(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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。【選択図】    図１
2004343360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【発明の詳細な説明】
【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
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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