(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＷ発振光を出力するレーザ光源と、
前記ＣＷ光を強度変調する第１の光強度変調器と、
前記第１の光強度変調器の出力光を強度変調する第２の光強度変調器と、
前記第２の光強度変調器の出力光を偏光変調する偏光変調器
を備え、
前記第２の光強度変調器に印加する変調信号は、ＮＲＺ符号の信号であり、
前記第１の強度変調器に印加する変調信号は、前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号であり、
前記偏光変調器に印加する変調信号は、前記第２の光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号である
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
ＣＷ発振光を出力するレーザ光源と、
前記ＣＷ光を強度変調する第１の光強度変調器と、
前記第１の光強度変調器の出力光を強度変調する第２の光強度変調器と、
前記第２の光強度変調器の出力光を偏光変調する偏光変調器
を備え、
前記第２の光強度変調器に印加する変調信号は、ＮＲＺ符号の信号であり、
前記第１の強度変調器に印加する変調信号は、前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号であり、
前記偏光変調器に印加する変調信号は、前記第１の光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号である
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項３】
前記偏光変調器と、請求項１に記載の前記第２の光強度変調器、または請求項２に記載の前記第１の光強度変調器との間に、さらに前記クロック信号の位相を調整する手段を備えていることを特徴とする光送信装置。
【請求項４】
請求項１または３に記載の前記第２の強度変調器、または請求項２または３に記載の前記第１の強度変調器に印加する変調信号である前記クロック信号は、さらに前記ＮＲＺ符号の信号に対して位相を調整する手段を介して印加されることを特徴とする光送信装置。
【請求項５】
ＣＷ発振光を出力するレーザ光源とレーザ光を変調する第１の光強度変調器と第２の光強度変調器と光位相変調器を備え、
前記３つの光変調器は前記レーザ光の透過方向に直列に配列され、
前記第１の光強度変調器に印加する変調信号は、ＮＲＺ符号の信号であり、
前記第２の光強度変調器に印加する変調信号は、前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号であり、
前記光位相変調器に印加する変調信号は、前記第２の光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号である
ことを特徴とする光送信装置。
【請求項６】
前記光位相変調器と前記第２の光強度変調器との間に、さらに前記クロック信号の位相を調整する手段を備えていることを特徴とする前記請求項５記載の光送信装置。
【請求項７】
前記第２の強度変調器に印加する変調信号である前記クロック信号は、さらに前記ＮＲＺ符号の信号に対して位相を調整する手段を介して印加されることを特徴とする前記請求項５または６記載の光送信装置。
【請求項８】
ＣＷ発振光を出力するレーザ光源と、レーザ光を変調する第１の光強度変調器と、第２の光強度変調器と光位相変調器または偏光変調器のどちらかである第３の光変調器を備え、前記３つの光変調器は前記レーザ光の透過方向に直列に配列された光送信装置における光送信方法であって、
前記第１または第２のどちらかの光強度変調器には、ＮＲＺ符号の信号を印加し、
前記ＮＲＺ符号の変調信号が印加された光強度変調器とは別なる前記光強度変調器には、前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号を印加し、
前記第３光変調器には、前記ＲＺ符号のクロック信号を印加した光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号を印加する
ことを特徴とする光送信方法。
【請求項９】
前記ＲＺ符号のクロック信号を印加した光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号は、位相を調整する手段を介して前記第３の光変調器に印加される、
ことを特徴とする前記請求項８記載の光送信方法。
【請求項１０】
前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号は、前記ＮＲＺ符号の信号に対して位相を調整する手段を介して前記クロック信号を印加する光変調器に印加される
ことを特徴とする前記請求項８または９記載の光送信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長距離、高速の光伝送システムのための光送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光増幅器を多中継した光ファイバ伝送路を長距離伝送する場合、光ファイバの非線形性や光増幅器の偏光依存性等により光信号が劣化し、伝送特性が劣化する。このような伝送信号の波形劣化を低減し、伝送特性を改善する方法として、光送信装置において、送信すべきデータ信号に同期して高速偏波スクランブラによる偏波変調を掛け、同時に光パルスのＲＺ波形化を行う方法が知られている。
【０００３】
図３に従来の光送信装置のブロック図を示す。レーザ光源１０と、レーザ光源のＣＷ発振光をＮＲＺデータ信号によって強度変調するデータ変調器１１と、ＮＲＺデータ信号によって変調された信号光をＲＺパルス化するＲＺパルス変調器１２と、ＲＺパルス変調器の光出力に偏波スクランブルを掛ける高速偏波スクランブラ１３とにより光回路は構成され、ＲＺパルス変調器１２に印加するＲＺパルス変調クロック（ＣＬＫ）信号と高速偏波スクランブラ１３に印加する駆動ＣＬＫ信号は、ＮＲＺデータ信号からクロック抽出部１４によってＣＬＫ抽出され、分岐部１９で分岐され、それぞれの位相調整部１５１と１５２によって位相調整された後、振幅増幅器１６２及び１６３によって所要の電圧レベルに増幅されて印加され、異なる終端器１８２、１８３で終端されている。
従来の光送信装置では、ＲＺパルス変調器１２に印加するＲＺパルス変調ＣＬＫ信号と高速偏波スクランブラ１３に印加する駆動ＣＬＫ信号は、１つのＣＬＫ信号を分岐して使用している。分岐によりＣＬＫ信号の振幅が半分となるため、２つの変調手段の所要の電圧振幅値まで高めるのに、振幅増幅器１６２、１６３での増幅利得を大きくする必要がある。振幅増幅器１６２、１６３の増幅利得を大きく設定する結果、環境温度変動等のため、２つの増幅器における位相特性が変動し、２つのＣＬＫ信号間に相対的位相変動が生ずる。ＲＺパルス変調器１２と偏波スクランブラ１３の印加信号に位相のずれを生ずるため、光送信装置の光信号出力のＲＺ光信号に劣化が生じ、伝送特性が劣化する場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の光送信装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、ＲＺパルス変調ＣＬＫ信号と高速偏波スクランブラ駆動ＣＬＫ信号の温度変動による相対的位相変動を小さくして、長距離高速光伝送時における伝送特性劣化を低減し、回路構成を簡易化することにより低消費電力化を図った光送信装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる発明の光送信装置は、ＣＷ発振光を出力するレーザ光源と、前記ＣＷ光を強度変調する第１の光強度変調器と、前記第１の光強度変調器の出力光を強度変調する第２の光強度変調器と、前記第２の光強度変調器の出力光を偏光変調する偏光変調器を備え、前記第２の光強度変調器に印加する変調信号は、ＮＲＺ符号の信号であり、前記第１の強度変調器に印加する変調信号は、前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号であり、前記偏光変調器に印加する変調信号は、前記第２の光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号であることを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係わる発明の光送信装置は、ＣＷ発振光を出力するレーザ光源と、前記ＣＷ光を強度変調する第１の光強度変調器と、前記第１の光強度変調器の出力光を強度変調する第２の光強度変調器と、前記第２の光強度変調器の出力光を偏光変調する偏光変調器を備え、前記第２の光強度変調器に印加する変調信号は、ＮＲＺ符号の信号であり、前記第１の強度変調器に印加する変調信号は、前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号であり、前記偏光変調器に印加する変調信号は、前記第１の光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号であることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係わる発明の光送信装置は、前記偏光変調器と、請求項１に記載の前記第２の光強度変調器、または請求項２に記載の前記第１の光強度変調器との間に、さらに前記クロック信号の位相を調整する手段を備えていることを特徴とする。
また、本発明の請求項４に係わる発明の光送信装置は、請求項１または３に記載の前記第２の強度変調器、または請求項２または３に記載の前記第１の強度変調器に印加する変調信号である前記クロック信号は、さらに前記ＮＲＺ符号の信号に対して位相を調整する手段を介して印加されることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係わる発明の光送信装置は、ＣＷ発振光を出力するレーザ光源とレーザ光を変調する第１の光強度変調器と第２の光強度変調器と光位相変調器を備え、前記３つの光変調器は前記レーザ光の透過方向に直列に配列され、前記第１の光強度変調器に印加する変調信号は、ＮＲＺ符号の信号であり、前記第２の光強度変調器に印加する変調信号は、前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号であり、前記光位相変調器に印加する変調信号は、前記第２の光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号であることを特徴とする。
また、本発明の請求項６に係わる発明の光送信装置は、前記請求項５記載の前記光位相変調器と前記第２の光強度変調器との間に、さらに前記クロック信号の位相を調整する手段を備えていることを特徴とすることを特徴とする。
また、本発明の請求項７に係わる発明の光送信装置は、前記請求項５または６記載の前記第２の強度変調器に印加する変調信号である前記クロック信号は、さらに前記ＮＲＺ符号の信号に対して位相を調整する手段を介して印加されることを特徴とすることを特徴とする。
また、本発明の請求項８に係わる発明の光送信方法は、ＣＷ発振光を出力するレーザ光源と、レーザ光を変調する第１の光強度変調器と、第２の光強度変調器と光位相変調器または偏光変調器のどちらかである第３の光変調器を備え、前記３つの光変調器は前記レーザ光の透過方向に直列に配列された光送信装置における光送信方法であって、前記第１または第２のどちらかの光強度変調器には、ＮＲＺ符号の信号を印加し、前記ＮＲＺ符号の変調信号が印加された光強度変調器とは別なる前記光強度変調器には、前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号を印加し、前記第３光変調器には、前記ＲＺ符号のクロック信号を印加した光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号を印加することを特徴とする。
また、本発明の請求項９に係わる発明の光送信方法は、前記請求項８記載の前記ＲＺ符号のクロック信号を印加した光強度変調器を電気的に透過した前記クロック信号は、位相を調整する手段を介して前記第３の光変調器に印加されることを特徴とする。
また、本発明の請求項１に係わる発明の光送信方法は、前記請求項８または９記載の前記ＮＲＺ符号の信号から抽出されたＲＺ符号のクロック信号は、前記ＮＲＺ符号の信号に対して位相を調整する手段を介して前記クロック信号を印加する光変調器に印加される
ことを特徴とする。
【０００６】
【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説明する。
図１に、本発明による光送信装置の第１の実施の形態のブロック図である。光送信装置は、ＣＷレーザ光を発生するレーザ光源１０、ＣＷ光をＮＲＺ光信号に強度変調するデータ変調器１１、データ変調器１１に印加するＮＲＺ電気信号振幅を調整する振幅増幅器１６１、伝送に適したＮＲＺ光波形とするためＮＲＺ電気信号にバイアスを重畳してデータ変調器１１に与えるバイアス部１７１、ＮＲＺ電気信号を終端する終端器１８１、ＮＲＺ電気信号からクロック（ＣＬＫ）信号を抽出して出力するクロック抽出部１４、ＮＲＺ光信号を強度変調してＲＺ光信号化するＲＺパルス変調器１２、ＮＲＺ信号にたいするＲＺパルス変調器に印加するＣＬＫ信号の位相を調整する位相調整部１５１、ＲＺパルス変調器に印加するＣＬＫ信号振幅を所要レベルに調整する振幅増幅器１６２、伝送に適したＲＺ光波形とするためＲＺパルス変調器に印加するＣＬＫ信号にバイアスを与えるバイアス部１７２、ＲＺ光信号に同期させて偏波変調する高速偏波スクランブラ１３、ＲＺパルス変調器を出力するＲＺ光信号にたいする高速偏波スクランブラ駆動ＣＬＫ信号の位相を調整する位相調整部１５２、ＣＬＫ信号振幅を高速偏波スクランブラを駆動するために必要なレベルに調整する振幅増幅器１６３、ＣＬＫ信号を終端する終端器１８２とからなる構成を取っている。
【０００７】
次に本実施形態の動作を説明する。レーザ光源１０はＣＷレーザ光を発生し、データ変調器１１はＣＷ光を振幅増幅器１６１からのＮＲＺ電気信号にてＮＲＺ光信号に光強度変調する。ＲＺパルス変調器１２はＮＲＺ光信号を振幅増幅器１６２からのＲＺパルス変調ＣＬＫ信号にてＲＺ光信号に光強度変調する。高速偏波スクランブラ１３はＲＺ光信号を振幅増幅器１６３からの高速偏波スクランブラ駆動ＣＬＫ信号にて偏波変調を行い、偏波変調されたＲＺ光信号を出力する。
【０００８】
クロック抽出部１４はＮＲＺ電気信号からＣＬＫ信号を抽出する。位相調整部１５１は、ＲＺ光波形が最適となるようにＮＲＺ信号にたいするＣＬＫ信号の位相を調整し、振幅増幅器１６２にてＲＺ光波形が最適となるようにＣＬＫ信号振幅を調整する。バイアス部１７２にてＲＺ光波形が最適となるようにバイアス電圧を与える。
【０００９】
バイアス部１７２からの出力ＣＬＫ信号を高速偏波スクランブラ駆動ＣＬＫ信号として使用する。位相調整部１５２は伝送特性が最適となるようにＲＺ光信号と高速スクランブラ駆動ＣＬＫ信号との間の位相を調整し、振幅増幅部１６３にて伝送特性が最適となるようにＣＬＫ信号振幅を調整する。高速偏波スクランブラ１３からのＣＬＫ電気信号を終端器１８２にて終端する。
【００１０】
この第１の実施形態の構成のポイントである、ＲＺパルス変調ＣＬＫ信号と高速偏波スクランブラ駆動ＣＬＫ信号を同一信号（直列に供給）としているので、変調器駆動のための振幅増幅器１６２及び１６３の増幅度は図２の従来例の分岐して並列供給する構成に比べて低くすることができ、また、２つの変調器の駆動信号の位相変動を決めているのは振幅増幅器１６３のみであって、振幅増幅器１６２は無関係になる。このため、ＲＺパルス変調ＣＬＫ信号と高速偏波スクランブラ駆動ＣＬＫ信号の温度変動による相対的位相変動を極めて小さくすることができ、ＲＺ光信号と高速偏波スクランブラ駆動ＣＬＫ信号をより精度良く同期させることが可能となり、この結果伝送特性が改善するという効果が得られる。
また、図３に示す、従来の光送信装置に比べて低消費電力化でき、従来の光送信装置で必要であったＣＬＫ分岐部１９を削減することができるという効果も得られる。
【００１１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
他の実施形態を図２に示す。その基本的構成は図１に示した第１の実施形態と同様であるが、図１の高速偏波スクランブラ１３による偏波変調を位相変調器による位相変調に置き換えたものである。
【００１２】
光ネットワークの形態によっては、数十Ｇｂｐｓの高速光信号を数十Ｋｍ程度の比較的近距離間を光増幅器を用いずに無中継で伝送するような場合がある。この場合、伝送路の伝送特性は偏光依存性が弱く、これによる波形劣化は小さいが、高ビットレートであるため、伝送路の群速度分散の影響は無視できない。このような光伝送に用いる光送信装置は、偏波変調の機能は必要はないが、群速度分散による波形劣化の影響を小さくするために、光信号のＲＺ化と位相変調によるプリチャープを行うことは有効であることが知られている。このような場合も、ＲＺ光信号の位相とプリチャープのためのＲＺ位相変調の位相を同期させることは、良好な光波形で伝送を行う上に重要である。
【００１３】
図２は、このような目的に適合する光送信装置の形態を表している。光送信装置は、ＣＷレーザ光を発生するレーザ光源１０、ＣＷ光をＮＲＺ光信号に強度変調するデータ変調器１１、データ変調器１１に印加するＮＲＺ電気信号振幅を調整する振幅増幅器１６１、伝送に適したＮＲＺ光波形とするためＮＲＺ電気信号にバイアスを重畳してデータ変調器１１に与えるバイアス部１７１、ＮＲＺ電気信号を終端する終端器１８１、ＮＲＺ電気信号からＣＬＫ信号を抽出して出力するクロック抽出部１４、ＮＲＺ光信号を強度変調してＲＺ光信号化するＲＺパルス変調器１２、ＮＲＺ信号にたいするＣＬＫ信号の位相を調整する位相調整部１５１、ＲＺパルス変調器に印加するＣＬＫ信号振幅を所要レベルに調整する振幅増幅器１６２、伝送に適したＲＺ光波形とするためＲＺパルス変調器に印加するＣＬＫ信号にバイアスを与えるバイアス部１７２、ＲＺ光信号をＲＺ光信号に同期させて位相変調する位相変調器１５、ＲＺパルス変調器を出力するＲＺ光信号にたいする位相変調器駆動ＣＬＫ信号の位相を調整する位相調整部１５２、ＣＬＫ信号振幅を位相変調器を駆動するために必要なレベルに調整する振幅増幅器１６４、ＲＺ電気信号にバイアスを重畳して位相変調器１５に与えるバイアス部１７３、ＣＬＫ信号を終端する終端器１８３とからなる構成を取っている。
【００１４】
この第２の実施形態の構成により、第１の実施形態の場合と同様、変調器駆動のための振幅増幅器１６２及び１６３の増幅度は図３の従来例の構成に比べて低くすることができるため、ＲＺパルス変調ＣＬＫ信号と高速位相変調器駆動ＣＬＫ信号の温度変動による相対的位相変動を極めて小さくすることができ、ＲＺ光信号と高速位相変調器駆動ＣＬＫ信号をより精度良く同期させることが可能となり、この結果伝送特性が改善するという効果が得られる。そして、ＲＺ変調器と位相変調器間の位相変動を支配するのは、振幅増幅器１６３の位相変動特性のみとなり、振幅増幅器１６２の変動は無関係となり、しかも振幅増幅器の増幅度を大きくする必要もないため、位相変動特性がより向上する。また、図３に示した、従来の光送信装置に比べて低消費電力化でき、従来の光送信装置で必要であったＣＬＫ分岐部１９を削減することができるという効果も得られる。
【００１５】
上記の２つの実施例では、ＮＲＺデータ変調の後に光信号のＲＺ化を行っているが、順序を逆にし、ＣＷレーザ光をＲＺ化した後に、ＮＲＺデータ変調を行ってもよい。
【００１６】
また、第１の実施形態では、偏波スクランブラは光送信装置の光出力最終段に位置することは必要であるが、第２の実施形態では、３つの光変調器の偏光依存性が同一であれば、光進行方向への配列順序は任意に定めてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光送信装置は、ＲＺパルス変調ＣＬＫ信号と高速偏波スクランブラまたは位相変調器駆動ＣＬＫ信号を同一信号としているので、ＲＺパルス変調と高速偏波スクランブラまたは位相変調器の駆動回路の温度変動によるＲＺパルス変調ＣＬＫ信号と高速偏波スクランブラまたは位相変調器駆動ＣＬＫ信号の相対的位相変動が小さくなり、伝送信号の光波形劣化を低減し、伝送特性を改善することができる。
さらには、ＣＬＫ信号を分岐する手段の削減を行うことによる回路構成の簡潔化と低消費電力化ができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光送信装置の第１の実施の形態のブロック図。
【図２】本発明の光送信装置の第２の実施の形態のブロック図。
【図３】従来の光送信装置のブロック図。
【符号の説明】
１０    レーザ光源
１１    データ変調器
１２    ＲＺパルス変調器
１３    高速偏波スクランブラ
１４    クロック抽出部
１５    位相変調器
１５１、１５２    位相調整部
１６１、１６２、１６３、１６４    振幅増幅器
１７１、１７２、１７３    バイアス部
１８１、１８２、１８３    終端器
【図１】
0003669492.tif 000002
【図２】
0003669492.tif 000003
【図３】
0003669492.tif 000004