(57)【要約】  【課題】伝送路の波長分散特性による伝送波形劣化を効果的に抑圧して長距離伝送を可能にする光変調器の駆動方法およびそれを用いた光送信機、光伝送システムを提供する。  【解決手段】本発明による光変調器の駆動方法を適用した光送信機は、データ信号Ｄｉｎに従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器１およびその駆動装置１０を備えて構成され、上記の駆動装置１０は、データ信号Ｄｉｎの「０１１」「１１０」を検出するパターン検出回路１１と、データ信号Ｄｉｎを２ビット遅延させる２ビット遅延回路１２と、パターン検出回路１１の検出結果に応じて、２ビット遅延回路１２から出力されるデータ信号Ｄ１の「０１１」「１１０」の２ビット目の各パルス幅を拡大させるパルス幅拡大回路１３と、該パルス幅の拡大されたデータ信号に従って光変調器１を駆動する駆動回路１４と、を有する。  【選択図】図１
2005303974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器の駆動方法であって、
前記データ信号の「０１１」パターンおよび「１１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成し、
前記パターン検出の結果に応じて、前記遅延データ信号における「０１１」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅および「１１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも拡大させたパルス幅拡大データ信号を生成し、
該パルス幅拡大データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光変調器の駆動方法。
【請求項２】
データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器の駆動方法であって、
前記データ信号の「０１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成し、
前記パターン検出の結果に応じて、前記遅延データ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させたパルス幅縮小データ信号を生成し、
該パルス幅縮小データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光変調器の駆動方法。
【請求項３】
データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器の駆動方法であって、
前記データ信号の「０１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成し、
前記遅延データ信号における全ての「１」のパルス幅を予め設定した長さだけ拡大させた後に、前記パターン検出の結果に応じて、前記パルス幅を拡大させた遅延データ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させたパルス幅縮小データ信号を生成し、
該パルス幅縮小データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光変調器の駆動方法。
【請求項４】
データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器およびその駆動装置を備えた光送信機であって、
前記駆動装置は、
前記データ信号の「０１１」パターンおよび「１１０」パターンを検出するパターン検出回路と、
前記データ信号を２ビットだけ遅延させる２ビット遅延回路と、
前記パターン検出回路でのパターン検出の結果に応じて、前記２ビット遅延回路で遅延されたデータ信号における「０１１」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅および「１１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも拡大させるパルス幅拡大回路と、
該パルス幅拡大回路でパルス幅が拡大されたデータ信号に従って前記光変調器を駆動する駆動信号を発生する駆動回路と、を有し、
前記光変調器は、前記駆動回路からの駆動信号により変調動作し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【請求項５】
請求項４に記載の光送信機および光受信機を備えた光伝送システムであって、
前記光受信機は、受信した光信号のパワーを測定する入力パワーモニタを有し、
前記光送信機は、前記パルス幅拡大回路におけるパルス幅の拡大量が可変であり、前記入力パワーモニタでの測定結果を基に判断した伝送路の長さに応じて、前記パルス幅の拡大量を制御することを特徴とする光伝送システム。
【請求項６】
データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器およびその駆動装置を備えた光送信機であって、
前記駆動装置は、
前記データ信号の「０１０」パターンを検出するパターン検出回路と、
前記データ信号を２ビットだけ遅延させる２ビット遅延回路と、
前記パターン検出回路でのパターン検出の結果に応じて、前記２ビット遅延回路で遅延されたデータ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させるパルス幅縮小回路と、
該パルス幅縮小回路でパルス幅が縮小されたデータ信号に従って前記光変調器を駆動する駆動信号を発生する駆動回路と、を有し、
前記光変調器は、前記駆動回路からの駆動信号により変調動作し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【請求項７】
データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器およびその駆動装置を備えた光送信機であって、
前記駆動装置は、
前記データ信号の「０１０」パターンを検出するパターン検出回路と、
前記データ信号を２ビットだけ遅延させる２ビット遅延回路と、
前記２ビット遅延回路で遅延されたデータ信号における全ての「１」のパルス幅を予め設定した長さだけ拡大させるパルス幅拡大回路と、
前記パターン検出回路でのパターン検出の結果に応じて、前記パルス幅拡大回路から出力されるデータ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させるパルス幅縮小回路と、
該パルス幅縮小回路でパルス幅が縮小されたデータ信号に従って前記光変調器を駆動する駆動信号を発生する駆動回路と、を有し、
前記光変調器は、前記駆動回路からの駆動信号により変調動作し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に光通信に用いられる光変調器の駆動技術に関し、特に、伝送路の波長分散特性によって発生する伝送波形劣化を抑圧して長距離伝送を可能にする光変調器の駆動方法、並びに、それを用いた光送信機および光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超高速、長距離の光通信では、光ファイバの波長分散特性による光信号の波形崩れが大きい。このため、光信号を長距離に亘って伝送するには、波長分散を補償する分散補償ファイバ等が必要となる。しかし、分散補償ファイバはコストが高いため、分散補償無しで超高速の光信号を長距離を伝送する技術が必要とされている。
図２４は、従来のプリチャープ技術を適用した光送信機の一例を示す図である。この従来の光送信機は、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3:ＬＮ）基板を用いて構成された光変調器（以下、ＬＮ変調器と呼ぶ）をシングル駆動することによりプリチャープを与えた光信号を伝送路に送出する。上記のプリチャープとは、送信光の１パルス内に波長（周波数）変動を予め与えておくことにより（図２４右側参照）、波長分散および非線形効果による伝送波形の劣化を抑圧する技術のことである。例えば、送信光に与えられるチャープ量を表すαパラメータが負であり、その送信光の波長に対して正の分散値をもつ光ファイバが伝送路に用いられている場合には、伝送路を伝搬する光信号のパルス波形に圧縮がかかり、この波形圧縮効果によって伝送時の波長分散による波形拡がりが抑圧されるようになる。これにより、光信号をある程度の距離（例えば４０ＧＢ／ｓの光信号において４ｋｍ程度）まで波形劣化無しに伝送することができる。しかしながら、上記以上に伝送距離が長くなると（例えば６ｋｍ以上）、位相余裕が無くなり光信号を伝送できなってしまう。図２５は、上記のような伝送波形の変化の様子を例示してものである。なお、図２５の伝送波形は、４０Ｇｂ／ｓでαパラメータが−０．７の光信号を波長分散値が正の光ファイバを用いて伝送したときの一例である。
【０００３】
上記のような長距離伝送における波形劣化に対処した従来の技術としては、例えば、光受信機において、受信した光信号をＡ／Ｄコンバータ等を用いたモニタ回路でサンプリングして受信波形の劣化量を検出し、その波形劣化量に応じて等化増幅器の周波数特性を最適化することで分散補償を行って受信特性の改善を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、光送信機における波形整形に関連した従来の技術として、例えば、半導体レーザの発振遅れを補償することを目的とした半導体レーザ駆動回路が公知である（例えば、特許文献２参照）。この半導体レーザ駆動回路では、データ信号の「０」連続を検出して駆動波形のパルス幅を変化させることにより、半導体レーザの発振遅れを補償して所望の形状の光送信波形を実現している。
【特許文献１】特開２００２−２６１６９２号公報
【特許文献２】特開平１１−２６１４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の技術には次のような問題点がある。光受信機で分散補償を行う従来の技術については、例えば４０Ｇｂ／ｓのような超高速の光信号に対応する場合、Ａ／Ｄコンバータ等に高速動作が要求される。しかし、そのような高速動作が可能な電気回路の実現は容易ではなく、現状の技術ではＣＰＵなどの大規模な制御回路が必要となるため、小型化および低コスト化が難しいという問題点がある。また、等化増幅器の周波数特性の最適化によって分散補償を行っているため、前述したプリチャープ技術のように位相余裕の改善を図ることはできないという欠点もある。
【０００５】
また、前述したような光送信機側における従来の技術を応用して波形の整った光信号が光送信機から送出されるようにしたとしても、伝送後の光信号の波形は伝送路の波長分散特性により崩れた波形となってしまうため、伝送距離を伸ばすことが困難である。
本発明は上記の点に着目してなされたもので、伝送路の波長分散特性による伝送波形劣化を効果的に抑圧して長距離伝送を可能にする光変調器の駆動方法を実現すると共に、それを用いて低コストの光送信機および光伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明による光変調器の駆動方法は、データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器の駆動方法であって、その１つの態様は次の（Ａ１）〜（Ａ３）の過程を含むことを特徴とする。
（Ａ１）前記データ信号の「０１１」パターンおよび「１１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成する。
（Ａ２）前記パターン検出の結果に応じて、前記遅延データ信号における「０１１」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅および「１１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも拡大させたパルス幅拡大データ信号を生成する。
（Ａ３）該パルス幅拡大データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出する。
【０００７】
また、本発明による光変調器の駆動方法の他の態様は、次の（Ｂ１）〜（Ｂ３）の過程を含むことを特徴とする。
（Ｂ１）前記データ信号の「０１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成する。
（Ｂ２）前記パターン検出の結果に応じて、前記遅延データ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させたパルス幅縮小データ信号を生成する。
（Ｂ３）該パルス幅縮小データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出する。
【０００８】
さらに、本発明による光変調器の駆動方法の別の態様は、次の（Ｃ１）〜（Ｃ３）の過程を含むことを特徴とする。
（Ｃ１）前記データ信号の「０１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成する。
（Ｃ２）前記遅延データ信号における全ての「１」のパルス幅を予め設定した長さだけ拡大させた後に、前記パターン検出の結果に応じて、前記パルス幅を拡大させた遅延データ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させたパルス幅縮小データ信号を生成する。
（Ｃ３）該パルス幅縮小データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出する。
【０００９】
上記のような光変調器の駆動方法において、（Ａ１）、（Ｂ１）または（Ｃ１）でパターン検出が行われるデータ信号は、光変調器から伝送路に送出されることになる光信号のデータパターンに対応するものである。このようなデータ信号について、「０１１」パターンおよび「１１０」パターンの検出を行い、その結果に応じて各々のパターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を拡大させたデータ信号を生成するか、または、「０１０」パターンの検出を行い、その結果に応じて当該パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を縮小させたデータ信号を生成し、そのデータ信号に従って光変調器を変調動作させることにより、光変調器から伝送路に送出される光信号の波形は、伝送前の段階ではデータのパターンに応じて意図的に崩されたものとなる。しかし、伝送路を伝搬する光信号に対して波形圧縮が生じることにより、所要の距離を伝送された後の光信号は、伝送路の波長分散特性による波形劣化が抑圧されて波形の整ったものとなる。これにより、波長分散補償を行うことなく超高速の光信号を長距離に亘って伝送することが可能になる。
【００１０】
本発明の光送信機および光伝送システムは、上記のような光変調器の駆動方法を適用して構成されるものであり、その具体的な内容は後述する実施の形態において詳しく説明することにする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光変調器の駆動方法によれば、従来のように高価な分散補償ファイバや複雑な構成の回路を用いて波長分散補償を行うことなく、超高速の光信号を長距離に亘って伝送することができる。このような光変調器の駆動方法を適用して光送信機や光伝送システムを構成することにより、超高速かつ長距離の光通信を低コストで実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。
図１は、本発明による光変調器の駆動方法を用いた光送信機の第１実施形態の構成を示す図である。
図１において、本実施形態の光送信機１００は、例えば、外部より与えられるデータ信号Ｄｉｎに従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器１およびその駆動装置１０を備える。
【００１３】
光変調器１は、上述の図２４に示したような従来の構成と同様に、例えば、ＺカットのＬＮ基板上にマッハツェンダ型導波路および信号電極が形成され、駆動装置１０からの駆動信号を信号電極に印加することで、マッハツェンダ型導波路に与えられる光源（ＬＤ）からの出射光を変調して出力する周知の光デバイスである。なお、ここではＺカットのＬＮ基板を用いたマッハツェンダ型の光変調器の一例を示したが、本発明が適用される光変調器は上記の一例に限定されるものではなく、所望の変調速度に対応可能な公知の光変調器を使用することが可能であり、その変調方式は上記のような外部変調であっても、或いは、外部に別に変調器を持たず光源を直接駆動する直接変調であっても構わない。
【００１４】
駆動装置１０は、例えば、パターン検出回路１１、２ビット遅延回路１２、パルス幅拡大回路１３および駆動回路１４を有する。
パターン検出回路１１は、駆動装置１０に入力されるデータ信号Ｄｉｎの「０１１」パターンおよび「１１０」パターンを検出し、その検出結果を示す信号をパルス幅拡大回路１３に出力する。なお、上記のデータ信号Ｄｉｎは、例えば４０Ｇｂ／ｓ等のビットレートを有する電気信号である。
【００１５】
２ビット遅延回路１２は、上記のデータ信号Ｄｉｎを２ビット分だけ遅延させたデータ信号Ｄ１を生成し、それをパルス幅拡大回路１３に出力する。
パルス幅拡大回路１３は、パターン検出回路１１で「０１１」および「１１０」の各パターンが検出された場合に、２ビット遅延回路１２から送られてくるデータ信号Ｄ１の当該各パターンにおける２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットよりも広くしたデータ信号Ｄ２を生成する。このパルス幅拡大回路１３で生成されたデータ信号Ｄ２は、駆動回路１４に出力される。
【００１６】
駆動回路１４は、パルス幅拡大回路１３からのデータ信号Ｄ２に従って、光変調器１を変調動作させるための駆動信号を発生し、それを光変調器１に出力する。
次に、上記のような駆動装置１０による伝送波形劣化の補償動作について説明する。
図２〜図４は、駆動装置１０による伝送波形劣化の補償動作の原理を説明するための図である。
【００１７】
図２の上段に示すアイパターンおよび下段に示すワードパターンは、上述した従来のプリチャープ技術を適用して超高速の光信号を６ｋｍ伝送した後の伝送波形、すなわち、伝送限界付近における信号波形の一例である。この伝送波形のアイパターンを詳しく見ると、伝送限界付近では波形が２つに割れ、「０１０」パターンと、それ以外のパターンでアイパターンが分かれている。特に、アイパターン上の矢印線で示した位相余裕を劣化させるパターンは、「０１１」および「１１０」であることが分かる。これは、例えばαパラメータが負の光信号が正の分散値をもつ伝送路を伝搬する場合を考えると、その光信号の「０１０」パターンに対しては、図３の上段に示すように、伝送距離が伸びるにつれて光パルスに圧縮がかかることで波形が一旦尖ってきた後、立ち上がりと立ち下がりの周波数差分の前後が入れ替わると今度は波形が拡がって鈍るようになる。このため、「０１０」パターンについては、６ｋｍ伝送後でも伝送前と比較的よく似た波形が得られる。
【００１８】
これに対して「０１１」パターンについては、図３の下段に示すように、立ち上がりで圧縮がかかる方向であり、伝送距離の延長に伴って波形は圧縮され続ける。また、「１１０」パターンについても、ここでは図示を省略したが上記「０１１」パターンの場合と同様であり、立ち下がりの波形は伝送距離の延長に伴って圧縮され続ける。この結果、６ｋｍ伝送付近では、「０１０」のパターンと「０１１」および「１１０」の各パターンとの間で波形に差が生じるようになり、アイパターンが２つに割れた状態となる。
【００１９】
本発明は、上記のようなプリチャープが与えられた光信号のデータパターンに応じた伝送特性の違いに注目し、光送信機から伝送路に送出される伝送前の光信号について、「０１１」および「１１０」の各パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅がその他のビットのパルス幅よりも拡くなるようにすることで、伝送路の波長分散特性による波形劣化を補償する。具体的には、例えば図４に示すように、従来、波形の整った光信号を光送信機から伝送路に送出していたのに対して、本発明では、光送信機から伝送路に送出する光信号の波形をデータのパターンに応じて意図的に崩すことにより、所定の距離を伝送した後の波形劣化が抑えられるようにしている。これにより、本発明は、伝送距離を従来の１．５〜２倍に延長可能にする。
【００２０】
上記のように本発明における伝送波形劣化の補償動作は、光ファイバを用いて光信号を伝送する時に波形の立ち上がりおよび立ち下がりがそれぞれ時間軸に対して後方および前方に移動する波形圧縮という現象に基づいて行われる。このため、プリチャープを与えた光信号に波形圧縮がかかる条件であれば、本発明による伝送波形劣化の補償は有効に機能する。波形圧縮がかかる条件は、例えば次の表１のように纏めることができる。
【００２１】
【表１】
2005303974.tif 000003
表１に示すように、伝送光の波長に対して正の分散値をもつ光ファイバ（例えば、シングルモードファイバ等）が伝送路に用いられる場合に送信光のαパラメータが負であること、或いは、伝送光の波長に対して負の分散値をもつ光ファイバが伝送路に用いられる場合に送信光のαパラメータが正であることが波形圧縮のかかる条件となる。また、伝送光の波長に対して正の分散値をもつ光ファイバについて、非線形効果の１つである自己位相変調（ＳＰＭ）が発生する条件下でも、上記の場合と同様の波形圧縮効果が得られる。この自己位相変調（ＳＰＭ）が発生する条件の具体例としては、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、本発明を適用した光送信機１００の出力側に光アンプ２５を設け、伝送路に送出される光信号のパワーを、非線形効果を引き起こすレベル（例えば、１０Ｇｂ／ｓの光信号で＋１５ｄＢｍ以上）に達するまで増幅する場合などが考えられる。
【００２２】
次に、本実施形態の駆動装置１０におけるデータ信号のパルス幅拡大動作を、図６のタイムチャートを参照して具体的に説明する。
上述の図１に示したような回路構成の駆動装置１０に対して、例えば図６の最上段に示すような波形のデータ信号Ｄｉｎが与えられると、そのデータ信号Ｄｉｎはパターン検出回路１１および２ビット遅延回路１２にそれぞれ送られる。パターン検出回路１１では、図６の２段目に示すように、データ信号Ｄｉｎに含まれる「０１１」パターンの３ビット目の「１」を検出すると、出力信号のレベルがローからハイに切り替わる。そして、「１１０」パターンの３ビット目の「０」を検出すると、それから２ビット遅れたタイミングで出力信号のレベルがハイからローに切り替わる。
【００２３】
２ビット遅延回路１２では、図６の３段目に示すように、データ信号Ｄｉｎを２ビット分だけ遅延させたデータ信号Ｄ１が生成され、そのデータ信号Ｄ１がパルス幅拡大回路１３に出力される。パルス幅拡大回路１３では、パターン検出回路１１からのハイレベルの出力信号に応じて、図６の４段目に示すように、２ビット遅延回路１２からのデータ信号Ｄ１における「０１１」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅および「１１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を予め設定した長さだけ拡大したデータ信号Ｄ２が生成され、そのデータ信号Ｄ２が駆動回路１４に出力される。
【００２４】
そして、駆動回路１４では、パルス幅拡大回路１３からのデータ信号Ｄ２に応じて電圧レベルが変化する駆動信号が生成され、その駆動信号が光変調器１の信号電極に印加されることにより、光変調器１に与えられる連続光が変調されると同時に所要量の波長チャープが与えられ、図６の５段目に示すようなタイミングでレベル変化する光信号が伝送路に送出される。この光変調器１から伝送路に送出される光信号は、前述の図４左下に示したようなアイパターンを有するようになる。このような波形をもつ光信号が伝送路を伝搬すると、前述した波形圧縮に基づく原理に従って伝送波形劣化の補償が行われるため、伝送後の光信号のアイパターンは図４右下に示したような良好な形状となる。
【００２５】
上記のように本実施形態の光送信機１００によれば、例えば４０Ｇｂ／ｓのような超高速の光信号を、従来のような光受信機側での複雑な回路を用いた分散補償を行うことなく、長距離に亘って伝送することが可能になる。
次に、上述した第１実施形態の光送信機１００についての具体的な実施例を説明する。
図７は、光送信機１００の一実施例の回路構成を示す図である。
【００２６】
図７に示す回路構成では、例えば、パターン検出回路１１が、３ビットシフトレジスタ回路１１１、４つのＡＮＤゲート１１２Ａ〜１１２Ｄ、２ビット遅延回路１１３およびＲＳラッチ回路１１４を用いて構成され、また、パルス幅拡大回路１３が、パルス幅調整回路１３１、経路切替回路１３２およびＡＮＤゲート１３３を用いて構成される。
上記のパターン検出回路１１においては、３ビットシフトレジスタ回路１１１および各ＡＮＤゲート１１２Ａ〜１１２Ｄの組み合わせにより、入力されるデータ信号Ｄｉｎの「０１１」パターンと「１１０」パターンとがそれぞれ検出される。そして、「０１１」パターンの検出結果を示すＡＮＤゲート１１２Ｄの出力信号がＲＳラッチ回路１１４に与えられ、また、「１１０」パターンの検出結果を示すＡＮＤゲート１１２Ｃの出力信号が２ビット遅延回路１１３を介してＲＳラッチ回路１１４に与えられる。これにより、「０１１」パターンを検出した後「１１０」パターンを検出してから２ビットが経過するまでの間ハイレベルとなる信号がＲＳラッチ回路１１４から出力される。このパターン検出回路１１におけるパターン検出の結果を示す出力信号は、パルス幅拡大回路１３の経路切替回路１３２の制御端子に与えられる。
【００２７】
経路切替回路１３２には、２つの入力端子のうちの一方に「１」レベルに相当する電圧信号が与えられ、他方の入力端子にはデータ信号Ｄｉｎのビットレートに対応した周波数を有し、データ信号Ｄｉｎと同期のとられたクロック信号ＣＬＫが与えられており、ＲＳラッチ回路１１４からの出力信号がハイレベルのときに「１」レベル信号が出力され、ローレベルのときにクロック信号ＣＬＫが出力されるように入出力端子間の切り替えが行われる。パルス幅調整回路１３１では、２ビット遅延回路１２で遅延されたデータ信号Ｄ１について、その立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを調整することにより、「１」信号のパルス幅を予め設定した長さだけ拡大した信号が出力される。そして、パルス幅調整回路１３１および経路切替回路１３２の各出力信号がＡＮＤゲート１３３の各入力端子に与えられることにより、前述の図６の４段目に示したように「０１１」パターンの２ビット目の「１」信号から「１１０」パターンの２ビット目の「１」信号までの間のパルス幅を拡大したデータ信号Ｄ２がＡＮＤゲート１３３から出力され、駆動回路１４に与えられる。
【００２８】
なお、上記図７の回路構成では、パルス幅拡大回路１３におけるパルス幅の可変量を予め設定した値で固定にする一例を示したが、例えば図８に示すように、制御端子を備えたパルス幅調整回路１３１’を使用し、その制御端子に外部よりパルス幅制御信号Ｃｐｗを与えてパルス幅の拡大量を調整するようにしてもよい。これにより、伝送距離や伝送路の分散値、αパラメータの設定に応じてパルス幅の可変量を最適化することが可能になる。また、図８に示した回路構成の変形例として、図９に示すように、電圧制御可能なパルス幅拡大回路１３を適用し、アナログスイッチ１５を利用してパルス幅拡大回路１３に与える制御電圧Ｖ１，Ｖ２をパターン検出回路１１からの出力信号に従って切り替えるようにすることも可能である。
【００２９】
上記のようにパルス幅拡大回路１３におけるパルス幅の可変量を制御可能にする場合には、例えば図１０に示す光送受信局のように、受信側でモニタされる入力パワーに応じて送信側におけるパルス幅可変量の制御を行うようにするのがよい。具体的には、対向回線の一方に光信号を送信する光送信機１００と、他方の回線を伝送された光信号を受信する光受信機３００とを収容した光送受信局について、光受信機３００に入力される光信号の一部が光カプラ３１で分岐され、その分岐光のパワーが入力パワーモニタ３２で測定される。なお、光カプラ３１の後段に接続された光アンプ３３、受光素子３４、前置回路３５および識別回路３６は、一般的な光受信機の構成と同様のものである。入力パワーモニタ３２の測定結果は、光送信機１００のパルス幅制御ポートを介してパルス幅拡大回路１３に伝えられる。パルス幅拡大回路１３では、対向回線における受信パワーに基づいて伝送路の長さ等が推定され、自回線で発生する伝送波形劣化を補償するのに適したパルス幅の拡大量が決定される。このように、対向回線の受信パワーを利用して送信側でのパルス幅の拡大量を制御することで、伝送波形劣化をより高い精度で補償できるようになる。
【００３０】
さらに、上記のような光送信機１００および光受信機３００を組み合わせた構成の応用として、例えば図１１に示すように、光ネットワーク上の複数の光送受信局を監視および制御するネットワーク制御装置５００によって各光送信機１００におけるパルス幅の拡大量をそれぞれ制御するようにしてもよい。ネットワーク制御装置５００には、各光送受信局における光送信機１００の動作設定や光受信機３００でのエラーレート、伝送路に用いられる光ファイバの長さ等に関する情報が収集されるので、その情報に基づいて各々の光送信機１００に対応した最適なパルス幅を判断し、その結果をパルス幅制御信号Ｃｐｗとして該当する光送信機１００に与えるようにすれば、上記の図１０に示したように個々の光受信機３００にパルス幅制御のための光カプラ３１および入力パワーモニタ３２を設けなくても、送信側におけるパルス幅の拡大量を最適化することが可能になる。
【００３１】
次に、本発明による光送信機の第２実施形態について説明する。
図１２は、第２実施形態による光送信機の構成を示す図である。
図１２に示すように本実施形態の光送信機１００は、上述した第１実施形態（図１）において「０１１」および「１１０」の各パターンを検出するパターン検出回路１１に代えて、「０１０」を検出するパターン検出回路１１’を設けると共に、パルス幅拡大回路１３に代えてパルス幅縮小回路１３’を設けた駆動装置１０’を備える。なお、上記パターン検出回路１１’およびパルス幅縮小回路１３’以外の駆動装置１０’の各構成および光変調器１については、第１実施形態の場合と同様であるためここでの説明を省略する。
【００３２】
パターン検出回路１１’は、具体的には、例えば図１３に示すように、３ビットシフトレジスタ回路１１１および２つのＡＮＤゲート１１２Ｅ，１１２Ｆを用いて構成され、入力されるデータ信号Ｄｉｎの「０１０」パターンが検出されて、その検出結果を示すＡＮＤゲート１１２Ｆの出力信号がパルス幅縮小回路１３’に送られる。
パルス幅縮小回路１３’は、例えば上記の図１３に示すように、パルス幅調整回路１３１、遅延回路１３４、経路切替回路１３５およびＯＲゲート１３６を用いて構成される。パルス幅調整回路１３１には、２ビット遅延回路１２で遅延されたデータ信号Ｄ１が与えられ、その「１」信号のパルス幅を予め設定した長さだけ縮小した信号が生成される。経路切替回路１３５には、２つの入力端子のうちの一方に「０」レベルに相当する電圧信号が与えられ、他方の入力端子にはクロック信号ＣＬＫが与えられており、パターン検出回路１１’から遅延回路１３４を介して制御端子に与えられる信号がハイレベルのときに「０」レベル信号が出力され、ローレベルのときにクロック信号ＣＬＫが出力されるように入出力端子間の切り替えが行われる。ＯＲゲート１３６には、パルス幅調整回路１３１および経路切替回路１３５からの各出力信号がそれぞれ与えられる。
【００３３】
このような構成の駆動装置１０’では、例えば図１４の最上段に示すような波形のデータ信号Ｄｉｎが与えられると、そのデータ信号Ｄｉｎは、第１実施形態の場合と同様にしてパターン検出回路１１’および２ビット遅延回路１２にそれぞれ送られる。パターン検出回路１１’では、図１４の２段目に示すように、データ信号Ｄｉｎに含まれる「０１０」パターンの３ビット目の「０」を検出すると、出力信号のレベルがローからハイに切り替わる。また、２ビット遅延回路１２では、図１４の３段目に示すように、データ信号Ｄｉｎを２ビット分だけ遅延させたデータ信号Ｄ１が生成され、そのデータ信号Ｄ１がパルス幅縮小回路１３’に出力される。パルス幅縮小回路１３’では、パターン検出回路１１’からのハイレベルの出力信号を受けて、図１４の４段目に示すように、２ビット遅延回路１２からのデータ信号Ｄ１における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を予め設定した長さだけ狭くしたデータ信号Ｄ２’が生成され、そのデータ信号Ｄ２’が駆動回路１４に出力される。そして、駆動回路１４では、パルス幅縮小回路１３’からのデータ信号Ｄ２に応じて電圧レベルが変化する駆動信号が生成され、その駆動信号が光変調器１の信号電極に印加されることにより、光変調器１に与えられる連続光が変調されると同時に所要量の波長チャープが与えられ、図１４の５段目に示すようなタイミングでレベル変化する光信号が伝送路に送出される。これにより、上述した波形圧縮に基づく原理に従って伝送波形劣化の補償が行われる。
【００３４】
次に、本発明による光送信機の第３実施形態について説明する。
図１５は、第３実施形態による光送信機の構成を示す図である。
図１５において、本光送信機１００の構成が前述の図１２に示した第２実施形態の構成と異なる点は、駆動装置１０’について、２ビット遅延回路１２とパルス幅縮小回路１３’の間にパルス幅拡大回路１６を設けたことであり、それ以外の構成は第２実施形態の場合と同様である。
【００３５】
パルス幅拡大回路１６は、２ビット遅延回路１２から出力されるデータ信号Ｄ１が与えられ、データ信号Ｄ１における全ての「１」のパルス幅を予め設定した長さだけ拡大したデータ信号Ｄ１’を生成し、そのデータ信号Ｄ１’をパルス幅縮小回路１３’に出力する。
上記のような構成の駆動装置１０’では、例えば図１６の最上段に示すような波形のデータ信号Ｄｉｎが与えられると、そのデータ信号Ｄｉｎはパターン検出回路１１’および２ビット遅延回路１２にそれぞれ送られ、パターン検出回路１１’では、図１６の２段目に示すように、データ信号Ｄｉｎに含まれる「０１０」パターンの３ビット目の「０」を検出すると、出力信号のレベルがローからハイに切り替わる。また、２ビット遅延回路１２では、図１６の３段目に示すように、データ信号Ｄｉｎを２ビット分だけ遅延させたデータ信号Ｄ１が生成され、そのデータ信号Ｄ１がパルス幅拡大回路１６に出力される。パルス幅拡大回路１６では、図１６の４段目に示すように、データ信号Ｄ１における全ての「１」のパルス幅を拡大したデータ信号Ｄ１’が生成され、そのデータ信号Ｄ１’がパルス幅縮小回路１３’に出力される。パルス幅縮小回路１３’では、前述した第２実施形態の場合と同様に、パターン検出回路１１’からのハイレベルの出力信号を受けて、図１６の５段目に示すように、パルス幅拡大回路１６からのデータ信号Ｄ１’における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を狭くしたデータ信号Ｄ２’が生成され、そのデータ信号Ｄ２’が駆動回路１４に出力される。そして、駆動回路１４では、パルス幅縮小回路１３’からのデータ信号Ｄ２に応じて電圧レベルが変化する駆動信号が生成され、その駆動信号が光変調器１の信号電極に印加されることにより、光変調器１に与えられる連続光が変調されると同時に所要量の波長チャープが与えられ、図１６の６段目に示すようなタイミングでレベル変化する光信号が伝送路に送出される。これにより、上述した波形圧縮に基づく原理に従って伝送波形劣化の補償が行われる。
【００３６】
このように２ビット遅延回路１２の後段にパルス幅拡大回路１６を設けてデータ信号Ｄ１の全ての「１」のパルス幅を広げておき、「０１０」パターンを検出した時のみ当該パターンの「１」信号のパルス幅を狭めるようにすることで、伝送路に送出される光信号の「１」のパルス幅が前述した第２実施形態の場合のように狭くなるようなことがないので、上述した第１実施形態の場合と実質的に同じ波形の光信号を得ることができるようになる。
【００３７】
なお、上記の第２および第３実施形態についても、前述の図８に示した回路構成と同様にして、制御端子を備えたパルス幅調整回路１３１’を使用しパルス幅の縮小量を調整するようにしてもよい。また、これについては前述の図９〜図１１に示したような変形も同様に可能である。
次に、上述した各実施形態の応用例について説明する。
【００３８】
図１７は、上述の図７に示した第１実施形態の具体的な回路構成に関する応用例を示す図である。また、図１８は、上述の図１３または図１５に示した第２、第３実施形態の具体的な回路構成に関する応用例を示す図である。
図１７および図１８に示す応用例は、第１、２実施形態でそれぞれ用いられる２ビット遅延回路１２に代えて、パターン検出回路１１，１１’内に設けていた３ビットシフトレジスタ回路１１１を主信号系中に配置するようにしたものである。このように主信号系中に３ビットシフトレジスタ回路１１１を設け、その３ビットシフトレジスタ回路１１１を通過したデータ信号Ｄ１をパルス幅調整回路１３１に与えても、２ビット遅延回路１２を用いたときと同様の作用が得られるようになる。よって、回路構成を簡略化することができるため、駆動装置１０，１０’の小型化および低コスト化を図ることが可能になる。
【００３９】
図１９は、上記の図１８に示した駆動装置１０’の更なる応用例を示す図である。
第２、第３実施形態のように「０１０」パターンの検出を行う場合には、送信光のパルス幅の制御、すなわち、送信光の波形を位相方向について最適化するだけでなく、振幅方向についても最適化することで、伝送後の光信号の波形を一層良好なものにすることができる。ここでは、パターン検出回路１１’からの出力信号をパルス幅縮小回路１３’に送ると同時に、駆動回路１４にも与えるようにして、「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号に対応した駆動信号の振幅が他のビットよりも大きくなるように制御する。これにより、伝送後の波形における「０１０」パターンの拡がりによる「１」レベルの低下（図３の右上参照）が補償されるようになるため、伝送距離をさらに延長することが可能になる。
【００４０】
図２０は、上述した第１実施形態の他の応用例として、光受信機側でも伝送波形劣化を補償するようにした場合の構成を示す図である。
図２０において、光送信機１００は上述の図１に示した第１実施形態の構成と同様である。この光送信機１００に伝送路を介して接続される光受信機３００は、受光器３４、前置回路３５および識別回路３６を有する一般的な構成に加えて、前置回路３５と識別回路３６の間にピーキング回路３７を設けたものである。このピーキング回路３７は、例えば図２１に示すように、データ信号Ｄｉｎのビットレートに対応した周波数帯域の付近にピークが存在する利得周波数特性をもつ。このような利得周波数特性をもったピーキング回路３７の具体的な構成としては、例えば特開平９−６４９２０号公報の図５などに示された公知の回路構成を適用することが可能である。
【００４１】
上記のようなピーキング回路３７を光受信機３００に設けることにより、光送信機１００から送信された光信号が伝送路を伝搬して光受信機３００で受信されるまでの間に発生する帯域劣化、すなわち、データ信号Ｄｉｎのビットレートに対応した周波数帯域における伝送光パワーの低下がピーキング回路３７によって補償されるようになるため、光信号の伝送距離をさらに伸ばすことが可能になる。
【００４２】
なお、ここでは第１実施形態についての応用例を示したが、上述した第２、第３実施形態についても上記の場合と同様にして応用することが可能である。
図２２は、上述した第１実施形態の別の応用例の構成を示す図である。
上述した第１実施形態において、駆動回路１０に与えられるデータ信号Ｄｉｎのビットレートが４０Ｇｂ／ｓを超えるような場合、それに対応した周波数のクロック信号を生成するのは容易ではないため、ビットレートの半分の周波数のクロック信号を利用して超高速のデータ信号に対応することが考えられている。このような１／２倍の周波数のクロック信号を用いた回路に本発明を適用する場合には、例えば図２２に示すように、光変調器１から送出する光信号の１／２倍のビットレートをもつ２つのデータ信号Ｄｉｎ１，Ｄｉｎ２にそれぞれ対応させて３ビットシフトレジスタ回路１６１，１６２を設ける。各３ビットシフトレジスタ回路１６１，１６２は、上記のような１／２倍の周波数のクロック信号に同期して各々のデータ信号Ｄｉｎ１，Ｄｉｎ２をラッチする。ここでは、３ビットシフトレジスタ回路１６１の１、２ビット目に保持されたデータを示す信号が、パターン検出回路１１”の「０１１」検出回路１１５および「１１０」検出回路１１６の各入力端子Ａ１，Ａ２に与えられ、３ビットシフトレジスタ回路１６２の１、２ビット目に保持されたデータを示す信号が、「０１１」検出回路１１５および「１１０」検出回路１１６の各入力端子Ｂ１，Ｂ２にそれぞれ与えられる。また、各３ビットシフトレジスタ回路１６１，１６２を通過した各々のデータ信号Ｄｉｎ１，Ｄｉｎ２は、セレクタ回路１６４に送られる。このセレクタ回路１６４には、１／２倍の周波数のクロック信号がπ／２遅延回路１６３を介して与えられており、このクロック信号に同期して各３ビットシフトレジスタ回路１６１，１６２からのデータ信号Ｄｉｎ１，Ｄｉｎ２を選択的に出力してパルス幅拡大回路１３に送る。
【００４３】
「０１１」検出回路１１５は、各入力端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２に与えられるデータを基に、図２３（Ａ）に示すテーブルを参照して、伝送路に送出されることになる光信号における「０１１」パターンを検出し、その結果を示す信号をＲＳラッチ回路１１４に出力する。また、「１１０」検出回路１１６は、各入力端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２に与えられるデータを基に、図２３（Ｂ）に示すテーブルを参照して、伝送路に送出されることになる光信号における「１１０」パターンを検出し、その結果を示す信号を２ビット遅延回路１１３を介してＲＳラッチ回路１１４に出力する。ＲＳラッチ回路１１４は、「０１１」パターンが検出された後「１１０」パターンが検出されて２ビットが経過するまでの間ハイレベルとなる信号を生成し、それを遅延回路１１７を介してパルス幅拡大回路１３に与える。なお、パルス幅拡大回路１３、駆動回路１４および光変調器１の各構成は、第１実施形態の場合と同様である。
【００４４】
上記のような構成を適用することにより、１／２倍の周波数のクロック信号を用いて第１実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができるようになる。よって、光変調器１から送出する光信号のビットレートが例えば４０Ｇｂ／ｓを超えるような場合でも、本発明による駆動装置を比較的容易に実現することが可能になる。
なお、上記の図２２に示した実施例では、光変調器１から伝送路に送出されることになる光信号の「０１１」パターンおよび「１１０」パターンを検出してパルス幅を拡大する第１実施形態に対応した回路構成を示したが、これと同様にして、「０１０」パターンを検出してパルス幅を圧縮する第２、第３実施形態に対応した回路構成を実現することも可能である。
【００４５】
以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。
【００４６】
（付記１）データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器の駆動方法であって、
前記データ信号の「０１１」パターンおよび「１１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成し、
前記パターン検出の結果に応じて、前記遅延データ信号における「０１１」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅および「１１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも拡大させたパルス幅拡大データ信号を生成し、
該パルス幅拡大データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光変調器の駆動方法。
【００４７】
（付記２）データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器の駆動方法であって、
前記データ信号の「０１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成し、
前記パターン検出の結果に応じて、前記遅延データ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させたパルス幅縮小データ信号を生成し、
該パルス幅縮小データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光変調器の駆動方法。
【００４８】
（付記３）データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器の駆動方法であって、
前記データ信号の「０１０」パターンを検出すると共に、前記データ信号を２ビットだけ遅延させた遅延データ信号を生成し、
前記遅延データ信号における全ての「１」のパルス幅を予め設定した長さだけ拡大させた後に、前記パターン検出の結果に応じて、前記パルス幅を拡大させた遅延データ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させたパルス幅縮小データ信号を生成し、
該パルス幅縮小データ信号に従って前記光変調器を駆動し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光変調器の駆動方法。
【００４９】
（付記４）データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器およびその駆動装置を備えた光送信機であって、
前記駆動装置は、
前記データ信号の「０１１」パターンおよび「１１０」パターンを検出するパターン検出回路と、
前記データ信号を２ビットだけ遅延させる２ビット遅延回路と、
前記パターン検出回路でのパターン検出の結果に応じて、前記２ビット遅延回路で遅延されたデータ信号における「０１１」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅および「１１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも拡大させるパルス幅拡大回路と、
該パルス幅拡大回路でパルス幅が拡大されたデータ信号に従って前記光変調器を駆動する駆動信号を発生する駆動回路と、を有し、
前記光変調器は、前記駆動回路からの駆動信号により変調動作し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【００５０】
（付記５）付記４に記載の光送信機であって、
前記光変調器から送出される光信号の波長に対して伝送路の波長分散値が正であるとき、
前記光変調器は、αパラメータが負のプリチャープを与えた光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【００５１】
（付記６）付記４に記載の光送信機であって、
前記光変調器から送出される光信号の波長に対して伝送路の波長分散値が負であるとき、
前記光変調器は、αパラメータが正のプリチャープを与えた光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【００５２】
（付記７）付記４に記載の光送信機であって、
前記光変調器から送出される光信号の波長に対して伝送路の波長分散値が正であるとき、
前記光変調器から送出される光信号のパワーを伝送路で非線形効果が発生するレベルまで増幅する光アンプを備えたことを特徴とする光送信機。
【００５３】
（付記８）付記４に記載の光送信機であって、
前記パルス幅拡大回路は、パルス幅の拡大量が可変であることを特徴とする光送信機。
【００５４】
（付記９）付記４に記載の光送信機であって、
前記２ビット遅延回路に代えて３ビットシフトレジスタ回路が設けられ、
前記パターン検出回路は、前記３ビットシフトレジスタ回路でラッチされた各ビットのデータを利用してパターン検出を行い、
前記パルス幅拡大回路は、前記３ビットシフトレジスタ回路を通過したデータ信号についてパルス幅の拡大を行うことを特徴とする光送信機。
【００５５】
（付記１０）付記４に記載の光送信機であって、
前記光変調器から送出される光信号のビットレートの１／２倍のビットレートを有する一対のデータ信号がそれぞれ入力される２つの３ビットシフトレジスタ回路と、該各３ビットシフトレジスタ回路を通過したデータ信号を合成するセレクタ回路とが、前記２ビット遅延回路に代えて設けられ、
前記各３ビットシフトレジスタ回路および前記セレクタ回路は、前記１／２倍のビットレートに対応した周波数のクロック信号に同期して動作し、
前記パターン検出回路は、前記各３ビットシフトレジスタ回路でラッチされた第１ビットのデータおよび第２ビットのデータを利用してパターン検出を行い、
前記パルス幅拡大回路は、前記セレクタ回路で合成されたデータ信号についてパルス幅の拡大を行うことを特徴とする光送信機。
【００５６】
（付記１１）付記４に記載の光送信機および光受信機を備えた光伝送システムであって、
前記光受信機は、受信した光信号のパワーを測定する入力パワーモニタを有し、
前記光送信機は、前記パルス幅拡大回路におけるパルス幅の拡大量が可変であり、前記入力パワーモニタでの測定結果を基に判断した伝送路の長さに応じて、前記パルス幅の拡大量を制御することを特徴とする光伝送システム。
【００５７】
（付記１２）付記４に記載の光送信機および光受信機を備えた光伝送システムであって、
前記光受信機は、前記光送信機から伝送路に送出される光信号のビットレートに対応した周波数帯域の付近にピークが存在する利得周波数特性をもったピーキング回路を有し、該ピーキング回路を用いて受信信号を増幅することを特徴とする光伝送システム。
【００５８】
（付記１３）データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器およびその駆動装置を備えた光送信機であって、
前記駆動装置は、
前記データ信号の「０１０」パターンを検出するパターン検出回路と、
前記データ信号を２ビットだけ遅延させる２ビット遅延回路と、
前記パターン検出回路でのパターン検出の結果に応じて、前記２ビット遅延回路で遅延されたデータ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させるパルス幅縮小回路と、
該パルス幅縮小回路でパルス幅が縮小されたデータ信号に従って前記光変調器を駆動する駆動信号を発生する駆動回路と、を有し、
前記光変調器は、前記駆動回路からの駆動信号により変調動作し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【００５９】
（付記１４）データ信号に従って変調した光信号を生成して伝送路に送出する光変調器およびその駆動装置を備えた光送信機であって、
前記駆動装置は、
前記データ信号の「０１０」パターンを検出するパターン検出回路と、
前記データ信号を２ビットだけ遅延させる２ビット遅延回路と、
前記２ビット遅延回路で遅延されたデータ信号における全ての「１」のパルス幅を予め設定した長さだけ拡大させるパルス幅拡大回路と、
前記パターン検出回路でのパターン検出の結果に応じて、前記パルス幅拡大回路から出力されるデータ信号における「０１０」パターンの２ビット目の「１」信号のパルス幅を他のビットのパルス幅よりも縮小させるパルス幅縮小回路と、
該パルス幅縮小回路でパルス幅が縮小されたデータ信号に従って前記光変調器を駆動する駆動信号を発生する駆動回路と、を有し、
前記光変調器は、前記駆動回路からの駆動信号により変調動作し、伝送路で波形圧縮のかかる光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【００６０】
（付記１５）付記１４に記載の光送信機であって、
前記光変調器から送出される光信号の波長に対して伝送路の波長分散値が正であるとき、
前記光変調器は、αパラメータが負のプリチャープを与えた光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【００６１】
（付記１６）付記１４に記載の光送信機であって、
前記光変調器から送出される光信号の波長に対して伝送路の波長分散値が負であるとき、
前記光変調器は、αパラメータが正のプリチャープを与えた光信号を伝送路に送出することを特徴とする光送信機。
【００６２】
（付記１７）付記１４に記載の光送信機であって、
前記光変調器から送出される光信号の波長に対して伝送路の波長分散値が正であるとき、
前記光変調器から送出される光信号のパワーを伝送路で非線形効果が発生するレベルまで増幅する光アンプを備えたことを特徴とする光送信機。
【００６３】
（付記１８）付記１４に記載の光送信機であって、
前記パルス幅縮小回路は、パルス幅の縮小量が可変であることを特徴とする光送信機。
【００６４】
（付記１９）付記１４に記載の光送信機であって、
前記駆動回路は、前記パターン検出回路でのパターン検出の結果に応じて、前記光変調器を駆動する駆動信号の出力振幅を制御する機能を備えたことを特徴とする光送信機。
【００６５】
（付記２０）付記１４に記載の光送信機であって、
前記２ビット遅延回路に代えて３ビットシフトレジスタ回路が設けられ、
前記パターン検出回路は、前記３ビットシフトレジスタ回路でラッチされた各ビットのデータを利用してパターン検出を行い、
前記パルス幅縮小回路は、前記３ビットシフトレジスタ回路および前記パルス幅拡大回路を通過したデータ信号についてパルス幅の縮小を行うことを特徴とする光送信機。
【００６６】
（付記２１）付記１４に記載の光送信機であって、
前記光変調器から送出される光信号のビットレートの１／２倍のビットレートを有する一対のデータ信号がそれぞれ入力される２つの３ビットシフトレジスタ回路と、該各３ビットシフトレジスタ回路を通過したデータ信号を合成するセレクタ回路とが、前記２ビット遅延回路に代えて設けられ、
前記各３ビットシフトレジスタ回路および前記セレクタ回路は、前記１／２倍のビットレートに対応した周波数のクロック信号に同期して動作し、
前記パターン検出回路は、前記各３ビットシフトレジスタ回路でラッチされた第１ビットのデータおよび第２ビットのデータを利用してパターン検出を行い、
前記パルス幅縮小回路は、前記セレクタ回路で合成された後に前記パルス幅拡大回路を通過したデータ信号についてパルス幅の縮小を行うことを特徴とする光送信機。
【００６７】
（付記２２）付記１４に記載の光送信機および光受信機を備えた光伝送システムであって、
前記光受信機は、受信した光信号のパワーを測定する入力パワーモニタを有し、
前記光送信機は、前記パルス幅縮小回路におけるパルス幅の縮小量が可変であり、前記入力パワーモニタでの測定結果を基に判断した伝送路の長さに応じて、前記パルス幅の縮小量を制御することを特徴とする光伝送システム。
【００６８】
（付記２３）付記１４に記載の光送信機および光受信機を備えた光伝送システムであって、
前記光受信機は、前記光送信機から伝送路に送出される光信号のビットレートに対応した周波数帯域の付近にピークが存在する利得周波数特性をもったピーキング回路を有し、該ピーキング回路を用いて受信信号を増幅することを特徴とする光伝送システム。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態による光送信機の構成を示す図である。
【図２】プリチャープを与えた光信号に生じる伝送波形劣化の特徴を説明する図である。
【図３】プリチャープを与えた光信号の波形の変化を伝送距離に応じて示した図である。
【図４】本発明によって得られる伝送前および伝送後の光信号波形を従来の場合と比較して示した図である。
【図５】上記第１実施形態についてＳＰＭの発生により波形圧縮効果が得られる場合に対応した具体例を示す図である。
【図６】上記第１実施形態におけるデータ信号のパルス幅拡大動作を説明するためのタイムチャートである。
【図７】上記第１実施形態の光送信機についての具体的な実施例を示す回路図である。
【図８】図７の実施例に関連した他の回路構成を示す図である。
【図９】図８の回路構成の変形例を示す図である。
【図１０】図７の実施例に関する光送受信局の好ましい構成例を示す図である。
【図１１】図１０の構成例に関連した応用例を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による光送信機の構成を示す図である。
【図１３】上記第２実施形態の光送信機についての具体的な実施例を示す回路図である。
【図１４】上記第２実施形態におけるデータ信号のパルス幅縮小動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１５】本発明の第３実施形態による光送信機の構成を示す図である。
【図１６】上記第３実施形態におけるデータ信号のパルス幅調整動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１７】図７の回路構成に関する応用例を示す図である。
【図１８】図１３の回路構成に関する応用例を示す図である。
【図１９】図１８の光送信機についての更なる応用例を示す図である。
【図２０】上記第１実施形態の他の応用例として、光受信機側でも伝送波形劣化を補償するようにした場合の構成を示す図である。
【図２１】図２０におけるピーキング回路の利得周波数特性の一例を示す図である。
【図２２】上記第１実施形態の別の応用例として１／２倍の周波数のクロック信号を用いた場合の構成を示す図である。
【図２３】図２２の「０１１」検出回路および「１１０」検出回路が参照するテーブルの一例を示す図である。
【図２４】従来の光変調器におけるプリチャープ技術を適用した光送信機の一例を示す図である。
【図２５】従来のプリチャープを与えた光信号についての伝送波形劣化の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…光変調器
１０，１０’…駆動装置
１１，１１’，１１”…パターン検出回路
１２，１１３…２ビット遅延回路
１３，１６…パルス幅拡大回路
１３’…パルス幅縮小回路
１４…駆動回路
２５…光アンプ
３１…光カプラ
３２…入力パワーモニタ
３７…ピーキング回路
１００…光送信機
１１１，１６１，１６２…３ビットシフトレジスタ回路
１１２Ａ〜１１２Ｆ，１３３…ＡＮＤゲート
１１４…ＲＳラッチ回路
１１５…「０１１」検出回路
１１６…「１１０」検出回路
１６３…π／２遅延回路
１６４…セレクタ回路
１３１…パルス幅調整回路
１３２…経路切替回路
３００…光受信機
５００…ネットワーク制御装置
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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