JP2611352B2 - 光伝送路の波長分散補償方法 - Google Patents
光伝送路の波長分散補償方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光伝送路の波長分散特性の補償方法を関し、 波長及び光伝送路の制約のない光伝送路の波長分散補
償方法を提供することを目的とし、 光パルス信号の短波長側端波長λＳと長波長側端波長
λＬの双方の偏波面を、直交するように旋光させる旋光
子と、入射端と出射端間に、該長波長側端波長λＬの光
路と該短波長側端波長λＳの光路の２光路を有し、それ
ぞれの光路を通過する時間差を所望に設定した光路系ア
センブリとより構成された波長分散補償装置、或いは上
記旋光子と、長波長側端波長λＬの偏波面が、光の進路
と光学軸とを含む平面に一致する如くに配設され、それ
ぞれの波長の光の透過所要時間が、所望に設定された複
屈折性結晶体と、より構成された波長分散補償装置の何
れか一方を、光送信器と光受信器とを接続する光伝送路
の何れか一方の端部に挿入して、該長波長側端波長λＬ
と該短波長側端波長λＳの光伝送路の伝搬所要時間差
を、該波長分散補償装置で、相殺する構成とする。
償方法を提供することを目的とし、 光パルス信号の短波長側端波長λＳと長波長側端波長
λＬの双方の偏波面を、直交するように旋光させる旋光
子と、入射端と出射端間に、該長波長側端波長λＬの光
路と該短波長側端波長λＳの光路の２光路を有し、それ
ぞれの光路を通過する時間差を所望に設定した光路系ア
センブリとより構成された波長分散補償装置、或いは上
記旋光子と、長波長側端波長λＬの偏波面が、光の進路
と光学軸とを含む平面に一致する如くに配設され、それ
ぞれの波長の光の透過所要時間が、所望に設定された複
屈折性結晶体と、より構成された波長分散補償装置の何
れか一方を、光送信器と光受信器とを接続する光伝送路
の何れか一方の端部に挿入して、該長波長側端波長λＬ
と該短波長側端波長λＳの光伝送路の伝搬所要時間差
を、該波長分散補償装置で、相殺する構成とする。
本発明は、光伝送路の波長分散特性の補償方法に関す
る。
る。
光通信システムに使用する半導体レーザ光源には、発
光スペクトル幅がある。
光スペクトル幅がある。
したがって、長波長側端波長λL,短波長側端波長λＳ
の発光スペクトル幅をもつ半導体レーザを光源とする、
光パルス信号は、単一波長から構成されず、長波長側端
波長λＬ〜短波長側端波長λＳの波長帯から構成されて
いる。
の発光スペクトル幅をもつ半導体レーザを光源とする、
光パルス信号は、単一波長から構成されず、長波長側端
波長λＬ〜短波長側端波長λＳの波長帯から構成されて
いる。
よって、矩形光パルス信号を光伝送路に伝搬すると、
分散特性により例えば波長の長い（λＬ）成分が速く進
み、波長の短い（λＳ）成分が遅れる。このために光伝
送路を伝搬後の出射端では、矩形光パルス波形が崩れ
る。
分散特性により例えば波長の長い（λＬ）成分が速く進
み、波長の短い（λＳ）成分が遅れる。このために光伝
送路を伝搬後の出射端では、矩形光パルス波形が崩れ
る。
上述のように長い光伝送路には、波長分散特性がある
ので、時間的に近接した２つのパルス信号を長距離伝送
すると、光受信器側でパルス信号の裾が重なり、符号間
干渉等が生じて伝搬特性が劣化する。
ので、時間的に近接した２つのパルス信号を長距離伝送
すると、光受信器側でパルス信号の裾が重なり、符号間
干渉等が生じて伝搬特性が劣化する。
なお、シングルモード光ファイバにおいては、例えば
1.27μｍ以上の波長になると、材料分散が負特性（波長
の短い成分が速く進む）に変わることが知られている。
1.27μｍ以上の波長になると、材料分散が負特性（波長
の短い成分が速く進む）に変わることが知られている。
したがって、従来は、光伝送路の波長分散を補償する
手段として、コア径，屈折率を選択した特性のシングル
モード光ファイバを、波長1.27μｍ付近で使用して、材
料分散を負特性にして、正特性の構造分散を相殺すると
いう、特定の波長での光伝送路の波長分散補償方法が試
みられていた。
手段として、コア径，屈折率を選択した特性のシングル
モード光ファイバを、波長1.27μｍ付近で使用して、材
料分散を負特性にして、正特性の構造分散を相殺すると
いう、特定の波長での光伝送路の波長分散補償方法が試
みられていた。
しかしながら上記従来の試みは、波長と光伝送路が制
限され、実用的でないという問題点があった。
限され、実用的でないという問題点があった。
本発明のこのような点に鑑みて創作されたもので、波
長及び光伝送路に制約がない、光伝送路の波長分散補償
方法を提供することを目的としている。
長及び光伝送路に制約がない、光伝送路の波長分散補償
方法を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明は、第１図に示し
たように、光パルス信号の短波長側端波長λＳと長波長
側端波長λＬの双方の偏波面を、直交するように旋光さ
せる旋光子11と、入射端と出射端間に、長波長側端波長
λＬの光路と短波長側端波長λＳの光路の２光路を有
し、それぞれの光路を通過する時間差を所望に設定した
光路系アセンブリ20と、より構成された波長分散補償装
置10を設ける。
たように、光パルス信号の短波長側端波長λＳと長波長
側端波長λＬの双方の偏波面を、直交するように旋光さ
せる旋光子11と、入射端と出射端間に、長波長側端波長
λＬの光路と短波長側端波長λＳの光路の２光路を有
し、それぞれの光路を通過する時間差を所望に設定した
光路系アセンブリ20と、より構成された波長分散補償装
置10を設ける。
或いは、第２図に示したように、光パルス信号の短波
長側端波長λＳと長波長側端波長λＬの双方の偏波面
を、直交するように旋光させる旋光子11と、長波長側端
波長λＬの偏波面が、光の進路と光学軸Ｃとを含む平面
に一致する如くに配設され、それぞれの波長の光の透過
所要時間を所望に設定した複屈折性結晶体30と、より構
成した波長分散補償装置10を設ける。
長側端波長λＳと長波長側端波長λＬの双方の偏波面
を、直交するように旋光させる旋光子11と、長波長側端
波長λＬの偏波面が、光の進路と光学軸Ｃとを含む平面
に一致する如くに配設され、それぞれの波長の光の透過
所要時間を所望に設定した複屈折性結晶体30と、より構
成した波長分散補償装置10を設ける。
このような波長分散補償装置10を、光送信器１と光受
信器２とを接続する光伝送路３の一方の端部に挿入す
る。
信器２とを接続する光伝送路３の一方の端部に挿入す
る。
そして、長波長側端波長λＬと短波長側端波長λＳの
光伝送路３の伝搬所要時間差を、波長分散補償装置10
で、補償する構成とする。
光伝送路３の伝搬所要時間差を、波長分散補償装置10
で、補償する構成とする。
上記のように、波長分散補償装置10内に旋光子11を配
列して、光送信器の発信した光パルス信号の短波長側端
波長λＳと長波長側端波長λＬの双方の偏波面を、直交
するように旋光させている。
列して、光送信器の発信した光パルス信号の短波長側端
波長λＳと長波長側端波長λＬの双方の偏波面を、直交
するように旋光させている。
したがって、光パルス信号の波長帯内の他の波長の偏
波面は、この直交する２つの偏波面の間で、波長の長さ
の順に傾斜配列している。
波面は、この直交する２つの偏波面の間で、波長の長さ
の順に傾斜配列している。
偏波面をこのように波長順に配列した光パルス信号
を、第１の発明においては、光路系アセンブリ20を用い
て、短波長側端波長λＳ近傍の光は短い光路を通過し、
長波長側端波長λＬ近傍の光は、長い光路を通過させて
いる。
を、第１の発明においては、光路系アセンブリ20を用い
て、短波長側端波長λＳ近傍の光は短い光路を通過し、
長波長側端波長λＬ近傍の光は、長い光路を通過させて
いる。
そして、短波長側端波長λＳが短光路を通過する時間
と、長波長側端波長λＬが長光路を通過する時間の時間
差を、長波長側端波長λＬと短波長側端波長λＳの光伝
送路３の伝搬所要時間差に等しく設定してある。
と、長波長側端波長λＬが長光路を通過する時間の時間
差を、長波長側端波長λＬと短波長側端波長λＳの光伝
送路３の伝搬所要時間差に等しく設定してある。
即ち、長波長側端波長λＬが光伝送路３を速く進む時
間だけ、波長分散補償装置10で遅らせて相殺している。
よって、波長分散による光パルス信号の広がりが抑制さ
れる。
間だけ、波長分散補償装置10で遅らせて相殺している。
よって、波長分散による光パルス信号の広がりが抑制さ
れる。
一方、偏波面を前述のように波長順に配列した光パル
ス信号を、第２の発明においては、複屈折性結晶体30
を、長波長側端波長λＬの偏波面が、光の進路と光学軸
Ｃとを含む平面に一致するように配設してある。
ス信号を、第２の発明においては、複屈折性結晶体30
を、長波長側端波長λＬの偏波面が、光の進路と光学軸
Ｃとを含む平面に一致するように配設してある。
即ち、長波長側端波長λＬは異常光として複屈折性結
晶体30に入射し、異常光屈折率で屈折する。よって常光
として入射する短波長側端波長λＳよりも、長波長側端
波長λＬが複屈折性結晶体30を透過する時間を大きくす
ることができる。
晶体30に入射し、異常光屈折率で屈折する。よって常光
として入射する短波長側端波長λＳよりも、長波長側端
波長λＬが複屈折性結晶体30を透過する時間を大きくす
ることができる。
複屈折性結晶体30の屈折率及び厚さを選択して、短波
長側端波長λＳと長波長側端波長λＬが複屈折性結晶体
30を透過する所要時間差を、長波長側端波長λＬと短波
長側端波長λＳの光伝送路３の伝搬所要時間差に等しく
設定してある。
長側端波長λＳと長波長側端波長λＬが複屈折性結晶体
30を透過する所要時間差を、長波長側端波長λＬと短波
長側端波長λＳの光伝送路３の伝搬所要時間差に等しく
設定してある。
即ち、長波長側端波長λＬが光伝送路３で速く進む時
間だけ、波長分散補償装置10で遅らせて相殺している。
よって、波長分散による光パルス信号の広がりが抑制さ
れる。
間だけ、波長分散補償装置10で遅らせて相殺している。
よって、波長分散による光パルス信号の広がりが抑制さ
れる。
以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。
なお、全図を通じて同一符号を同一対象物を示す。
なお、全図を通じて同一符号を同一対象物を示す。
第１図は第１の発明の実施例の構成図、第２図は第２
の発明の実施例の構成図、第３図は第１の発明の実施例
の光路図、第４図は第２の発明の実施例の光路図であ
る。
の発明の実施例の構成図、第３図は第１の発明の実施例
の光路図、第４図は第２の発明の実施例の光路図であ
る。
第１図，第２図において、半導体レーザを光源とする
光送信器１は、長い光ファイバよりなる光伝送路３を介
して、光パルス信号を光受信器２に送信している。
光送信器１は、長い光ファイバよりなる光伝送路３を介
して、光パルス信号を光受信器２に送信している。
そして、光送信器１と光伝送路３の間に波長分散補償
装置10を挿入してある。
装置10を挿入してある。
この波長分散補償装置10は、第１の発明においては、
第１図，第３図に示すように、旋光子11と光路系アセン
ブリ20とで構成してある。
第１図，第３図に示すように、旋光子11と光路系アセン
ブリ20とで構成してある。
旋光子11は、コレステリック液晶よりなる旋光子であ
って、旋光角を大きくなる選択反射の生じる波長を、所
要の波長に設定している。
って、旋光角を大きくなる選択反射の生じる波長を、所
要の波長に設定している。
この旋光子11の旋光角は、 波長λＳは‥‥（2m＋１）×（π/2） 波長λＬは‥‥（2m）×（π/2） に設定してある。
即ち、光パルス信号の短波長側端波長λＳと長波長側
端波長λＬの双方の偏波面を、直交するように旋光させ
る。例えば、短波長側端波長λＳの偏波面が紙面に直交
し、長波長側端波長λＬの偏波面が紙面に平行するよう
に旋光させる機能を備えている。
端波長λＬの双方の偏波面を、直交するように旋光させ
る。例えば、短波長側端波長λＳの偏波面が紙面に直交
し、長波長側端波長λＬの偏波面が紙面に平行するよう
に旋光させる機能を備えている。
光路系アセンブリ20は、詳細を第３図に示すように、
旋光子11の出射光に45度傾斜して対向して偏光分離スプ
リッタ21を配列し、偏光分離スプリッタ21の透過光の光
軸上で、且つ光伝送路３の入射面に45度傾斜して対向し
た偏光分離スプリッタ22を配列してある。
旋光子11の出射光に45度傾斜して対向して偏光分離スプ
リッタ21を配列し、偏光分離スプリッタ21の透過光の光
軸上で、且つ光伝送路３の入射面に45度傾斜して対向し
た偏光分離スプリッタ22を配列してある。
この偏光分離スプリッタ21,22は、紙面に直交する偏
波面の光，即ち端波長側端波長λＳ近傍の光は透過し、
紙面に平行する偏波面の光，即ち長波長側端波長λＬ近
傍の光は、反射させる偏光分離膜を備えた偏光分離スプ
リッタである。
波面の光，即ち端波長側端波長λＳ近傍の光は透過し、
紙面に平行する偏波面の光，即ち長波長側端波長λＬ近
傍の光は、反射させる偏光分離膜を備えた偏光分離スプ
リッタである。
偏光分離スプリッタ21の反射光が入射するように、ミ
ラー23を偏光分離スプリッタ21の反射光に対して45度傾
斜して配列し、さらにミラー23の反射光が入射するよう
に、ミラー24をミラー23反射光に対して45度傾斜させ、
且つ偏光分離スプリッタ22に対向するように配設してあ
る。
ラー23を偏光分離スプリッタ21の反射光に対して45度傾
斜して配列し、さらにミラー23の反射光が入射するよう
に、ミラー24をミラー23反射光に対して45度傾斜させ、
且つ偏光分離スプリッタ22に対向するように配設してあ
る。
したがって、偏光分離スプリッタ21で反射した長波長
側端波長λＬ近傍の光は、偏光分離スプリッタ21−ミラ
ー23−ミラー24−偏光分離スプリッタ22−光伝送路３の
長い光路を通って、光伝送路３に入射する。
側端波長λＬ近傍の光は、偏光分離スプリッタ21−ミラ
ー23−ミラー24−偏光分離スプリッタ22−光伝送路３の
長い光路を通って、光伝送路３に入射する。
上記の長い光路の光路長を所望に設定して、光路系ア
センブリ20を通過する光パルス信号の短波長側端波長λ
Ｓ近傍の光の通過する時間と、長波長側端波長λＬ近傍
の光の通過する時間との時間差、即ち長波長側端波長λ
Ｌの遅れ時間を、光伝送路３の伝搬所要時間差に等しく
してある。
センブリ20を通過する光パルス信号の短波長側端波長λ
Ｓ近傍の光の通過する時間と、長波長側端波長λＬ近傍
の光の通過する時間との時間差、即ち長波長側端波長λ
Ｌの遅れ時間を、光伝送路３の伝搬所要時間差に等しく
してある。
即ち、長波長側端波長λＬが光伝送路３で速く進む時
間だけ、波長分散補償装置10で遅らせて相殺しているの
で、光伝送路３を光パルス信号が伝搬することにより発
生する、光パルス信号の波長分散を、波長分散補償装置
10で補償することができる。
間だけ、波長分散補償装置10で遅らせて相殺しているの
で、光伝送路３を光パルス信号が伝搬することにより発
生する、光パルス信号の波長分散を、波長分散補償装置
10で補償することができる。
第２の発明においては、第２図，第４図に示すよう
に、波長分散補償装置10は、旋光子11と複屈折性結晶体
30とで構成してある。
に、波長分散補償装置10は、旋光子11と複屈折性結晶体
30とで構成してある。
旋光子11は、短波長側端波長λＳの偏波面が紙面に直
交し、長波長側端波長λＬの偏波面が紙面に平行するよ
うに旋光させる機能を備えている。
交し、長波長側端波長λＬの偏波面が紙面に平行するよ
うに旋光させる機能を備えている。
30は、例えば酸化チタンよりなる複屈折性結晶体であ
って、旋光子11の出射光が入射し、その出射光が光伝送
路３に入射するような位置に配設してある。
って、旋光子11の出射光が入射し、その出射光が光伝送
路３に入射するような位置に配設してある。
また複屈折性結晶体30は、長波長側端波長λＬの偏波
面が、光の進路と光学軸Ｃとを含む平面に一致するよう
な姿勢で配設してある。
面が、光の進路と光学軸Ｃとを含む平面に一致するよう
な姿勢で配設してある。
即ち、旋光子11の出射光のうち、長波長側端波長λＬ
は異常光として複屈折性結晶体30に入射し、異常光屈折
率で屈折する。一方、短波長側端波長λＳは常光として
複屈折性結晶体30に入射し、常光屈折率で屈折する。
は異常光として複屈折性結晶体30に入射し、異常光屈折
率で屈折する。一方、短波長側端波長λＳは常光として
複屈折性結晶体30に入射し、常光屈折率で屈折する。
よって常光として入射した短波長側端波長λＳより
も、長波長側端波長λＬが複屈折性結晶体30を透過する
時間が大きくなる。
も、長波長側端波長λＬが複屈折性結晶体30を透過する
時間が大きくなる。
短波長側端波長λＳと長波長側端波長λＬが複屈折性
結晶体30を透過する所要時間差Δｔは、 Δｔ＝（ne−no）×ｄ÷ｃ ne‥‥異常光屈折率 no‥‥常光屈折率 ｄ‥‥複屈折性結晶体の厚さ ｃ‥‥光速 である。
結晶体30を透過する所要時間差Δｔは、 Δｔ＝（ne−no）×ｄ÷ｃ ne‥‥異常光屈折率 no‥‥常光屈折率 ｄ‥‥複屈折性結晶体の厚さ ｃ‥‥光速 である。
よって、複屈折性結晶体30の屈折率及び厚さを適宜に
選択して、この所要時間差Δｔを、長波長側端波長λＬ
と短波長側端波長λＳの光伝送路３の伝搬所要時間差に
等しけ設定してある。
選択して、この所要時間差Δｔを、長波長側端波長λＬ
と短波長側端波長λＳの光伝送路３の伝搬所要時間差に
等しけ設定してある。
即ち、長波長側端波長λＬが光伝送路３で速く進む時
間だけ、波長分散補償装置10で遅らせて相殺しているの
で、光伝送路３を光パルス信号が伝搬することにより発
生する、光パルス信号の波長分散を、波長分散補償装置
10で補償することができる。
間だけ、波長分散補償装置10で遅らせて相殺しているの
で、光伝送路３を光パルス信号が伝搬することにより発
生する、光パルス信号の波長分散を、波長分散補償装置
10で補償することができる。
以上説明したように本発明は、光送信器と光受信器と
を接続する光伝送路の端部に波長分散補償装置を挿入す
るという光伝送路の波長分散補償方法であって、シング
ルモード光ファイバ，マルチモード光ファイバのいずれ
の光伝送路に適用することができ、且つまた使用する光
パルス信号の波長が限定されることなく、光パルス信号
の波長分散を抑制することができるという、実用上で優
れた効果がある。
を接続する光伝送路の端部に波長分散補償装置を挿入す
るという光伝送路の波長分散補償方法であって、シング
ルモード光ファイバ，マルチモード光ファイバのいずれ
の光伝送路に適用することができ、且つまた使用する光
パルス信号の波長が限定されることなく、光パルス信号
の波長分散を抑制することができるという、実用上で優
れた効果がある。
第１図は第１の発明の実施例の構成図、 第２図は第２の発明の実施例の構成図、 第３図は第１の発明の実施例の光路図、 第４図は第２の発明の実施例の光路図である。 図において、 １は光送信器、２は光受信器、 ３は光伝送路、10は波長分散補償装置、 11は旋光子、20は光路系アセンブリ、 21,22は偏光分離スプリッタ、 23,24はミラー、 30は複屈折性結晶体、 Ｃは光学軸をそれぞれ示す。
Claims (2)
- 【請求項１】光パルス信号の短波長側端波長λＳと長波
長側端波長λＬの双方の偏波面を、直交するように旋光
させる旋光子（11）と、 入射端と出射端間に、該長波長側端波長λＬの光路と該
短波長側端波長λＳの光路の２光路を有し、それぞれの
光路を通過する時間差を所望に設定した光路系アセンブ
リ（20）と、より構成された波長分散補償装置（10）
を、 光送信器（１）と光受信器（２）とを接続する光伝送路
（３）の何れか一方の端部に挿入して、該長波長側端波
長λＬと該短波長側端波長λＳの光伝送路（３）の伝搬
所要時間差を、該波長分散補償装置（10）で、相殺する
ことを特徴とする光伝送路の波長分散補償方法。 - 【請求項２】光パルス信号の短波長側端波長λＳと長波
長側端波長λＬの双方の偏波面を、直交するように旋光
させる旋光子（11）と、 該長波長側端波長λＬの偏波面が、光の進路と光学軸と
を含む平面に一致する如くに配設され、それぞれの波長
の光の透過所要時間が、所望に設定された複屈折性結晶
体（30）と、より構成された波長分散補償装置（10）
を、 光送信器（１）と光受信器（２）とを接続する光伝送路
（３）の何れか一方の端部に挿入して、該長波長側端波
長λＬと該短波長側端波長λＳの光伝送路（３）の伝搬
所要時間差を、該波長分散補償装置（10）で、相殺する
ことを特徴とする光伝送路の波長分散補償方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63180974A JP2611352B2 (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 光伝送路の波長分散補償方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63180974A JP2611352B2 (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 光伝送路の波長分散補償方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230233A JPH0230233A (ja) | 1990-01-31 |
| JP2611352B2 true JP2611352B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16092535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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1988
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