[发明专利]载波抑制光脉冲串产生方法以及模同步半导体激光器

说明书

技术领域

本发明涉及用于基于载波抑制RZ(归零：Return to Zero)格式的强度调制生成光脉冲信号的载波抑制光脉冲串产生方法以及实现该方法的模同步半导体激光器。

背景技术

光通信网络正在向传输的长距离化和大容量化方向发展。关于在构成该光通信网络的光通信系统中使用的光信号的格式，已提出了各种各样的方案，并且其中的几种已经被实用化。在实用化了的光信号的格式中，具有代表性的是利用光强度的强弱来表示2值数字信号的强度调制格式。而且，这种强度调制格式大体上有2种，一种是在连续的“1”信号之间保持光强度的NRZ(不归零：Non Return to Zero)格式，另一种是光强度在连续的“1”信号之间暂时成为零的RZ格式。

RZ格式的光信号是，对于在时间轴上有规律地以一定的间隔排列的光脉冲串，利用光强度调制器对构成该光脉冲串的各个光脉冲进行光调制而生成的。对构成光脉冲串的各个光脉冲进行光调制是指通过选择性地对构成光脉冲串的光脉冲进行阻挡或使之透过，来生成2值数字信号。为了生成RZ格式的光信号，需要预先生成光脉冲串，因而需要产生该光脉冲串的光源。

如上所述，RZ格式的光信号由于是通过对在时间轴上有规律地以一定的间隔排列的光脉冲串进行光调制而获得的2值数字信号，所以，以后把光脉冲信号和光脉冲串这样的术语用于表示以下的含义。即，光脉冲信号只用于表示通过对在时间轴上有规律地以一定的间隔排列的光脉冲串进行光调制而获得的、作为2值数字信号的光脉冲串的情况。而光脉冲串用于表示在时间轴上有规律地以一定的间隔无缺损地排列的光脉冲的总体。

RZ格式由于是即使在连续的“1”信号之间光强度也暂时成为零的格式，所以在一般情况下，与NRZ格式相比，作为光载波的光的波长段宽。以后，也把作为光载波的光的波长段称为光脉冲信号或光脉冲串的波长谱段。

RZ格式的光脉冲信号由于表示含义为“1”的比特的光脉冲始终是单独存在于时间轴上，所以该光脉冲信号构成为半值宽度窄的光脉冲的集合。另一方面，NRZ格式的光脉冲信号在含义为“1”的比特连续出现的情况下，构成为在“1”连续的期间连续的宽度宽的光脉冲。因此，构成NRZ格式的光脉冲信号的光脉冲的半值宽度与构成RZ格式的光脉冲信号的光脉冲的半值宽度相比，平均较宽。

因此，RZ格式的光脉冲信号所占有的频带(以后，有时也记载为频谱段。)比NRZ格式的光脉冲信号所占有的频谱段更宽。在以后的说明中，在没有必要区别是用频率表达的光谱还是用波长表达的光谱时，简称为光谱(spectre)。

如果光谱带变宽，则第一，明显地出现光脉冲在时间轴上的半值宽度因作为信号的传输介质的光纤所具有的群速度色散而增加这样的波形畸变效应，由此限制了传输距离。第二，如果考虑到波分复用方式带来的大容量化，则为了抑制被分配了相邻波长的信道之间的串扰，需要增大被分配给相邻信道的波长差。总之，对于光谱带宽的光脉冲信号而言，从有效地利用使用它的光通信网络的频带的角度出发，其不是优选信号。

因此，人们提出了一种缩窄RZ格式的光脉冲信号的光谱带的方法。其中具有代表性的方法是，采用使在时间轴上相邻的光脉冲之间使作为光载波的相位反转了的光脉冲串成为RZ格式的所谓载波抑制RZ格式(例如参照非专利文献1)。所谓在时间轴上相邻的光脉冲之间作为光载波的相位反转，与相邻的光脉冲之间的相位差为π的含义相同。以后，有时也把载波抑制RZ格式记载为CS-RZ格式(Csrrier-supressed-RZ格式)。

在时间轴上相邻的光脉冲之间使作为光载波的相位反转的含义是，作为光载波的相位不连续，光载波的相位发生π突变的相位跳跃部分存在于相邻的光脉冲之间。因此，在相邻的光脉冲之间产生的干扰效果为抵消彼此的振幅的效果。另一方面，在时间轴上相邻的光脉冲之间作为光载波的相位是同相的情况下，这些光脉冲之间所产生的干扰效果为把彼此的振幅相加的效果。