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JPH05260019A - Coherent scm optical transmission method and optical transmitter, optical receiver and optical transmission system used for executing the same - Google Patents

Coherent scm optical transmission method and optical transmitter, optical receiver and optical transmission system used for executing the same

Info

Publication number
JPH05260019A
JPH05260019A JP4055399A JP5539992A JPH05260019A JP H05260019 A JPH05260019 A JP H05260019A JP 4055399 A JP4055399 A JP 4055399A JP 5539992 A JP5539992 A JP 5539992A JP H05260019 A JPH05260019 A JP H05260019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
signal
frequency
coherent
carrier component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4055399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takafumi Terahara
隆文 寺原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4055399A priority Critical patent/JPH05260019A/en
Publication of JPH05260019A publication Critical patent/JPH05260019A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To suppress induced Brillouin scattering and to improve efficiency in the case of using an optical amplifier by generating an optical signal by performing optical modulation according to a multiple signal, and transmitting, signal while suppressing the mate carrier component. CONSTITUTION:In an SCM optical transmitter 100, a multiple signal generating means 101 generates the multiple signal, an optical modulating means 102 generates the optical signal by modulating a coherent light source according to the multiple signal or the like, and an optical filtering means 103 suppresses or removes the main carrier component in the optical signal. A local oscillating light source 111 on the reception side outputs the local oscillating light at a frequency in prescribed relation with the frequency of the main carrier component in the optical signal transmitted from an optical transmission line 12, the local oscillating light and the transmitted optical signal are added by a photocoupler 112, the added light is converted to an electric signal by a light receiving means 113, and a signal is selected out of the electric signals, at every channel by a band pass filter 114 and demodulated by a demodulating means 115. Therefore, the total power of the optical signal can be decreased without damaging information transmission.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主としてマイクロ波の
周波数多重信号を用いた光変調による光伝送方法である
所謂SCM(Subcarrier Multiplexing)光伝送方法並び
に該方法の実施に使用する光送信機、光受信機及び光伝
送システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called SCM (Subcarrier Multiplexing) optical transmission method, which is an optical transmission method mainly by optical modulation using a frequency-multiplexed microwave signal, and an optical transmitter used for implementing the method. The present invention relates to an optical receiver and an optical transmission system.

【0002】SCM方式は、デジタル/アナログのあら
ゆる種類の変調信号を同時に大量に伝送可能であるとい
う優れた特長を有している。しかし、この方式において
も、単一光ファイバ内における誘導ブリルアン散乱によ
る光信号の伝送パワーの制限及び、光増幅器を使用する
に際してのその利得飽和特性による利得の制限が生じ
る。このため、これらの制限を排除することが要求され
ている。
The SCM system has an excellent feature that it can simultaneously transmit a large amount of all kinds of digital / analog modulated signals. However, even in this system, the transmission power of an optical signal is limited by stimulated Brillouin scattering in a single optical fiber, and the gain is limited by its gain saturation characteristic when an optical amplifier is used. Therefore, it is required to eliminate these restrictions.

【0003】[0003]

【従来の技術】その各々が別々の例えばマイクロ波の周
波数を割り当てられた複数のキャリアを別々の複数チャ
ネルの伝送信号で変調して得られたそれぞれの信号を足
し合わせて多重信号を生成し、この多重信号によりレー
ザダイオード等を用いてなるコヒーレント光源を変調
(例えば周波数変調、位相変調)し又はコヒーレント光
源からの光を変調して光信号を生成するようにしたコヒ
ーレントSCM方式が知られている。
2. Description of the Related Art A plurality of carriers, each of which is assigned a different frequency, for example, a microwave frequency, are modulated by transmission signals of different channels, and the respective signals obtained are summed to generate a multiplexed signal. A coherent SCM method is known in which a coherent light source using a laser diode or the like is modulated (for example, frequency modulation or phase modulation) by this multiplexed signal or light from the coherent light source is modulated to generate an optical signal. .

【0004】また、コア内にEr等の希土類元素がドー
プされた光ファイバを備えてなる光ファイバ増幅器、半
導体素子を利得媒質として用いるレーザダイオードタイ
プの光半導体増幅器、その他の光増幅器が知られてい
る。
Also known are an optical fiber amplifier having an optical fiber doped with a rare earth element such as Er in the core, a laser diode type optical semiconductor amplifier using a semiconductor element as a gain medium, and other optical amplifiers. There is.

【0005】一方、光伝送路としては、比較的高屈折率
なコア及びその周囲に設けられた比較的低屈折率なクラ
ッドからなり、コア及びクラッドの主成分を石英(Si
2)とする光ファイバがよく知られている。
On the other hand, the optical transmission line is composed of a core having a relatively high refractive index and a clad having a relatively low refractive index provided around the core, and the main component of the core and the clad is quartz (Si).
Optical fibers with O 2 ) are well known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】最近の光通信技術にお
いては、光増幅器のめざましい進展により、ハイパワー
な信号光が得られるようになった。しかしながら、前述
の石英系の光ファイバ、特にコア径が小さく伝送光のパ
ワー密度が高い石英系のシングルモード光ファイバによ
り10dBm程度以上のパワーの信号光を伝送しようと
すると、誘導ブリルアン散乱(SBS)が発生し、その
後方散乱光は損失につながるので、それ以上光送信機の
パワーをあげることが無駄になるという問題が生じる。
この問題が生じることは、コヒーレントSCM方式にお
いても例外ではない。
In recent optical communication technology, high-power signal light has come to be obtained due to remarkable progress of optical amplifiers. However, when an attempt is made to transmit a signal light having a power of about 10 dBm or more by the above-mentioned silica-based optical fiber, particularly a silica-based single-mode optical fiber having a small core diameter and a high power density of transmitted light, stimulated Brillouin scattering (SBS) Occurs, and the backscattered light leads to loss, which raises a problem that it is useless to increase the power of the optical transmitter.
The occurrence of this problem is no exception in the coherent SCM method.

【0007】一方、光増幅器の利得飽和特性は、信号光
のトータルパワーで決まり、信号光のスペクトル中に情
報伝達に必要のない成分が含まれていると、光増幅器の
効率上好ましくない。
On the other hand, the gain saturation characteristic of the optical amplifier is determined by the total power of the signal light, and if the spectrum of the signal light contains a component unnecessary for information transmission, it is not preferable in terms of the efficiency of the optical amplifier.

【0008】SBSを抑圧する方法としては、(a)信
号スペクトルを故意に拡げる、(b)ブリルアン散乱光
を遮断する、(c)ブリルアンシフト量の異なる光ファ
イバをつなぎ合わせて使用する、等の方法が提案され得
る。具体的には、スペクトル拡散方式、光アイソレータ
を伝送路中に多段に設置する方式、等が提案され実験的
に検証されている。SBSの現象についての研究及び抑
圧方法の検討は、強度変調/直接検波方式や通常のコヒ
ーレント方式については進められているが、コヒーレン
トSCM方式については検討されていないのが現状であ
る。
As a method of suppressing SBS, (a) intentionally broadening the signal spectrum, (b) blocking Brillouin scattered light, (c) using optical fibers with different Brillouin shift amounts spliced together, etc. A method can be suggested. Specifically, a spread spectrum method, a method of installing optical isolators in multiple stages in a transmission line, etc. have been proposed and verified experimentally. The research on the phenomenon of SBS and the examination of the suppression method have been advanced for the intensity modulation / direct detection method and the ordinary coherent method, but the coherent SCM method has not been studied at present.

【0009】本発明の目的は、SBSを抑圧することが
でき、且つ、光増幅器使用時の効率を改善することがで
きるコヒーレントSCM光伝送方法の提供を目的として
いる。
An object of the present invention is to provide a coherent SCM optical transmission method capable of suppressing SBS and improving efficiency when using an optical amplifier.

【0010】また、この方法の実施に使用する光送信
機、光受信機及び光伝送システムの提供もこの発明の目
的である。
It is also an object of the present invention to provide an optical transmitter, an optical receiver and an optical transmission system used for implementing this method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のコヒーレントS
CM光伝送方法は、その各々が別々の周波数を割り当て
られた複数のキャリアを別々の複数チャネルの伝送信号
で変調して得られたそれぞれの信号を足し合わせて多重
信号を生成する第1のステップと、該多重信号によりコ
ヒーレント光源を変調し又はコヒーレント光源からの光
を変調して光信号を生成する第2のステップと、該光信
号におけるメインキャリア成分を抑圧又は除去する第3
のステップと、このメインキャリア成分を抑圧された光
信号を伝送する第4のステップと、この伝送された光信
号を局発光とともに光−電気変換して電気信号を生成す
る第5のステップと、該電気信号に基づき各チャネル毎
に選別された信号を復調する第6のステップとを含む。
The coherent S of the present invention
The CM optical transmission method includes a first step of generating multiplex signals by adding respective signals obtained by modulating a plurality of carriers, each of which is assigned a different frequency, with transmission signals of different channels. A second step of modulating a coherent light source with the multiplexed signal or modulating light from the coherent light source to generate an optical signal; and a third step of suppressing or removing a main carrier component in the optical signal.
And a fourth step of transmitting the optical signal in which the main carrier component is suppressed, and a fifth step of opto-electrically converting the transmitted optical signal together with local light to generate an electrical signal, A sixth step of demodulating a signal selected for each channel based on the electric signal.

【0012】好ましくは、上記第3のステップにおいて
は、さらに、上記光信号における両側波帯のいずれか一
方が抑圧又は除去される。好ましくは、上記第3のステ
ップにおいては、上記メインキャリア成分は、抑圧後に
その電力が上記光信号における信号成分の電力とほぼ等
しくなるように抑圧される。
Preferably, in the third step, either one of the double sidebands in the optical signal is further suppressed or removed. Preferably, in the third step, the main carrier component is suppressed so that its power becomes substantially equal to the power of the signal component in the optical signal after suppression.

【0013】好ましくは、上記第3のステップと上記第
4のステップの間に、メインキャリア成分を抑圧された
光信号を光増幅するステップがさらに設けられる。図1
は本発明のSCM光伝送システムの基本構成を示すブロ
ック図である。
Preferably, a step of optically amplifying the optical signal in which the main carrier component is suppressed is further provided between the third step and the fourth step. Figure 1
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an SCM optical transmission system of the present invention.

【0014】本発明のSCM光伝送システムは、SCM
光送信機100と、SCM光送信機100からの光信号
を伝送する光伝送路120と、光伝送路120により伝
送された光信号を受信するSCM光受信機110とを備
えている。
The SCM optical transmission system of the present invention is an SCM
An optical transmitter 100, an optical transmission line 120 for transmitting an optical signal from the SCM optical transmitter 100, and an SCM optical receiver 110 for receiving the optical signal transmitted by the optical transmission line 120 are provided.

【0015】SCM光送信機100の各構成要素の構成
又は機能は次の通りである。多重信号生成手段101
は、その各々が別々の周波数を割り当てられた複数のキ
ャリアを別々の複数チャネルの伝送信号で変調して得ら
れたそれぞれの信号を足し合わせて多重信号を生成す
る。
The configuration or function of each component of the SCM optical transmitter 100 is as follows. Multiplex signal generation means 101
Generates a multiplex signal by adding respective signals obtained by modulating a plurality of carriers, each of which is assigned a different frequency, with transmission signals of different channels.

【0016】光変調手段102は、多重信号生成手段1
01からの多重信号によりコヒーレント光源を変調し又
はコヒーレント光源からの光を変調して光信号を生成す
る。光フィルタリング手段103は、光変調手段102
からの光信号におけるメインキャリア成分を抑圧又は除
去する。
The optical modulator 102 is a multiple signal generator 1
The coherent light source is modulated by the multiplexed signal from 01 or the light from the coherent light source is modulated to generate an optical signal. The optical filtering means 103 is the optical modulation means 102.
The main carrier component in the optical signal from is suppressed or removed.

【0017】SCM光受信機110の各構成要素の構成
又は機能は次の通りである。局発光源111は、光伝送
路120から伝送される光信号におけるメインキャリア
成分の周波数と所定の関係にある周波数の局発光を出力
する。光カプラ112は、局発光源111からの局発光
と光伝送路120から伝送された光信号を加え合わせ
る。
The configuration or function of each component of the SCM optical receiver 110 is as follows. The local light source 111 outputs local light having a frequency having a predetermined relationship with the frequency of the main carrier component in the optical signal transmitted from the optical transmission line 120. The optical coupler 112 adds together the local light from the local light source 111 and the optical signal transmitted from the optical transmission line 120.

【0018】受光手段113は、光カプラ112から出
力された光を電気信号に変換して出力する。帯域通過フ
ィルタ114は、受光手段113からの電気信号から各
チャネル毎に信号を選別する。
The light receiving means 113 converts the light output from the optical coupler 112 into an electric signal and outputs the electric signal. The band pass filter 114 selects a signal for each channel from the electric signal from the light receiving means 113.

【0019】復調手段115は、帯域フィルタ114か
らの信号に基づき復調を行う。帯域通過フィルタ114
及び復調手段115は、例えば、多重チャネル数に応じ
て複数(#1〜#n)設けられる。
The demodulation means 115 demodulates based on the signal from the bandpass filter 114. Band pass filter 114
The demodulation means 115 is provided in a plurality (# 1 to #n) according to the number of multiplexed channels, for example.

【0020】[0020]

【作用】コヒーレントSCM方式においては、多重信号
によりコヒーレント光源を変調する等して生成された光
信号におけるメインキャリア成分の有無又はこのメイン
キャリア成分の電力の大小は、情報伝達に影響を与えな
い。また、光信号の両側波帯のうち一方の側波帯は、情
報伝達にとって冗長であり、他方の側波帯があれば情報
の再生が可能である。
In the coherent SCM system, the presence or absence of the main carrier component in the optical signal generated by modulating the coherent light source by the multiplex signal or the magnitude of the power of this main carrier component does not affect the information transmission. Further, one of the sidebands of the optical signal is redundant for information transmission, and the other sideband allows reproduction of information.

【0021】従って、多重信号によりコヒーレント光源
を変調する等して生成された光信号を、この光信号にお
けるメインキャリア成分を抑圧若しくは除去し又はメイ
ンキャリア成分と両側波帯のいずれか一方とを抑圧若し
くは除去して伝送することによって、情報伝達を阻害す
ることなしに、光信号のトータルパワーを減少させるこ
とができる。
Therefore, an optical signal generated by modulating a coherent light source with a multiplex signal suppresses or removes the main carrier component in this optical signal, or suppresses either the main carrier component or one of the double sidebands. Alternatively, by removing and transmitting the signal, the total power of the optical signal can be reduced without hindering the information transmission.

【0022】このように本発明によると、光信号のトー
タルパワーを減少させることができるので、SBSの抑
圧及び光増幅器使用時の効率改善が可能になる。
As described above, according to the present invention, since the total power of the optical signal can be reduced, it is possible to suppress the SBS and improve the efficiency when using the optical amplifier.

【0023】[0023]

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図2はSC
M光送信機の第1実施例を示すブロック図である。多重
信号生成手段101は、多重チャネル数(nチャネル)
に応じた複数の変調器201(#1〜#n)と、変調器
201の数に応じて複数設けられた帯域通過フィルタ2
02(#1〜#n)と、帯域通過フィルタ202の出力
信号を合成するマルチプレクサ203とを含んでいる。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. 2 is SC
It is a block diagram showing a 1st example of an M optical transmitter. The multiplex signal generation means 101 is the number of multiplex channels (n channels).
A plurality of modulators 201 (# 1 to #n) according to the number of the bandpass filters 2
02 (# 1 to #n) and a multiplexer 203 that synthesizes the output signal of the bandpass filter 202.

【0024】光変調手段102は、レーザダイオード2
04と、レーザダイオード204がレーザ発振するよう
にレーザダイオード204にバイアス電流を与えるバイ
アス回路205と、マルチプレクサ203からの多重信
号に基づきレーザダイオード204に変調電流を与える
変調駆動回路206とを含んでいる。
The light modulating means 102 is the laser diode 2
04, a bias circuit 205 that applies a bias current to the laser diode 204 so that the laser diode 204 oscillates, and a modulation drive circuit 206 that applies a modulation current to the laser diode 204 based on the multiplexed signal from the multiplexer 203. ..

【0025】光フィルタリング手段103としては、光
低域通過フィルタ207が用いられる。また、図1の基
本構成に加えて、光低域通過フィルタ207からの光信
号を光増幅する光ファイバ増幅器等の光増幅器208が
設けられている。
An optical low pass filter 207 is used as the optical filtering means 103. In addition to the basic configuration of FIG. 1, an optical amplifier 208 such as an optical fiber amplifier for optically amplifying the optical signal from the optical low pass filter 207 is provided.

【0026】変調器201では、各チャネルに割り振ら
れた異なる周波数f1 ,f2 ,…,fn のキャリアが、
各伝送信号(入力データ)D1 ,D2 ,…,Dn によっ
てそれぞれ変調される。
In the modulator 201, carriers of different frequencies f 1 , f 2 , ..., F n allocated to each channel are
Each of the transmission signals (input data) D 1 , D 2 , ..., D n is modulated.

【0027】ここで、変調器201による変調は、例え
ば、振幅変調、周波数変調、位相変調、振幅シフトキー
イング(ASK)、周波数シフトキーイング(FS
K)、位相シフトキーイング(PSK)である。各チャ
ネルで伝送信号に対応して異なる変調が行われてもよ
い。
Here, the modulation by the modulator 201 is, for example, amplitude modulation, frequency modulation, phase modulation, amplitude shift keying (ASK), frequency shift keying (FS).
K) and phase shift keying (PSK). Different modulation may be performed on each channel corresponding to the transmission signal.

【0028】各チャネルの伝送信号の周波数配置及び各
帯域通過フィルタ202の帯域については後述する。帯
域通過フィルタ202を通過した各信号は、マルチプレ
クサ203で合成され、周波数多重信号が生成される。
マルチプレクサ203としては、単に電気信号を足算す
る程度の機能を有する例えばマイクロ波のカプラ等が使
用される。
The frequency arrangement of the transmission signal of each channel and the band of each band pass filter 202 will be described later. The signals passed through the bandpass filter 202 are combined by the multiplexer 203 to generate a frequency multiplexed signal.
As the multiplexer 203, for example, a microwave coupler or the like having a function of simply adding up an electric signal is used.

【0029】このようにして得られた多重信号に基づ
き、変調駆動回路206がレーザダイオード204を直
接的に光波領域で周波数変調し、光信号が生成される。
レーザダイオード204のバイアス電流を直接変調する
のではなく、外部光変調器を用いて光信号を生成しても
よい。
On the basis of the multiplex signal thus obtained, the modulation drive circuit 206 directly frequency-modulates the laser diode 204 in the lightwave region to generate an optical signal.
Instead of directly modulating the bias current of the laser diode 204, an external optical modulator may be used to generate the optical signal.

【0030】低域通過光フィルタ207の特性について
は後述する。図3は周波数変調された信号のスペクトル
例を示す図である。この図により図2の変調器201及
び帯域通過フィルタ202の機能を説明する。一般的
に、周波数fC のキャリアにビットレートBで変調をか
けた場合、変調信号のスペクトルは、キャリア周波数f
C を中心とするメインローブの周囲に高次ベッセル関数
の成分がのった形になる。よって、各帯域通過フィルタ
202の通過帯域は、上述のメインローブの成分のみが
通過するように選択されることが望ましい。
The characteristics of the low pass optical filter 207 will be described later. FIG. 3 is a diagram showing a spectrum example of a frequency-modulated signal. The functions of the modulator 201 and the bandpass filter 202 of FIG. 2 will be described with reference to this figure. In general, when the carrier of frequency f C is modulated at the bit rate B, the spectrum of the modulated signal is the carrier frequency f
The components of the higher-order Bessel function are placed around the main lobe centered on C. Therefore, it is desirable that the pass band of each band pass filter 202 be selected so that only the above-mentioned main lobe component passes.

【0031】具体的には、帯域フィルタの通過帯域を、
c −B〜fC +Bの範囲とすることによって、各帯域
通過フィルタを通過させた信号を合成して得られる多重
信号におけるチャネル間隔を、ビットレートBの2倍に
相当する周波数にまで小さくすることができ、高密度な
周波数多重信号を得ることができる。
Specifically, the pass band of the band filter is
By a range of f c -B~f C + B, reducing the channel spacing in a multiple signal obtained by synthesizing the signal passed through a respective bandpass filter, to a frequency corresponding to twice the bit rate B It is possible to obtain a high-density frequency-multiplexed signal.

【0032】この例では、各チャネルの信号のフィルタ
リングとして、変調された信号に帯域通過フィルタを用
いる方法を述べたが、元々の伝送信号を低域通過フィル
タに通してから変調を行う方法を用いてもよい。
In this example, the method of using the bandpass filter for the modulated signal is described as the filtering of the signal of each channel, but the method of modulating the original transmission signal after passing it through the lowpass filter is used. May be.

【0033】即ち、伝送信号(ベースバンド信号)は、
ビットレートBのデジタル信号であれば、図4(A)に
示すようなベッセル関数状のスペクトルをもっているか
ら、このうちのメインローブ(0〜B)のみを低域通過
フィルタで抽出した後、この抽出された信号によりキャ
リアを変調すれば、図4(B)に示すように、前述の帯
域通過フィルタを用いた場合と同様の変調信号を得るこ
とができる。
That is, the transmission signal (baseband signal) is
Since a digital signal of bit rate B has a Bessel function-like spectrum as shown in FIG. 4 (A), only the main lobe (0-B) is extracted by the low-pass filter and then If the carrier is modulated by the extracted signal, as shown in FIG. 4 (B), the same modulated signal as in the case of using the aforementioned bandpass filter can be obtained.

【0034】こうした信号を足し合わせれば、図4
(C)に示すようなSCM信号を得ることができる。各
伝送信号の周波数がf1 ,f2 ,…,fn の順に高くな
っているとすると、各変調信号は周波数軸上でオーバー
ラップすることがないから、各帯域通過フィルタ(BP
F)202によりこれらを抽出することができるのであ
る。
If these signals are added up, the result shown in FIG.
An SCM signal as shown in (C) can be obtained. If the frequencies of the transmission signals increase in the order of f 1 , f 2 , ..., F n , the modulation signals do not overlap on the frequency axis, and therefore, the band pass filters (BP)
These can be extracted by F) 202.

【0035】図5は図2のレーザダイオード204から
出力される光信号のスペクトルの例を示す図である。前
述のようにして得られた多重信号に基づきレーザダイオ
ード204を周波数変調すると、レーザダイオード20
4から出力される光信号のスペクトルは、定常バイアス
電流を与えられているときのレーザ発振によるメインキ
ャリア成分MCと、このメインキャリア成分MCを中心
として対称の位置に生じる上側波帯USB及び下側波帯
LSBとからなる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a spectrum of an optical signal output from the laser diode 204 of FIG. When the laser diode 204 is frequency-modulated based on the multiplexed signal obtained as described above, the laser diode 20
The spectrum of the optical signal output from 4 is the main carrier component MC due to laser oscillation when a steady bias current is applied, and the upper sideband USB and the lower side band that occur at symmetrical positions with respect to this main carrier component MC. Wave band LSB.

【0036】メインキャリア成分の中心周波数をfLD
すると、図4(C)に示された多重信号が用いられてい
る場合には、上側波帯USBの各成分の中心周波数は、
それぞれ、fLD+f1 ,fLD+f2 ,…,fLD+fn
なり、下側波帯LSBの各成分の中心周波数は、それぞ
れ、fLD−f1 ,fLD−f2 ,…,fLD−fn となる。
When the center frequency of the main carrier component is f LD , when the multiple signal shown in FIG. 4C is used, the center frequencies of the respective components of the upper sideband USB are:
F LD + f 1 , f LD + f 2 , ..., F LD + f n , respectively, and the center frequencies of the respective components of the lower sideband LSB are f LD −f 1 , f LD −f 2 , ..., F, respectively. LD- f n .

【0037】コヒーレントSCM方式では、電気段で周
波数多重信号を生成した後、この周波数多重信号により
一つのレーザダイオードを変調して光信号を生成するこ
とができるので、光学的な構成が簡単な光送信機の提供
が可能になる。
In the coherent SCM method, since a frequency-multiplexed signal is generated in the electric stage and one laser diode can be modulated by this frequency-multiplexed signal to generate an optical signal, the optical configuration is simple. It becomes possible to provide a transmitter.

【0038】図6は図2の光低域通過フィルタ207の
特性の例を示す図である。図6(A)に示された例で
は、光信号における下側波帯LSB及びメインキャリア
成分MCが除去されるように、カットオフ周波数(最大
透過率の1/2に相当する透過率を与える周波数)f
0.5 が設定されている。このときの光低域通過フィルタ
207の透過率と光周波数の関係を表す特性曲線をLP
1 で表す。
FIG. 6 is a diagram showing an example of characteristics of the optical low pass filter 207 of FIG. In the example shown in FIG. 6A, a cutoff frequency (transmittance corresponding to 1/2 of the maximum transmittance is given so that the lower sideband LSB and the main carrier component MC in the optical signal are removed. Frequency) f
0.5 is set. The characteristic curve representing the relationship between the transmittance of the optical low-pass filter 207 and the optical frequency at this time is LP
It is represented by F 1 .

【0039】図6(B)に示された例では、光信号にお
ける上側波帯USBが除去され且つメインキャリア成分
MCが、RMCで表すように、下側波帯LSBの各信号
成分とほぼ等しい電力になる程度に抑圧されるように、
特性曲線LPF2 の立ち下がり部の傾斜及びカットオフ
周波数が設定されている。このようにメインキャリア成
分を完全に除去せずに、残留メインキャリア成分RMC
として伝送するようにしている理由については後述す
る。
In the example shown in FIG. 6B, the upper sideband USB in the optical signal is removed and the main carrier component MC is substantially equal to each signal component of the lower sideband LSB as represented by RMC. So that it is suppressed to the extent that it becomes power,
The slope of the falling portion of the characteristic curve LPF 2 and the cutoff frequency are set. As described above, the residual main carrier component RMC is not completely removed without removing the main carrier component.
The reason for transmitting as will be described later.

【0040】SCM光送信機においてメインキャリア成
分を抑圧若しくは除去し又はこれに加えて上側波帯を抑
圧若しくは除去することによる効果を詳細に説明する。
いま、光ファイバにあるパワーで光を入射すると、入射
した光は、音響フォノンによって後方散乱される。この
現象をブリルアン散乱といい、散乱光をストークス光と
呼ぶ。光ファイバに入射する光のパワーが小さい場合に
は、自然ブリルアン散乱のみが生じる。光ファイバに入
射する光のパワーが増大してあるしきい値を超えると、
ストークス光の強度が急激に増大し、入射した光のパワ
ーの大部分がストークス光のパワーに変換されてしま
う。この現象が誘導ブリルアン散乱(SBS)である。
The effect of suppressing or removing the main carrier component in the SCM optical transmitter or suppressing or removing the upper sideband in addition to this will be described in detail.
Now, when light is incident on the optical fiber with a certain power, the incident light is backscattered by acoustic phonons. This phenomenon is called Brillouin scattering, and scattered light is called Stokes light. When the power of the light incident on the optical fiber is small, only natural Brillouin scattering occurs. When the power of the light entering the optical fiber increases and exceeds a certain threshold,
The intensity of the Stokes light rapidly increases, and most of the power of the incident light is converted into the power of the Stokes light. This phenomenon is stimulated Brillouin scattering (SBS).

【0041】SBSが発生するしきい値は必ずしも明確
ではなく、変調の方法によっても異なるが、石英系のシ
ングルモードファイバにおいては、約10dBm以上の
パワーの光を入射させたときにSBSが発生すると考え
られる。
Although the threshold value at which SBS is generated is not always clear and varies depending on the modulation method, in a silica single mode fiber, when SBS is generated when light with a power of about 10 dBm or more is incident. Conceivable.

【0042】SBSは信号光の電力スペクトル密度を反
映する。信号光のスペクトルのうちで最も大きな周波数
成分がまず最初にSBSを生じさせる。図5に示された
ようなスペクトルにおいては、変調歪みを抑えるように
変調指数が小さくされているので、大きなメインキャリ
ア成分が残っている。また、サブキャリア(上側波帯、
下側波帯の各信号成分におけるキャリア)の周波数配置
は、二次歪みを避けるためにオクターブバンド配置にす
るのが通例であり、メインキャリアとサブキャリアの周
波数差は最少で数GHz程度である。
SBS reflects the power spectral density of signal light. The largest frequency component in the spectrum of the signal light causes SBS first. In the spectrum as shown in FIG. 5, since the modulation index is made small so as to suppress the modulation distortion, a large main carrier component remains. Also, subcarriers (upper sideband,
The frequency arrangement of carriers in each signal component of the lower sideband is usually an octave band arrangement in order to avoid second-order distortion, and the frequency difference between the main carrier and the subcarrier is at least several GHz. ..

【0043】従って、メインキャリア成分を光フィルタ
リングにより取り除けば、メインキャリア成分による最
初のSBSを回避することができる。メインキャリア成
分を抑圧又は除去したとしても、メインキャリア成分に
は情報はのっていないので、情報伝達に影響はない。ま
た、上側波帯及び下側波帯のうちのいずれか一方は、他
方があれば情報伝達にとって冗長であり、同じように抑
圧又は除去しても情報を再生する上で問題はない。
Therefore, if the main carrier component is removed by optical filtering, the first SBS due to the main carrier component can be avoided. Even if the main carrier component is suppressed or removed, there is no information in the main carrier component, so there is no effect on information transmission. Further, if either one of the upper sideband and the lower sideband is present, the other side is redundant for information transmission, and even if it is suppressed or removed similarly, there is no problem in reproducing the information.

【0044】一方、図2に示されるように、SCM光送
信機の出力ポートのすぐ上流側に光増幅器208を設け
た場合、メインキャリア成分等を抑圧又は除去すること
によって、そうしない場合と比較して効率のよい光増幅
を行うことができる。何故ならば、メインキャリア成分
等を抑圧、除去していない信号光では、励起パワーの大
部分がメインキャリア成分によって消費されるが、メイ
ンキャリア成分等を抑圧又は除去した場合には、励起パ
ワーを情報がのった信号成分のパワーに効率よく変換す
ることができるからである。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the optical amplifier 208 is provided immediately upstream of the output port of the SCM optical transmitter, by suppressing or removing the main carrier component, etc. Thus, efficient optical amplification can be performed. The reason is that, in the signal light in which the main carrier component and the like are not suppressed or removed, most of the pump power is consumed by the main carrier component, but when the main carrier component or the like is suppressed or removed, the pump power is reduced. This is because it is possible to efficiently convert the power of the signal component having information.

【0045】図7は本発明のSCM光送信機の第2実施
例を示すブロック図である。図2におけるものと実質的
に同一の構成要素には同一の符号が付されている。図7
の第2実施例が図2の第1実施例と異なる点は、光フィ
ルタリング手段として反射型のファブリ・ペロー干渉器
301を用いている点と、送信側自動周波数制御回路
(送信側AFC回路)302をさらに備えている点とで
ある。送信側AFC回路302は、ファブリ・ペロー干
渉器301からの干渉光の強度変化に基づいて、レーザ
ダイオード204から出力される光信号におけるメイン
キャリア成分の周波数を安定化する。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the SCM optical transmitter of the present invention. Components that are substantially the same as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. Figure 7
2 is different from the first embodiment in FIG. 2 in that a reflection type Fabry-Perot interferometer 301 is used as an optical filtering means, and a transmission side automatic frequency control circuit (transmission side AFC circuit). 302 is further provided. The transmitting side AFC circuit 302 stabilizes the frequency of the main carrier component in the optical signal output from the laser diode 204 based on the intensity change of the interference light from the Fabry-Perot interferometer 301.

【0046】レーザダイオード204から出力された光
信号は、ハーフミラー303を透過してファブリ・ペロ
ー干渉器301に入力する。ファブリ・ペロー干渉器3
01からの干渉光は、ハーフミラー303で反射しても
う1つのハーフミラー304で2分岐される。分岐され
た光の一方は光増幅器208で増幅されて光伝送路に送
出され、分岐された光の他方は送信側AFC回路302
のフォトダイオード等からなる光強度検出器305に入
力する。
The optical signal output from the laser diode 204 passes through the half mirror 303 and is input to the Fabry-Perot interferometer 301. Fabry-Perot Interferometer 3
The interference light from 01 is reflected by the half mirror 303 and split into two by the other half mirror 304. One of the branched lights is amplified by the optical amplifier 208 and sent out to the optical transmission line, and the other of the branched lights is transmitted to the transmission side AFC circuit 302.
It is input to the light intensity detector 305 including a photodiode or the like.

【0047】ハーフミラー303に代えて偏光ビームス
プリッタを用いるとともに、この偏光ビームスプリッタ
とファブリ・ペロー干渉器301の間に1/2波長板を
介在させることによって、ハーフミラー303での光損
失を回避することができる。
A polarization beam splitter is used in place of the half mirror 303, and a half-wave plate is interposed between the polarization beam splitter and the Fabry-Perot interferometer 301 to avoid light loss in the half mirror 303. can do.

【0048】光強度検出器305の出力信号は、増幅器
306で増幅されてミキサ等からなる乗算器307に入
力する。符号308は情報伝送に影響を与えない程度の
低周波信号を出力する低周波発振器であり、この低周波
発振器308からの低周波信号は、バイアス回路205
及び乗算器307に入力する。
The output signal of the light intensity detector 305 is amplified by the amplifier 306 and input to the multiplier 307 including a mixer or the like. Reference numeral 308 is a low-frequency oscillator that outputs a low-frequency signal that does not affect information transmission. The low-frequency signal from the low-frequency oscillator 308 is the bias circuit 205.
And to the multiplier 307.

【0049】符号309は乗算器307の出力信号のD
C成分を抽出する低域通過フィルタであり、この低域通
過フィルタ309の出力信号は帰還回路310に入力す
る。帰還回路310は、低域通過フィルタ309で抽出
されたDC成分をバイアス回路205に帰還させて、レ
ーザダイオード204から出力される光信号のメインキ
ャリア成分の中心周波数を安定化させる。
Reference numeral 309 is D of the output signal of the multiplier 307.
It is a low-pass filter that extracts the C component, and the output signal of this low-pass filter 309 is input to the feedback circuit 310. The feedback circuit 310 feeds back the DC component extracted by the low-pass filter 309 to the bias circuit 205 to stabilize the center frequency of the main carrier component of the optical signal output from the laser diode 204.

【0050】この周波数の安定化の原理を図8により説
明する。図8のAはファブリ・ペロー干渉器301の光
周波数弁別特性の一部を示すグラフであり、縦軸はファ
ブリ・ペロー干渉器301から出力される干渉光のパワ
ー、横軸はファブリ・ペロー干渉器301に入力する光
の周波数を表す。
The principle of frequency stabilization will be described with reference to FIG. 8A is a graph showing a part of the optical frequency discrimination characteristics of the Fabry-Perot interferometer 301, where the vertical axis is the power of the interference light output from the Fabry-Perot interferometer 301 and the horizontal axis is the Fabry-Perot interference. It represents the frequency of light input to the container 301.

【0051】ファブリ・ペロー干渉器301は、光周波
数の変化に対する干渉光の強度について、極小点MIN
近傍において干渉光の強度が急峻に変化するパルス状の
波形が周期的に表れる周波数弁別特性を呈する。
The Fabry-Perot interferometer 301 has a minimum point MIN regarding the intensity of the interference light with respect to the change of the optical frequency.
In the vicinity, it exhibits frequency discrimination characteristics in which a pulse-like waveform in which the intensity of the interference light sharply changes appears periodically.

【0052】本実施例においては、乗算器307、低周
波発振器308及び低域通過フィルタ309を用いて同
期検波を行うようにしているので、その結果得られる同
期検波信号(前述のDC成分)が光周波数の変化に対し
て変化する様子は、ファブリ・ペロー光干渉器301の
光周波数弁別特性を微分した波形と等価になる。図8の
Bは、同期検波信号と光周波数の関係を図8のAの光周
波数弁別特性に対応させて示した図である。
In this embodiment, since the synchronous detection is performed using the multiplier 307, the low frequency oscillator 308 and the low pass filter 309, the synchronous detection signal (the above-mentioned DC component) obtained as a result is The change with respect to the change of the optical frequency is equivalent to a waveform obtained by differentiating the optical frequency discrimination characteristic of the Fabry-Perot optical interferometer 301. 8B is a diagram showing the relationship between the synchronous detection signal and the optical frequency in association with the optical frequency discrimination characteristic of A of FIG.

【0053】図8から明らかなように、図7のレーザダ
イオード204からの光信号のメインキャリア成分の中
心周波数fLD(図5参照)が、光周波数弁別特性におけ
る極小点MINを与える周波数に一致する場合には、同
期検波信号の値は零になる。そして、中心周波数fLD
極小点MINを与える周波数からずれるに従って、同期
検波信号の値は零から正又は負の方向に図8のBに示さ
れる特性に従って変化する。
As is apparent from FIG. 8, the center frequency f LD (see FIG. 5) of the main carrier component of the optical signal from the laser diode 204 of FIG. 7 coincides with the frequency that gives the minimum point MIN in the optical frequency discrimination characteristic. If so, the value of the synchronous detection signal becomes zero. Then, as the center frequency f LD deviates from the frequency giving the minimum point MIN, the value of the synchronous detection signal changes from zero to the positive or negative direction according to the characteristic shown in B of FIG.

【0054】従って、このような原理に基づいて、図7
の帰還回路310がレーザダイオードのバイアス回路2
05に負帰還をかけることによって、中心周波数fLD
光周波数弁別特性の極小点MINを与える光周波数に常
に一致するような制御動作が実現される。
Therefore, based on such a principle, FIG.
Of the feedback circuit 310 of the laser diode bias circuit 2
By applying a negative feedback to 05, a control operation is realized such that the center frequency f LD always matches the optical frequency that gives the minimum point MIN of the optical frequency discrimination characteristic.

【0055】光周波数弁別特性の極小点MINを与える
光周波数は、ファブリ・ペロー干渉器301の温度等を
安定化させておくことによって一定に保つことができる
ので、容易に送信側の自動周波数制御を実現することが
できる。
The optical frequency that gives the minimum point MIN of the optical frequency discrimination characteristic can be kept constant by stabilizing the temperature of the Fabry-Perot interferometer 301, so that automatic frequency control on the transmitting side is facilitated. Can be realized.

【0056】図8にAで示される光周波数弁別特性を考
慮すると、ファブリ・ペロー干渉器301は、光帯域通
過フィルタとして作用していることがわかる。従って、
光フィルタリング手段としてファブリ・ペロー干渉器を
用いる場合には、図7のレーザダイオード204から出
力される光信号のうち、メインキャリア成分のみが抑圧
される。
Considering the optical frequency discrimination characteristic indicated by A in FIG. 8, it is understood that the Fabry-Perot interferometer 301 acts as an optical bandpass filter. Therefore,
When the Fabry-Perot interferometer is used as the optical filtering means, only the main carrier component of the optical signal output from the laser diode 204 of FIG. 7 is suppressed.

【0057】尚、低周波発振器308からバイアス回路
205に入力する低周波信号によって、レーザダイオー
ド204の発振周波数は変動するが、低周波信号の周波
数(例えば数百Hz)及び低周波信号による変調の変調
指数を適当に設定すれば、情報伝達に影響はない。
Although the oscillation frequency of the laser diode 204 varies depending on the low frequency signal input from the low frequency oscillator 308 to the bias circuit 205, the frequency of the low frequency signal (for example, several hundred Hz) and the modulation by the low frequency signal. If the modulation index is set appropriately, there is no influence on information transmission.

【0058】レーザダイオード204から出力された光
信号におけるメインキャリア成分のみを抑圧又は除去し
ようとする場合には、光フィルタリング手段として、マ
ッハツェンダ干渉器その他の光干渉器を用いることもで
きる。マッハツェンダ干渉器を用いる場合には、これを
直列に複数配置して用いることによって、光帯域通過フ
ィルタの特性を向上させることができる。
When only the main carrier component in the optical signal output from the laser diode 204 is to be suppressed or removed, a Mach-Zehnder interferometer or other optical interferometer can be used as the optical filtering means. When using a Mach-Zehnder interferometer, it is possible to improve the characteristics of the optical bandpass filter by arranging a plurality of Mach-Zehnder interferometers in series.

【0059】図9は本発明の光受信機の第1実施例を示
すブロック図である。この実施例における特徴点は、図
6(B)により説明したような残留メインキャリア成分
を用いて、受信側の自動周波数制御を行っている点であ
る。
FIG. 9 is a block diagram showing a first embodiment of the optical receiver of the present invention. A feature of this embodiment is that the automatic frequency control on the receiving side is performed using the residual main carrier component as described with reference to FIG.

【0060】レーザダイオード等を用いてなる局発光源
401は、受けた光信号のメインキャリア成分の中心周
波数fLD(図5参照)と所定の関係にある周波数の局発
光を出力する。受信した光信号は、ハーフミラーやファ
イバ融着型光カプラ等からなる光カプラ402で、局発
光源401からの局発光と加え合わされて、フォトダイ
オード等からなる受光器403に入力する。
A local light source 401 using a laser diode or the like outputs local light of a frequency having a predetermined relationship with the center frequency f LD (see FIG. 5) of the main carrier component of the received optical signal. The received optical signal is added to the local light from the local light source 401 by an optical coupler 402 including a half mirror, a fiber fusion type optical coupler and the like, and input to a light receiver 403 including a photodiode and the like.

【0061】受信した光信号及び局発光が受光器403
に入力すると、受光器403の自乗特性によって、受信
した光信号の周波数と局発光の周波数の差に相当する周
波数の中間周波信号(IF信号)が生成される。
The received optical signal and the local light are received by the light receiver 403.
When input to, an intermediate frequency signal (IF signal) having a frequency corresponding to the difference between the frequency of the received optical signal and the frequency of the local light is generated due to the square characteristic of the light receiver 403.

【0062】このIF信号は、増幅器404で増幅され
て、復調用の帯域通過フィルタ405及び自動周波数制
御用の帯域通過フィルタ407に入力する。ここで、図
10によりIF信号の周波数配置を説明しておく。図1
0は、図6(B)に示した特性の光低域通過フィルタを
用いて下側波帯とメインキャリア成分の一部とを残した
場合におけるIF信号の周波数配置を中間周波数軸上で
表したものである。局発光の周波数が光信号の周波数よ
りも低い場合には、図10に図示されたように、下側波
帯の光周波数軸上の配置がそのまま保存される。一方、
局発光の周波数が光信号の周波数よりも高い場合にはイ
メージが得られ、図示はしないが、下側波帯の光周波数
軸上の配置とは逆の配置が中間周波数軸上で得られる。
The IF signal is amplified by the amplifier 404 and input to the band pass filter 405 for demodulation and the band pass filter 407 for automatic frequency control. Here, the frequency arrangement of the IF signal will be described with reference to FIG. Figure 1
0 indicates the frequency arrangement of the IF signal on the intermediate frequency axis when the lower sideband and a part of the main carrier component are left by using the optical low pass filter having the characteristics shown in FIG. 6 (B). It was done. When the frequency of the local oscillation light is lower than the frequency of the optical signal, the arrangement of the lower sideband on the optical frequency axis is preserved as it is, as shown in FIG. on the other hand,
When the frequency of the local light is higher than the frequency of the optical signal, an image is obtained, and although not shown, the arrangement opposite to the arrangement of the lower sideband on the optical frequency axis is obtained on the intermediate frequency axis.

【0063】光波領域にあるメインキャリア成分の中心
周波数fLDに対応する中間周波数をfIFとすると、下側
波帯の各信号成分に基づくIF信号のキャリア周波数
は、それぞれ、fIF−f1 ,fIF−f2 ,…,fIF−f
n となる。
When the intermediate frequency corresponding to the center frequency f LD of the main carrier component in the light wave region is f IF , the carrier frequencies of the IF signals based on the respective signal components in the lower sideband are f IF −f 1 , F IF- f 2 , ..., f IF- f
n .

【0064】再び図9の説明に戻る。帯域通過フィルタ
405は伝送チャネル数に応じて複数(#1〜#n)設
けられており、それぞれの通過帯域は、図10の各信号
成分のいずれか一つを選択的に抽出するように設定され
ている。
Returning to the explanation of FIG. A plurality (# 1 to #n) of band pass filters 405 are provided according to the number of transmission channels, and each pass band is set so as to selectively extract any one of the signal components of FIG. Has been done.

【0065】また、復調器406も帯域通過フィルタ4
05と同数設けられている。復調器406は、帯域通過
フィルタ405によって選択的に抽出された信号成分に
基づいて復調を行う。
The demodulator 406 is also the band pass filter 4
The same number as 05 is provided. The demodulator 406 performs demodulation based on the signal component selectively extracted by the bandpass filter 405.

【0066】一方、自動周波数制御用の帯域通過フィル
タ407の通過帯域は、中間周波信号における残留メイ
ンキャリア成分を抽出し得るように設定される。受信側
自動周波数制御回路(受信側AFC回路)408は、帯
域通過フィルタ407によって抽出された信号の周波数
が一定になるように、局発光源401に帰還をかける。
局発光源401がレーザダイオードを用いてなる場合に
は、受信側AFC回路408の制御対象は、レーザダイ
オードのバイアス電流又は温度である。レーザダイオー
ドの発振周波数はバイアス電流又は温度に依存して変化
するので、このような帰還制御を行うことによって、残
留メインキャリア成分の中心周波数が一定に保たれるの
である。
On the other hand, the pass band of the band pass filter 407 for automatic frequency control is set so that the residual main carrier component in the intermediate frequency signal can be extracted. The receiving side automatic frequency control circuit (receiving side AFC circuit) 408 feeds back the local light source 401 so that the frequency of the signal extracted by the band pass filter 407 becomes constant.
When the local light source 401 uses a laser diode, the control target of the reception side AFC circuit 408 is the bias current or temperature of the laser diode. Since the oscillation frequency of the laser diode changes depending on the bias current or the temperature, the center frequency of the residual main carrier component is kept constant by performing such feedback control.

【0067】このように、送信側でメインキャリア成分
を残留させて光信号を送出している場合には、図11の
ような光受信機を用いることによって、光伝送路におけ
るSBSを抑圧し、光増幅器を使用しているときの効率
を改善し、且つ、受信側における中間周波数を一定にす
ることができる。受信側において中間周波数を一定にす
るという要求は、送信側のレーザダイオード及び/又は
受信側の局発光源のレーザダイオードの発振周波数が不
所望に変動する場合に生じる。
As described above, when the optical signal is transmitted with the main carrier component remaining on the transmitting side, the SBS in the optical transmission line is suppressed by using the optical receiver as shown in FIG. The efficiency when using the optical amplifier can be improved and the intermediate frequency at the receiving side can be made constant. The requirement that the intermediate frequency be constant on the receiving side occurs when the oscillation frequency of the laser diode on the transmitting side and / or the laser diode of the local light source on the receiving side fluctuates undesirably.

【0068】図11は本発明のSCM光受信機の第2実
施例を示すブロック図である。図9におけるものと実質
的に同一の構成要素には同一の符号が付されている。増
幅器404で増幅されたIF信号は、3dBカプラ50
1で等分配されて、分配された信号はそれぞれ帯域通過
フィルタ502及び遅延回路503に入力する。
FIG. 11 is a block diagram showing a second embodiment of the SCM optical receiver of the present invention. The substantially same components as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals. The IF signal amplified by the amplifier 404 is a 3 dB coupler 50.
The signals are equally distributed by 1, and the distributed signals are input to the bandpass filter 502 and the delay circuit 503, respectively.

【0069】帯域通過フィルタ502は、IF信号の残
留メインキャリア成分を抽出する。遅延回路503は、
帯域通過フィルタ502における遅延時間と同等の遅延
時間を与える。
The band pass filter 502 extracts the residual main carrier component of the IF signal. The delay circuit 503 is
A delay time equivalent to the delay time in the bandpass filter 502 is given.

【0070】そして、帯域通過フィルタ502及び遅延
回路503の出力信号は、乗算器504で混合されて、
復調用の各帯域通過フィルタ405に入力する。この構
成によると、IF信号における位相雑音を除去して、受
信感度を大幅に高めることができる。
The output signals of the band pass filter 502 and the delay circuit 503 are mixed by the multiplier 504,
It is input to each band pass filter 405 for demodulation. According to this configuration, the phase noise in the IF signal can be removed, and the reception sensitivity can be significantly increased.

【0071】ところで、このような位相雑音の除去を行
おうとする場合、本実施例においては、メインキャリア
成分が抑圧されており、その上、伝送されたメインキャ
リア成分は光フィルタリング処理を経ているので、位相
雑音の除去能力が必ずしも高くない場合がある。
By the way, when such phase noise is to be removed, in the present embodiment, the main carrier component is suppressed, and the transmitted main carrier component undergoes optical filtering processing. In some cases, the phase noise removal capability is not necessarily high.

【0072】そこで、このような場合には、IF信号の
残留メインキャリア成分に代えて、レファレンス信号に
よるIF信号を用いる。レファレンス信号は、例えば、
図2のSCM光送信機における伝送信号D1 〜Dn のい
ずれか一つを入力せずに、該当する変調器201からキ
ャリアのみが出力されるようにして得ることができる。
このキャリアの周波数をfR としたとき、レファレンス
信号によるIF信号のスペクトルは、図12に示すよう
になり、その中心周波数はfIF−fR となる。
Therefore, in such a case, the IF signal based on the reference signal is used instead of the residual main carrier component of the IF signal. The reference signal is, for example,
It can be obtained by outputting only the carrier from the corresponding modulator 201 without inputting any one of the transmission signals D 1 to D n in the SCM optical transmitter of FIG.
When the frequency of this carrier is f R , the spectrum of the IF signal by the reference signal is as shown in FIG. 12, and its center frequency is f IF −f R.

【0073】尚、図9の第1実施例において、残留メイ
ンキャリア成分によるIF信号を抽出するのではなく、
上述のレファレンス信号によるIF信号を抽出してこれ
を周波数基準としてAFCを行うようにしてもよい。
In the first embodiment shown in FIG. 9, the IF signal based on the residual main carrier component is not extracted, but
It is also possible to extract the IF signal based on the above-mentioned reference signal and perform AFC using this as a frequency reference.

【0074】図2のSCM光送信機の第1実施例におい
ては、光低域通過フィルタを用いてメインキャリア成分
及び上側波帯を抑圧又は除去しているが、光低域通過フ
ィルタに代えて光高域通過フィルタを用いることによっ
て、メインキャリア成分及び下側波帯を抑圧又は除去す
るようにしてもよい。
In the first embodiment of the SCM optical transmitter of FIG. 2, the main carrier component and the upper sideband are suppressed or eliminated by using the optical low pass filter, but instead of the optical low pass filter. The main carrier component and the lower sideband may be suppressed or removed by using an optical high-pass filter.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
石英系光ファイバ等からなる光伝送路における誘導ブリ
ルアン散乱を抑圧し、且つ、光増幅器使用時の効率を改
善することができるようになるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
It is possible to suppress the stimulated Brillouin scattering in an optical transmission line formed of a silica-based optical fiber and to improve the efficiency when using an optical amplifier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のSCM光伝送システムの基本構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an SCM optical transmission system of the present invention.

【図2】本発明の光送信機の第1実施例を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the optical transmitter of the present invention.

【図3】周波数変調された信号のスペクトルの例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a spectrum of a frequency-modulated signal.

【図4】伝送信号のチャネル配置を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining channel arrangement of transmission signals.

【図5】光信号のスペクトルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a spectrum of an optical signal.

【図6】光低域通過フィルタの特性の例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an example of characteristics of an optical low pass filter.

【図7】本発明のSCM光送信機の第2実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the SCM optical transmitter of the present invention.

【図8】ファブリ・ペロー干渉器の特性及び同期検波信
号の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of characteristics of a Fabry-Perot interferometer and a synchronous detection signal.

【図9】本発明のSCM光受信機の第1実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a first embodiment of an SCM optical receiver of the present invention.

【図10】IF信号の周波数配置を説明するための図で
ある。
FIG. 10 is a diagram for explaining the frequency arrangement of IF signals.

【図11】本発明のSCM光受信機の第2実施例を示す
ブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a second embodiment of the SCM optical receiver of the present invention.

【図12】レファレンス信号の周波数配置の例を説明す
るための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of frequency arrangement of reference signals.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 SCM光送信機 101 多重信号生成手段 102 光変調手段 103 光フィルタリング手段 110 SCM光受信機 111 局発光源 112 光カプラ 113 受光手段 114 帯域通過フィルタ 115 復調手段 120 光伝送路 100 SCM optical transmitter 101 multiplex signal generation means 102 optical modulation means 103 optical filtering means 110 SCM optical receiver 111 local light source 112 optical coupler 113 light receiving means 114 band pass filter 115 demodulation means 120 optical transmission line

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その各々が別々の周波数を割り当てられ
た複数のキャリアを別々の複数チャネルの伝送信号で変
調して得られたそれぞれの信号を足し合わせて多重信号
を生成(101) する第1のステップと、 該多重信号によりコヒーレント光源を変調し又はコヒー
レント光源からの光を変調して光信号を生成(102) する
第2のステップと、 該光信号におけるメインキャリア成分を抑圧又は除去(1
03) する第3のステップと、 このメインキャリア成分を抑圧された光信号を伝送(12
0) する第4のステップと、 この伝送された光信号を局発光とともに光−電気変換し
て電気信号を生成(113) する第5のステップと、 該電気信号に基づき各チャネル毎に選別された信号を復
調(115) する第6のステップとを含むことを特徴とする
コヒーレントSCM光伝送方法。
1. A first method for generating (101) a multiplex signal by adding respective signals obtained by modulating a plurality of carriers, each of which is assigned a different frequency, with transmission signals of different channels. And a second step of modulating a coherent light source with the multiplexed signal or modulating light from the coherent light source to generate an optical signal (102), and suppressing or removing a main carrier component in the optical signal (1).
03) and the optical signal in which this main carrier component is suppressed is transmitted (12)
0) The fourth step, and the fifth step of optical-electrically converting the transmitted optical signal with local light to generate an electric signal (113), and sorting for each channel based on the electric signal. And a sixth step of demodulating (115) the received signal.
【請求項2】 上記第3のステップにおいては、さら
に、上記光信号における両側波帯のいずれか一方が抑圧
又は除去されることを特徴とする請求項1に記載のコヒ
ーレントSCM光伝送方法。
2. The coherent SCM optical transmission method according to claim 1, wherein in the third step, one of the both sidebands of the optical signal is further suppressed or removed.
【請求項3】 上記第3のステップにおいては、上記メ
インキャリア成分は、抑圧後にその電力が上記光信号に
おける信号成分の電力とほぼ等しくなるように抑圧さ
れ、残留したメインキャリア成分に基づいて自動周波数
制御又は位相雑音除去が行われることを特徴とする請求
項1に記載のコヒーレントSCM光伝送方法。
3. In the third step, the main carrier component is suppressed so that its power becomes substantially equal to the power of the signal component in the optical signal after suppression, and the main carrier component is automatically detected based on the remaining main carrier component. The coherent SCM optical transmission method according to claim 1, wherein frequency control or phase noise removal is performed.
【請求項4】 上記第3のステップと上記第4のステッ
プの間に、上記メインキャリア成分を抑圧された光信号
を光増幅するステップがさらに設けられていることを特
徴とする請求項1に記載のコヒーレントSCM光伝送方
法。
4. The method according to claim 1, further comprising a step of optically amplifying an optical signal in which the main carrier component is suppressed, between the third step and the fourth step. The coherent SCM optical transmission method described.
【請求項5】 その各々が別々の周波数を割り当てられ
た複数のキャリアを別々の複数チャネルの伝送信号で変
調して得られたそれぞれの信号を足し合わせて多重信号
を生成する多重信号生成手段(101) と、 該多重信号によりコヒーレント光源を変調し又はコヒー
レント光源からの光を変調して光信号を生成する光変調
手段(102) と、 該光信号におけるメインキャリア成分を抑圧又は除去す
る光フィルタリング手段(103) とを備えたことを特徴と
するコヒーレントSCM光送信機。
5. A multiple signal generation means for generating a multiple signal by adding respective signals obtained by modulating a plurality of carriers, each of which is assigned a different frequency, with transmission signals of different channels. 101), an optical modulator (102) that modulates a coherent light source by the multiplexed signal or modulates light from the coherent light source to generate an optical signal, and optical filtering that suppresses or removes a main carrier component in the optical signal. A coherent SCM optical transmitter comprising: a means (103).
【請求項6】 上記多重信号生成手段(101) は、上記複
数のキャリアを上記複数チャネルの伝送信号でそれぞれ
変調する複数の変調器(201) と、該変調器からの信号を
合成するマルチプレクサ(203) とを含み、上記光変調手
段(102) は、レーザダイオード(204) と、該レーザダイ
オードがレーザ発振するように該レーザダイオードにバ
イアス電流を与えるバイアス回路(205) と、上記多重信
号に基づき上記レーザダイオード(204) に変調電流を与
える変調駆動回路(206) とを含むことを特徴とする請求
項5に記載のコヒーレントSCM光送信機。
6. The multiplex signal generating means (101) includes a plurality of modulators (201) for respectively modulating the plurality of carriers with the transmission signals of the plurality of channels, and a multiplexer (synthesizing signals from the modulators). 203), the optical modulation means (102) is a laser diode (204), a bias circuit (205) for applying a bias current to the laser diode so that the laser diode oscillates, and the multiplexed signal. 6. A coherent SCM optical transmitter according to claim 5, further comprising a modulation drive circuit (206) for applying a modulation current to the laser diode (204).
【請求項7】 上記光フィルタリング手段(103) は高域
通過フィルタ又は低域通過フィルタであり、そのカット
オフ周波数は、上記光信号における両側波帯のいずれか
一方とメインキャリア成分とが除去されるように設定さ
れていることを特徴とする請求項6に記載のコヒーレン
トSCM光送信機。
7. The optical filtering means (103) is a high-pass filter or a low-pass filter, the cut-off frequency of which is one of the both sidebands of the optical signal and the main carrier component is removed. The coherent SCM optical transmitter according to claim 6, wherein the coherent SCM optical transmitter is set as follows.
【請求項8】 上記光フィルタリング手段(103) は高域
通過フィルタ又は低域通過フィルタであり、該フィルタ
の透過率と光周波数の関係を表す特性曲線の立ち上がり
部又は立ち下がり部の傾斜及びカットオフ周波数は、上
記光信号における両側波帯のいずれか一方が除去され且
つ上記光信号におけるメインキャリア成分が信号成分と
ほぼ等しい電力になる程度に抑圧されるように設定され
ていることを特徴とする請求項6に記載のコヒーレント
SCM光送信機。
8. The optical filtering means (103) is a high-pass filter or a low-pass filter, and a slope and a cut of a rising portion or a falling portion of a characteristic curve representing the relationship between the transmittance of the filter and the optical frequency. The off frequency is set so that either one of the double sidebands in the optical signal is removed and the main carrier component in the optical signal is suppressed to a power substantially equal to the signal component. The coherent SCM optical transmitter according to claim 6.
【請求項9】 上記光フィルタリング手段(103) はファ
ブリ・ペロー干渉器(301) であり、その干渉特性は、上
記光信号におけるメインキャリア成分が抑圧されるよう
に設定されていることを特徴とする請求項6に記載のコ
ヒーレントSCM光送信機。
9. The optical filtering means (103) is a Fabry-Perot interferometer (301), the interference characteristic of which is set so as to suppress the main carrier component in the optical signal. The coherent SCM optical transmitter according to claim 6.
【請求項10】 上記ファブリ・ペロー干渉器(301) か
らの光を分岐する手段と、この分岐された光の強度変化
に基づいて上記光信号におけるメインキャリア成分の周
波数を安定化する送信側自動周波数制御回路(302) とを
さらに備え、該送信側自動周波数制御回路は、上記バイ
アス電流に低周波信号を重畳する低周波発振器(308)
と、上記分岐された光の強度を検出する光強度検出器(3
05) と、該光強度検出器からの信号と上記低周波信号と
が入力する乗算器(307) と、該乗算器の出力信号のDC
成分を上記バイアス電流に帰還させる帰還回路(310) と
を含むことを特徴とする請求項9に記載のコヒーレント
SCM光送信機。
10. A means for branching the light from the Fabry-Perot interferometer (301), and an automatic transmitter for stabilizing the frequency of the main carrier component in the optical signal based on the intensity change of the branched light. A frequency control circuit (302), wherein the transmission side automatic frequency control circuit is a low frequency oscillator (308) for superimposing a low frequency signal on the bias current.
And a light intensity detector (3
05), a multiplier (307) to which the signal from the light intensity detector and the low frequency signal are input, and a DC of the output signal of the multiplier.
The coherent SCM optical transmitter according to claim 9, further comprising a feedback circuit (310) for returning a component to the bias current.
【請求項11】 上記光フィルタリング手段(103) から
の光信号を光増幅する光増幅手段がさらに設けられてい
ることを特徴とする請求項5に記載のコヒーレントSC
M光送信機。
11. The coherent SC according to claim 5, further comprising optical amplification means for optically amplifying an optical signal from the optical filtering means (103).
M optical transmitter.
【請求項12】 上記複数のキャリアの少なくとも一つ
は周波数基準を与えるレファレンス信号であることを特
徴とする請求項5に記載のコヒーレントSCM光送信
機。
12. The coherent SCM optical transmitter according to claim 5, wherein at least one of the plurality of carriers is a reference signal that provides a frequency reference.
【請求項13】 請求項5乃至12のいずれかに記載の
コヒーレントSCM光送信機から伝送された光信号を受
信するコヒーレントSCM光受信機であって、 上記光信号におけるメインキャリア成分の周波数と所定
の関係にある周波数の局発光を出力する局発光源(111)
と、 該局発光と上記伝送された光信号を加え合わせる光カプ
ラ(112) と、 該光カプラから出力された光を電気信号に変換して出力
する受光手段(113) と、 該電気信号から各チャネル毎に信号を選別する複数の帯
域通過フィルタ(114)と、 該複数の帯域通過フィルタからの信号に基づきそれぞれ
復調を行う復調手段(115) とを備えたことを特徴とする
コヒーレントSCM光受信機。
13. A coherent SCM optical receiver for receiving an optical signal transmitted from the coherent SCM optical transmitter according to claim 5, wherein a frequency of a main carrier component in the optical signal and a predetermined value. Local light source (111) that outputs local light of frequencies related to
An optical coupler (112) for adding the local light and the transmitted optical signal, a light receiving means (113) for converting the light output from the optical coupler into an electric signal and outputting the electric signal, and the electric signal Coherent SCM light comprising a plurality of bandpass filters (114) for selecting signals for each channel and demodulation means (115) for respectively demodulating signals based on the signals from the plurality of bandpass filters. Receiving machine.
【請求項14】 請求項8又は12に記載のコヒーレン
トSCM光送信機から伝送された光信号を受信する請求
項13に記載のコヒーレントSCM光受信機であって、 上記受光器から出力される電気信号における残留メイン
キャリア成分又はレファレンス信号成分を抽出する帯域
通過フィルタ(407) と、この抽出された成分の周波数が
一定になるように上記局発光源に帰還をかける受信側自
動周波数制御回路(408) とをさらに備えたことを特徴と
するコヒーレントSCM光受信機。
14. The coherent SCM optical receiver according to claim 13, which receives the optical signal transmitted from the coherent SCM optical transmitter according to claim 8 or 12, wherein the electric power output from the optical receiver is received. A bandpass filter (407) for extracting the residual main carrier component or reference signal component in the signal, and a receiving side automatic frequency control circuit (408) for feeding back to the local light source so that the frequency of the extracted component becomes constant. ) Is further provided, a coherent SCM optical receiver.
【請求項15】 請求項8又は12に記載のコヒーレン
トSCM光送信機から伝送された光信号を受信する請求
項13に記載のコヒーレントSCM光受信機であって、 上記受光器から出力される電気信号を2分岐する分岐回
路と、該分岐回路により分岐された電気信号の一方にお
ける残留メインキャリア成分又はレファレンス信号成分
を抽出する帯域通過フィルタ(502) と、上記分岐回路に
より分岐された電気信号の他方に上記帯域通過フィルタ
(502) における遅延時間と同等の遅延時間を与える遅延
回路(503) と、該遅延回路からの信号と上記帯域通過フ
ィルタ(502) からの信号とが入力する乗算器(504) とを
さらに備え、該乗算器からの信号が上記復調器に入力す
ることを特徴とするコヒーレントSCM光受信機。
15. The coherent SCM optical receiver according to claim 13, which receives an optical signal transmitted from the coherent SCM optical transmitter according to claim 8 or 12, wherein the electric power output from the optical receiver is received. A branch circuit for branching the signal into two, a bandpass filter (502) for extracting a residual main carrier component or a reference signal component in one of the electric signals branched by the branch circuit, and an electric signal for branching by the branch circuit. On the other hand, the above bandpass filter
A delay circuit (503) for giving a delay time equivalent to the delay time in (502); and a multiplier (504) to which the signal from the delay circuit and the signal from the band pass filter (502) are input. A signal from the multiplier is input to the demodulator, and a coherent SCM optical receiver.
【請求項16】 請求項5乃至12のいずれかに記載の
コヒーレントSCM光送信機と、該コヒーレントSCM
光送信機からの光信号を伝送する光伝送路と、該光伝送
路により伝送された光信号を受信する請求項13乃至1
5のいずれかに記載のコヒーレントSCM光受信機とを
備えたことを特徴とするコヒーレントSCM光伝送シス
テム。
16. The coherent SCM optical transmitter according to claim 5, and the coherent SCM.
An optical transmission line for transmitting an optical signal from an optical transmitter, and an optical signal transmitted by the optical transmission line are received.
6. A coherent SCM optical transmission system comprising: the coherent SCM optical receiver according to any one of 5.
【請求項17】 上記光伝送路は光ファイバであり、該
光ファイバのコア及びクラッドの主成分はSiO2 であ
ることを特徴とする請求項16に記載のコヒーレントS
CM光伝送システム。
17. The coherent S according to claim 16, wherein the optical transmission line is an optical fiber, and a core and a clad of the optical fiber are mainly composed of SiO 2.
CM optical transmission system.
JP4055399A 1992-03-13 1992-03-13 Coherent scm optical transmission method and optical transmitter, optical receiver and optical transmission system used for executing the same Withdrawn JPH05260019A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005269658A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Emcore Corp Direct modulation laser optical transmission system
JP2006101436A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Optical transmission apparatus and method
JP2015162720A (en) * 2014-02-26 2015-09-07 日本電気株式会社 Optical transmitter and optical receiver

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