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JP2004198926A - Multi-channel batch optical waveform shaping circuit - Google Patents

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JP2004198926A
JP2004198926A JP2002370046A JP2002370046A JP2004198926A JP 2004198926 A JP2004198926 A JP 2004198926A JP 2002370046 A JP2002370046 A JP 2002370046A JP 2002370046 A JP2002370046 A JP 2002370046A JP 2004198926 A JP2004198926 A JP 2004198926A
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channel
wavelength
signal light
optical
multiplexed signal
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Application number
JP2002370046A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidehiko Takara
秀彦 高良
Takuya Ohara
拓也 大原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

【課題】DWDMシステムにおいて、波長多重信号光の伝送中に発生する各チャネルの強度雑音成分を一括して抑圧する。
【解決手段】チャネル間隔fの波長多重信号光を増幅する光増幅器と、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、奇数チャネルおよび偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、奇数チャネルおよび偶数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第1の分波フィルタおよび第1の合波フィルタ、および第2の分波フィルタおよび第2の合波フィルタと、第1の合波フィルタから出力される奇数チャネルの波長多重信号光と、第2の合波フィルタから出力される偶数チャネルの波長多重信号光とを多重して出力する光多重器とを備える。
【選択図】 図1
In a DWDM system, an intensity noise component of each channel generated during transmission of wavelength multiplexed signal light is suppressed collectively.
An optical amplifier for amplifying a wavelength-division multiplexed signal light with a channel interval of f, an optical separator for separating the wavelength-division multiplexed signal light of an odd-numbered channel and the wavelength-division multiplexed signal light of an even-numbered channel with a channel interval of 2f, an odd channel and an even number A first nonlinear optical fiber and a second nonlinear optical fiber for inputting the wavelength multiplexed signal light of the channel, and the wavelength multiplexed signal light of the odd channel and the even channel are demultiplexed into the optical pulse signal of each channel and multiplexed again. A first demultiplexing filter and a first multiplexing filter, a second demultiplexing filter and a second multiplexing filter, and a wavelength-division multiplexed signal light of an odd channel output from the first multiplexing filter; An optical multiplexer that multiplexes and outputs the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channel output from the second multiplexing filter.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重された複数チャネルの光パルス信号を一括して波形整形する多チャネル一括光波形整形回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
光伝送システムでは、光ファイバ伝送路における減衰、光増幅器における自然放出光雑音の付加、光ファイバ伝送路の分散や光非線形効果による符号間干渉などの様々な要因により、伝送される光信号に波形劣化が生じる。そのため、光ファイバ伝送路には、光増幅器や波形再生を行う識別再生中継器が適当な間隔で配置される。
【0003】
一方、伝送容量増大の要求に応えるために、1本の光ファイバ伝送路で異なる波長を有する複数の光信号を伝送する波長分割多重(WDM)が積極的に利用されている。このような波長多重伝送システムにおいても、同様に光増幅器や識別再生中継器などが必要になっている。
【0004】
図11は、波長多重伝送システムにおける従来の識別再生中継器の構成例を示す。図において、波長多重信号光は、光ファイバ伝送路51および光増幅器52を介して識別再生中継器53に入力される。識別再生中継器53は、光分波器54、複数の識別再生回路55、光合波器56により構成される。識別再生中継器53に入力する波長多重信号光は、光分波器54で各チャネルの信号光に分波され、それぞれ対応する識別再生回路55で識別再生され、さらに光合波器56で合波して波長多重信号光として出力される。
【0005】
この識別再生回路55としては、光信号を電気信号に変換した後に電子回路により識別再生し、再度光信号に変換する方法が実用化されている。また、光信号を光信号のままで識別再生する方法が研究されており、例えば半導体光増幅器を組み込んだマッハツェンダ干渉計や、非線形ループミラーなどの光制御スイッチを用いる方法が知られている。
【0006】
一方、光信号の強度揺らぎを低減する波形整形技術が提案されている(特許文献1)。この技術は、リタイミング機能は含まれていないが、簡単な構成で光信号の強度雑音を抑圧できる特徴を有している。さらに、この強度雑音抑圧技術を多チャネルに適用する一括光波形整形技術が提案されている(特願2001−197478)。この原理について、図12を参照して説明する。
【0007】
図12において、従来の多チャネル一括光波形整形回路は、光増幅器11、非線形光ファイバ12、分波フィルタ13、合波フィルタ14を縦続に接続した構成である。光増幅器11は、波長多重信号光の全チャネルを一括増幅する利得帯域を有する。非線形光ファイバ12は、ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有する。分波フィルタ13および合波フィルタ14は、各チャネルの光パルス信号の中心波長を含む離散的(周期的)な透過帯域を有し、1対で用いることにより、透過帯域が各チャネルの中心波長に対応するバンドパスフィルタを集合したものと等価な機能を果たす。
【0008】
ここで、符号1〜4は波長多重信号光の時間波形、符号5〜7は波長多重信号光2〜4に対応するスペクトル波形を示す。ただし、時間波形1〜4は、波長多重信号光のうちのある1チャネルの波形のみを示す。その他のチャネルの波形も1〜4と同様に変化する。
【0009】
波長多重信号光1は、光増幅器11により各チャネルの光パルス信号のピークパワーが基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように増幅される。増幅された波長多重信号光2(スペクトル波形5)は、ソリトン周期よりも長い非線形光ファイバ12に入射されると、各チャネルの光パルス信号の強度揺らぎは、自己位相変調によりスペクトル幅の揺らぎに変換される。ただし、入射ピークパワーが基本ソリトンパワーに近いために、スペクトルの中心部分は基本ソリトンに近い形に収束し、波長多重信号光3(スペクトル波形6)となって分波フィルタ13に入力する。
【0010】
分波フィルタ13は、各チャネルの光パルス信号の中心波長が透過帯域になっているので、波長多重信号光3(スペクトル波形6)のスペクトル幅の揺らぎを切り落とすことにより、各光パルス信号が当初持っていた強度揺らぎ(雑音)を取り除くことができる。強度雑音が除去された各チャネルの光パルス信号は、分波フィルタ13と同様の合波フィルタ14で合波することにより、波長多重信号光4(スペクトル波形7)に変換される。
【0011】
【特許文献1】
特開平11−284261号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術ではチャネル間隔を狭くすると、非線形光ファイバ内での相互位相変調や四光波混合等の非線形光学効果によるチャネル間の相互作用の影響が大きくなり、光信号波形の劣化が生じる問題があった。この光信号波形の整形状態を計算した例を図10(a) 〜(c) に示す。
【0013】
図10(a) は、非線形光ファイバに入射する前の波長多重信号光のある1チャネルの光波形を示す(パルス幅8ps、ビットレート40Gbit/s )。図10(b),(c) は、それぞれチャネル間隔を 400GHzおよび 200GHzに設定したときの光波形整形回路通過後の光波形を示す。チャネル間隔が 400GHzと広いとき(図10(b))は良好な光波形整形効果がみられるが、チャネル間隔が 200GHzに狭くなると(図10(c))、むしろ入射光波形(図10(a))よりも劣化する。したがって、従来技術ではチャネル間隔をある程度以下に設定することができず、光周波数(波長)領域で高密度にチャネルをつめるDWDM(Dence WDM)システムへの適用が困難であった。
【0014】
本発明は、DWDMシステムにおいて、波長多重信号光の伝送中に発生する各チャネルの強度雑音成分を一括して抑圧することができる多チャネル一括光波形整形回路を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光を増幅する光増幅器と、増幅された波長多重信号光を入力し、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、第1の非線形光ファイバを通過した奇数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第1の分波フィルタおよび第1の合波フィルタと、第2の非線形光ファイバを通過した偶数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第2の分波フィルタおよび第2の合波フィルタと、第1の合波フィルタから出力される強度雑音が除去された奇数チャネルの波長多重信号光と、第2の合波フィルタから出力される強度雑音が除去された偶数チャネルの波長多重信号光とを多重して出力する光多重器とを備える。
【0016】
請求項2に記載の発明は、チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光を入力し、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ増幅する第1の光増幅器および第2の光増幅器と、増幅された奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、第1の非線形光ファイバを通過した奇数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第1の分波フィルタおよび第1の合波フィルタと、第2の非線形光ファイバを通過した偶数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第2の分波フィルタおよび第2の合波フィルタと、第1の合波フィルタから出力される強度雑音が除去された奇数チャネルの波長多重信号光と、第2の合波フィルタから出力される強度雑音が除去された偶数チャネルの波長多重信号光とを多重して出力する光多重器とを備える。
【0017】
請求項3に記載の発明は、チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光を増幅する光増幅器と、増幅された波長多重信号光を入力し、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、第1の非線形光ファイバを通過した奇数チャネルの波長多重信号光および第2の非線形光ファイバを通過した偶数チャネルの波長多重信号光を入力し、各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波し、強度雑音が除去された波長多重信号光を出力する分波フィルタおよび合波フィルタとを備える。
【0018】
請求項4に記載の発明は、チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光を入力し、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ増幅する第1の光増幅器および第2の光増幅器と、増幅された奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、チャネル間隔fの各チャネルの光パルス信号の中心波長を含む所定の透過帯域を有し、第1の非線形光ファイバを通過した奇数チャネルの波長多重信号光および第2の非線形光ファイバを通過した偶数チャネルの波長多重信号光を入力し、各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波し、強度雑音が除去された波長多重信号光を出力する分波フィルタおよび合波フィルタとを備える。
【0019】
また、請求項1〜4のいずれかに記載の多チャネル一括光波形整形回路において、各チャネルの光パルス信号のパワーをモニタし、各非線形光ファイバに入射する奇数チャネルおよび偶数チャネルの光パルス信号のピークパワーが、基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように制御する光パワー制御手段を備えてもよい(請求項5)。
【0020】
また、請求項1〜4のいずれかに記載の多チャネル一括光波形整形回路において、非線形光ファイバの入力、または非線形光ファイバの出力、または合波フィルタの出力の波長多重信号光を入力して各チャネルの光パルス信号のパワーを検出する光スペクトラムアナライザを用い、各非線形光ファイバに入射する奇数チャネルおよび偶数チャネルの光パルス信号のピークパワーが、基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように制御する光パワー制御手段を備えてもよい(請求項6)。
【0021】
【発明の実施の形態】
<第1の実施形態:請求項1>
図1は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第1の実施形態を示す。なお、ここでは波長多重信号光の多重チャネル数を2m、チャネル間隔をfとする。
【0022】
図において、チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光は光増幅器11で増幅され、増幅された波長多重信号光が光分離器15でチャネル間隔2fの奇数チャネルと偶数チャネルに分離され、ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有する非線形光ファイバ12−1,12−2にそれぞれ入力される。
【0023】
光増幅器11では、分離後の奇数チャネルと偶数チャネルの各光パルス信号のピークパワーが基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように増幅する。非線形光ファイバ12−1,12−2では、光パルス信号の強度揺らぎが自己位相変調によりスペクトル広がりの揺らぎに変換されるが、入射ピークパワーが基本ソリトンパワーに近いためにスペクトルの中心部分は基本ソリトンに近い形に収束する。このとき、チャネル間隔がもとの波長多重信号光の2倍の2fになっているので、相互位相変調や四光波混合等の非線形光学効果によるチャネル間の干渉が低減できる。
【0024】
非線形光ファイバ12−1から出力される奇数チャネルの波長多重信号光は、奇数チャネルの光パルス信号の中心波長を含む所定の透過帯域(チャネル間隔2f)を有する分波フィルタ13−1に入力される。分波フィルタ13−1では、奇数チャネルのスペクトル広がりの揺らぎを切り落とすことにより、当初の光パスがもっていた強度揺らぎ(雑音)を取り除くことができる。雑音が取り除かれた奇数チャネルの光パルス信号は、分波フィルタ13−1と同様の透過帯域(チャネル間隔2f)を有する合波フィルタ14−1で合波され、奇数チャネルの波長多重信号光として出力される。
【0025】
非線形光ファイバ12−2から出力される偶数チャネルの波長多重信号光も同様に、分波フィルタ13−2および合波フィルタ14−2(図面では見えない)により雑音が取り除かれて出力される。
【0026】
合波フィルタ14−1,14−2から出力される奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光は光多重器16で多重され、チャネル間隔fの波長多重信号光として出力される。
【0027】
図10(d) は、チャネル間隔 200GHzの波長多重信号光に対して、本発明の構成により波形整形した出力光波形を示す。従来構成では、チャネル間隔 200GHzの場合には図10(c) に示すように波形劣化が生じていたが、本発明により波形整形できることがわかる。
【0028】
なお、光分離器15としては、例えばインタリーブフィルタやマッハツェンダ型光フィルタを用いることができる。分波フィルタ13および合波フィルタ14としては、例えばアレイ導波路回折格子(AWG)フィルタを用いることができる。光多重器16としては、例えばインタリーブフィルタやマッハツェンダ型光フィルタの他に光カプラを用いることができる。
【0029】
<第2の実施形態:請求項1,5>
図2は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第2の実施形態を示す。本実施形態は、第1の実施形態の構成に加えて、各チャネルの光パルス信号のパワーをモニタし、非線形光ファイバ12−1,12−2に入射する奇数チャネルおよび偶数チャネルの各光パルス信号のピークパワーが、基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように制御する光パワー制御手段を備えるものである。
【0030】
光パワー制御手段は、次のような構成により実現される。光増幅器11は、エルビウム添加光ファイバ21と、励起光を発生する励起光源22と、波長多重信号光と励起光を合波してエルビウム添加光ファイバ21に入射する光合波器23と、入出力端に配置される光アイソレータ24−1,24−2とにより構成される。さらに、光増幅器11の出力段に配置される等化器31と、分波フィルタ13−1と合波フィルタ14−1との間に配置される光カプラ32−1〜32−mと、光カプラで分岐された奇数チャネルの各光パワーを検出する光検出器33−1〜33−mとを備える。図示しない偶数チャネルに対する分波フィルタ13−2と合波フィルタ14−2との間にも同様に光カプラを配置し、光検出器を備える。制御回路34は、各光検出器の検出結果に応じて励起光源22または等化器31、またはその両方を制御し、非線形光ファイバ12−1,12−2に入力する各チャネルの光パルス信号のピークパワーを基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように設定する。
【0031】
<第3の実施形態:請求項1,6>
図3は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第3の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第2の実施形態において各チャネルに対応する光検出器に代えて光スペクトラムアナライザを用いるところにある。その他の構成は、第2の実施形態と同様である。
【0032】
ここでは、非線形光ファイバ12−1の入力、または非線形光ファイバ12−1の出力、または合波フィルタ14−1の出力の波長多重信号光を分岐する光カプラ35と、光カプラで分岐された奇数チャネルの各光パワーを検出する光スペクトラムアナライザ36−1を用いる。偶数チャネル側の構成も同様である。制御回路34は、各光スペクトラムアナライザ36−1,36−2の検出結果に応じて、励起光源22または等化器31、またはその両方を制御し、非線形光ファイバ12−1,12−2に入力する各チャネルの光パルス信号のピークパワーを基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように設定する。
【0033】
また、光多重器16の出力側をモニタしてもよく、その場合には1つの光スペクトラムアナライザ36で各チャネルの光パワーを検出して制御回路34に通知する構成となる。
【0034】
<第4の実施形態:請求項2,5>
図4は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第4の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第2の実施形態において、チャネル間隔fの波長多重信号光をまず光分離器15でチャネル間隔2fの奇数チャネルおよび偶数チャネルの波長多重信号光に分離するところにある。
【0035】
すなわち、チャネル間隔fの波長多重信号光は、光分離器15でチャネル間隔2fの奇数チャネルと偶数チャネルに分離され、奇数チャネルの波長多重信号光は光増幅器11−1で増幅され、さらに等化器31−1を介して、ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有する非線形光ファイバ12−1に入力される。偶数チャネルの波長多重信号光も同様に、図示しない光増幅器(11−2)、光等化器(31−2)を介して非線形光ファイバ(12−2)に入力される。その他の構成および動作は第2の実施形態と同様である。
【0036】
<第5の実施形態:請求項2,6>
図5は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第5の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第4の実施形態において各チャネルに対応する光検出器に代えて光スペクトラムアナライザを用いるところにある。その他の構成は、第4の実施形態と同様である。
【0037】
ここでは、非線形光ファイバ12−1の入力、または非線形光ファイバ12−1の出力、または合波フィルタ14−1の出力の波長多重信号光を分岐する光カプラ35と、光カプラで分岐された奇数チャネルの各光パワーを検出する光スペクトラムアナライザ36−1を用いる。制御回路34−1は、光スペクトラムアナライザ36−1の検出結果に応じて、光増幅器11−1の励起光源22または等化器31−1、またはその両方を制御し、非線形光ファイバ12−1に入力する奇数チャネルの光パルス信号のピークパワーを基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように設定する。偶数チャネル側の構成も同様である。
【0038】
また、光多重器16の出力側をモニタしてもよく、その場合には1つの光スペクトラムアナライザ36で各チャネルの光パワーを検出し、奇数チャネルの制御回路34−1および偶数チャネルの制御回路(34−2)に通知する構成となる。
【0039】
<第6の実施形態:請求項3,5>
図6は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第6の実施形態を示す。
第2の実施形態では、奇数チャネルに対する分波フィルタ13−1および合波フィルタ14−1と、偶数チャネルに対する分波フィルタ(13−2)および合波フィルタ(14−2)を個別に備え、奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号を光多重器16で多重する構成であった。本実施形態の特徴は、奇数チャネルおよび偶数チャネルに対応する2組の分波フィルタおよび合波フィルタと光多重器に代えて、1組の分波フィルタ13および合波フィルタ14を用いるところにある。
【0040】
分波フィルタ13は例えば2入力のAWGフィルタを用い、非線形光ファイバ12−1から出力される奇数チャネルの波長多重信号光をポート1-1 ,1-2 ,…,1-m に分波し、非線形光ファイバ12−2から出力される偶数チャネルの波長多重信号光をポート2-1 ,2-2 ,…,2-m に分波する。合波フィルタ14は例えばAWGフィルタを用い、分波フィルタ13のポート1-1 ,2-1 ,1-2 ,2-2 ,…,1-m ,2-m の順に接続することにより、奇数チャネルおよび偶数チャネルの光パルス信号を多重することができる。その他の構成および動作は第2の実施形態と同様である。
【0041】
<第7の実施形態:請求項3,6>
図7は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第7の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第6の実施形態において各チャネルに対応する光検出器に代えて光スペクトラムアナライザを用いるところにある。その他の構成は、第6の実施形態と同様である。
【0042】
ここでは、非線形光ファイバ12−1の入力、または非線形光ファイバ12−1の出力の波長多重信号光を分岐する光カプラ35と、光カプラで分岐された奇数チャネルの各光パワーを検出する光スペクトラムアナライザ36−1を用いる。偶数チャネル側の構成も同様である。制御回路34は、光スペクトラムアナライザ36−1,36−2の検出結果に応じて、励起光源22または等化器31、またはその両方を制御し、非線形光ファイバ12−1,12−2に入力する各チャネルの光パルス信号のピークパワーを基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように設定する。
【0043】
また、合波フィルタ14の出力側をモニタしてもよく、その場合には1つの光スペクトラムアナライザ36で各チャネルの光パワーを検出し、制御回路34に通知する構成となる。
【0044】
<第8の実施形態:請求項4,5>
図8は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第8の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第6の実施形態において、チャネル間隔fの波長多重信号光をまず光分離器15でチャネル間隔2fの奇数チャネルおよび偶数チャネルの波長多重信号光に分離するところにある。
【0045】
すなわち、チャネル間隔fの波長多重信号光は、光分離器15でチャネル間隔2fの奇数チャネルと偶数チャネルに分離され、奇数チャネルの波長多重信号光は光増幅器11−1で増幅され、さらに等化器31−1を介して、ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有する非線形光ファイバ12−1に入力される。偶数チャネルの波長多重信号光も同様に、図示しない光増幅器(11−2)、光等化器(31−2)を介して非線形光ファイバ(12−2)に入力される。その他の構成および動作は第6の実施形態と同様である。
【0046】
<第9の実施形態:請求項4,6>
図9は、本発明の多チャネル一括光波形整形回路の第9の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第8の実施形態において各チャネルに対応する光検出器に代えて光スペクトラムアナライザを用いるところにある。その他の構成は、第8の実施形態と同様である。
【0047】
ここでは、非線形光ファイバ12−1の入力、または非線形光ファイバ12−1の出力の波長多重信号光を分岐する光カプラ35と、光カプラで分岐された奇数チャネルの各光パワーを検出する光スペクトラムアナライザ36−1を用いる。制御回路34−1は、光スペクトラムアナライザ36−1の検出結果に応じて、光増幅器11−1の励起光源22または等化器31−1、またはその両方を制御し、非線形光ファイバ12−1に入力する奇数チャネルの光パルス信号のピークパワーを基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように設定する。偶数チャネル側の構成も同様である。
【0048】
また、合波フィルタ14の出力側をモニタしてもよく、その場合には1つの光スペクトラムアナライザ36で各チャネルの光パワーを検出し、奇数チャネルの制御回路34−1および偶数チャネルの制御回路(34−2)に通知する構成となる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多チャネル一括光波形整形回路は、識別再生回路を含まない簡単な構成で、波長多重信号光に重畳された強度雑音を、各チャネルごとにスペクトル幅の揺らぎに変換してフィルタリングすることにより、波長多重信号光の強度雑音を一括して除去することができる。特に、奇数チャネルと偶数チャネルに分割して上記の処理を行うことにより、高密度に波長多重された波長多重信号光の強度雑音を一括して除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すブロック図。
【図2】本発明の第2の実施形態を示すブロック図。
【図3】本発明の第3の実施形態を示すブロック図。
【図4】本発明の第4の実施形態を示すブロック図。
【図5】本発明の第5の実施形態を示すブロック図。
【図6】本発明の第6の実施形態を示すブロック図。
【図7】本発明の第7の実施形態を示すブロック図。
【図8】本発明の第8の実施形態を示すブロック図。
【図9】本発明の第9の実施形態を示すブロック図。
【図10】従来構成と本発明構成の実験結果を示す図。
【図11】波長多重伝送システムにおける従来の識別再生中継器の構成例を示す図。
【図12】波長多重信号光の強度揺らぎを低減する従来の光波形整形技術を説明する図。
【符号の説明】
11 光増幅器
12 非線形光ファイバ
13 分波フィルタ
14 合波フィルタ
15 光分離器
16 光多重器
21 エルビウム添加光ファイバ
22 励起光源
23 光合波器
24 光アイソレータ
31 等化器
32 光カプラ
33 光検出器
34 制御回路
35 光カプラ
36 光スペクトラムアナライザ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-channel collective optical waveform shaping circuit for collectively shaping waveforms of wavelength-multiplexed optical pulse signals of a plurality of channels.
[0002]
[Prior art]
In an optical transmission system, the waveform of an optical signal to be transmitted is affected by various factors such as attenuation in an optical fiber transmission line, addition of spontaneous emission noise in an optical amplifier, dispersion between optical fiber transmission lines, and intersymbol interference due to optical nonlinear effects. Deterioration occurs. Therefore, in the optical fiber transmission line, an optical amplifier and an identification regeneration repeater for performing waveform regeneration are arranged at appropriate intervals.
[0003]
On the other hand, wavelength division multiplexing (WDM), which transmits a plurality of optical signals having different wavelengths through one optical fiber transmission line, has been actively used in order to meet the demand for increased transmission capacity. Such a wavelength division multiplexing transmission system also requires an optical amplifier, an identification regenerative repeater, and the like.
[0004]
FIG. 11 shows a configuration example of a conventional identification regenerative repeater in a wavelength division multiplexing transmission system. In the figure, a wavelength division multiplexed signal light is input to an identification regeneration repeater 53 via an optical fiber transmission line 51 and an optical amplifier 52. The identification reproduction repeater 53 includes an optical demultiplexer 54, a plurality of identification reproduction circuits 55, and an optical multiplexer 56. The wavelength-division multiplexed signal light input to the discriminating / reproducing repeater 53 is split into signal lights of respective channels by the optical demultiplexer 54, discriminated and reproduced by the corresponding discriminating / regenerating circuits 55, and further multiplexed by the optical multiplexer 56. Then, it is output as a wavelength multiplexed signal light.
[0005]
As the identification and reproduction circuit 55, a method of converting an optical signal into an electric signal, performing identification and reproduction by an electronic circuit, and converting the optical signal into an optical signal again has been put to practical use. Also, a method of discriminating and reproducing an optical signal as it is has been studied. For example, a method using an optical control switch such as a Mach-Zehnder interferometer incorporating a semiconductor optical amplifier or a nonlinear loop mirror is known.
[0006]
On the other hand, a waveform shaping technique for reducing the intensity fluctuation of an optical signal has been proposed (Patent Document 1). Although this technique does not include a retiming function, it has a feature that the intensity noise of an optical signal can be suppressed with a simple configuration. Furthermore, a collective optical waveform shaping technique that applies this intensity noise suppression technique to multiple channels has been proposed (Japanese Patent Application No. 2001-197478). This principle will be described with reference to FIG.
[0007]
In FIG. 12, the conventional multi-channel collective optical waveform shaping circuit has a configuration in which an optical amplifier 11, a nonlinear optical fiber 12, a demultiplexing filter 13, and a multiplexing filter 14 are connected in cascade. The optical amplifier 11 has a gain band for collectively amplifying all channels of the wavelength multiplexed signal light. The nonlinear optical fiber 12 has a characteristic that the fiber length is longer than the soliton period and the average chromatic dispersion becomes anomalous dispersion. Each of the demultiplexing filter 13 and the multiplexing filter 14 has a discrete (periodic) transmission band including the center wavelength of the optical pulse signal of each channel. Performs a function equivalent to a set of bandpass filters corresponding to.
[0008]
Here, reference numerals 1 to 4 denote time waveforms of the wavelength multiplexed signal light, and reference numerals 5 to 7 denote spectrum waveforms corresponding to the wavelength multiplexed signal light 2 to 4. However, the time waveforms 1 to 4 show only the waveform of one channel of the wavelength multiplexed signal light. The waveforms of the other channels also change in the same manner as 1-4.
[0009]
The wavelength multiplexed signal light 1 is amplified by the optical amplifier 11 so that the peak power of the optical pulse signal of each channel is larger than the basic soliton power and equal to or less than twice the basic soliton power. When the amplified wavelength-division multiplexed signal light 2 (spectral waveform 5) is incident on the nonlinear optical fiber 12 longer than the soliton cycle, the intensity fluctuation of the optical pulse signal of each channel is changed to the fluctuation of the spectrum width by self-phase modulation. Is converted. However, since the incident peak power is close to the basic soliton power, the central part of the spectrum converges to a shape close to the basic soliton, and is input to the demultiplexing filter 13 as the wavelength multiplexed signal light 3 (spectral waveform 6).
[0010]
Since the center wavelength of the optical pulse signal of each channel is in the transmission band, the demultiplexing filter 13 cuts off the fluctuation of the spectral width of the wavelength-division multiplexed signal light 3 (spectral waveform 6) so that each optical pulse signal is initially It can remove the intensity fluctuations (noise) it had. The optical pulse signal of each channel from which the intensity noise has been removed is multiplexed by a multiplexing filter 14 similar to the demultiplexing filter 13 to be converted into a wavelength multiplexed signal light 4 (spectral waveform 7).
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-11-284261
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the related art, when the channel spacing is narrowed, the influence of the interaction between channels due to the nonlinear optical effect such as the cross-phase modulation and the four-wave mixing in the nonlinear optical fiber becomes large, and the problem that the optical signal waveform is deteriorated occurs. there were. FIGS. 10A to 10C show examples of calculating the shaping state of the optical signal waveform.
[0013]
FIG. 10A shows an optical waveform of one channel of the wavelength multiplexed signal light before entering the nonlinear optical fiber (pulse width: 8 ps, bit rate: 40 Gbit / s). FIGS. 10B and 10C show the optical waveforms after passing through the optical waveform shaping circuit when the channel interval is set to 400 GHz and 200 GHz, respectively. When the channel interval is as wide as 400 GHz (FIG. 10 (b)), a good optical waveform shaping effect is observed. However, when the channel interval is reduced to 200 GHz (FIG. 10 (c)), the incident optical waveform (FIG. )). Therefore, in the related art, the channel interval cannot be set to a certain value or less, and it has been difficult to apply to a DWDM (Dence WDM) system in which channels are densely packed in an optical frequency (wavelength) region.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-channel collective optical waveform shaping circuit that can collectively suppress the intensity noise component of each channel generated during transmission of wavelength multiplexed signal light in a DWDM system.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical amplifier for amplifying a wavelength-division multiplexed signal light obtained by wavelength-divisionally multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels with a channel interval of f, and an input of the amplified wavelength-division multiplexed signal light and an odd number of a channel interval of 2f. An optical splitter for separating a channel wavelength multiplexed signal light and an even channel wavelength multiplexed signal light, a first nonlinear optical fiber for inputting the odd channel wavelength multiplexed signal light and the even channel wavelength multiplexed signal light, and a second A first demultiplexing filter and a first demultiplexing filter for demultiplexing the wavelength-multiplexed signal light of the odd-numbered channels passed through the first non-linear optical fiber into optical pulse signals of the respective channels and re-multiplexing them. A filter, a second demultiplexing filter for demultiplexing the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channels that has passed through the second nonlinear optical fiber into optical pulse signals of the respective channels, and re-multiplexing them. A second multiplexing filter, an odd channel wavelength multiplexed signal light from which the intensity noise output from the first multiplexing filter has been removed, and an even number from which the intensity noise output from the second multiplexing filter has been removed An optical multiplexer for multiplexing and outputting the wavelength-multiplexed signal light of the channel.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, a wavelength-division multiplexed signal light obtained by wavelength-multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels having a channel interval of f is input, and an odd-numbered wavelength-division multiplexed signal light and an even-numbered wavelength-division multiplexed signal light having a channel interval of 2f are input. , A first optical amplifier and a second optical amplifier for respectively amplifying the odd-numbered wavelength multiplexed signal light and the even-numbered wavelength multiplexed signal light, and the amplified odd-numbered wavelength multiplexed signal light A first nonlinear optical fiber and a second nonlinear optical fiber for inputting the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channel, and a wavelength-multiplexed signal light of the odd-numbered channel that has passed through the first nonlinear optical fiber. A first demultiplexing filter and a first demultiplexing filter for demultiplexing and remultiplexing, and an even-numbered channel that has passed through a second nonlinear optical fiber. A second demultiplexing filter and a second demultiplexing filter for demultiplexing the multiplexed signal light into an optical pulse signal of each channel and re-demultiplexing, and an intensity noise output from the first demultiplexing filter are removed. An optical multiplexer is provided for multiplexing and outputting the wavelength-multiplexed signal light of the odd-numbered channel and the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channel from which the intensity noise output from the second multiplexing filter has been removed.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical amplifier for amplifying a wavelength-division multiplexed signal light obtained by wavelength-divisionally multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels with a channel interval of f, and an input of the amplified wavelength-division multiplexed signal light and an odd number of a channel interval of 2f. An optical splitter for separating a channel wavelength multiplexed signal light and an even channel wavelength multiplexed signal light, a first nonlinear optical fiber for inputting the odd channel wavelength multiplexed signal light and the even channel wavelength multiplexed signal light, and a second And the odd channel wavelength multiplexed signal light passing through the first nonlinear optical fiber and the even channel wavelength multiplexed signal light passing through the second nonlinear optical fiber are input to the optical pulse signal of each channel. A demultiplexing filter and a multiplexing filter for demultiplexing and multiplexing and outputting wavelength-division multiplexed signal light from which intensity noise has been removed are provided.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, a wavelength-division multiplexed signal light obtained by wavelength-divisionally multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels with a channel interval of f is input, and a wavelength-division multiplexed signal light of an odd-numbered channel and a wavelength-division multiplexed signal light of an even-numbered channel with a channel interval of 2f. , A first optical amplifier and a second optical amplifier for respectively amplifying the odd-numbered wavelength multiplexed signal light and the even-numbered wavelength multiplexed signal light, and the amplified odd-numbered wavelength multiplexed signal light A first non-linear optical fiber and a second non-linear optical fiber for inputting the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channels, and a predetermined transmission band including the center wavelength of the optical pulse signal of each channel at a channel interval f; Wavelength multiplexed signal light of odd channels passed through the first nonlinear optical fiber and wavelength multiplexed signal light of even channels passed through the second nonlinear optical fiber Enter a, it comprises the channels again multiplexes with demultiplexed into optical pulse signal, and demultiplexing filter and multiplexing filter outputs a wavelength-multiplexed signal light intensity noise has been removed.
[0019]
Further, in the multi-channel collective optical waveform shaping circuit according to any one of claims 1 to 4, the power of the optical pulse signal of each channel is monitored, and the optical pulse signal of the odd channel and the even channel incident on each nonlinear optical fiber. May be provided with an optical power control means for controlling the peak power to be larger than the basic soliton power and not more than twice the basic soliton power.
[0020]
Further, in the multi-channel collective optical waveform shaping circuit according to any one of claims 1 to 4, the wavelength multiplexed signal light of the input of the nonlinear optical fiber, the output of the nonlinear optical fiber, or the output of the multiplexing filter is input. Using an optical spectrum analyzer that detects the power of the optical pulse signal of each channel, the peak power of the optical pulse signals of the odd and even channels incident on each nonlinear optical fiber is larger than the basic soliton power, and the peak power of the basic soliton power is 2 An optical power control means for controlling the power to be twice or less may be provided (claim 6).
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First Embodiment: Claim 1>
FIG. 1 shows a multi-channel collective optical waveform shaping circuit according to a first embodiment of the present invention. Here, it is assumed that the number of multiplexed channels of the wavelength multiplexed signal light is 2 m and the channel interval is f.
[0022]
In the figure, wavelength multiplexed signal light obtained by wavelength multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels with a channel interval f is amplified by an optical amplifier 11, and the amplified wavelength multiplexed signal light is split by an optical demultiplexer 15 into an odd channel and an even channel with a channel interval 2f. The optical signals are separated into channels, and are input to nonlinear optical fibers 12-1 and 12-2 having a characteristic that the fiber length is longer than the soliton period and the average chromatic dispersion becomes anomalous dispersion.
[0023]
The optical amplifier 11 amplifies the separated optical pulse signals of the odd-numbered and even-numbered channels so that the peak power is greater than the basic soliton power and equal to or less than twice the basic soliton power. In the nonlinear optical fibers 12-1 and 12-2, the intensity fluctuation of the optical pulse signal is converted into the fluctuation of the spectrum spread by the self-phase modulation. However, since the incident peak power is close to the basic soliton power, the central part of the spectrum is basically changed. It converges to a shape close to solitons. At this time, since the channel interval is 2f, which is twice the original wavelength multiplexed signal light, interference between channels due to nonlinear optical effects such as cross-phase modulation and four-wave mixing can be reduced.
[0024]
The wavelength-multiplexed signal light of the odd channel output from the nonlinear optical fiber 12-1 is input to the demultiplexing filter 13-1 having a predetermined transmission band (channel interval 2f) including the center wavelength of the optical pulse signal of the odd channel. You. The splitter filter 13-1 can remove the intensity fluctuation (noise) of the original optical path by cutting off the fluctuation of the spectrum spread of the odd channel. The odd-numbered channel optical pulse signal from which the noise has been removed is multiplexed by the multiplexing filter 14-1 having the same transmission band (channel interval 2f) as the demultiplexing filter 13-1, and becomes a wavelength-multiplexed signal light of the odd-numbered channel. Is output.
[0025]
Similarly, the wavelength multiplexed signal light of the even-numbered channels output from the nonlinear optical fiber 12-2 is output after the noise is removed by the demultiplexing filter 13-2 and the multiplexing filter 14-2 (not shown in the drawing).
[0026]
The wavelength-multiplexed signal light of the odd-numbered channel and the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channel output from the multiplexing filters 14-1 and 14-2 are multiplexed by the optical multiplexer 16, and output as the wavelength-multiplexed signal light having the channel interval f. .
[0027]
FIG. 10D shows an output optical waveform obtained by shaping the waveform of the wavelength multiplexed signal light having a channel interval of 200 GHz by the configuration of the present invention. In the conventional configuration, when the channel interval is 200 GHz, the waveform is deteriorated as shown in FIG. 10C, but it can be seen that the waveform can be shaped by the present invention.
[0028]
In addition, as the optical separator 15, for example, an interleave filter or a Mach-Zehnder optical filter can be used. As the demultiplexing filter 13 and the multiplexing filter 14, for example, an arrayed waveguide diffraction grating (AWG) filter can be used. As the optical multiplexer 16, for example, an optical coupler can be used in addition to an interleave filter and a Mach-Zehnder optical filter.
[0029]
<Second embodiment: Claims 1 and 5>
FIG. 2 shows a second embodiment of the multi-channel collective optical waveform shaping circuit of the present invention. In the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the power of the optical pulse signal of each channel is monitored, and the optical pulses of the odd channel and the even channel incident on the nonlinear optical fibers 12-1 and 12-2. Optical power control means for controlling the peak power of the signal so as to be higher than the basic soliton power and not more than twice the basic soliton power is provided.
[0030]
The optical power control means is realized by the following configuration. The optical amplifier 11 includes an erbium-doped optical fiber 21, a pump light source 22 for generating pump light, an optical multiplexer 23 for multiplexing the wavelength multiplexed signal light and the pump light and entering the erbium-doped optical fiber 21, It is composed of optical isolators 24-1 and 24-2 arranged at the ends. Further, an equalizer 31 disposed at the output stage of the optical amplifier 11, an optical coupler 32-1 to 32-m disposed between the demultiplexing filter 13-1 and the multiplexing filter 14-1, Photodetectors 33-1 to 33-m for detecting optical powers of odd channels branched by the coupler are provided. An optical coupler is similarly arranged between the demultiplexing filter 13-2 and the multiplexing filter 14-2 for an even-numbered channel (not shown), and a photodetector is provided. The control circuit 34 controls the excitation light source 22 and / or the equalizer 31 according to the detection result of each photodetector, and outputs the optical pulse signal of each channel to be input to the nonlinear optical fibers 12-1 and 12-2. Is set to be larger than the basic soliton power and equal to or less than twice the basic soliton power.
[0031]
<Third Embodiment: Claims 1 and 6>
FIG. 3 shows a third embodiment of the multi-channel collective optical waveform shaping circuit of the present invention. The feature of the present embodiment resides in that an optical spectrum analyzer is used instead of the photodetector corresponding to each channel in the second embodiment. Other configurations are the same as those of the second embodiment.
[0032]
Here, an optical coupler 35 for splitting the wavelength-multiplexed signal light at the input of the nonlinear optical fiber 12-1, the output of the nonlinear optical fiber 12-1, or the output of the multiplexing filter 14-1, and the optical coupler. An optical spectrum analyzer 36-1 for detecting each optical power of an odd channel is used. The same applies to the configuration on the even channel side. The control circuit 34 controls the pumping light source 22 and / or the equalizer 31 according to the detection results of the optical spectrum analyzers 36-1 and 36-2, and controls the nonlinear optical fibers 12-1 and 12-2. The peak power of the input optical pulse signal of each channel is set to be larger than the basic soliton power and equal to or less than twice the basic soliton power.
[0033]
Further, the output side of the optical multiplexer 16 may be monitored. In this case, the optical power of each channel is detected by one optical spectrum analyzer 36 and notified to the control circuit 34.
[0034]
<Fourth embodiment: Claims 2 and 5>
FIG. 4 shows a multi-channel collective optical waveform shaping circuit according to a fourth embodiment of the present invention. The feature of this embodiment lies in that, in the second embodiment, the wavelength division multiplexed signal light having the channel interval f is first separated by the optical separator 15 into the wavelength multiplexed signal light of the odd channel and the even channel having the channel interval 2f.
[0035]
That is, the wavelength-division multiplexed signal light having the channel interval f is separated by the optical separator 15 into odd and even channels having the channel interval 2f, and the wavelength-division multiplexed signal light having the odd channel is amplified by the optical amplifier 11-1 and further equalized. The signal is input to the nonlinear optical fiber 12-1 having a property that the fiber length is longer than the soliton period and the average chromatic dispersion becomes anomalous dispersion via the optical device 31-1. Similarly, the wavelength multiplexed signal light of the even-numbered channel is input to the nonlinear optical fiber (12-2) via the optical amplifier (11-2) and the optical equalizer (31-2) not shown. Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment.
[0036]
<Fifth embodiment: Claims 2 and 6>
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the multi-channel collective optical waveform shaping circuit of the present invention. The feature of this embodiment lies in that an optical spectrum analyzer is used instead of the photodetector corresponding to each channel in the fourth embodiment. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment.
[0037]
Here, an optical coupler 35 for splitting the wavelength-multiplexed signal light at the input of the nonlinear optical fiber 12-1, the output of the nonlinear optical fiber 12-1, or the output of the multiplexing filter 14-1, and the optical coupler. An optical spectrum analyzer 36-1 for detecting each optical power of an odd channel is used. The control circuit 34-1 controls the pumping light source 22 and / or the equalizer 31-1 of the optical amplifier 11-1 or both according to the detection result of the optical spectrum analyzer 36-1, and controls the nonlinear optical fiber 12-1. Is set so that the peak power of the optical pulse signal of the odd-numbered channel to be input is larger than the basic soliton power and equal to or less than twice the basic soliton power. The same applies to the configuration on the even channel side.
[0038]
The output side of the optical multiplexer 16 may be monitored. In this case, the optical power of each channel is detected by one optical spectrum analyzer 36, and the control circuit 34-1 for the odd channel and the control circuit for the even channel are used. (34-2).
[0039]
<Sixth embodiment: Claims 3 and 5>
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the multi-channel collective optical waveform shaping circuit according to the present invention.
In the second embodiment, a demultiplexing filter 13-1 and a multiplexing filter 14-1 for odd channels and a demultiplexing filter (13-2) and a multiplexing filter (14-2) for even channels are individually provided. The wavelength multiplexed signal light of the odd channel and the wavelength multiplexed signal of the even channel are multiplexed by the optical multiplexer 16. A feature of the present embodiment resides in that one set of the demultiplexing filter 13 and the multiplexing filter 14 is used instead of the two sets of the demultiplexing filters and the multiplexing filters and the optical multiplexers corresponding to the odd and even channels. .
[0040]
The demultiplexing filter 13 uses, for example, a two-input AWG filter, and demultiplexes the odd-numbered channel wavelength multiplexed signal light output from the nonlinear optical fiber 12-1 to the ports 1-1, 1-2,..., 1-m. , 2-m wavelength-multiplexed signal light output from the nonlinear optical fiber 12-2 to the ports 2-1, 2-2,..., 2-m. The multiplexing filter 14 uses, for example, an AWG filter, and is connected to the ports 1-1, 2-1, 1-2, 2-2,... The optical pulse signals of the channels and the even channels can be multiplexed. Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment.
[0041]
<Seventh Embodiment: Claims 3 and 6>
FIG. 7 shows a multi-channel collective optical waveform shaping circuit according to a seventh embodiment of the present invention. The feature of this embodiment lies in that an optical spectrum analyzer is used instead of the photodetector corresponding to each channel in the sixth embodiment. Other configurations are the same as in the sixth embodiment.
[0042]
Here, an optical coupler 35 for splitting the wavelength multiplexed signal light at the input of the nonlinear optical fiber 12-1 or the output of the nonlinear optical fiber 12-1, and a light for detecting each optical power of the odd channel split by the optical coupler. The spectrum analyzer 36-1 is used. The same applies to the configuration on the even channel side. The control circuit 34 controls the pump light source 22 and / or the equalizer 31 according to the detection results of the optical spectrum analyzers 36-1 and 36-2, and inputs the same to the nonlinear optical fibers 12-1 and 12-2. The peak power of the optical pulse signal of each channel is set to be larger than the basic soliton power and equal to or less than twice the basic soliton power.
[0043]
Further, the output side of the multiplexing filter 14 may be monitored. In that case, the optical power of each channel is detected by one optical spectrum analyzer 36 and notified to the control circuit 34.
[0044]
<Eighth Embodiment: Claims 4 and 5>
FIG. 8 shows an eighth embodiment of the multi-channel collective optical waveform shaping circuit of the present invention. The feature of this embodiment is that, in the sixth embodiment, first, the wavelength division multiplexed signal light having the channel interval f is separated by the optical separator 15 into the wavelength multiplexed signal light of the odd channel and the even channel having the channel interval 2f.
[0045]
That is, the wavelength-division multiplexed signal light having the channel interval f is separated by the optical separator 15 into odd and even channels having the channel interval 2f, and the wavelength-division multiplexed signal light having the odd channel is amplified by the optical amplifier 11-1 and further equalized. The signal is input to the nonlinear optical fiber 12-1 having a property that the fiber length is longer than the soliton period and the average chromatic dispersion becomes anomalous dispersion via the optical device 31-1. Similarly, the wavelength multiplexed signal light of the even-numbered channel is input to the nonlinear optical fiber (12-2) via the optical amplifier (11-2) and the optical equalizer (31-2) not shown. Other configurations and operations are the same as in the sixth embodiment.
[0046]
<Ninth embodiment: Claims 4 and 6>
FIG. 9 shows a ninth embodiment of the multi-channel collective optical waveform shaping circuit of the present invention. The feature of this embodiment resides in that an optical spectrum analyzer is used instead of the photodetector corresponding to each channel in the eighth embodiment. Other configurations are the same as those of the eighth embodiment.
[0047]
Here, an optical coupler 35 for splitting the wavelength-multiplexed signal light input to the nonlinear optical fiber 12-1 or the output of the nonlinear optical fiber 12-1 and a light for detecting each optical power of the odd channel split by the optical coupler. The spectrum analyzer 36-1 is used. The control circuit 34-1 controls the pumping light source 22 and / or the equalizer 31-1 of the optical amplifier 11-1 according to the detection result of the optical spectrum analyzer 36-1, and controls the nonlinear optical fiber 12-1. Is set so that the peak power of the optical pulse signal of the odd-numbered channel to be input is larger than the basic soliton power and equal to or less than twice the basic soliton power. The same applies to the configuration on the even channel side.
[0048]
In addition, the output side of the multiplexing filter 14 may be monitored. In this case, the optical power of each channel is detected by one optical spectrum analyzer 36, and the control circuit 34-1 for the odd channel and the control circuit for the even channel are used. (34-2).
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the multi-channel collective optical waveform shaping circuit of the present invention has a simple configuration that does not include the identification and reproduction circuit, and converts the intensity noise superimposed on the wavelength multiplexed signal light into the fluctuation of the spectral width for each channel. By converting and filtering, the intensity noise of the wavelength multiplexed signal light can be removed at once. In particular, by dividing the signal into odd channels and even channels and performing the above processing, it is possible to collectively remove the intensity noise of the wavelength multiplexed signal light that has been wavelength multiplexed at high density.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing experimental results of a conventional configuration and a configuration of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a conventional identification regeneration repeater in a wavelength division multiplexing transmission system.
FIG. 12 is a diagram illustrating a conventional optical waveform shaping technique for reducing the intensity fluctuation of the wavelength multiplexed signal light.
[Explanation of symbols]
11 Optical amplifier
12 Nonlinear optical fiber
13 Demultiplexing filter
14 Combining filter
15 Optical separator
16 Optical multiplexer
21 Erbium-doped optical fiber
22 Excitation light source
23 Optical multiplexer
24 Optical Isolator
31 Equalizer
32 optical coupler
33 Photodetector
34 control circuit
35 Optical coupler
36 Optical Spectrum Analyzer

Claims (6)

チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光を増幅する光増幅器と、
前記光増幅器で増幅された波長多重信号光を入力し、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、
ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有し、前記奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、
前記奇数チャネルの光パルス信号の中心波長を含む所定の透過帯域を有し、前記第1の非線形光ファイバを通過した奇数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第1の分波フィルタおよび第1の合波フィルタと、
前記偶数チャネルの光パルス信号の中心波長を含む所定の透過帯域を有し、前記第2の非線形光ファイバを通過した偶数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第2の分波フィルタおよび第2の合波フィルタと、
前記第1の合波フィルタから出力される強度雑音が除去された奇数チャネルの波長多重信号光と、前記第2の合波フィルタから出力される強度雑音が除去された偶数チャネルの波長多重信号光とを多重して出力する光多重器と
を備えたことを特徴とする多チャネル一括光波形整形回路。
An optical amplifier for amplifying a wavelength-multiplexed signal light obtained by wavelength-multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels at a channel interval f;
An optical separator that receives the wavelength-multiplexed signal light amplified by the optical amplifier and separates the wavelength-multiplexed signal light into odd-numbered channel light and even-numbered channel wavelength-multiplexed signal light with a channel interval of 2f;
A first nonlinear optical fiber having a characteristic that the fiber length is longer than the soliton period and the average chromatic dispersion becomes anomalous dispersion, and the wavelength-multiplexed signal light of the odd-numbered channel and the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channel are input; Two nonlinear optical fibers,
It has a predetermined transmission band including the center wavelength of the optical pulse signal of the odd-numbered channel, and wavelength-division multiplexed signal light of the odd-numbered channel that has passed through the first nonlinear optical fiber is demultiplexed into an optical pulse signal of each channel and re-divided. A first demultiplexing filter and a first multiplexing filter that multiplex;
It has a predetermined transmission band including the center wavelength of the optical pulse signal of the even-numbered channel, and the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channel that has passed through the second nonlinear optical fiber is demultiplexed into an optical pulse signal of each channel and re-divided. A second demultiplexing filter and a second multiplexing filter for multiplexing,
Odd-numbered channel wavelength multiplexed signal light output from the first multiplexing filter from which intensity noise has been removed, and even-numbered channel wavelength multiplexed signal light output from the second multiplexing filter from which intensity noise has been removed. And an optical multiplexer for multiplexing and outputting the signals.
チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光を入力し、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、
前記奇数チャネルの波長多重信号光および前記偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ増幅する第1の光増幅器および第2の光増幅器と、
ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有し、前記第1の光増幅器で増幅された奇数チャネルの波長多重信号光および前記第2の光増幅器で増幅された偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、
前記奇数チャネルの光パルス信号の中心波長を含む所定の透過帯域を有し、前記第1の非線形光ファイバを通過した奇数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第1の分波フィルタおよび第1の合波フィルタと、
前記偶数チャネルの光パルス信号の中心波長を含む所定の透過帯域を有し、前記第2の非線形光ファイバを通過した偶数チャネルの波長多重信号光を各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波する第2の分波フィルタおよび第2の合波フィルタと、
前記第1の合波フィルタから出力される強度雑音が除去された奇数チャネルの波長多重信号光と、前記第2の合波フィルタから出力される強度雑音が除去された偶数チャネルの波長多重信号光とを多重して出力する光多重器と
を備えたことを特徴とする多チャネル一括光波形整形回路。
An optical separator for inputting wavelength multiplexed signal light obtained by wavelength multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels at a channel interval f, and separating the wavelength multiplexed signal light of odd channels and the wavelength multiplexed signal light of even channels at a channel interval of 2f;
A first optical amplifier and a second optical amplifier for amplifying the odd-numbered channel wavelength multiplexed signal light and the even-numbered channel wavelength multiplexed signal light, respectively;
The fiber length is longer than the soliton period, the average chromatic dispersion has a characteristic of anomalous dispersion, and the wavelength multiplexed signal light of the odd channel amplified by the first optical amplifier and amplified by the second optical amplifier. A first nonlinear optical fiber and a second nonlinear optical fiber for inputting the wavelength-multiplexed signal lights of the even channels, respectively;
It has a predetermined transmission band including the center wavelength of the optical pulse signal of the odd-numbered channel, and wavelength-division multiplexed signal light of the odd-numbered channel that has passed through the first nonlinear optical fiber is demultiplexed into an optical pulse signal of each channel and re-divided. A first demultiplexing filter and a first multiplexing filter that multiplex;
It has a predetermined transmission band including the center wavelength of the optical pulse signal of the even-numbered channel, and the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channel that has passed through the second nonlinear optical fiber is demultiplexed into an optical pulse signal of each channel and re-divided. A second demultiplexing filter and a second multiplexing filter for multiplexing,
Odd-numbered channel wavelength multiplexed signal light output from the first multiplexing filter from which intensity noise has been removed, and even-numbered channel wavelength multiplexed signal light output from the second multiplexing filter from which intensity noise has been removed. And an optical multiplexer for multiplexing and outputting the signals.
チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光を増幅する光増幅器と、
前記光増幅器で増幅された波長多重信号光を入力し、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、
ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有し、前記奇数チャネルの波長多重信号光および偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、
前記チャネル間隔fの各チャネルの光パルス信号の中心波長を含む所定の透過帯域を有し、前記第1の非線形光ファイバを通過した奇数チャネルの波長多重信号光および前記第2の非線形光ファイバを通過した偶数チャネルの波長多重信号光を入力し、各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波し、強度雑音が除去された波長多重信号光を出力する分波フィルタおよび合波フィルタと
を備えたことを特徴とする多チャネル一括光波形整形回路。
An optical amplifier for amplifying a wavelength-multiplexed signal light obtained by wavelength-multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels at a channel interval f;
An optical separator that receives the wavelength-multiplexed signal light amplified by the optical amplifier and separates the wavelength-multiplexed signal light into odd-numbered channel light and even-numbered channel wavelength-multiplexed signal light with a channel interval of 2f;
A first nonlinear optical fiber having a characteristic that the fiber length is longer than the soliton period and the average chromatic dispersion becomes anomalous dispersion, and the wavelength-multiplexed signal light of the odd-numbered channel and the wavelength-multiplexed signal light of the even-numbered channel are input; Two nonlinear optical fibers,
It has a predetermined transmission band including the center wavelength of the optical pulse signal of each channel at the channel interval f, and the wavelength-division multiplexed signal light of the odd channel and the second nonlinear optical fiber that have passed through the first nonlinear optical fiber. A wavelength division multiplexing signal light of the even-numbered channel that has passed is input, demultiplexed into an optical pulse signal of each channel and multiplexed again, and a demultiplexing filter and a multiplexing filter for outputting the wavelength multiplexing signal light from which the intensity noise has been removed are provided. A multi-channel collective optical waveform shaping circuit comprising:
チャネル間隔fの複数チャネルの光パルス信号を波長多重した波長多重信号光を入力し、チャネル間隔2fの奇数チャネルの波長多重信号光と偶数チャネルの波長多重信号光に分離する光分離器と、
前記奇数チャネルの波長多重信号光および前記偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ増幅する第1の光増幅器および第2の光増幅器と、
ファイバ長がソリトン周期より長く、平均の波長分散が異常分散になる特性を有し、前記第1の光増幅器で増幅された奇数チャネルの波長多重信号光および前記第2の光増幅器で増幅された偶数チャネルの波長多重信号光をそれぞれ入力する第1の非線形光ファイバおよび第2の非線形光ファイバと、
前記チャネル間隔fの各チャネルの光パルス信号の中心波長を含む所定の透過帯域を有し、前記第1の非線形光ファイバを通過した奇数チャネルの波長多重信号光および前記第2の非線形光ファイバを通過した偶数チャネルの波長多重信号光を入力し、各チャネルの光パルス信号に分波して再度合波し、強度雑音が除去された波長多重信号光を出力する分波フィルタおよび合波フィルタと
を備えたことを特徴とする多チャネル一括光波形整形回路。
An optical separator for inputting wavelength multiplexed signal light obtained by wavelength multiplexing optical pulse signals of a plurality of channels at a channel interval f, and separating the wavelength multiplexed signal light of odd channels and the wavelength multiplexed signal light of even channels at a channel interval of 2f;
A first optical amplifier and a second optical amplifier for amplifying the odd-numbered channel wavelength multiplexed signal light and the even-numbered channel wavelength multiplexed signal light, respectively;
The fiber length is longer than the soliton period, the average chromatic dispersion has a characteristic of anomalous dispersion, and the wavelength multiplexed signal light of the odd channel amplified by the first optical amplifier and amplified by the second optical amplifier. A first nonlinear optical fiber and a second nonlinear optical fiber for inputting the wavelength-multiplexed signal lights of the even channels, respectively;
It has a predetermined transmission band including the center wavelength of the optical pulse signal of each channel at the channel interval f, and the wavelength-division multiplexed signal light of the odd channel and the second nonlinear optical fiber that have passed through the first nonlinear optical fiber. A wavelength division multiplexing signal light of the even-numbered channel that has passed is input, demultiplexed into an optical pulse signal of each channel and multiplexed again, and a demultiplexing filter and a multiplexing filter for outputting the wavelength multiplexing signal light from which the intensity noise has been removed are provided. A multi-channel collective optical waveform shaping circuit comprising:
請求項1〜4のいずれかに記載の多チャネル一括光波形整形回路において、
前記各チャネルの光パルス信号のパワーをモニタし、前記各非線形光ファイバに入射する奇数チャネルおよび偶数チャネルの光パルス信号のピークパワーが、基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように制御する光パワー制御手段を備えた
ことを特徴とする多チャネル一括光波形整形回路。
The multi-channel collective optical waveform shaping circuit according to claim 1,
The power of the optical pulse signal of each channel is monitored, and the peak powers of the optical pulse signals of the odd-numbered and even-numbered channels incident on each of the nonlinear optical fibers are larger than the basic soliton power and less than twice the basic soliton power. 1. A multi-channel collective optical waveform shaping circuit, comprising: an optical power control means for controlling the optical waveform shaping.
請求項1〜4のいずれかに記載の多チャネル一括光波形整形回路において、
前記非線形光ファイバの入力、または前記非線形光ファイバの出力、または前記合波フィルタの出力の波長多重信号光を入力して各チャネルの光パルス信号のパワーを検出する光スペクトラムアナライザを用い、前記各非線形光ファイバに入射する奇数チャネルおよび偶数チャネルの光パルス信号のピークパワーが、基本ソリトンパワーより大きく、かつ基本ソリトンパワーの2倍以下になるように制御する光パワー制御手段を備えた
ことを特徴とする多チャネル一括光波形整形回路。
The multi-channel collective optical waveform shaping circuit according to claim 1,
The input of the nonlinear optical fiber, or the output of the nonlinear optical fiber, or the input of the wavelength multiplexed signal light of the output of the multiplexing filter, using an optical spectrum analyzer to detect the power of the optical pulse signal of each channel, Optical power control means for controlling the peak power of the optical pulse signals of the odd and even channels incident on the nonlinear optical fiber to be higher than the basic soliton power and equal to or less than twice the basic soliton power. Multi-channel collective optical waveform shaping circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008227994A (en) * 2007-03-14 2008-09-25 Hitachi Communication Technologies Ltd Optical transmission apparatus and optical transmission method
JP2018519732A (en) * 2015-05-29 2018-07-19 オクラロ テクノロジー リミテッド Electronic compensation of interleaver transfer function for optical multicarrier transmission
WO2023089694A1 (en) * 2021-11-17 2023-05-25 日本電信電話株式会社 Optical transmission system, optical transmission method, and program

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