(57)【要約】【課題】ファイバ長に応じて好適に雑音特性を改善することができる光伝送装置における雑音補正回路を提供すること。【解決手段】光ファイバ１０により信号を伝送する光伝送装置１１であって、光ファイバ１０から伝送されてくる光信号を電気信号に変換する受光素子１３と、受光素子１３からの電気信号のレベルに基づいて、光ファイバ１０の長さを検出するファイバ長検出回路１４と、ファイバ長検出回路１４の出力にしたがって、ファイバ長検出回路１４で検出されるファイバ長が大きくなるにつれてバイアス電流が大きくなるように可変するバイアス電流可変回路１９と、バイアス電流可変回路１９の出力を電気／光変換した光信号を光ファイバに供給するレーザダイオードとを含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにより信号を伝送する光伝送装置であって、
前記光ファイバから伝送されてくる光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子からの前記電気信号のレベルに基づいて、前記光ファイバの長さを検出するファイバ長検出回路と、
前記ファイバ長検出回路の出力にしたがって、前記ファイバ長検出回路で検出されるファイバ長が大きくなるにつれてバイアス電流が大きくなるように可変するバイアス電流可変回路と、
前記バイアス電流可変回路の出力を電気／光変換した光信号を前記光ファイバに供給するレーザダイオードと
を含むことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記ファイバ長検出回路の出力にしたがって、前記レーザダイオードから前記光ファイバに供給される前記光信号の変調度を一定に保つように制御する変調度一定回路をさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送装置に関し、特に、光ファイバにより信号を伝送する光伝送装置における雑音特性（ＲＩＮ：Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｎｏｉｓｅ）の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバにより信号を伝送する光伝送技術としては、主信号の周波数帯域以外の周波数で新たに補助信号（監視信号）を用いることにより光の線幅を広くし、ＲＩＮを改善するという技術（たとえば、特許文献１参照。）や、ファイバ長の変化による受光レベルの変化分を補正する技術（たとえば、特許文献２参照。）や、レーザダイオード（ＬＤ）のバイアス電流の変動に起因する光変調度の変化を防ぐ技術（たとえば、特許文献３参照。）等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２６１４８６号公報
【特許文献２】
特開平７−２６４１３９号公報
【特許文献３】
特開平８−２６５２６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献１等に記載の技術は、常時この補助信号を送信していなければならないこと、またレーザダイオードのＲＩＮは改善できず、改善できるＲＩＮは伝送路（ファイバ中）のみであることなどの問題があった。
【０００５】
また、特許文献２や特許文献３等に記載の技術は、ファイバ長（親局−子局間）が長くなるにつれて悪化するＲＩＮを直接補正するものではない。
【０００６】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、ファイバ長に応じて好適に雑音特性を改善することができる光伝送装置における雑音補正回路を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、光ファイバにより信号を伝送する光伝送装置であって、前記光ファイバから伝送されてくる光信号を電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子からの前記電気信号のレベルに基づいて、前記光ファイバの長さを検出するファイバ長検出回路と、前記ファイバ長検出回路の出力にしたがって、前記ファイバ長検出回路で検出されるファイバ長が大きくなるにつれてバイアス電流が大きくなるように可変するバイアス電流可変回路と、前記バイアス電流可変回路の出力を電気／光変換した光信号を前記光ファイバに供給するレーザダイオードとを含むことを特徴とする光伝送装置に存する。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、光ファイバにより信号を伝送する光伝送装置であって、光ファイバから伝送されてくる光信号を電気信号に変換する受光素子と、受光素子からの電気信号のレベルに基づいて、光ファイバの長さを検出するファイバ長検出回路と、ファイバ長検出回路の出力にしたがって、ファイバ長検出回路で検出されるファイバ長が大きくなるにつれてバイアス電流が大きくなるように可変するバイアス電流可変回路と、バイアス電流可変回路の出力を電気／光変換した光信号を光ファイバに供給するレーザダイオードとを含むので、光伝送装置の雑音特性をファイバ長に応じて最適な値に改善することができる。
【０００９】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、前記ファイバ長検出回路の出力にしたがって、前記レーザダイオードから前記光ファイバに供給される前記光信号の変調度を一定に保つように制御する変調度一定回路をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の光伝送装置に存する。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、光伝送装置は、ファイバ長検出回路の出力にしたがって、レーザダイオードから光ファイバに供給される光信号の変調度を一定に保つように制御する変調度一定回路をさらに含むので、伝送する光信号の品質を維持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明による光伝送装置の実施の形態を含む光通信システムのブロック図である。図１において、それぞれ光伝送装置として働く親局１と子局１１は光ファイバ１０で接続されており、この光ファイバ１０を介して光を伝送することにより通信する光通信システムが構成されている。
【００１２】
親局１は、信号入力端子２と、レーザダイオード４を有するＥ／Ｏ（電気／光変換器）３と、受光素子としてのフォトダイオード６を有するＯ／Ｅ５と、信号出力端子７とを備えている。
【００１３】
子局１１は、受光素子としてのフォトダイオード１３を有するＯ／Ｅ１２と、信号出力端子１５と、信号入力端子１６と、レーザダイオード２０を有するＥ／Ｏ１７とを備えている。
【００１４】
親局１は、信号入力端子２から入力されるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｅｎｃｙ）信号が変調信号として重畳され、変調されたバイアス電流をレーザダイオード４に供給し、レーザダイオード４で電気／光変換された光信号を、ＤＯＷＮＬＩＮＫ側の光ファイバ１０を介して子局１１に送信する。光ファイバ１０を介して送信された光信号は、子局１１のフォトダイオード１３で受光され、フォトダイオード１３で光／電気変換された信号が信号出力端子１５に供給される。
【００１５】
また、子局１１は、レーザダイオード２０からの光信号を、ＵＰＬＩＮＫ側の光ファイバ１０を介して親局１に送信する。送信された光信号は、親局１のフォトダイオード６で受光され、フォトダイオード６で光／電気変換された信号が信号出力端子７に供給される。
【００１６】
このような光通信システムにおいては、一般に、親局・子局装置間のファイバ長が長くなるにつれて、ＲＩＮが悪化する。これは、光ファイバ内のレーリー散乱によって光反射が生じ、反射雑音を引き起こすためである。
【００１７】
表１は、ファイバ長に対するＲＩＮ特性の一例を示す。ここで、ＲＩＮ−ＬＤは、レーザーダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型レーザダイオード））のＲＩＮを示し、ＲＩＮ−ＴＬは、光ファイバ中（伝送路）のＲＩＮを示し、全体のＲＩＮをＲＩＮ−ＬＤ＋ＴＬとしている。
【００１８】
【表１】
2004222022.tif 000003
【００１９】
そこで、本発明は、要約すれば、子局１１のＯ／Ｅ１２にファイバ長検出回路１４を追加すると共に、Ｅ／Ｏ１７にバイアス電流可変回路１９を追加した構成とすることによって、親局１と子局１１間の光ファイバ１０のファイバ長が長くなりＲＩＮ−ＴＬが悪化した場合でもＲＩＮ−ＬＤを改善することにより全体のＲＩＮを改善するというものである。
【００２０】
ファイバ長検出回路１４は、フォトダイオード１３の出力に接続され、バイアス電流可変回路１９は、レーザダイオード２０の入力に接続されている。さらに、Ｅ／Ｏ１７は、信号入力端子１６からのＲＦ信号が供給される変調度一定回路１８を含んでおり、変調度一定回路１８の出力が、バイアス電流可変回路１９に入力されている。
【００２１】
以下、上述の構成を有する本発明の光伝送装置を含む図１の光通信システムの動作について説明する。
【００２２】
親局１のＥ／Ｏ３から送信された光信号は、光ファイバ１０を介して子局１１のＯ／Ｅ１２のフォトダイオード１３で受光される。このとき、フォトダイオード１３の受光レベルは、光ファイバ１０の長さに応じて変化する。フォトダイオード１３には、受光レベルに比例して直流電流が流れる。たとえば、受光レベルは、光ファイバ１０の単位ファイバ長（１ｋｍ）当たり０．５ｄＢ変動する。
【００２３】
そこで、ファイバ長検出回路１４は、この直流電流の大きさを検出し、検出された直流電流値に基づいてファイバ長を検出する。
【００２４】
次いで、検出されたファイバ長を表すファイバ長検出回路１４の出力が、バイアス電流可変回路１９に供給される。バイアス電流可変回路１９は、ファイバ長検出回路１４の出力で制御され、検出されたファイバ長に対応して、レーザダイオード２０に供給するバイアス電流を、システム全体のＲＩＮ（すなわち、ＲＩＮ−ＬＤ＋ＴＬ）が悪化しないように最適な電流値に可変する。
【００２５】
たとえば、光ファイバ１０のファイバ長が長くなると、伝送路のＲＩＮ（すなわち、ＲＩＮ−ＴＬ）が悪化するので、バイアス電流可変回路１９は、ファイバ長検出回路１４の出力に応じて、バイアス電流値が大きく（または高く）なるように可変する。それにより、レーザダイオードのＲＩＮ（すなわち、ＲＩＮ−ＬＤ）が改善され、したがって、全体のＲＩＮ（すなわち、ＲＩＮ−ＬＤ＋ＴＬ）も改善される。なお、バイアス電流値が大きく（または高く）なりすぎると、レーザダイオード２０から送信される光信号の線形性が悪化する（歪む）ので、バイアス電流の可変は、線形性の悪化しない値までに留める必要がある。
【００２６】
このとき、レーザダイオード２０に供給されるバイアス電流値が可変されると、それに応じてレーザダイオード２０から送信される光信号の光変調度も変化する。そこで、ファイバ長検出回路１４の出力で変調度一定回路１８を制御し、信号入力端子１６からのＲＦ信号のレベルを変調度一定回路１８で変化させることにより、バイアス電流値の可変に応じたレベルのＲＦ信号がバイアス電流可変回路１９に入力され、レーザダイオード２０から送信される光信号の光変調度が一定に保たれる。
【００２７】
表２は、ファイバ長検出回路１４、バイアス電流可変回路１９および変調度一定回路１８を追加した構成の本発明におけるファイバ長に対するＲＩＮ特性の一例を示す。ここで、ＲＩＮ−ＬＤは、レーザーダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型レーザダイオード））のＲＩＮを示し、ＲＩＮ−ＴＬは、光ファイバ中（伝送路）のＲＩＮを示し、全体のＲＩＮをＲＩＮ−ＬＤ＋ＴＬとしている。また、光損失については、コネクタ損１ｄＢ、自動光出力制御回路（ＡＰＣ）（図示しない）によるトラッキングエラー±０．５ｄＢ＆ファイバ長（０．５ｄＢ／ｋｍ）としている。また、損失が全くない場合、受光レベルは＋４．５ｄＢｍとしている。また、ＲＦ入力レベルは、変調度１８％、閾値電流１２ｍＡの場合で計算している。
【００２８】
【表２】
2004222022.tif 000004
【００２９】
表２に示されるように、ＲＩＮ−ＬＤ＋ＴＬは、たとえば光ファイバ１０の長さが６ｋｍのとき、表１の場合に比べて１．５ｄＢ改善されていることが分かる。これをＣ／Ｎに置き換えると、改善前は６５．１８ｄＢ、改善後は６７．３８ｄＢ（受光レベル＝−０．５ｄＢｍ（改善前）、２．０ｄＢｍ（改善後）、等価雑音電流密度Ｉｎ＝１０ｐＡ／√Ｈｚ、光変調度ｍ＝１８％、帯域幅Ｂ＝４ＭＨｚで計算）となり、２ｄＢ以上の改善となっている。
【００３０】
本発明のポイントは、光ファイバの長さによってレーザダイオードのバイアス電流を可変している点であり、これを概略まとめると表３のようになる。
【００３１】
【表３】
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【００３２】
このように本発明によれば、ファイバ長に応じた最適なバイアス電流を設定することにより、全体の雑音特性が悪化するのを改善または低減することができる。また、バイアス電流を増加させることによって、光出力パワーも増加するため、光伝送損失も補っており、表２の例では、受光レベル偏差は±０．８ｄＢとなっている。これは、たとえば、親局１（または子局１１）のＯ／Ｅ６（またはＯ／Ｅ１２）においてレーザダイオード４（または２０）の光出力パワーを光ファイバ１０の長さに関わらず一定に保つためのファイバ長補正回路（図示しない）がさらに追加されている場合、ファイバ長補正回路の負担を和らげたり、あるいはまた、光伝送装置の仕様が厳しくない場合は、ファイバ長補正回路を省略することも可能となる。
【００３３】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００３４】
たとえば、図１の実施の形態においては、ＵＰＬＩＮＫ側の全体のＲＩＮ特性が改善されるように構成されているが、これに限らず、親局１においても、子局１１の構成と同様に、ファイバ長検出回路、バイアス電流可変回路および変調度一定回路を追加した構成とし、ＤＯＷＮＬＩＮＫ側の全体のＲＩＮ特性も改善されるように構成しても良い。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、光伝送装置の雑音特性をファイバ長に応じて最適な値に改善することができる。
【００３６】
請求項２記載の発明によれば、伝送する光信号の品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光伝送装置の実施の形態を含む光通信システムのブロック図である。
【符号の説明】
１    親局
２    信号入力端子
３    Ｅ／Ｏ（電気／光変換器）
４    レーザダイオード
５    Ｏ／Ｅ（光／電気変換器）
６    フォトダイオード（受光素子）
７    信号出力端子
１０  光ファイバ
１１  子局
１２  Ｏ／Ｅ
１３  フォトダイオード（受光素子）
１４  ファイバ長検出回路
１５  信号出力端子
１６  信号入力端子
１７  Ｅ／Ｏ
１８  変調度一定回路
１９  バイアス電流可変回路
２０  レーザダイオード
【図１】
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