JP2003258733A - Multilevel light intensity modulation circuit - Google Patents

Multilevel light intensity modulation circuit

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JP2003258733A
JP2003258733A JP2002361046A JP2002361046A JP2003258733A JP 2003258733 A JP2003258733 A JP 2003258733A JP 2002361046 A JP2002361046 A JP 2002361046A JP 2002361046 A JP2002361046 A JP 2002361046A JP 2003258733 A JP2003258733 A JP 2003258733A
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optical
light intensity
binary
multilevel
intensity
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JP2002361046A
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Japanese (ja)
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Takuya Nakamura
卓也 中村
Junichi Kani
淳一 可児
Mitsuhiro Tejima
光啓 手島
Noboru Takachio
昇 高知尾
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the amplitude distortion of a plurality of intermediate level values caused by conversion from a multilevel electric signal to a multilevel optical modulated signal. <P>SOLUTION: The multilevel light intensity modulation circuit is provided with a light distribution means for distributing an optical carrier wave to (n) sequences, (n) light intensity modulators for respectively modulating the intensity of optical carrier waves of the (n) sequences with (n) binary electric signals and outputting the binary optical modulated signals of (n) sequences, optical phase adjusting means for matching the phases of the optical carrier waves of the (n) sequences distributed by the light distribution means or of the binary optical modulated signals of the (n) sequences outputted from the (n) light intensity modulators, a light intensity adjusting means for setting the light intensity of the optical carrier waves of the (n) sequences distributed by the light distribution means or of the binary optical modulated signals of the (n) sequences outputted from the (n) light intensity modulators approximately to 1:2:...:2<SP>n-1</SP>, and a photocoupling means for coupling the binary optical modulated signals of the (n) sequences obtained bvia the optical phase adjusting means and the light intensity adjusting means for outputting a 2<SP>n</SP>-level optical modulated signal. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多値光変調信号を
生成する多値光強度変調回路(もしくは装置)に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilevel light intensity modulation circuit (or device) for generating a multilevel light modulation signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信システムにおける伝送容量の増大
要求により周波数利用効率の向上が望まれている波長多
重伝送方式では、複数の波長チャネルを狭間隔に配置す
るための光スペクトルの帯域抑圧が重要な課題になって
いる。これを解決する手段として、信号を多値にし、そ
の分ビットレートを下げることによりスペクトル広がり
を抑圧する方法がある。例えば、振幅レベルを2n 個設
定して信号を伝送する場合、従来の2値光強度変調方式
と比較して、ビットレートが2/2で同じ情報量を伝
送でき、スペクトル帯域も約2/2倍に抑圧すること
ができる。
2. Description of the Related Art In a wavelength division multiplexing transmission system in which it is desired to improve frequency utilization efficiency due to a demand for an increase in transmission capacity in an optical communication system, band suppression of an optical spectrum is important for arranging a plurality of wavelength channels at narrow intervals. Has become a problem. As a means for solving this, there is a method of suppressing the spectrum spread by making the signal multi-valued and lowering the bit rate accordingly. For example, when a signal is transmitted with 2 n amplitude levels set, the same amount of information can be transmitted at a bit rate of 2/2 n and the spectrum band is about 2 as compared with the conventional binary optical intensity modulation method. It can be suppressed by 2n times.

【0003】図7に、従来の多値(ここでは4値)光強
度変調回路の構成例(光源66は回路には含まれない)
を示す(以下の、非特許文献1参照)。図7において、
2つの入力端子61,62には、それぞれ等しいパワー
の2値電気信号が入力される。この一方の2値電気信号
のパワーを減衰器63で1/2に減衰させて結合器64
で結合することにより、4値電気信号を生成する。この
4値電気信号を光強度変調器65に印加し、光源66か
ら出力された光搬送波を強度変調することにより、4値
光変調信号が生成される。
FIG. 7 shows an example of the configuration of a conventional multi-valued (four-valued) light intensity modulation circuit (the light source 66 is not included in the circuit).
(See Non-Patent Document 1 below). In FIG.
Binary electric signals having the same power are input to the two input terminals 61 and 62. The power of the one binary electric signal is attenuated to 1/2 by the attenuator 63 and the coupler 64 is used.
A four-valued electric signal is generated by combining the signals. The four-valued electric signal is applied to the optical intensity modulator 65, and the optical carrier output from the light source 66 is intensity-modulated to generate a four-valued optical modulation signal.

【0004】図8(a)〜(d)に、2つの2値電気信
号から4値電気信号、4値光変調信号を生成させるシミ
ュレーション例における、各信号のアイパターンを示
す。図8(a)、(b)に示す2つの2値電気信号が、
図7に示すようなシステムにより電気的に結合され、図
8(c)に示す4値電気信号が得られ、これを用いて光
搬送波の強度変調を行うことにより図8(d)に示すよ
うな4値光変調信号が得られる。
FIGS. 8A to 8D show eye patterns of respective signals in a simulation example in which a four-valued electric signal and a four-valued optical modulation signal are generated from two two-valued electric signals. The two binary electric signals shown in FIGS. 8A and 8B are
By electrically coupling by the system as shown in FIG. 7, the four-valued electric signal shown in FIG. 8 (c) is obtained, and by using this, the intensity modulation of the optical carrier is performed to obtain the four-valued electric signal as shown in FIG. 8 (d). A four-valued optical modulation signal can be obtained.

【0005】上記およびその他の先行技術文献情報とし
て、以下のものを挙げるが、このうち、特許文献1およ
び2は、後述する「課題を解決するための手段」の説明
において、本発明の具体的な構成との対比として説明す
るものとする。また、非特許文献2は、後述する実施形
態に関し、マッハツェンダ型干渉計のような可変減衰器
を用いる構成の従来参照例として挙げるものである。
The following is given as the above and other prior art document information. Among them, Patent Documents 1 and 2 specifically describe the present invention in the description of "means for solving problems" described later. It will be described as a comparison with other configurations. Further, Non-Patent Document 2 relates to an embodiment described later and is given as a conventional reference example of a configuration using a variable attenuator such as a Mach-Zehnder interferometer.

【0006】[0006]

【非特許文献1】ウオークリン(S.Walklin)他著,
「テンジービーエス・フォーアレイ・エーエスケー・ラ
イトウエイブ・システム(A 10Gb/s 4-ary ASK Lightwa
veSystem)」, ECOC97会議録, (英国), IE
E, 1997年9月, 第448号, p.255−258
[Non-Patent Document 1] S. Walklin et al.,
"Tenji BS 4 array ASK lightwave system (A 10Gb / s 4-ary ASK Lightwa
veSystem) ”, ECOC97 Proceedings, (UK), IE
E, September 1997, No. 448, p. 255-258

【特許文献1】特開昭63−5633号公報[Patent Document 1] JP-A-63-5633

【特許文献2】特開平10−209961号公報[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 10-209961

【非特許文献2】ハットリクニノリ(Kuninori Hattor
i)他著, 「ピーエルシーベイスド オプティカル・ア
ド/ドロップスイッチ ウイズ オートマチック・レベ
ルコントロール(PLC-Based Optical Add/Drop Switch
with Automatic Level Control)」, ジャーナル・オブ
・ライトウエイブ・テクノロジー(Journal of Lightwa
ve Technology),(米国), IEEE, 1999年12
月, 第17巻, 第12号,p.2562−2571
[Non-Patent Document 2] Kuninori Hattor
i) et al., PLC-Based Optical Add / Drop Switch with PLC-Based Optical Add / Drop Switch
with Automatic Level Control ”, Journal of Lightwa
ve Technology), (USA), IEEE, 1999, 12
Mon, Vol. 17, No. 12, p. 2562-1571

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、光強度変調
器65としてマッハツェンダ型光強度変調器が広く用い
られているが、このマッハツェンダ型光強度変調器を2
値強度変調に用いた場合の応答特性を図9(a)に示
す。図から明らかなように、2値電気信号のマーク
(1)およびスペース(0)レベルの振幅歪みが抑圧さ
れ、良好な2値光変調信号が得られる。しかし、4値電
気信号により光搬送波の強度変調を行うと、図9(b)
に示すように、レベル0およびレベル3の振幅歪みは
抑圧されるものの、レベル1およびレベル2の振幅歪み
が拡大する問題がある。
By the way, a Mach-Zehnder type optical intensity modulator is widely used as the optical intensity modulator 65.
FIG. 9A shows the response characteristic when used for the value intensity modulation. As is apparent from the figure, the amplitude distortion of the mark (1) and space (0) levels of the binary electric signal is suppressed, and a good binary optical modulation signal can be obtained. However, if the intensity modulation of the optical carrier is performed by the four-valued electric signal, the result shown in FIG.
As shown in, although the level 0 and level 3 amplitude distortions are suppressed, there is a problem that the level 1 and level 2 amplitude distortions expand.

【0008】さらに、マッハツェンダ型光強度変調器の
応答特性が非線形であるので、4値光変調信号の各レベ
ル間隔を均等にするためには、予めレベル1とレベル2
の間隔を狭めた4値電気信号を生成する必要がある。こ
れは4値以上の多値電気信号により強度変調を行う場合
も同様であり、中間レベルのレベル間隔設定および振幅
歪みの問題が避けられない。この発明は上述した事情に
鑑みてなされたもので、多値電気信号から多値光変調信
号に変換する際に生じていた複数の中間レベル値の振幅
歪みを抑圧することができる多値光強度変調回路を提供
することを目的とする。
Further, since the response characteristic of the Mach-Zehnder type optical intensity modulator is non-linear, in order to equalize the level intervals of the four-level optical modulation signal, level 1 and level 2 are set in advance.
It is necessary to generate a four-valued electric signal with a narrow interval. This is also the case when the intensity modulation is performed by a multilevel electrical signal of four or more levels, and the problems of level interval setting of intermediate level and amplitude distortion cannot be avoided. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is a multilevel optical intensity capable of suppressing amplitude distortion of a plurality of intermediate level values that occurs when converting a multilevel electrical signal into a multilevel optical modulation signal. An object is to provide a modulation circuit.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】従って本発明は、入力さ
れる光搬送波をn系列(nは2以上の整数)に分配する光
分配手段と、前記n系列の光搬送波がそれぞれ入力され
るn個の光強度変調器であって、各光強度変調器は、入
力される2値電気信号により前記光搬送波を強度変調し
て2値光変調信号を出力するものである光強度変調器
と、前記n個の光強度変調器から出力されるn系列の2
値光変調信号間に光位相差を与える光位相調整手段と、
前記n個の光強度変調器から出力されるn系列の2値光
変調信号間にそれぞれ光強度差を与える光強度調整手段
と、前記光位相調整手段および前記光強度調整手段を介
して得られるn系列の2値光変調信号を結合し、2n値光
変調信号を出力する光結合手段とを備え、前記光位相
差、前記光強度差は、前記2n値光変調信号を生成するた
めにあらかじめ設定されるものである多値光強度変調回
路を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, according to the present invention, an optical distribution means for distributing an input optical carrier into an n-series (n is an integer of 2 or more) and the n-series optical carriers are respectively input. A plurality of optical intensity modulators, each optical intensity modulator intensity-modulating the optical carrier with an input binary electrical signal to output a binary optical modulation signal; N series of 2 output from the n light intensity modulators
Optical phase adjusting means for providing an optical phase difference between the value optical modulation signals,
Light intensity adjusting means for giving a light intensity difference between the n-series binary light modulation signals output from the n light intensity modulators, and the light intensity adjusting means and the light intensity adjusting means. an optical coupling means for coupling the n-series binary optical modulation signals and outputting the 2 n- level optical modulation signals, wherein the optical phase difference and the optical intensity difference are for generating the 2 n- level optical modulation signals. There is provided a multi-valued light intensity modulation circuit which is preset.

【0010】前記光位相調整手段は、少なくとも1つの
前記n個の光強度変調器の入力側もしくは出力側に置い
て良い。前記光強度調整手段もまた、少なくとも1つの
前記n個の光強度変調器の入力側もしくは出力側に置い
て良い。典型例として、前記光強度調整手段は、(n−
1)系列の入力光の光強度を1/2,1/4,…,1/
n-1 に減衰させる構成である。
The optical phase adjusting means may be placed on the input side or the output side of at least one of the n light intensity modulators. The light intensity adjusting means may also be provided at the input side or the output side of at least one of the n light intensity modulators. As a typical example, the light intensity adjusting means is (n-
1) The intensity of the input light of the series is 1/2, 1/4, ..., 1 /
It is configured to be attenuated to 2 n-1 .

【0011】更に典型例として、n=2であり、前記光分
配手段の光強度分配比が1:1であり,前記光強度調整
手段は、2系列の2値光変調信号間の光強度比を2:1±8
%に設定するものであり、前記光位相調整手段により、
2系列の2値光変調信号間の光位相差を90度±3%に設定
するものであり、前記光結合手段は前記2系列の2値光
変調信号を結合して4値光変調信号を生成する構成であ
る。
Further, as a typical example, n = 2, the light intensity distribution ratio of the light distribution means is 1: 1, and the light intensity adjustment means has a light intensity ratio between two series of binary optical modulation signals. 2: 1 ± 8
It is set to%, by the optical phase adjusting means,
The optical phase difference between the two series of binary optical modulation signals is set to 90 degrees ± 3%, and the optical coupling means combines the two series of binary optical modulation signals into a four-level optical modulation signal. This is the configuration to generate.

【0012】本発明はまた、入力される光搬送波をn系
列(nは2以上の整数)に分配する光分配手段と、前記n
系列の光搬送波がそれぞれ入力されるn個の光強度変調
器であって、各光強度変調器は、入力される2値電気信
号により前記光搬送波を強度変調して2値光変調信号を
出力するものである光強度変調器と、前記n個の光強度
変調器から出力されるn系列の2値光変調信号間に光位
相差を与える光位相調整手段と、前記光位相調整手段を
介して得られるn系列の2値光変調信号を結合し、2n
光変調信号を出力する光結合手段とを備え、前記光分配
手段の分配比および前記光結合手段の結合比、および前
記光位相差は、前記2n値光変調信号を生成するためにあ
らかじめ設定されるものである多値光強度変調回路を提
供する。前記光位相調整手段は、少なくとも1つの前記
n個の光強度変調器の入力側もしくは出力側に置いて良
い。
The present invention also provides an optical distribution means for distributing an input optical carrier into n series (n is an integer of 2 or more), and said n
N optical intensity modulators to which optical carriers of a series are respectively inputted, each optical intensity modulator intensity-modulates the optical carrier by an inputted binary electric signal and outputs a binary optical modulation signal. And an optical phase adjusting unit for providing an optical phase difference between the n-series binary optical modulation signals output from the n optical intensity modulators, and the optical phase adjusting unit. An optical coupling means for coupling the n-series binary optical modulation signals obtained by the above, and outputting a 2 n- valued optical modulation signal, the distribution ratio of the optical distribution means and the coupling ratio of the optical coupling means, and the optical The phase difference provides a multilevel optical intensity modulation circuit that is preset for generating the 2 n- level optical modulation signal. The optical phase adjusting means may be placed on the input side or the output side of at least one of the n light intensity modulators.

【0013】典型例として、n=2であり、前記光分配手
段の光強度分配比はa:1であり、前記光結合手段の光強
度結合比はb:1であり、a・b=2±8%を満たし、2つの前
記2値強度変調手段のいずれかの入力側か出力側に前記
光位相調整手段が配置され、該光位相調整手段は2系列
の前記2値光変調信号間の光位相差を90度±3%に設定す
るものであり、前記光結合手段は前記2系列の2値光変
調信号を結合して4値光変調信号を生成する構成があ
る。上記各多値光強度変調回路において、ニオブ酸リチ
ウム(LN)基板上に集積して形成するとともに、前記
光強度変調器としてマッハツェンダ型光強度変調器を用
いるようにすることができる。
As a typical example, n = 2, the light intensity distribution ratio of the light distribution means is a: 1, the light intensity combination ratio of the light coupling means is b: 1, and a · b = 2. The optical phase adjusting means is arranged at the input side or the output side of either of the two binary intensity modulating means satisfying ± 8%, and the optical phase adjusting means is provided between two series of binary optical modulating signals. The optical phase difference is set to 90 ° ± 3%, and the optical coupling means has a configuration for coupling the two series of binary optical modulation signals to generate a four-level optical modulation signal. In each of the multilevel light intensity modulation circuits described above, the light intensity modulator may be integrated and formed on a lithium niobate (LN) substrate, and a Mach-Zehnder type light intensity modulator may be used as the light intensity modulator.

【0014】上記特許文献1(特開昭第63-5633号「光
多値通信方式」)に開示された構成例では,異なる光源
を用いて複数の2値光信号を生成した後に、これらを結
合するが、異なる光源どうしの光位相関係はランダムな
ので、位相の調整が実質的に不可能であり、結合した際
に干渉雑音を生じる。一方、本発明では一つの光搬送波
を分岐して複数の光2値信号を生成するため、各信号間
の位相差がそれぞれ一定になる。よって、各位相差は調
整可能であり、結合の際に干渉雑音が生じない。さら
に、光位相差、光強度比をあらかじめ適切な値に設定す
ることにより、振幅歪を最小限に抑圧することができ
る。
In the configuration example disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 63-5633, "Optical multilevel communication system"), a plurality of binary optical signals are generated by using different light sources and then these are generated. Although they are combined, since the optical phase relationship between different light sources is random, it is virtually impossible to adjust the phase, and interference noise occurs when they are combined. On the other hand, in the present invention, since one optical carrier is branched to generate a plurality of optical binary signals, the phase difference between the respective signals becomes constant. Therefore, each phase difference is adjustable, and interference noise does not occur at the time of combining. Furthermore, amplitude distortion can be suppressed to a minimum by setting the optical phase difference and the light intensity ratio to appropriate values in advance.

【0015】上述のように、特許文献1開示の構成例で
は多値レベル数に応じた光源が必要になるため、各光源
毎に温度,電力を制御しなければならず、制御が複雑に
なるとともに、各光源毎の設置スペースも必要になる。
一方、本発明では多値レベル数に関係なく光源が1つで
済むため、システム構成が簡単になり制御も容易にな
る。また、従来の構成例では直接変調を行うため,変調
速度の高速化に伴いチャープ(光波長の過渡的変動)が
生じる。一方本発明では外部変調を行うためチャープが
生じにくくなり,高速化にも適用できる。
As described above, in the configuration example disclosed in Patent Document 1, since a light source corresponding to the number of multi-valued levels is required, temperature and power must be controlled for each light source, which makes control complicated. At the same time, an installation space is required for each light source.
On the other hand, in the present invention, only one light source is required regardless of the number of multi-valued levels, so the system configuration is simple and the control is easy. Further, in the conventional configuration example, since direct modulation is performed, chirp (transient fluctuation of light wavelength) occurs as the modulation speed increases. On the other hand, in the present invention, since external modulation is performed, chirp is less likely to occur, and it can be applied to speeding up.

【0016】また、上記特許文献2(特開平第10-20996
1号)に記載のシステムでは、電気信号に振幅歪みが生
じている場合、出力光信号にも振幅歪みが射影・拡張さ
れる(上述の、「関連する技術」参照)。これに対し本
発明では、電気信号に振幅歪みが生じていても,これを
抑圧した出力波形を得る事ができる。
Further, the above-mentioned Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-20996)
In the system described in No. 1), when the electric signal has the amplitude distortion, the amplitude distortion is also projected / expanded to the output optical signal (see the above-mentioned "related technology"). On the other hand, in the present invention, even if the electric signal has amplitude distortion, it is possible to obtain an output waveform that suppresses the distortion.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の各実
施の形態を説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の多値光強度変調回
路の第1の実施形態を示す。ただし、光源10は変調回
路の構成要素ではない。以下の実施形態でも同様に、光
源以外の部分を変調回路の構成要素とする。また、光強
度変調回路は光強度変調装置と称しても良い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of a multilevel light intensity modulation circuit of the present invention. However, the light source 10 is not a constituent element of the modulation circuit. Similarly, in the following embodiments, parts other than the light source are constituent elements of the modulation circuit. Further, the light intensity modulation circuit may be referred to as a light intensity modulation device.

【0018】図において、光源10から出力された光搬
送波は光分配器11で光強度が2分割され、それぞれ光
強度変調器12a,12bに入力される。一方、光強度
変調器12a,12bには、2つの入力端子14a,1
4bから等しい光強度の2値電気信号がそれぞれ入力さ
れ、光搬送波を強度変調する。ここで生成される2つの
2値光変調信号は、その一方が光位相・強度調整手段1
6に入力され、他方の信号に対して位相が+90度もし
くは−90度ずれる(即ち、直交する)とともに、強度
が1/2になるように調整される。
In the figure, the optical carrier wave output from the light source 10 is divided into two light intensities by the optical distributor 11, and is input to the light intensity modulators 12a and 12b, respectively. On the other hand, the light intensity modulators 12a, 12b have two input terminals 14a, 1
Binary electric signals of equal light intensity are input from 4b, and the optical carrier is intensity-modulated. One of the two binary optical modulation signals generated here is the optical phase / intensity adjusting means 1
The signal is input to 6, and the phase is adjusted to +90 degrees or −90 degrees (that is, orthogonal to each other) with respect to the other signal, and the intensity is adjusted to ½.

【0019】これにより2つの2値光変調信号の光強度
比が2:1±8%に設定されて光結合器17で結合され、4
値光変調信号として出力される。また、図1では、光位
相・強度調整手段16を光強度変調器12bの後段に配
置しているが、光強度変調器12bの前段に配置しても
同様に動作する。また、光位相・強度調整手段16を光
強度変調器12aの前段または後段に配置してもよい。
As a result, the optical intensity ratio of the two binary optical modulation signals is set to 2: 1 ± 8%, and the optical coupler 17 couples the optical intensity ratio to 4: 1.
It is output as a value light modulation signal. Further, in FIG. 1, the optical phase / intensity adjusting means 16 is arranged at the latter stage of the light intensity modulator 12b, but the same operation can be performed if it is arranged at the former stage of the light intensity modulator 12b. Further, the optical phase / intensity adjusting means 16 may be arranged before or after the optical intensity modulator 12a.

【0020】ここで、2つの2値光変調信号の位相差を
90度に設定する理由を説明する。2n値光強度変調回
路でn=2の場合において,各経路の電界強度を図10の
ように定義する。出力電界は、以下のように定義され
る。
Here, the reason why the phase difference between the two binary optical modulation signals is set to 90 degrees will be described. When n = 2 in the 2 n- valued light intensity modulation circuit, the electric field intensity of each path is defined as shown in FIG. The output electric field is defined as follows.

【数1】 従って、電界強度は、以下のように定義される。[Equation 1] Therefore, the electric field strength is defined as follows.

【数2】 [Equation 2]

【0021】レベル1とレベル2はE1またはE2が0なの
で、上式より出力光パワーは位相差に関係なく一定であ
るが、レベル3は光結合器17で2つの2値光変調信号が
結合するため、結合時の光信号間の位相差により出力パ
ワーが変動する。上式からも,レベル3の光パワーが位
相差に対し正弦波的に変動するのが分かる。各レベル間
のレベル間隔が等間隔になるためには上式および図11
より位相差が±90°でなければならない。
Since E 1 or E 2 is 0 in level 1 and level 2, the output optical power is constant regardless of the phase difference from the above equation, but in level 3 the optical coupler 17 outputs two binary optical modulation signals. Are coupled, the output power fluctuates due to the phase difference between the optical signals at the time of coupling. From the above equation, it can be seen that the optical power of level 3 varies sinusoidally with respect to the phase difference. In order for the level intervals between the levels to be equal, the above formula and FIG.
The phase difference should be more than ± 90 °.

【0022】図2(a)〜(e)に、本実施形態に関す
るシミュレーションにより求めた2つの2値電気信号
(図2(a)、(b))、2つの2値光変調信号(図2
(c)、(d))、4値光変調信号(図2(e))のア
イパターンを示す。本実施形態では、光強度変調器12
a,12bでは2値電気信号による光強度変調であるの
で、図2(c)、(d)に示すように、マーク(1)お
よびスペース(0)レベルの振幅歪みを抑圧でき、その
上で2つの2値光変調信号の位相および光強度を調整し
て結合する。従って、図2(e)に示すように、4値光
変調信号の各レベルの振幅歪みも抑圧することができ
る。
2 (a) to 2 (e), two binary electric signals (FIGS. 2 (a) and 2 (b)) and two binary optical modulation signals (FIG. 2) obtained by simulation relating to the present embodiment.
(C), (d)), The eye pattern of a 4-value | binary optical modulation signal (FIG.2 (e)) is shown. In the present embodiment, the light intensity modulator 12
Since a and 12b are light intensity modulation by a binary electric signal, as shown in FIGS. 2 (c) and 2 (d), amplitude distortion at the mark (1) and space (0) levels can be suppressed, and then The phase and light intensity of the two binary light modulation signals are adjusted and combined. Therefore, as shown in FIG. 2E, the amplitude distortion of each level of the four-level optical modulation signal can be suppressed.

【0023】ここで、図2(a)〜(e)および、前掲
図8(a)〜(d)のシミュレーションにおける2値電
気信号は同一符号列で、アイ開口劣化はそれぞれ0.5dB
である。このときの4値光変調信号のアイ開口劣化は、
従来方式で2.2dB であるのに対して本発明方式では0.2d
B となり、大幅に波形劣化が改善されていることが確認
された。ただし、4値光変調信号のアイ開口劣化は、各
レベル間(レベル0−1、1−2、2−3)でアイ開口
度を求め、最もアイ開口度が小さいものを最悪値とし
て、 10 log10(アイ開口度の最悪値/(1/3)) [dB] として求めた。
Here, the binary electric signals in the simulations of FIGS. 2A to 8E and FIGS. 8A to 8D have the same code sequence, and the eye opening deterioration is 0.5 dB.
Is. The eye opening deterioration of the four-valued optical modulation signal at this time is
It is 0.2 dB in the method of the present invention, while it is 2.2 dB in the conventional method.
It became B, and it was confirmed that the waveform deterioration was significantly improved. However, regarding the eye opening deterioration of the four-valued optical modulation signal, the eye opening degree is obtained between the levels (levels 0-1, 1-2, 2-3), and the one having the smallest eye opening degree is set as the worst value. It was calculated as log 10 (worst value of eye opening / (1/3)) [dB].

【0024】次に、前掲図7で説明した従来の4値光強
度変調回路において、出力4値光変調信号のアイ開口劣
化が0.52dBとなる2値電気信号を、本実施形態の変調回
路に入力し,強度調整量および位相差に誤差を与えてア
イ開口劣化を計算して従来方式と比較し、本実施形態の
方が優れた結果が得られる範囲(許容誤差)を求めた。
まず、強度調整に関しては、図12のグラフから明らか
なように、光強度の減衰量(元の強度を1とした場合の
割合)は0.5が最適値でアイ開口劣化が最小になるが,
最適値から離れるに伴い(即ち、誤差が増加するに伴
い)アイ開口劣化が大きくなる。減衰量が0.46〜0.54の
間で、本実施形態の方式の方が従来方式に比べてアイ開
口劣化がより小さい。即ち、最適減衰量から±8%以内の
誤差であれば、本実施形態の方式の方が優れた効果が得
られる。
Next, in the conventional four-valued light intensity modulation circuit described in FIG. 7, an output four-valued light modulation signal is supplied to the modulation circuit of this embodiment with a two-valued electrical signal that causes eye opening deterioration of 0.52 dB. By inputting an error to the intensity adjustment amount and the phase difference and calculating the eye opening deterioration, the eye opening deterioration was calculated and compared with the conventional method, and the range (permissible error) in which the present embodiment obtained better results was obtained.
First, regarding the intensity adjustment, as is clear from the graph of FIG. 12, the attenuation amount of the light intensity (the ratio when the original intensity is 1) is 0.5, which is the optimum value, and the deterioration of the eye opening is minimized.
As the distance from the optimum value increases (that is, as the error increases), the eye opening deterioration increases. When the amount of attenuation is between 0.46 and 0.54, the method of the present embodiment causes less deterioration of the eye opening than the conventional method. That is, if the error is within ± 8% from the optimum attenuation amount, the method of the present embodiment is more effective.

【0025】次に、位相調整に関しては、図13のグラ
フから明らかなように、位相変化量は90°が最適値でア
イ開口劣化が最小になるが、最適値から離れるに伴いア
イ開口劣化が大きくなる。減衰量が87〜93°の間で、本
実施形態の方式の方が従来方式に比べてアイ開口劣化が
より小さい。即ち、最適位相変化量から±3%以内の誤差
であれば、本実施形態の方式の方が優れた効果が得られ
る。
Regarding the phase adjustment, as is clear from the graph of FIG. 13, when the phase change amount is 90 °, the optimum value is 90 °, and the deterioration of the eye opening is minimized. growing. When the amount of attenuation is between 87 and 93 °, the method of the present embodiment causes less deterioration of the eye opening than the conventional method. That is, if the error is within ± 3% from the optimum phase change amount, the method of the present embodiment can obtain a superior effect.

【0026】(第2の実施形態)図3は、本発明の多値
光強度変調回路の第2の実施形態を示す。本実施形態の
特徴は、第1の実施形態における光位相・強度調整手段
16の機能を光位相調整手段21と光強度調整手段22
に分割し、それぞれ光強度変調器12a,12bの後段
に配置したところにある。なお、光位相調整手段21と
光強度調整手段22の位置は、光強度変調器12a,1
2bの前後のいずれでもよく、また一方の光強度変調器
側に配置してもよい。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the multilevel light intensity modulation circuit of the present invention. The feature of this embodiment is that the function of the optical phase / intensity adjusting means 16 in the first embodiment is the same as the optical phase adjusting means 21 and the optical intensity adjusting means 22.
The optical intensity modulators 12a and 12b are respectively arranged in the subsequent stages. The positions of the light phase adjusting means 21 and the light intensity adjusting means 22 are set to the light intensity modulators 12a, 1a.
It may be before or after 2b, or may be arranged on the side of one light intensity modulator.

【0027】光位相調整手段21としては、光路長を調
整する構成や、光位相調整デバイスに位相調整バイアス
を印加することにより位相調整を行う構成などを用いる
ことができる。光強度調整手段22としては、例えば光
強度を1/2に減衰させる固定減衰器でもよく、マッハ
ツェンダ型干渉計のような可変減衰器(上記、非特許文
献2参照)を用い、バイアス電圧の制御により光強度を
調整するようにしてもよい。あるいは光カプラなどの光
強度2分岐手段を用いてもよい。
As the optical phase adjusting means 21, a structure for adjusting the optical path length, a structure for performing phase adjustment by applying a phase adjusting bias to the optical phase adjusting device, or the like can be used. The light intensity adjusting means 22 may be, for example, a fixed attenuator that attenuates the light intensity to ½, and a variable attenuator such as a Mach-Zehnder interferometer (see Non-Patent Document 2 above) is used to control the bias voltage. The light intensity may be adjusted by. Alternatively, a light intensity bifurcating means such as an optical coupler may be used.

【0028】(第3の実施形態)図4は、本発明の多値
光強度変調回路の第3の実施形態を示す。本実施形態の
特徴は、第2の実施形態における光分配器11、光強度
調整手段22および光結合器17に代えて、分配比a:
1の光分配器31および結合比b:1の光結合器32を
用いたところにある。ここで、aおよびbは、 a・b=2(±8%) を満たす定数である。これにより、光強度変調器12
a,12bから出力される2つの2値光変調信号の光強
度比を2:1±8%に調整して結合し、4値光変調信号を得
ることができる。光位相調整手段21の位置は、光強度
変調器12a,12bのいずれか一方かつ前後のいずれ
でもよい。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows a third embodiment of the multilevel light intensity modulation circuit of the present invention. The feature of this embodiment is that, instead of the light distributor 11, the light intensity adjusting means 22 and the optical coupler 17 in the second embodiment, the distribution ratio a:
The optical distributor 31 of 1 and the optical coupler 32 of coupling ratio b: 1 are used. Here, a and b are constants that satisfy a · b = 2 (± 8%). As a result, the light intensity modulator 12
It is possible to obtain a four-level optical modulation signal by adjusting the light intensity ratio of the two binary optical modulation signals output from a and 12b to 2: 1 ± 8% and combining them. The position of the optical phase adjusting means 21 may be either one of the light intensity modulators 12a and 12b and either before or after.

【0029】(第4の実施形態)図5は、本発明の多値
光強度変調回路の第4の実施形態を示す。図において、
光源10から出力された光搬送波は光分配器41で光強
度が3分割され、それぞれ光強度変調器12a,12
b,12cに入力される。一方、光強度変調器12a,
12b,12cには、3つの入力端子14a,14b,
14cから等しい光強度の2値電気信号がそれぞれ入力
され、光搬送波を強度変調する。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 shows a fourth embodiment of the multilevel light intensity modulation circuit of the present invention. In the figure,
The optical carrier output from the light source 10 is divided into three light intensities by the optical distributor 41, and the light intensity modulators 12a and 12a,
b, 12c. On the other hand, the light intensity modulator 12a,
12b, 12c have three input terminals 14a, 14b,
Binary electric signals having the same light intensity are input from 14c, and the optical carrier is intensity-modulated.

【0030】光強度変調器12b,12cから出力され
る2値光変調信号は、光位相・強度調整手段16a,1
6bで位相が調整されるとともに、光強度が1/2、1
/4に減衰される。これらの信号は、光強度変調器12
aから出力される2値光変調信号とともに光結合器42
で結合され、8値光変調信号として出力される。
The binary optical modulation signals output from the optical intensity modulators 12b and 12c are optical phase / intensity adjusting means 16a and 1a.
6b adjusts the phase and the light intensity is 1/2, 1
It is attenuated to / 4. These signals are transmitted to the light intensity modulator 12
The optical coupler 42 together with the binary optical modulation signal output from a
Are combined and output as an 8-level optical modulation signal.

【0031】この場合に位相調整手段において与える位
相差の一例を以下に示す。光結合器42が、始めに光強度
変調器12aと光位相・強度調整手段16aとの出力を結合
し、次にそれと光位相・強度調整手段16bとを結合する
構成において(図14に示す、この場合の光結合器42の
概略構成を参照)、光強度変調器12aの出力光の位相を
0°とした場合の相対位相として、光位相・強度調整手
段16aの出力光位相を90°とし、光強度位相・強度調
整手段16bの出力光位相は、出力レベルが0から7の8
値のうち3の場合に180°、5の場合に90°、7の
場合に135°となるように動的に設定する。このよう
な動的設定について、以下に更に詳しく説明する。表1
は、8値光変調信号の複数の出力レベルと調整される位
相量との関係を示す図である。
An example of the phase difference provided by the phase adjusting means in this case is shown below. In a configuration in which the optical coupler 42 first couples the outputs of the optical intensity modulator 12a and the optical phase / intensity adjusting means 16a, and then couples them with the optical phase / intensity adjusting means 16b (shown in FIG. 14, (See the schematic configuration of the optical coupler 42 in this case), and the output light phase of the optical phase / intensity adjusting means 16a is 90 ° as the relative phase when the output light phase of the light intensity modulator 12a is 0 °. The output light phase of the light intensity phase / intensity adjusting means 16b is 8 from the output level 0 to 7.
The value is dynamically set to 180 ° when the value is 3, 90 ° when the value is 5, and 135 ° when the value is 7. Such dynamic setting will be described in more detail below. Table 1
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a plurality of output levels of an 8-value optical modulation signal and an adjusted phase amount.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】表1において、第1、2列では、3つの出
力信号(即ち、光強度変調器12a、光位相・強度変調
手段16a、16bからの3つの2値光変調信号)の各
出力レベルにおける出力レベル値を示している。第3列
では、光強度変調器12aからの信号と光位相・強度変
調手段16aからの信号とを光結合器42により結合さ
れて得られた合成信号の、各出力レベルにおけるレベル
値と位相とを示している。
In Table 1, in the first and second columns, each output level of three output signals (that is, three binary optical modulation signals from the optical intensity modulator 12a and the optical phase / intensity modulating means 16a and 16b). Shows the output level value at. In the third column, the level value and phase at each output level of the combined signal obtained by combining the signal from the optical intensity modulator 12a and the signal from the optical phase / intensity modulating means 16a by the optical coupler 42. Is shown.

【0034】この合成信号と光位相・強度調整手段16b
からの出力信号が更に結合される際、各レベル間のレベ
ル間隔が等しくなるためには、両信号の位相が直交しな
ければならない。この条件は、光位相・強度調整手段16
bが、レベル3,レベル5,レベル7にそれぞれ上述し
た位相値180°,90°,135°を割り当てた場合に満たさ
れる。ここで他のレベルでは、合成信号または光位相・
強度調整手段16bの出力のどちらか一方の出力レベル値
が0であるため、位相差を考慮しなくていい。
This combined signal and optical phase / intensity adjusting means 16b
When the output signals from are further combined, the phases of both signals must be quadrature for the level spacing between each level to be equal. This condition is the optical phase / intensity adjusting means 16
b is satisfied when the above phase values 180 °, 90 °, and 135 ° are assigned to level 3, level 5, and level 7, respectively. Here at other levels, the combined signal or optical phase
Since the output level value of either one of the outputs of the intensity adjusting means 16b is 0, it is not necessary to consider the phase difference.

【0035】なお、光位相・強度調整手段16a,16
bの位置は光強度変調器14b,14cの前後いずれで
もよく、また第2の実施形態のように光位相調整手段と
光強度調整手段に分離して配置してもよい。さらに、光
分配器41および光結合器42として、第3の実施形態
に示したように所定の分配比、結合比を設定できるもの
を用いても良い。特に、3つの2値光変調信号が4:
2:1で結合されるようにすれば、光強度調整手段は不
要となる。
The optical phase / intensity adjusting means 16a, 16
The position of b may be either before or after the light intensity modulators 14b and 14c, or may be separately arranged to the optical phase adjusting means and the light intensity adjusting means as in the second embodiment. Further, as the optical distributor 41 and the optical coupler 42, those which can set a predetermined distribution ratio and a predetermined coupling ratio as shown in the third embodiment may be used. In particular, the three binary optical modulation signals are 4:
If they are combined at a ratio of 2: 1, the light intensity adjusting means becomes unnecessary.

【0036】一般に、光分配器41および光結合器42
としてn分配、n結合のものを用い、n個の光強度変調
器と光位相・強度調整手段を組合せ、出力値に応じた位
相調整を行い、光強度を1:2:…:2n-1 に設定する
ことにより、n個の2値光変調信号から2n 値光変調信
号を生成することができる。なお、2n 値光変調信号の
各レベル間隔は、光強度調整手段に入力する(n−1)
系列の入力光の光強度を調整して設定される。
In general, the optical distributor 41 and the optical coupler 42.
N distribution and n coupling are used as the above, n optical intensity modulators and optical phase / intensity adjusting means are combined, phase adjustment is performed according to the output value, and the light intensity is 1: 2: ...: 2 n- By setting to 1 , it is possible to generate a 2 n- valued optical modulation signal from n binary-valued optical modulation signals. Each level interval of the 2n- valued light modulation signal is input to the light intensity adjusting means (n-1).
It is set by adjusting the light intensity of the input light of the series.

【0037】(第5の実施形態)図6は、本発明の多値
光強度変調回路の第5の実施形態を示す。本実施形態の
特徴は、4値光変調信号を生成する第2の実施形態の構
成において、LN基板51上に、光分配器11、マッハ
ツェンダ型光強度変調器52a,52b、光位相調整手
段21、光強度調整手段22、光結合器17を形成し、
それらの間を光導波路で接続したところにある。
(Fifth Embodiment) FIG. 6 shows a fifth embodiment of the multilevel light intensity modulation circuit of the present invention. The feature of this embodiment is that in the configuration of the second embodiment for generating a four-valued optical modulation signal, the optical distributor 11, the Mach-Zehnder type optical intensity modulators 52a and 52b, and the optical phase adjusting means 21 are provided on the LN substrate 51. Forming the light intensity adjusting means 22 and the optical coupler 17,
It is where they are connected by an optical waveguide.

【0038】マッハツェンダ型光強度変調器52a,5
2bには、入力端子14a,14bから等しい光強度の
2値電気信号がそれぞれ入力され(符号500は、変調
信号が印加される電極を示す)、光分配器11で2分配
された各光搬送波を強度変調する。バイアス端子53
a,53bから印加されるDCバイアスは、それぞれ、
入力端子14a,14bから入力される電気信号がゼロ
の時に、マッハツェンダ型光強度変調器52a,52b
の出力光強度がほぼゼロとなるように設定される。
Mach-Zehnder type optical intensity modulators 52a, 5
The binary electric signals having equal light intensities are input to the input terminals 2a and 14b (reference numeral 500 indicates an electrode to which the modulation signal is applied) from the input terminals 14a and 14b, and the optical carriers are split into two by the optical splitter 11. Intensity is modulated. Bias terminal 53
The DC biases applied from a and 53b are
When the electric signals input from the input terminals 14a and 14b are zero, the Mach-Zehnder type optical intensity modulators 52a and 52b
The output light intensity of is set to almost zero.

【0039】光位相調整手段21では、光路長を調整す
る構成か、光位相調整デバイスに位相調整バイアスを印
加することにより位相調整を行う構成が用いられる(こ
の場合、端子55aから位相調整バイアスを印加)。ま
た、光強度調整手段22では、マッハツェンダ型干渉計
のような可変減衰器を用いる場合には、バイアス電圧の
制御により光強度を調整する(この場合、端子55bか
ら強度調整バイアスを印加)。
The optical phase adjusting means 21 has a structure for adjusting the optical path length or a structure for performing the phase adjustment by applying the phase adjusting bias to the optical phase adjusting device (in this case, the phase adjusting bias is supplied from the terminal 55a). Applied). Further, in the light intensity adjusting means 22, when a variable attenuator such as a Mach-Zehnder interferometer is used, the light intensity is adjusted by controlling the bias voltage (in this case, an intensity adjusting bias is applied from the terminal 55b).

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、複数の2値電気信号か
らそれぞれ2値光変調信号を生成し、その複数の2値光
変調信号の位相と光強度を調整して結合することによ
り、多値光変調信号を生成することができる。これによ
り、2値光変調信号におけるマークとスペースレベルの
振幅歪みの抑圧を活かし、多値光変調信号の全レベル値
の振幅歪みを抑圧することができる。
According to the present invention, a binary optical modulation signal is generated from each of a plurality of binary electrical signals, and the phases and light intensities of the plurality of binary optical modulation signals are adjusted and combined, A multilevel light modulation signal can be generated. This makes it possible to suppress the amplitude distortion of the mark and space levels in the binary optical modulation signal and suppress the amplitude distortion of all level values of the multilevel optical modulation signal.

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

【図1】 本発明の多値光強度変調装置の第1の実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a multilevel light intensity modulation device of the present invention.

【図2】 第1の実施形態における2値電気信号から4
値光変調信号の生成過程を示す図である。
FIG. 2 is a block diagram of a binary electric signal according to the first embodiment;
It is a figure which shows the production | generation process of a value light modulation signal.

【図3】 本発明の多値光強度変調装置の第2の実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of a multilevel light intensity modulation device of the present invention.

【図4】 本発明の多値光強度変調装置の第3の実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of a multilevel optical intensity modulator of the present invention.

【図5】 本発明の多値光強度変調装置の第4の実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of a multilevel light intensity modulation device of the present invention.

【図6】 本発明の多値光強度変調装置の第5の実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a fifth embodiment of a multilevel optical intensity modulator of the present invention.

【図7】 従来の多値(4値)光強度変調装置の構成例
を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a conventional multi-level (four-level) light intensity modulator.

【図8】 従来構成における2値電気信号から4値光変
調信号の生成過程を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a process of generating a four-valued optical modulation signal from a two-valued electrical signal in the conventional configuration.

【図9】 マッハツェンダ型光強度変調器の入力電圧対
出力光強度特性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing input voltage versus output light intensity characteristics of a Mach-Zehnder type light intensity modulator.

【図10】 2つの2値光変調信号の経路の入出力電解
の定義を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the definition of input / output electrolysis of two binary optical modulation signal paths.

【図11】 各レベルの光パワーと位相差との関係を示
すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the optical power of each level and the phase difference.

【図12】 光減衰量の誤差とアイ開口劣化との関係を
示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a relationship between an error of optical attenuation and deterioration of an eye opening.

【図13】 位相変化量の誤差とアイ開口劣化との関係
を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the error in the amount of phase change and the deterioration of the eye opening.

【図14】 図5の光結合器42の概略構成例を示す図
である。
14 is a diagram showing a schematic configuration example of an optical coupler 42 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光源 11,41 光分配器 12a〜12c 光強度変調器 14a,14b 入力端子 16 光位相・強度調整手段 17,42 光結合器 21 光位相調整手段 22 光強度調整手段 31 光分配器(分配比a:1) 32 光結合器(結合比b:1) 51 LN基板 52a,52b マッハツェンダ型光強度変調器 10 light sources 11,41 Optical distributor 12a-12c Light intensity modulator 14a, 14b input terminals 16 Optical phase / intensity adjusting means 17,42 Optical coupler 21 optical phase adjusting means 22 Light intensity adjusting means 31 Optical distributor (distribution ratio a: 1) 32 optical coupler (coupling ratio b: 1) 51 LN board 52a, 52b Mach-Zehnder type optical intensity modulator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/03 505 G02F 1/035 1/035 H04B 9/00 L H04B 10/02 M 10/06 10/142 10/152 10/18 (72)発明者 手島 光啓 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 高知尾 昇 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2H079 AA02 AA12 AA13 BA01 BA03 CA04 DA03 EA05 FA03 GA01 GA03 5K102 AA01 AA61 AH24 AH26 KA19 KA42 PH02 PH42 PH49 PH50 RB01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/03 505 G02F 1/035 1/035 H04B 9/00 L H04B 10/02 M 10/06 10 / 142 10/152 10/18 (72) Inventor Mitsuhiro Teshima 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Noboru Kochio 2-3, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 F-Term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 2H079 AA02 AA12 AA13 BA01 BA03 CA04 DA03 EA05 FA03 GA01 GA03 5K102 AA01 AA61 AH24 AH26 KA19 KA42 PH02 PH42 PH49 PH50 RB01

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力される光搬送波をn系列(nは2以
上の整数)に分配する光分配手段と、 前記n系列の光搬送波がそれぞれ入力されるn個の光強
度変調器であって、各光強度変調器は、入力される2値
電気信号により前記光搬送波を強度変調して2値光変調
信号を出力するものである光強度変調器と、 前記n個の光強度変調器から出力されるn系列の2値光
変調信号間に光位相差を与える光位相調整手段と、 前記n個の光強度変調器から出力されるn系列の2値光
変調信号間にそれぞれ光強度差を与える光強度調整手段
と、 前記光位相調整手段および前記光強度調整手段を介して
得られるn系列の2値光変調信号を結合し、2n値光変調
信号を出力する光結合手段とを備え、 前記光位相差、前記光強度差は、前記2n値光変調信号を
生成するためにあらかじめ設定されるものである多値光
強度変調回路。
1. An optical distribution unit for distributing an input optical carrier into n series (n is an integer of 2 or more), and n optical intensity modulators to which the n series optical carriers are respectively input. A light intensity modulator for intensity-modulating the optical carrier with an input binary electrical signal to output a binary optical modulation signal; and n optical intensity modulators. Optical phase adjusting means for giving an optical phase difference between the n-series binary optical modulation signals output, and an optical intensity difference between the n-series binary optical modulation signals output from the n optical intensity modulators. And an optical coupling means for coupling the n-series binary optical modulation signal obtained through the optical phase adjustment means and the optical intensity adjustment means and outputting a 2 n- value optical modulation signal. wherein the optical phase difference, the light intensity difference produces the 2 n value optical modulation signal Multilevel light intensity modulation circuit in which pre-set in order.
【請求項2】 請求項1に記載の多値光強度変調回路に
おいて、 前記光位相調整手段は、少なくとも1つの前記n個の光
強度変調器の入力側に置かれる多値光強度変調回路。
2. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 1, wherein the optical phase adjusting means is placed on an input side of at least one of the n light intensity modulators.
【請求項3】 請求項1に記載の多値光強度変調回路に
おいて、 前記光位相調整手段は、少なくとも1つの前記n個の光
強度変調器の出力側に置かれる多値光強度変調回路。
3. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 1, wherein the optical phase adjusting means is placed on an output side of at least one of the n light intensity modulators.
【請求項4】 請求項1に記載の多値光強度変調回路に
おいて、 前記光強度調整手段は、少なくとも1つの前記n個の光
強度変調器の入力側に置かれる多値光強度変調回路。
4. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 1, wherein the light intensity adjusting means is placed on an input side of at least one of the n light intensity modulators.
【請求項5】 請求項1に記載の多値光強度変調回路に
おいて、 前記光強度調整手段は、少なくとも1つの前記n個の光
強度変調器の出力側に置かれる多値光強度変調回路。
5. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 1, wherein the light intensity adjusting means is placed on an output side of at least one of the n light intensity modulators.
【請求項6】 請求項1に記載の多値光強度変調回路に
おいて、 前記光強度調整手段は、(n−1)系列の入力光の光強
度を1/2,1/4,…,1/2n-1 に減衰させる構成
である多値光強度変調回路。
6. The multi-valued light intensity modulation circuit according to claim 1, wherein the light intensity adjusting means adjusts the light intensity of the (n-1) series input light to 1/2, 1/4, ..., 1 A multilevel light intensity modulation circuit configured to attenuate to 2 n-1 .
【請求項7】 請求項1に記載の多値光強度変調回路に
おいて、 n=2であり、 前記光分配手段の光強度分配比が1:1であり、 前記光強度調整手段は、2系列の2値光変調信号間の光
強度比を2:1±8%に設定するものであり、 前記光位相調整手段により、2系列の2値光変調信号間
の光位相差を90度±3%に設定するものであり、 前記光結合手段は前記2系列の2値光変調信号を結合し
て4値光変調信号を生成する構成である多値光変調回
路。
7. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 1, wherein n = 2, the light intensity distribution ratio of the light distribution means is 1: 1, and the light intensity adjustment means has two series. The optical intensity ratio between the two binary optical modulation signals is set to 2: 1 ± 8%, and the optical phase difference between the two series of binary optical modulation signals is 90 ° ± 3% by the optical phase adjusting means. %, And the optical coupling means is a multi-level optical modulation circuit configured to combine the two series of binary optical modulation signals to generate a four-level optical modulation signal.
【請求項8】 請求項1に記載の多値光強度変調回路に
おいて、ニオブ酸リチウム(LN)基板上に集積して形
成するとともに、前記光強度変調器としてマッハツェン
ダ型光強度変調器を用いた多値光強度変調回路。
8. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 1, wherein the multilevel light intensity modulation circuit is integrated and formed on a lithium niobate (LN) substrate, and a Mach-Zehnder type light intensity modulator is used as the light intensity modulator. Multilevel light intensity modulation circuit.
【請求項9】 入力される光搬送波をn系列(nは2以
上の整数)に分配する光分配手段と、 前記n系列の光搬送波がそれぞれ入力されるn個の光強
度変調器であって、各光強度変調器は、入力される2値
電気信号により前記光搬送波を強度変調して2値光変調
信号を出力するものである光強度変調器と、 前記n個の光強度変調器から出力されるn系列の2値光
変調信号間に光位相差を与える光位相調整手段と、 前記光位相調整手段を介して得られるn系列の2値光変
調信号を結合し、2n値光変調信号を出力する光結合手段
とを備え、 前記光分配手段の分配比および前記光結合手段の結合
比、および前記光位相差は、前記2n値光変調信号を生成
するためにあらかじめ設定されるものである多値光強度
変調回路。
9. An optical distribution unit for distributing an input optical carrier into n series (n is an integer of 2 or more), and n optical intensity modulators to which the n series optical carriers are respectively input. A light intensity modulator for intensity-modulating the optical carrier with an input binary electrical signal to output a binary optical modulation signal; and n optical intensity modulators. An optical phase adjusting unit that gives an optical phase difference between the n-series binary optical modulation signals that are output and an n-series binary optical modulation signal that is obtained through the optical phase adjusting unit are combined to obtain a 2 n- value optical signal. An optical coupling unit that outputs a modulation signal, wherein the distribution ratio of the optical distribution unit, the coupling ratio of the optical coupling unit, and the optical phase difference are set in advance to generate the 2n- valued optical modulation signal. A multi-valued light intensity modulation circuit.
【請求項10】 請求項9に記載の多値光強度変調回路
において、 前記光位相調整手段は、少なくとも1つの前記n個の光
強度変調器の入力側に置かれる多値光強度変調回路。
10. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 9, wherein the optical phase adjusting means is placed on an input side of at least one of the n light intensity modulators.
【請求項11】 請求項9に記載の多値光強度変調回路
において、 前記光位相調整手段は、少なくとも1つの前記n個の光
強度変調器の出力側に置かれる多値光強度変調回路。
11. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 9, wherein the optical phase adjusting means is placed on the output side of at least one of the n light intensity modulators.
【請求項12】 請求項9に記載の多値強度変調回路に
おいて、 n=2であり、 前記光分配手段の光強度分配比はa:1であり、 前記光結合手段の光強度結合比はb:1であり、 a・b=2±8%を満たし、 2つの前記2値強度変調手段のいずれかの入力側か出力
側に前記光位相調整手段が配置され、該光位相調整手段
は2系列の前記2値光変調信号間の光位相差を90度±3%
に設定するものであり、 前記光結合手段は前記2系列の2値光変調信号を結合し
て4値光変調信号を生成する構成である多値光変調回
路。
12. The multilevel intensity modulation circuit according to claim 9, wherein n = 2, the light intensity distribution ratio of the light distribution means is a: 1, and the light intensity combination ratio of the light coupling means is b: 1, a · b = 2 ± 8% is satisfied, and the optical phase adjusting means is arranged on either the input side or the output side of the two binary intensity modulating means, and the optical phase adjusting means is The optical phase difference between the two series of binary optical modulation signals is 90 degrees ± 3%
The multi-level optical modulation circuit is configured such that the optical coupling means couples the binary optical modulation signals of the two series to generate a four-level optical modulation signal.
【請求項13】 請求項9に記載の多値光強度変調回路
において、ニオブ酸リチウム(LN)基板上に集積して
形成するとともに、前記光強度変調器としてマッハツェ
ンダ型光強度変調器を用いた多値光強度変調回路。
13. The multilevel light intensity modulation circuit according to claim 9, wherein the multilevel light intensity modulation circuit is formed integrally on a lithium niobate (LN) substrate, and a Mach-Zehnder type light intensity modulator is used as the light intensity modulator. Multilevel light intensity modulation circuit.
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