component of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a modification of the configuration shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an effect in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a waveform and an optical spectrum in each component of the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a waveform and an optical spectrum in each component of the third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a conventional example.
FIG. 10 is a diagram showing a waveform and an optical spectrum in each component of a conventional example.
FIG. 11 is a diagram illustrating waveforms and optical spectra of the CS-RZ modulation method and the RZ modulation method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2, 3 Optical amplifier 20, 30, 40 Data modulation part 21, 31 Light intensity modulator 22, 32, 35,
39, 42 Phase shift 23, 33, 43 Clock modulator 24 Optical phase modulator 25, 45 Optical filter 34, 41 Optical intensity modulator 36 Separation circuit 37 Multiplex circuit 38 Gain variable 44 Optical intensity modulator with chirp

Claims (10)

搬送波周波数の光信号を出射するCW(Continuous Wave)光源と、
前記CW光源から出射された搬送波周波数の光信号に対してデータビットレートの1/2となる周波数を有する1つの電気クロック信号のみを用いて位相変調を施すクロック変調部と、
前記クロック変調部で位相変調された光信号に前記データビットレートのNRZ(Non−return to zero)電気信号を用いてデータ変調を行うデータ変調部とを有する光送信器において、
前記クロック変調部と前記データ変調部の段間に、前記クロック変調部にて位相変調が施された後の光信号スペクトル帯域幅を前記データビットレート周波数の4倍となる周波数以下に制限する光フィルタを配置し、前記クロック変調部における位相変調指数が概ね0.3π〜0.765πの範囲であることを特徴とする光送信器。
A CW (Continuous Wave) light source that emits an optical signal having a carrier frequency;
A clock modulation unit that performs phase modulation using only one electric clock signal having a frequency that is ½ of a data bit rate with respect to an optical signal having a carrier frequency emitted from the CW light source;
In the optical transmitter having a data modulation unit that performs data modulation using the data bit rate to the phase-modulated optical signal NRZ (Non-return to zero) electric signal by the clock modulation unit,
Light that limits the optical signal spectral bandwidth after phase modulation by the clock modulation unit between the clock modulation unit and the data modulation unit to a frequency that is four times the data bit rate frequency or less. An optical transmitter comprising: a filter, wherein a phase modulation index in the clock modulation unit is approximately in a range of 0.3π to 0.765π .
前記光フィルタは、搬送波と第1番目の側帯波とを抽出することを特徴とする請求項記載の光送信器。It said optical filter is an optical transmitter according to claim 1, wherein the benzalkonium to extract the carrier and the first sidebands. 前記光フィルタは、搬送波と第1番目の側帯波および第2番目の側帯波とを抽出することを特徴とする請求項記載の光送信器。It said optical filter is an optical transmitter according to claim 1, wherein the benzalkonium to extract the carrier and the first sideband wave and the second sideband. 搬送波周波数の光信号を出射するCW(Continuous Wave)光源と、
前記CW光源から出射された搬送波周波数の光信号にデータビットレートのNRZ(Non−return to zero)電気信号を用いてデータ変調を行うデータ変調部と、
前記データ変調部でデータ変調された光信号に前記データビットレートの1/2となる周波数を有する1つの電気クロック信号のみを用いて位相変調を施すクロック変調部とを有する光送信器において、
前記クロック変調部の後段に、前記クロック変調部にて位相変調が施された
後の光信号スペクトル帯域幅を前記データビットレート周波数の4倍となる周波数以下に制限する光フィルタを配置し、前記クロック変調部における位相変調指数が概ね0.3π〜0.765πの範囲であることを特徴とする光送信器。
A CW (Continuous Wave) light source that emits an optical signal having a carrier frequency;
A data modulation unit that performs data modulation using an NRZ (Non-return to zero) electrical signal of a data bit rate to an optical signal having a carrier frequency emitted from the CW light source;
An optical transmitter having a clock modulation unit that performs phase modulation using only one electric clock signal having a frequency that is ½ of the data bit rate for the optical signal that is data-modulated by the data modulation unit ;
After the clock modulation unit, phase modulation is performed by the clock modulation unit.
An optical filter for limiting the subsequent optical signal spectral bandwidth to a frequency equal to or lower than four times the data bit rate frequency is disposed, and the phase modulation index in the clock modulation unit is approximately in the range of 0.3π to 0.765π. An optical transmitter characterized by that.
搬送波周波数の光信号を出射するCW(Continuous Wave)光源と、
前記CW光源から出射されたCW光を2分岐する分離手段と、前記分離手段で分岐されたCW光のうちの一方に対してデータビットレートの1/2となる周波数を有する電気クロック信号を用いて、光変調器における消光カーブの極小値をバイアス点とした強度変調を施す手段と、前記分離手段で分岐されたCW光のうちの他方に対してその利得及び位相を可変する手段と、前記強度変調を行った光信号と前記利得および位相を可変した光信号とを合波する多重手段とを含むクロック変調部と、
前記多重手段にて合波された光信号に前記データビットレートのNRZ(Non−return to zero)電気信号を用いてデータ変調を行うデータ変調部とを有する光送信器において、
前記利得および位相を可変する手段は、前記強度変調を施した光信号スペクトル成分の第1番目の側帯波と同程度以下の利得可変範囲、前記強度変調を施した光信号スペクトル成分の第1番目の側帯波のうちの一方と概ね同位相となるように位相調整することを特徴とする光送信器。
A CW (Continuous Wave) light source that emits an optical signal having a carrier frequency;
Separating means for bifurcating the CW light emitted from the CW light source, and an electric clock signal having a frequency that is ½ of the data bit rate for one of the CW light branched by the separating means Means for performing intensity modulation with the minimum value of the extinction curve in the optical modulator as a bias point, means for varying the gain and phase of the other of the CW light branched by the separating means, A clock modulation unit including an optical signal that has undergone intensity modulation and a multiplexing unit that combines the optical signal with variable gain and phase;
An optical transmitter having a data modulation unit for performing data modulation using an NRZ (Non-return to zero) electrical signal of the data bit rate to the optical signal multiplexed by the multiplexing means ;
The means for varying the gain and the phase includes a gain variable range less than or equal to the first sideband of the optical signal spectral component subjected to the intensity modulation, and a first optical signal spectral component subjected to the intensity modulation. The optical transmitter is characterized in that the phase is adjusted so as to be substantially in phase with one of the sideband waves of .
CW(Continuous Wave)光源から出射された搬送波周波数の光信号に対してデータビットレートの1/2となる周波数を有する1つの電気クロック信号のみを用いて位相変調を施す過程と、
前記位相変調が施された光信号に前記データビットレートのNRZ(Non−return to zero)電気信号を用いてデータ変調を行う過程とを有する光変調方法において、
光フィルタにて前記位相変調が施された後の光信号スペクトル帯域幅を前記データビットレート周波数の4倍となる周波数以下に制限し、前記位相変調の位相変調指数が概ね0.3π〜0.765πの範囲であることを特徴とする光変調方法。
A process of performing phase modulation using only one electric clock signal having a frequency that is ½ of the data bit rate with respect to an optical signal having a carrier frequency emitted from a CW (Continuous Wave) light source;
A method of performing data modulation using an NRZ (Non-return to zero) electrical signal of the data bit rate on the optical signal subjected to the phase modulation ;
The optical signal spectral bandwidth after being subjected to the phase modulation by the optical filter is limited to a frequency that is four times the data bit rate frequency, and the phase modulation index of the phase modulation is approximately 0.3π to 0. An optical modulation method having a range of 765π .
前記光フィルタは、搬送波と第1番目の側帯波とを抽出することを特徴とする請求項記載の光変調方法。It said optical filter is an optical modulation method according to claim 6, wherein the benzalkonium to extract the carrier and the first sidebands. 前記光フィルタは、搬送波と第1番目の側帯波および第2番目の側帯波とを抽出することを特徴とする請求項記載の光変調方法。The optical filter carrier and the first sideband wave and the second optical modulation method according to claim 6, wherein the benzalkonium to extract and sideband. CW(Continuous Wave)光源から出射された搬送波周波数の光信号にデータビットレートのNRZ(Non−return to zero)電気信号を用いてデータ変調を行う過程と、
前記データ変調された光信号に前記データビットレートの1/2となる周波数を有する1つの電気クロック信号のみを用いて位相変調を施す過程とを有する光変調方法において、
光フィルタにて、前記位相変調が施された後の光信号スペクトル帯域幅を前記データビットレート周波数の4倍となる周波数以下に制限し、前記位相変調の位相変調指数が概ね0.3π〜0.765πの範囲であることを特徴とする光変調方法。
A process of performing data modulation using an NRZ (Non-return to zero) electrical signal of a data bit rate to an optical signal of a carrier frequency emitted from a CW (Continuous Wave) light source;
A method of performing phase modulation on the data-modulated optical signal using only one electric clock signal having a frequency that is ½ of the data bit rate ;
The optical signal spectral bandwidth after the phase modulation is limited by an optical filter to a frequency that is four times the data bit rate frequency, and the phase modulation index of the phase modulation is approximately 0.3π to 0 A light modulation method characterized by being in the range of .765π .
W(Continuous Wave)光源から出射されたCW光を2分岐する過程と、前記分岐されたCW光のうちの一方に対してデータビットレートの1/2となる周波数を有する電気クロック信号を用いて、光変調器における消光カーブの極小値をバイアス点とした強度変調を施す過程と、記分岐されたCW光のうちの他方に対してその利得及び位相を可変する過程と、前記強度変調を行った光信号と前記利得及び位相を可変した光信号とを合波する過程と、
記合波された光信号に前記データビットレートのNRZ(Non−return to zero)電気信号を用いてデータ変調を行う光変調方法において、
前記利得および位相を可変する過程は、前記強度変調を施した光信号スペクトル成分の第1番目の側帯波と同程度以下の利得可変範囲、前記強度変調を施した光信号スペクトル成分の第1番目の側帯波のうちの一方と概ね同位相となるように位相調整することを特徴とする光変調方法。
A step of 2 branches C W (Continuous Wave) CW light emitted from the light source, using the electric clock signal having a half to become the frequency of the data bit rate for one of the branched optical CW Te, comprising the steps of subjecting the intensity modulation bias point a minimum value of the extinction curve in a light modulator, a process for varying the gain and phase relative to the other of the front SL min Toki been CW light, the intensity A process of combining the modulated optical signal and the optical signal with variable gain and phase;
An optical modulation method for performing data modulation using a NRZ (Non-return to zero) electric signal of the data bit rate before Kigo wave optical signal,
The process of changing the gain and phase includes a gain variable range that is less than or equal to the first sideband of the optical signal spectral component subjected to the intensity modulation, and the first optical signal spectral component subjected to the intensity modulation. A light modulation method characterized in that the phase is adjusted so as to be substantially in phase with one of the sideband waves .
JP2001275853A 2000-09-14 2001-09-12 Optical transmitter and optical modulation method Expired - Fee Related JP3900874B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001275853A JP3900874B2 (en) 2000-09-14 2001-09-12 Optical transmitter and optical modulation method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-280558 2000-09-14
JP2000280558 2000-09-14
JP2001275853A JP3900874B2 (en) 2000-09-14 2001-09-12 Optical transmitter and optical modulation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002164850A JP2002164850A (en) 2002-06-07
JP3900874B2 true JP3900874B2 (en) 2007-04-04

Family

ID=26600040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001275853A Expired - Fee Related JP3900874B2 (en) 2000-09-14 2001-09-12 Optical transmitter and optical modulation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3900874B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004096653A (en) 2002-09-04 2004-03-25 Nec Corp Optical transmitter and optical modulation method to be used therefor
JP4110913B2 (en) 2002-10-11 2008-07-02 三菱電機株式会社 Optical transmitter
KR100469709B1 (en) 2002-11-22 2005-02-02 삼성전자주식회사 Duobinary optical transmitter
JP4149298B2 (en) 2003-03-27 2008-09-10 富士通株式会社 Control device for optical modulator
CN101321021B (en) * 2008-07-17 2011-11-16 上海交通大学 Directly modulated optical differential phase keying modulator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002164850A (en) 2002-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6661976B1 (en) Method and system for single-sideband optical signal generation and transmission
Schmidt et al. Experimental demonstrations of 20 Gbit/s direct-detection optical OFDM and 12 Gbit/s with a colorless transmitter
US7817922B2 (en) Apparatus and method to generate carrier suppressed-return to zero optical signal
JP2711773B2 (en) Optical waveform shaping device
US20080063396A1 (en) Optical Subchannels From a Single Lightwave Source
JP3371857B2 (en) Optical transmission equipment
US20090238568A1 (en) Optical Shaping for Amplification in a Semiconductor Optical Amplifier
US6882802B2 (en) Modulator and method of modulating optical carrier with clock signal before or after the carrier is modulated with data pulse
JP2000249994A (en) Optical modulating device, demodulating device, these methods and optical transceiver
US7346283B2 (en) Method and apparatus for CRZ-DQPSK optical signal generation
US20060013596A1 (en) Bandwidth limited frequency shift keying modulation format
CN109804574B (en) Coding for optical transmission
KR100492971B1 (en) Duobinary optical transmitter
KR100493095B1 (en) Optical transmitting system
JP3900874B2 (en) Optical transmitter and optical modulation method
JP3510995B2 (en) Optical transmission method and optical transmission device
Wettlin et al. Improved Pre-Compensation to Combat Power Fading in IM/DD Systems
JP3487217B2 (en) Optical transmitter and optical transmission device using the same
US7555224B2 (en) Using superimposed ASK label in an all-optical label swapping system and method thereof
EP1716650B1 (en) System for generating optical return-to-zero signals with alternating bi-phase shift
US20090252502A1 (en) Methods and systems for optical communication
US9294199B2 (en) Method for generating an optimized return-to-zero pulse shape against aggressive optical filtering and an optical transmitter implementing the method
US7509056B2 (en) Method and system for generating CS-RZ pulses showing narrow width of bit duration
Bristy et al. Optimization and performance analysis of 32 channel 60 Gbps hybrid mono stage MZM based WDM PON covering 120 km transmission distance
US20040101318A1 (en) Optical transmitter with tap type optical filters

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041012

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051004

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051128

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060815

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060914

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061006

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060914

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20061023

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees