発明の詳細な説明【技術分野】 【０００１】 本発明は、光バースト送信機の高効率化に関する。 続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】 【０００２】 近年、映像サービス等によりインターネットトラフィックが急増しており、それを支える光アクセスシステムの高速化・高度化が急務となっている。光アクセスシステムの多くでは、ＰＯＮ（Passive Optical Network）と呼ばれるトポロジーを用いたシステムによって構築されている。 【０００３】 図１は、従来のＰＯＮシステムの概念を示す図である。ＰＯＮシステムは、光ファイバ伝送路中に設置された光スプリッタ２を介して、収容局に設置された１台の終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）１に対して、複数の加入者宅に設置された宅内装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）３ 1 －３ N を収容する。光ファイバ伝送路４、光スプリッタ２、およびＯＬＴ１を、複数の加入者間で共有する光アクセスシステムである。ＯＬＴ１からＯＮＵ３ 1 －３ N への下り信号（ＤＮ０）は、時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）され、光スプリッタ２で分岐されて（ＤＮ１－ＤＮＮ）各加入者に伝送される。ＯＮＵ３ 1 －３ N からの上り信号（ＵＰ１－ＵＰＮ）は、各加入者から時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）により多重化されて（ＵＰ０）ＯＬＴ１に伝送される。このとき、各ＯＮＵのからの上り信号の干渉を防ぐために、ガードタイムＴを設定している。 【０００４】 ＰＯＮシステムは、ＩＴＵ－Ｔにおいては、Ｂ－ＰＯＮ、Ｇ－ＰＯＮ、ＸＧ－ＰＯＮ、ＮＧ－ＰＯＮ２が標準化されており、ＩＥＥＥにおいては、ＧＥ－ＰＯＮ、１０ＧＥ－ＰＯＮが標準化されている。それぞれ、１波長あたりの伝送レートは１０Ｇｂｐｓまで高速化されている。さらなるＰＯＮシステムの高速化、および高度化を目指し、次世代ＰＯＮシステムの検討がされており、ＩＴＵ－Ｔでは５０Ｇ－ＰＯＮ、ＩＥＥＥでは２５Ｇ－ＥＰＯＮと呼ばれるシステムの議論が始まっている。これらのＰＯＮシステムでは、１波長あたりの伝送レートが従来の１０Ｇｂｐｓを超えた、２５Ｇｂｐｓ、５０Ｇｂｐｓにて検討されている。 【０００５】 このような高速な伝送レートを実現するためには、光送受信機の高速化が必要である。ＰＯＮシステムにおいては、１台のＯＬＴに複数台のＯＮＵを収容するため、各ＯＮＵから任意のタイミングで光信号を発生または消光する必要があり、それを実現するための光バースト送信機の高速化が欠かせない。また、高速化に伴い受信機での受信感度が劣化することから、１０Ｇｂｐｓ級のシステムと同様のバジェットを確保するために、光バースト送信機の高出力化も欠かせない。 【０００６】 図２に、従来の光バースト送信機の構成を示す。光バースト送信機１０は、バースト信号用ＭＡＣチップ１１、バースト信号用直接変調用レーザドライバ１２、および直接変調用レーザ１３が順に接続されている。バースト信号用ＭＡＣチップ１１からデータ信号およびバースト制御信号が出力される。このデータ信号およびバースト制御信号は、バースト信号用直接変調用レーザドライバ１２に入力される。バースト信号用直接変調用レーザドライバ１２に、バースト制御信号のＯＮ信号が入力されたとき、バースト信号用直接変調用レーザドライバ１２はＯＮとなりバーストデータ信号が出力される。このバーストデータ信号が直接変調用レーザ１３に入力され、光バーストデータ信号が発生する。バースト信号用直接変調用レーザドライバ１２に、バースト制御信号のＯＦＦ信号が入力されたとき、バースト信号用直接変調用レーザドライバはＯＦＦとなりバーストデータ信号は出力されない。 【０００７】 光バースト送信機の高速化には、これらのすべての部品の高速化が欠かせない。しかしながら、実用レベルの高速な直接変調レーザの速度は、高速化の研究がなされているが、現在２５Ｇｂｐｓ級レベルまでとなっている。また、直接変調用レーザを高速化するために、レーザの共振器長を短くする必要がある。これに伴って、出力光のパワーが低下するので、高速化と高出力化の両立が課題である。 【０００８】 図３に、従来の外部変調器と半導体光増幅器を用いた光バースト送信機の構成を示す。上述した課題を解決する方法として、直接変調用レーザの代わりに外部変調器と半導体光増幅器を使用した方法がある（例えば、非特許文献参照）。光バースト送信機２０は、外部変調器２４によって高速化を、半導体光増幅器２５によって高出力化を実現している。光バースト送信機２０においては、バースト信号用ＭＡＣチップ２１から発生しているデータ信号は、ドライバ２２を介して外部変調器２４へ入力される。外部変調器２４にはレーザ２３から無変調の光信号も入力されており、外部変調器２４から、変調された光データ信号が半導体光増幅器２５へ入力される。バースト信号用ＭＡＣチップ２１から出力されているバースト制御信号は、半導体光増幅器２５に入力され、バースト制御信号がＯＮのとき半導体光増幅器２５から光バーストデータ信号が出力され、バースト制御信号がＯＦＦのとき半導体光増幅器２５では光データ信号が消光され、光バーストデータ信号は出力されない。光バースト送信機２０は、バースト信号専用のデバイスはＭＡＣチップのみとなっており、その他は、通常の連続信号用のデバイスを使用可能である．従って、光バースト送信機の低コストが可能である。 【０００９】 図４を参照して、従来の光バースト送信機の課題を説明する。バースト制御信号がＯＮからＯＦＦへ遷移するとき、光バーストデータ信号の立ち下りにおいて、数１０ｎｓｅｃ～数１００ｎｓの遅延ｄ DN が生じる。同様に、バースト制御信号がＯＦＦからＯＮへ遷移するとき、光バーストデータ信号の立ち上がりにおいても遅延ｄ UP が生じる。図１に示したように、各ＯＮＵからの上り信号を切り替える時の干渉を防ぐために、ガードタイムが設定されている。光バーストデータ信号の立ち下りの遅延および立ち上りの遅延が生じている場合、このガードタイムを長くとる必要があり、データ伝送が非効率となる。 【先行技術文献】 【非特許文献】 【００１０】 Katsuhisa Taguchi, et al., "High Output Power and burst extinction ratio ONU using a simple configuration booster SOA with gain peak detuning for WDM/TDM-PON", OFC 2014 (C) OSA 2014, W3G.7.pdf 【発明の概要】 （【００１１】以降は省略されています） この特許をJ-PlatPatで参照する
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