(57)【要約】【課題】  伝送距離の相違による信号劣化を低減する。【解決手段】  ＣＰＵ３８は、ＯＬＴ１０からの距離情報に従い、上り光信号を発生するレーザダイオード５０のバイアス電流とパルス振幅を決定する。ＣＰＵ３８は、許可された送信タイムスロットに許可された送信タイムスロットに上り光信号を光ファイバ１６−１に出力できるように、上りバッファ４２のデータを駆動回路４４に読み出す。駆動回路４４は、上りバッファ４２からの電気信号を、ＣＰＵ３８により指示されたパルス振幅の駆動電流に変換する。バイアス電流発生回路４６は、ＣＰＵ３８により指示されたバイアス電流を発生する。加算器４８は、バイアス電流発生回路４６からのバイアス電流に、駆動回路４４からのパルス電気信号を加算し、その加算結果を駆動信号としてレーザダイオード５０に印加する。【選択図】  図１
2008072638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のユーザ光終端装置（１８−１〜１８−ｎ）が、センター光終端装置（１０）までの光伝送路（１２，１４，１６−１〜１６−ｎ）の一部を共用する光伝送システムであって、
各ユーザ光終端装置（１８−１〜１８−ｎ）が、
上り信号に従い駆動信号を発生する駆動回路（４４，４６，４８）と、
当該駆動信号に従い、上り光信号を発生する発光素子（５０）と、
当該センター光終端装置からの指示に応じて、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方を制御する制御手段（３８，３８ｂ）
とを具備することを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
当該センター光終端装置からの当該指示が、当該ユーザ光終端装置までの距離情報を含み、
当該制御手段が、当該距離情報に応じて、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
当該センター光終端装置からの当該指示が、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方の制御値を含み、
当該制御手段が、当該制御値に従い、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４】
更に、波長分散を変更可能な波長分散補償素子であって、当該上り光信号に波長分散を与える波長分散補償素子（７０）を具備し、
当該制御手段（３８ｂ）が更に、当該センター光終端装置からの当該指示に応じて、当該波長分散補償素子の当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項５】
当該センター光終端装置からの当該指示が、当該ユーザ光終端装置までの距離情報を含み、
当該制御手段が、当該距離情報に応じて、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方、並びに、当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の光伝送システム。
【請求項６】
当該センター光終端装置からの当該指示が、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方、並びに当該波長分散の制御値を含み、
当該制御手段が、当該制御値に従い、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方、並びに当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の光伝送システム。
【請求項７】
複数のユーザ光終端装置（１８−１〜１８−ｎ）が、センター光終端装置（１０）までの光伝送路（１２，１４，１６−１〜１６−ｎ）の一部を共用する光伝送システムであって、
各ユーザ光終端装置（１８−１〜１８−ｎ）が、
上り信号に従い駆動信号を発生する駆動回路（６０）と、
当該駆動信号に従い、上り光信号を発生する発光素子（６２）と、
波長分散を変更可能な波長分散補償素子であって、当該上り光信号に波長分散を与える波長分散補償素子（６４）と、
当該センター光終端装置からの指示に応じて、当該波長分散補償素子の当該波長分散を制御する制御手段（３８ａ）
とを具備することを特徴とする光伝送システム。
【請求項８】
当該センター光終端装置からの当該指示が、当該ユーザ光終端装置までの距離情報を含み、
当該制御手段が、当該距離情報に応じて当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項９】
当該センター光終端装置からの当該指示が、当該波長分散補償素子の波長分散の制御値を含み、
当該制御手段が、当該制御値に従い当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項１０】
当該センター光終端装置は、各ユーザ光終端装置までの距離情報をラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）として保持する手段（１０ｂ）を具備することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の光伝送システム。
【請求項１１】
対向光終端装置（１０）からの下り光信号を受光し、電気信号に変換する受光器（３２）と、
上り信号に従い駆動信号を発生する駆動回路（４４，４６，４８）と、
当該駆動信号に従い、上り光信号を発生する発光素子（５０）と、
当該上り光信号を、当該対向光終端装置に接続する光伝送路に出力し、当該光伝送路からの当該下り光信号を当該受光器（３２）に転送する光カップラ（３０）と、
当該受光器（３２）の出力電気信号に含まれる当該対向光終端装置からの指示及び情報に応じて、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方を制御する制御手段（３８，３８ｂ）
とを具備することを特徴とする光終端装置。
【請求項１２】
当該対向光終端装置からの当該指示が、当該光終端装置までの距離情報を含み、
当該制御手段が、当該距離情報に応じて、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載の光終端装置。
【請求項１３】
当該対向光終端装置からの当該指示が、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方の制御値を含み、
当該制御手段が、当該制御値に従い、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載の光終端装置。
【請求項１４】
更に、当該発光素子と当該光カップラとの間に配置される波長分散を変更可能な波長分散補償素子であって、当該上り光信号に波長分散を与える波長分散補償素子（７０）を具備し、
当該制御手段（３８ｂ）が更に、当該対向光終端装置からの当該指示に応じて、当該波長分散補償素子の当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載の光終端装置。
【請求項１５】
当該対向光終端装置からの当該指示が、当該光終端装置までの距離情報を含み、
当該制御手段が、当該距離情報に応じて、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方、並びに、当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項１４に記載の光終端装置。
【請求項１６】
当該対向光終端装置からの当該指示が、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方、並びに当該波長分散の制御値を含み、
当該制御手段が、当該制御値に従い、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方、並びに当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項１４に記載の光終端装置。
【請求項１７】
当該光終端装置が、複数のユーザ光終端装置（１８−１〜１８−ｎ）が、センター光終端装置までの光伝送路（１２，１４，１６−１〜１６−ｎ）の一部を共用する光伝送システムにおける当該ユーザ光終端装置であり、当該対向光終端装置が当該センター光終端装置であることを特徴とする請求項１１乃至１６の何れか１項に記載の光終端装置。
【請求項１８】
対向光終端装置（１０）からの下り光信号を受光し、電気信号に変換する受光器（３２）と、
上り信号に従い駆動信号を発生する駆動回路（６０）と、
当該駆動信号に従い、上り光信号を発生する発光素子（６２）と、
波長分散を変更可能な波長分散補償素子であって、当該上り光信号に波長分散を与える波長分散補償素子（６４）と、
当該波長分散補償素子の出力光信号を、当該対向光終端装置に接続する光伝送路に出力し、当該光伝送路からの当該下り光信号を当該受光器（３２）に転送する光カップラ（３０）と、
当該受光器（３２）の出力電気信号に含まれる当該対向光終端装置からの指示及び情報に応じて、当該波長分散補償素子の当該波長分散を制御する制御手段（３８ａ）
とを具備することを特徴とする光終端装置。
【請求項１９】
当該対向光終端装置からの当該指示が、当該光終端装置までの距離情報を含み、
当該制御手段が、当該距離情報に応じて当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項１８に記載の光終端装置。
【請求項２０】
当該対向光終端装置からの当該指示が、当該波長分散補償素子の波長分散の制御値を含み、
当該制御手段が、当該制御値に従い当該波長分散を制御する
ことを特徴とする請求項１８に記載の光終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム及び光終端装置に関し、より具体的には、複数のユーザで光伝送路の一部を共用する光伝送システム、並びに、そのような光伝送システムに利用可能な光終端装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のユーザで光伝送路の一部を共用する光伝送システムとして、光伝送路上に受動光分波器を配置したＰＯＮ（Passive Optical network）システムが周知である。ＰＯＮシステムでは、交換局等に設置されるセンター光終端装置（Optical  Line  Terminal：ＯＬＴ）が、複数のユーザ光終端装置（Optical Network Unit：ＯＮＵ）による上り信号伝送を時分割多元アクセス（Time Division Multiple Access：ＴＤＭＡ）で制御する。
【０００３】
図２は、ＰＯＮシステムの概略構成図を示す。ＯＬＴ１１０は、上位ネットワークに接続すると共に、光ファイバ１１２を介して光カップラ１１４に接続する。光カップラ１１４は、光ファイバ１１６−１を介して光カップラ１１８−１に接続し、光カップラ１１６−２を介して光カップラ１１８−２に接続する。光カップラ１１８−１は、光ファイバ１２０−１を介してＯＮＵ１２２−１に接続し、光ファイバ１２０−２を介してＯＮＵ１２２−２に接続し、光ファイバ１２０−３を介してＯＮＵ１２２−３に接続する。光カップラ１１８−２は、光ファイバ１２０−４を介してＯＮＵ１２２−４に接続し、光ファイバ１２０−５を介してＯＮＵ１２２−５に接続する。一般に、光ファイバ１１６−１，１１６−２，１２０−１，１２０−２，１２０−３，１２０−４，１２０−５の長さは異なる。
【０００４】
光カップラ１１４は、光ファイバ１１２からの光を分割し、各分割光を光ファイバ１１６−１，１１６−２に出力し、また、光ファイバ１１６−１〜１１６−２からの光を光ファイバ１１２に出力する受動光素子である。他の光カップラ１１８，１１８−２も同様の受動光素子からなる。
【０００５】
ＯＬＴ１１０が光ファイバ１１２に出力する下り光信号は、光ファイバ１１２を伝搬して光カップラ１１４に入射し、光カップラ１１４で２分割される。光カップラ１１４で分割された一方の下り光信号は、光ファイバ１１６−１、光カップラ１１８−１、光ファイバ１２０−１，１２０−２，１２０−３を介して、各ＯＮＵ１２２−１，１２２−２，１２２−３に入射し、光カップラ１１４で分割された他方の下り光信号は、光ファイバ１１６−２、光カップラ１１８−２、光ファイバ１２０−４，１２０−５を介して各ＯＮＵ１２２−４，１２２−５に入射する。各ＯＮＵ１２２−１，１２２−２，１２２−３，１２２−４，１２２−５は、入射した下り光信号を電気信号に変換し、自己宛の信号のみを取り込む。
【０００６】
ＰＯＮシステムは、受動素子の合分波用光部品である光カップラ１１４，１１８−１，１１８−２を用いて、複数のＯＮＵ１２２−１〜１２２−５を一台のＯＬＴ１１０で収容する1対多のトポロジー構成となっている。経済的な光アクセスネットワークの構築が可能となるので、現在、広く適用されている。下り方向では、ＯＬＴ１１０より送信された下り光信号は、光ファイバ１１２，１１６−１，１１６−２，１２０−１〜１２０−５及び光カップラ１１４，１１８−１，１１８−２を介して全てのＯＮＵ１２２−１〜１２２−５に配信され、各ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５は、自分宛のフレームを選択的に取り込む。この選択のために、フレームのプリアンブル部に埋め込まれた論理識別子（Logical Link ID：ＬＬＩＤ）を用いる。ＩＥＥＥ  ８０２．３ａｈ規格として標準化されたＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet Passive Optical Network）ではＬＬＩＤにより、物理的な1対多の共有型構成を論理的な1対1の接続形態に変換し、ＬＬＩＤ単位で伝送を制御する。Ethernetは登録商標である。上り方向では、各ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５からの上り光信号が光カップラ１１４，１１８−１，１１８−２で合流するので、ＯＬＴ１１０が決定・通知したタイミングで各ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５が光信号を送信する時分割多元アクセスにより、各上り光信号間の衝突を回避している。
【０００７】
ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５の出力する上り光信号は、下り光信号とは逆方向に、光ファイバ１２０−１〜１２０−５、光カップラ１１８−１，１１８−２、光ファイバ１１６−１，１１６−２、光カップラ１１４、及び光ファイバ１１２を伝搬して、ＯＬＴ１１０に入射する。例えば、ＯＮＵ１２２−１の出力する上り光信号は、光ファイバ１２０−１、光カップラ１１８−１、光ファイバ１１６−１、光カップラ１１４及び光ファイバ１１２を伝搬して、ＯＬＴ１１０に入射する。
【０００８】
また、上り伝送に、ユーザ毎に異なる波長を使用するＷＤＭ方式の光伝送システムも知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＰＯＮシステムでは、一般に、各ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５とＯＬＴ１１０との間の距離が互いに異なる。従って、各ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５が受信するＯＬＴ１１０からの下り光信号の累積波長分散量は、距離差に起因して異なり、同様に、ＯＬＴ１１０が受信する各ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５からの上り光信号の累積波長分散量も、距離差に起因して異なる。累積波長分散は、光信号の波形を劣化させ、信号の符号誤り率特性を劣化させる。
【００１０】
システム構築上、ＯＬＴ１１０には高価な技術又はデバイスを適用できるが、ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５は安価な構成にしたい。ＯＬＴ１１０には、累積波長分散の影響を受けにくくするような高価な技術又はデバイスを導入できるので、下り光信号に対する累積波長分散への対応が比較的容易である。これに対し、ＯＮＵ１２２−１〜１２２−５には、上り光信号を生成するのに、レーザダイオードの直接変調等、低コストの技術が使用されることと、ユーザ宅には同一構成のＯＮＵを配置したいことから、上り光信号に対する累積波長分散への対策が難しい。伝送速度が高速になればなるほど、累積波長分散による信号劣化が顕著になる。
【００１１】
本発明は、このような上り光信号の累積波長分散による信号劣化を緩和する光伝送システム及びユーザ光終端装置を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る光伝送システムは、複数のユーザ光終端装置が、センター光終端装置までの光伝送路の一部を共用する光伝送システムであって、各ユーザ光終端装置が、上り信号に従い駆動信号を発生する駆動回路と、当該駆動信号に従い、上り光信号を発生する発光素子と、当該センター光終端装置からの指示に応じて、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る光伝送システムは、複数のユーザ光終端装置が、センター光終端装置までの光伝送路の一部を共用する光伝送システムであって、各ユーザ光終端装置が、上り信号に従い駆動信号を発生する駆動回路と、当該駆動信号に従い、上り光信号を発生する発光素子と、波長分散を変更可能な波長分散補償素子であって、当該上り光信号に波長分散を与える波長分散補償素子と、当該センター光終端装置からの指示に応じて、当該波長分散補償素子の当該波長分散を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る光終端装置は、対向光終端装置からの下り光信号を受光し、電気信号に変換する受光器と、上り信号に従い駆動信号を発生する駆動回路と、当該駆動信号に従い、上り光信号を発生する発光素子と、当該上り光信号を、当該対向光終端装置に接続する光伝送路に出力し、当該光伝送路からの当該下り光信号を当該受光器に転送する光カップラと、当該受光器の出力電気信号に含まれる当該対向光終端装置からの指示及び情報に応じて、当該駆動信号のバイアス及びパルス振幅の少なくとも一方を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る光終端装置は、対向光終端装置からの下り光信号を受光し、電気信号に変換する受光器と、上り信号に従い駆動信号を発生する駆動回路と、当該駆動信号に従い、上り光信号を発生する発光素子と、波長分散を変更可能な波長分散補償素子であって、当該上り光信号に波長分散を与える波長分散補償素子と、当該波長分散補償素子の出力光信号を、当該対向光終端装置に接続する光伝送路に出力し、当該光伝送路からの当該下り光信号を当該受光器に転送する光カップラと、当該受光器の出力電気信号に含まれる当該対向光終端装置からの指示及び情報に応じて、当該波長分散補償素子の当該波長分散を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光伝送路の累積波長分散の相違を送信側で緩和しておくので、ＴＤＭＡを利用しつつ、高速又は長距離の光伝送を構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。図１には、ＯＮＵ１８−１の内部構成を詳細に図示してあるが、他のＯＮＵ１８−２〜１８−ｎの内部構成も、基本的にＯＮＵ１８−１と同じである。以下では、ＯＮＵ１８−１を例にＯＮＵ１８−１〜１８−ｎの内部動作を説明する。
【００１９】
ＯＬＴ１０は、上位ネットワークに接続すると共に、光ファイバ１２を介して光カップラ１４に接続する。光カップラ１４は、それぞれ光ファイバ１６−１〜１６−ｎを介してＯＮＵ１８−１〜１８−ｎに接続する。光カップラ１４は、光ファイバ１２からの光出力をｎ等分に分割して、各分割光を光ファイバ１６−１〜１６−ｎに出力し、光ファイバ１６−１〜１６−ｎからの光を光ファイバ１２に出力する受動光素子である。各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎには、１００Ｂａｓｅ−ＴＸ等のＬＡＮケーブルを介して、例えばパーソナルコンピュータ２０−１〜２０−ｎ又はホームゲートウェイが接続する。図２に例示したように、ＯＬＴ１０とＯＮＵ１８−１〜１８−ｎの間に、複数の光カップラが介在することもある。光ファイバ１６−１〜１６−ｎの長さは、一般に異なる。
【００２０】
ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎとの間にサービス（例えば、ＶｏＩＰ、ＶＯＤ（Video-On-Demand）及びデータ通信等）毎の複数の論理リンクを設定し、各論理リンクを固有の識別子（論理リンク識別子）ＬＬＩＤで管理する。各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎは、送信したいデータあるとき、Ｒｅｐｏｒｔフレームにより、ＯＬＴ１０に送信の許可を求める。ＯＬＴ１０は、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎからのＲｅｐｏｒｔフレームによる送信要求を収集し、Ｇａｔｅフレームにより各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎに上り光信号を出力できる送信タイムスロットを通知する。即ち、ＯＬＴ１０は、ＴＤＭＡにより各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎの上り光信号送信タイミングと期間を制御し、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎは、ＯＬＴ１０により許可された送信タイムスロットに上り光信号を出力する。このＴＤＭＡの制御のために、ＯＬＴ１０のＣＰＵ１０ａは、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎとの間の伝送距離に関する情報、具体的にはＲＴＴ（Round Trip Time）値を事前に収集し、距離テーブル１０ｂに格納する。
【００２１】
ＯＬＴ１０は、上位ネットッワークからＰＣ２０−１〜２０−ｎに向けたデータ信号と、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎを管理するための各種の制御信号を搬送する波長λ１の下り光信号を光ファイバ１２に出力する。制御信号は、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎの送信タイムスロットを指示する信号と、ＯＬＴ１０とＯＮＵ１８−１〜１８−ｎとの間の距離を通知する信号を含む。例えば、ＯＬＴ１０は、ＯＡＭ（Operation And Maintenance）フレームを用いることで、ＯＬＴ１０までの距離情報を各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎに通知する。
【００２２】
ＯＬＴ１０から出力される下り光信号は、光ファイバ１２を介して光カップラ１４に入射し、光カップラ１４で光出力がｎ等分される。光カップラ１４でｎ分割された各下り光信号は、光ファイバ１６−１〜１６−ｎを介して、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎに入射する。
【００２３】
各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎでは、ＷＤＭ光カップラ３０が、光ファイバ１６−１〜１６−ｎから入射する下り光信号を受光器３２に供給する。受光器３２は、いわゆるフォトダイオードからなり、下り光信号を電気信号に変換する。分割装置（ＤＩＶ）３４は、受光器３２からの下り電気信号のうち、データ信号をＬＡＮインターフェース３６に供給し、制御信号をＣＰＵ３８に供給する。このようにして、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ１８−１の上り光信号の送信タイムスロットをＯＮＵ１８−１に指示し、ＯＬＴ１０とＯＮＵ１８−１との間の距離情報をＯＮＵ１８−１に通知する。ＣＰＵ３８が、ＰＣ２０−１の利用サービスと利用帯域量等を知るために下りデータ信号を覗き見又は監視する必要がある場合、分割装置３４は、ＬＡＮインターフェース３６への下りデータ信号の全部又は一部、例えばヘッダ部をＣＰＵ３８にも供給する。
【００２４】
ＬＡＮインターフェース３６は、分割装置３４からの下りデータを、接続するＰＣ２０−１〜２０−ｎに出力する。ＬＡＮインターフェース３６はまた、ＰＣ２０−１〜２０−ｎからの上りデータを分割／多重装置（ＤＩＶ／ＭＵＸ）４０に供給する。図示を省略してあるが、分割装置３４とＬＡＮインターフェース３６の間には、データフレーム構成をＰＯＮシステム用からＬＡＮ用に変更するフレーム変更手段が配置され、分割／多重装置４０と上りバッファ４２の間には、データフレーム構成をＬＡＮ用からＰＯＮシステム用に変更するフレーム変更手段が配置される。このようなフレーム変更手段は、分割／多重装置４０、または上りバッファ４２に内蔵されることもある。
【００２５】
分割／多重装置４０は、ＬＡＮインターフェース３６からの上りデータを上りバッファ４２に供給する。ＣＰＵ４０が、ＰＣ２０−１〜２０−ｎの利用サービスと利用帯域量を監視する必要がある場合、分割／多重装置４０は、ＬＡＮインターフェース３６からの上りデータ信号の全部又は一部、例えばヘッダ部をＣＰＵ４０に供給する。ＣＰＵ４０はまた、ＯＬＴ１０（又は上位ネットワーク）への制御信号を分割／多重装置４０に供給する。
【００２６】
ＣＰＵ３８は、ＯＬＴ１０からの距離情報に従い、上り光信号の好ましい変調特性、具体的にはバイアス電流とパルス振幅を決定する。傾向として、ＯＬＴ１０との間の距離が遠い程、バイアス電流を大きくし、及び／又は、パルス振幅を小さくする。バイアス電流とパルス振幅の一方のみを制御してもよい。また、距離情報に応じて、バイアス電流又はパルス振幅を連続的に制御しても、離散的に制御しても良い。極端な例として、バイアス電流値をレーザダイオード５０のレーザ発振閾値電流よりも大きくしても良い。
【００２７】
レーザダイオードの直接変調の場合、バイアス電流を大きくすると、消光比が小さくなるが、チヤーピングも小さくなる。チャーピングが小さいと、波長分散の影響が少なくなり、波長分散に起因する信号劣化も低減する。即ち、高速伝送時に信号劣化要因として波長分散が支配的な場合、消光比を犠牲にしてもチャーピングが小さくなるようにバイアスを高くすることで、信号劣化を低減できる。
【００２８】
ＣＰＵ３８は、許可された送信タイムスロットに上り光信号を光ファイバ１６−１に出力できるように、上りバッファ４２のデータを駆動回路４４に読み出す。駆動回路４４は、上りバッファ４２からの電気信号を、ＣＰＵ３８により指示されたパルス振幅の駆動電流に変換する。また、バイアス電流発生回路４６は、ＣＰＵ３８により指示されたバイアス電流を発生する。加算器４８は、バイアス電流発生回路４６からのバイアス電流に、駆動回路４４からのパルス電気信号を加算し、その加算結果を駆動信号としてレーザダイオード５０に印加する。これにより、レーザダイオード５０は、上りデータ又は制御信号を搬送する波長λ２の上り光信号を発生する。波長λ２は、下り光信号の波長λ１とは異なる。
【００２９】
図３は、バイアス電流がレーザダイオード５０の閾値電流Ｉｔｈに等しい場合の、レーザダイオード５０の駆動電流と出力光の関係を示す。図４は、バイアス電流がレーザダイオード５０の閾値電流Ｉｔｈよりも高い場合の、レーザダイオード５０の駆動電流と出力光の関係を示す。図３及び図４の（ａ）は、レーザダイオード５０の電流対出力光パワーの特性図を示し、（ｂ）は、加算器４８の出力電流、即ちレーザダイオード５０の駆動電流の時間変化を示し、（ｃ）は、レーザダイオード５０の出力光パワーの時間変化を示す。
【００３０】
レーザダイオード５０の出力光、即ち、上り光信号は、ＷＤＭ光カップラ３０に印加される。ＷＤＭ光カップラ３０は、レーザダイオード５０からの上り光信号を光ファイバ１６−１に出力する。他のＯＮＵ１８−２〜１８−ｎも同様に、ＯＬＴ１０により許可された送信タイムスロットに、上り光信号をそれぞれ光ファイバ１６−２〜１６−ｎに出力する。
【００３１】
各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎの出力する上り光信号は、光ファイバ１６−１〜１６−ｎ、光カップラ１４及び光ファイバ１２を伝搬して、ＯＬＴ１０に入射する。
【００３２】
光ファイバ１６−１〜１６−ｎの長さは一般的には異なるので、光ファイバ１６−１〜１６−ｎによる伝送損失及び波長分散が一般的には異なる。これにより、ＯＬＴ１０に光ファイバ１２から入射する光信号は、伝送距離に起因する信号劣化量がＯＮＵ１８−１〜１８−ｎ毎に異なるバースト信号列になる。光ファイバ損失による信号劣化については、バースト信号毎に高速に同期を確立する技術や異なる光強度信号に対して正確に”１”（光あり）と”０”（光なし）を2値判定する光バースト受信技術をＯＬＴ１０に適用する。
【００３３】
波長分散による信号劣化について、本実施例では、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎにおいて、伝送距離に応じて予め直接変調の変調条件を調整しているので、ＯＬＴ１０に入射する段階で、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎ毎の波長分散による信号劣化量を低減できる。これにより、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎとＯＬＴ１０との距離の相違に関わらず、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎに対して上りに対して高速なデータ伝送を実現できる。
【００３４】
光ファイバの波長分散値は、使用される光ファイバに依存する。ＯＬＴ１０は、使用される光ファイバの波長分散値を上位ネットワークから取得できる。この情報を利用する場合、ＯＬＴ１０のＣＰＵ１０ａが、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎまでの光伝送路に使用される光ファイバの長さ及び累積波長分散を考慮して、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎで調整すべきバイアス電流及びパルス振幅を決定できる。決定した制御値をＯＬＴ１０が各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎに通知するように図１に示す実施例を変更することで、より精密に上り光信号に対する波長分散の影響を軽減できる。このケースでは、ＣＰＵ１０ａが、距離情報から制御値（バイアス電流及び／又はパルス振幅）を決定する決定手段となり、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎのＣＰＵ３８は、ＯＬＴ１０からの制御値を駆動回路４４及びバイアス電流発生回路４６に中継する中継装置となる。
【実施例２】
【００３５】
図５は、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎの変更例の概略構成ブロック図を示す。図５に示す実施例のＯＮＵ１８ａでは、光ファイバ１６−１〜１６−ｎの波長分散による影響を、光分散補償素子６４により事前に光学的に補償する。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。相違部分を詳細に説明する。
【００３６】
ＣＰＵ３８ａは、ＯＬＴ１０からの距離情報に応じて、光分散補償素子６４の分散補償量を決定し、その分散補償量に光分散補償素子６４を制御する。光分散補償素子６４は例えば、分散補償光ファイバ、エタロン又はＶＩＰＡ（Virtually Imaged Phased Array）などの分散補償デバイス、位相変調器、若しくは、光フィルタによるスペクトルスプライシングなどからなり、熱的又は電気的に分散補償量を変更可能である。
【００３７】
駆動回路６０は上りバッファ４２からのデータ信号から一定パルス振幅及び一定バイアス値の駆動信号を生成し、その駆動信号でレーザダイオード６２を駆動する。これにより、レーザダイオード６２は、上り光信号を生成する。レーザダイオード６２から出力される上り光信号は、光分散補償素子６４により分散を付与されて、ＷＤＭ光カップラ３０に印加される。
【００３８】
以後の動作及び、その他の動作は、図１に示す実施例と同じであるので、説明を省略する。
【００３９】
本実施例では、光分散補償素子６４で付与する波長分散量を、伝送する光ファイバ１６−１〜１６−ｎの波長分散を相殺する量に設定することで、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎのＯＬＴ１０までの距離差に基づく上り信号品質のばらつきを解消できる。
【実施例３】
【００４０】
図６は、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｎの別の変更例の概略構成ブロック図を示す。図６に示す実施例のＯＮＵ１８ｂは、いわば、図１に示す構成と図５に示す構成を組み合わせである。換言すると、図１に示すＯＮＵ１８−１に、光分散補償素子７０を追加して、ＣＰＵ３８ｂは、ＯＬＴ１０からの距離情報又は制御値に従い、駆動回路４４のパルス振幅、バイアス電流発生回路４６のバイアス電流値、及び光分散補償素子７０の分散量を制御する。例えば、光分散補償素子７０を粗調に使用し、パルス振幅及び／又はバイアス電流を微調に使用する。
【００４１】
何れの実施例も、レーザダイオード５０を強度変調しているが、位相変調で上り信号を伝送する場合にも、本発明は、適用可能である。位相変調の場合には、光ファイバ伝送路の距離又は累積波長分散の相違に応じて、その相違を解消するように位相変調量を制御する。
【００４２】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】従来のＰＯＮシステムの基本構成図である。
【図３】バイアス電流がレーザダイオード５０の閾値電流Ｉｔｈに等しい場合の、レーザダイオード５０の駆動電流と出力光の関係を示す模式図である。
【図４】バイアス電流がレーザダイオード５０の閾値電流Ｉｔｈよりも高い場合の、レーザダイオード５０の駆動電流と出力光の関係を示す模式図である。
【図５】ＯＮＵの第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図６】ＯＮＵの第３実施例の概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０：ＯＬＴ
１２：光ファイバ
１４：光カップラ
１６−１〜１６−ｎ：光ファイバ
１８−１〜１８−ｎ，１８ａ，１８ｂ：ＯＮＵ
２０−１〜２０−ｎ：パーソナルコンピュータ
３０：ＷＤＭ光カップラ
３２：受光器
３４：分割装置（ＤＩＶ）
３６：ＬＡＮインターフェース
３８，３８ａ，３８ｂ：ＣＰＵ
４０：分割／多重装置
４２：上りバッファ
４４：駆動回路
４６：バイアス電流発生回路
４８：加算器
５０：レーザダイオード
６０：駆動回路
６２：レーザダイオード
６４：光分散補償素子
７０：光分散補償素子
１１０：ＯＬＴ
１１２：光ファイバ
１１４：光カップラ
１１６−１，１１６−２：光ファイバ
１１８−１，１１８−２：光カップラ
１２０−１〜１２０−５：光ファイバ
１２２−１〜１２２−５：ＯＮＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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