光收发装置以及通信系统的制作方法_2

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方式的终端装置的光收发装置的结构概要的图。图2是表示本实施方式的波分复用通信系统的结构概要的图。另外,图1和图2所示的结构概要为一个例子,本实施方式并不局限于图1和图2所示的结构。
[0048]如图1和图2所示,本实施方式的波分复用通信系统100主要有端局101、远程节点112以及终端装置103。端局101与远程节点112以及远程节点112与终端装置103分别通过光纤204和105连接。
[0049]终端装置103中包含的终端侧光收发装置104具有终端侧光发送器108、终端侧光接收器110以及WDM滤波器111。终端侧光发送器108以来自反射型半导体光放大器106的输出光为信号光的光源,发送上行信号107。另一方面,终端侧光接收器110接收从端局101发送的特定波长的下行信号109。此外,上行信号107和下行信号109通过WDM滤波器111被分歧。另外,也可以使用光学循环器来代替WDM滤波器111。
[0050]另外,在本实施方式中,例如作为光源使用偏振增益差约为3dB的反射型半导体光放大器106。半导体光放大器106的活性(放大)层可以是多量子阱结构,也可以是块状结构。此外,半导体光放大器106例如可以由一般的III 一 V族化合物半导体材料即InGaAsP系构成。另外,半导体光放大器106也可以由InAlGaAs系构成。
[0051]如上所述,在波分复用通信系统100中,为了扩展终端装置103的连接数和传送距离,在终端装置103与端局101之间的传送路之间设置远程节点112。远程节点112具有光合分波器113、光分歧親合器114以及偏振旋转反射部115。光合分波器113向多个终端装置103中的各个终端装置103,对来自端局101的下行信号109进行分波。光分歧耦合器114将来自反射型半导体光放大器106的输出光进行分歧。偏振旋转反射部115旋转由光分歧親合器114分歧后的输出光的偏振面并将其反射,使其返回终端装置103。
[0052]此外,如图2所示,端局101中包含的端局侧光收发装置102具有端局侧光发送器201、端局侧光接收器203以及WDM滤波器202。端局侧光发送器201生成下行信号109,例如由波长可变光源或直接调制型半导体激光器等构成。端局侧光接收器203接收从终端装置103发送的上行信号107。为了分歧上行信号107和下行信号109而设置WDM滤波器202,也可以置换成光学循环器。
[0053]接着,对本实施方式的波分复用通信系统100的动作原理进行说明。
[0054]当向反射型半导体光放大器106进行电流注入时产生自发发射光。如图3所示,该产生的自发发射光为半宽度的波长扩大至约1530nm至约1560nm程度的较宽的发光频谱。从反射型半导体光放大器106的前方端面输出的自发发射光例如在经过距离终端装置103约1km的远程节点112中具备的光合分波器113时,被分波成多个波长。另外,作为光合分波器113,例如使用通过多层膜滤波器合分波为4?8通道的壳体或通过阵列型导波以频率100GHz的间隔(波长间隔0.8nm)合分波为波分复用32通道的方法等。
[0055]被分波为某特定通道的波长的光经由光分歧耦合器114向偏振旋转反射部115导入。然后,通过偏振旋转反射部115偏振光旋转并进行反射。反射的光经由光合分波器113返回到终端装置103,输入到射出反射型半导体光放大器106的输出光的相同的前方端面。输入到反射型半导体光放大器106的光在反射型半导体光放大器106内向后方端面一边被光放大一边前进,在由后方端面反射后,向前方端面一边被光放大一边后退,再次作为输出光从前方端面输出。
[0056]从反射型半导体光放大器106的前方端面输出的光再次经由光合分波器113、光分歧親合器114,通过偏振旋转反射部115旋转偏振光后反射,并再次经过光合分波器113输入到终端装置103的反射型半导体光放大器106的前方端面。
[0057]这样,在终端装置103与远程节点112之间,通过重复半导体光放大器106的输出光的反射和放大,从图3所示的反射型半导体光放大器106产生的自发发射光谱生成具有图4所示的某特定通道(特定波长)的光谱的输出光。在该状态下,通过在反射型半导体光放大器106重叠与发送信号对应的调制电流,生成“1(开启)”等级、“0(关闭)”等级的信号光,将该生成的信号光作为上行信号107从终端装置103发送给端局101。
[0058]另外,在以上的说明中,对自发发射光为1550nm波段的反射型半导体光放大器106进行了说明,但也可以是其他频带,例如1300nm波段的半导体光放大器106。另外,在为1300η波段的反射型半导体光放大器的情况下,从特性方面出发与InGaAsP相比更希望使用InAlGaAs材料系。
[0059]在此,在从反射型半导体光放大器106输出的信号光中包含相对强度噪声(RIN)。相对强度噪声是通过平均光功率使光强度的波动标准化的噪声,在一般的激光光源表示在信号频带内大致平坦的频率特性。然而,我们发现反射型半导体光放大器106的相对强度噪声(RIN)例如如图5所示,表示随着频率变高而增加的高通特性。这样的高通特性由于高频噪声的影响引起信号光的S/N比的恶化,成为对眼孔径的波形品质产生影响的原因。因此,重要的是对其进行补偿并改善。
[0060]因此,在本实施方式中,使端局101的端局侧光接收器203具有以下的接收频带,即对信号光例如限制图5的实线所示的传送率的1/2的程度以上的频带中的接收。
[0061]具体而言,例如,如图6所示,本实施方式的端局侧光接收器203例如包含端局侧受光器206和用于修正接收频带的接收频带修正电路207。经由光纤204发送,并通过端局侧受光器206取得的信号,能够通过该接收频带修正电路207限制接收频带以便去除传送频带外的噪声。另外,接收频带修正电路207例如由滤波器等构成。由此,能够抑制高频的接收信号中包含的传送频带外的噪声。
[0062]这样,在本实施方式中,端局101的端局侧光接收器203在从反射型半导体光放大器106输出,并输入到端局101的端局侧光接收器203的输入光的检波中,限制信号光所具有的频率特性地进行接收。由此,能够抑制波分复用通信系统100的端局101中的接收信号的S/N比的恶化。
[0063]根据本实施方式,能够实现提高了信号光的S/N比的波分复用通信系统100等。
[0064][第2实施方式]
[0065]接着,对本发明的第2实施方式进行说明。另外,在下述中省略与第1实施方式相同的点的说明。
[0066]与上述第1实施方式同样,反射型光放大器106的相对强度噪声(RIN)如图5所示,表示随着频率变高而增加的高通特性。并且,由于从反射型半导体光放大器106输出的信号光的相对强度噪声(RIN)的高通特性的影响,通过终端侧光发送器108进行了光调制的信号光的S/N比恶化。
[0067]因此,在本实施方式的终端侧光发送器108中,如图7所示,进行使信号光的调制特性与相对强度噪声(RIN)的频率特性一致,在到传送率的1/2的程度的调制频率范围内,随着频率的增加增大调制度的(预加重)处理。由此,与端局侧光接收器203同样地,在终端侧光发送器108侧也能够抑制信号光的S/N比的恶化。
[0068]并且,在本实施方式中,将端局侧光接收器203的接收特性设为图中的虚线所示的接收特性,以便使高频的相对强度噪声进一步衰减,并在频带内平坦地修正终端侧光发送器108的基于预加重的频率特性。由此,能够大幅抑制接收信号的S/N比的恶化,在高速调制时,能够得到更良好且稳定的传送特性。
[0069]具体而言,在本实施方式中,例如如图8所示,在终端侧光发送器108中设置了用于与频率特性一致地增大调制度来进行发送的预加重电路121,由此增大发送信号的调制度通过反射型半导体光放大器106进行调制。另外,例如可以通过具有期望的特性的滤波器、反射型半导体光放大器106的频率特性来实现预加重电路121。另外,终端侧光接收器110具有接收下行信号109的终端侧受光器122。
[0070]此外,与上述第1实施方式同样地,例如如图6所示,在端局侧光接收器203中设置接收频带修正电路207。但是,该接收频带修正电路207与上述第1实施方式不同,如图7所示,修正接收频带以便在频带内平坦地修正在终端侧光发送器108进行了预加重的频率特性。另外,上述终端侧光发送器108的预加重电路121、端局侧光接收器203的接收频带修正电路207的结构为一例,只要能够如上述那样进行预加重处理和修正接收频带,本实施方式并不局限于以上所述。另外,端局侧光发送器201具有用于生成调制信号的端局侧光调制器205。
[0071]根据本实施方式,能够实现提高了信号光的S/N比的波分复用通信系统100等
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