JP2011166249A - Optical transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光伝送に使う光送信器に関し、特に偏波多重方式を用いて差動四位相偏移変調(Differential Quadrature Phase-ShiftKeying:以下DQPSKという)信号光を伝送する光通信システムのための光送信器に関するものである。 The present invention relates to an optical transmitter used for optical transmission, and more particularly to an optical communication system that transmits differential quadrature phase-shift keying (hereinafter referred to as DQPSK) signal light using a polarization multiplexing method. The present invention relates to an optical transmitter.
近年、従来の10Gbps伝送システムに代わり、40Gbps以上の光伝送システム構築が求められている。そこで、40Gbit/sを超える高速な光信号を長距離伝送する方式として、雑音耐力に優れ、波長分散および偏波分散から受ける信号波形の歪みに強く、従来と同等以上の伝送能力の確保を目的としたDQPSK光変調方式が知られている。近年、伝送容量の増大が加速しているため、将来は100Gbit/sを超える光送受信器が必要である。また、DQPSK光変調方式では2組の差動位相変調器を備えるDQPSK変調器が用いられる。現在、偏波多重することにより、電気デバイスに負荷をかけない光送信器が検討されている。 In recent years, instead of the conventional 10 Gbps transmission system, construction of an optical transmission system of 40 Gbps or more is required. Therefore, as a method for transmitting high-speed optical signals exceeding 40 Gbit / s over long distances, it has excellent noise immunity, is resistant to signal waveform distortion caused by chromatic dispersion and polarization dispersion, and aims to secure a transmission capacity equivalent to or higher than conventional ones. The DQPSK light modulation method is known. In recent years, the increase in transmission capacity has accelerated, and in the future, an optical transceiver exceeding 100 Gbit / s will be required. In the DQPSK optical modulation system, a DQPSK modulator including two sets of differential phase modulators is used. Currently, optical transmitters that do not place a load on electrical devices by polarization multiplexing are being studied.
図6に、従来の光送信器の構成例を示したブロック図を示す。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a conventional optical transmitter.
図6で、DQPSK光変調器1には、2系統に分岐された光導波路が形成され、これらの各光導波路にはマッハツェンダ(MZ;Mach-Zehnder)変調器(以下、MZ変調器という)がそれぞれ並列接続されている。ここで、並列接続されているMZ変調器をMZ11IとMZ11Qとする。
In FIG. 6, the DQPSK
光源2がDQPSK光変調器1の光導波路の一端と接続されている。この光導波路が2系統に分岐されて、それぞれがMZ11I、MZ11Qを介し、さらにMZ11Qの出力側と位相シフト部12が接続されている。また、DQPSKプリコーダ3がアンプ4I、4Qを介して、DQPSK光変調器の2系統に分岐された光導波路にそれぞれ差動接続されている。
A
DQPSKプリコーダ3は、DQPSK受信器で受信されたデータが所望のデータになるように送信器に入力されたデータをプリコード化する。このプリコード化された信号がアンプ4I、4Qを介して、DQPSK光変調器1に入力される。DQPSK変調器1は、光源2から出力される連続光に対して、DQPSKプリコーダ3から出力されるプリコード化されたデータ信号で光位相変調を行う。MZ11I、MZ11Qから出力されるそれぞれのデータは、前ビットとの光位相差が0°および180°の状態、が割り当てられている。また、MZ11では、位相シフト部12によって光位相を90°シフトさせている。すなわち、位相シフト部12からの出力は90°および270°の2つの位相状態が割り当てられている。MZ11I、MZ11QそれぞれのMZ変調器で位相変調されたデータがDQPSK変調器1で合波干渉されDQPSK光信号として生成される。ここで、位相状態は4状態、すなわち45°、135°、225°、315°が存在する。
The
特許文献1ではDQPSK編波多重方式について、簡略な構成で小型化が可能であり、低消費電力かつ低コストの光受信装置の提案が行われている。
しかしながら、このような光送信器には、次のような課題があった。現在商用化されている40Gbit/sのDQPSK変調方式において、1組の差動位相変調器では20Gbit/sのデータを取り扱っている。そのため、100Gbit/sのDQPSK変調方式を実現するには、1組の差動位相変調器で50Gbit/sのデータを取り扱う必要があり、使用する電気デバイスに多大な負荷を与えるという問題がある。 However, such an optical transmitter has the following problems. In a 40 Gbit / s DQPSK modulation system that is currently commercialized, a pair of differential phase modulators handles 20 Gbit / s data. Therefore, in order to realize a 100 Gbit / s DQPSK modulation method, it is necessary to handle 50 Gbit / s data with a pair of differential phase modulators, and there is a problem that a large load is applied to the electric device to be used.
また、使用する電気デバイスに多大な負荷を与えることにより、装置を実現するためには、多大な負荷に見合った費用がかかるという問題がある。 Moreover, in order to implement | achieve an apparatus by giving a great load to the electric device to be used, there exists a problem that the expense corresponding to a great load starts.
さらに、データの送信速度が高速になるに従い、光送信波形の伝送品質を保つことがより困難であるという問題がある。 Furthermore, there is a problem that it is more difficult to maintain the transmission quality of the optical transmission waveform as the data transmission speed increases.
本発明の目的は、DQPSK光変調器を複数設け、DQPSK光変調器の出力側に2分の1波長板と、偏光ビームコンバイナと、光変調器の位相変調部に印加するバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御部を設けることにより、DQPSK信号を直交偏波多重して、電気デバイスの負荷を小さくし、高速ビットレートの光伝送を行うことができ、さらに経年変動や環境変動などによる光送信波形の伝送品質の劣化を防ぐことができる光送信器を実現することにある。 An object of the present invention is to provide a plurality of DQPSK optical modulators and to control a bias voltage applied to a half-wave plate, a polarization beam combiner, and a phase modulation unit of the optical modulator on the output side of the DQPSK optical modulator By providing a bias voltage control unit, DQPSK signals can be orthogonally polarized and multiplexed to reduce the load on electrical devices and perform high-speed bit-rate optical transmission. In addition, optical transmission waveforms due to aging and environmental variations It is to realize an optical transmitter capable of preventing degradation of transmission quality.
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
位相変調を行うDQPSK光変調器を備えた光送信器において、
前記DQPSK光変調器を少なくとも2つ設け、
一方の前記DQPSK光変調器からの出力を入力する2分の1波長板と、
この2分の1波長板からの出力と他方の前記DQPSK光変調器からの出力とを入力し、直交偏波多重を行う偏光ビームコンバイナと、
この偏光ビームコンバイナからの出力により、前記DQPSK光変調器の位相変調部に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部と
を設けたことを特徴とする。
In order to solve such a problem, the invention according to
In an optical transmitter equipped with a DQPSK optical modulator that performs phase modulation,
Provide at least two DQPSK optical modulators,
A half-wave plate for inputting the output from one of the DQPSK optical modulators,
The output from the half-wave plate and the output from the other DQPSK optical modulator are input, and a polarization beam combiner that performs orthogonal polarization multiplexing,
And a voltage control unit for controlling a bias voltage applied to the phase modulation unit of the DQPSK optical modulator based on an output from the polarization beam combiner.
請求項2記載の発明は、
連続光に対してプリコード化された信号で位相変調を行う位相変調送信器を少なくとも2つ設け、
一方の前記位相変調送信器からの出力を入力する2分の1波長板と、
この2分の1波長板からの出力と他方の前記位相変調送信器からの出力とを入力し、直交偏波多重を行う偏光ビームコンバイナと、
この偏光ビームコンバイナからの出力により、前記位相変調送信器の位相変調部に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部と
を設けたことを特徴とする。
The invention according to
Provide at least two phase modulation transmitters that perform phase modulation with pre-coded signals for continuous light,
A half-wave plate for inputting the output from one of the phase modulation transmitters;
The output from this half-wave plate and the output from the other phase modulation transmitter are input, a polarization beam combiner that performs orthogonal polarization multiplexing,
And a voltage control unit for controlling a bias voltage applied to the phase modulation unit of the phase modulation transmitter according to an output from the polarization beam combiner.
請求項3記載の発明は、
連続光に対してエンコード化された信号で強度変調を行う強度変調送信器を少なくとも2つ設け、
一方の前記強度変調送信器からの出力を入力する2分の1波長板と、
この2分の1波長板からの出力と他方の前記強度変調送信器からの出力とを入力し、直交偏波多重を行う偏光ビームコンバイナと、
この偏光ビームコンバイナからの出力により、前記強度変調送信器の強度変調部に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部と
を設け強度変調することを特徴とする。
The invention according to
Provide at least two intensity modulation transmitters that perform intensity modulation with signals encoded for continuous light,
A half-wave plate for inputting the output from one of the intensity modulation transmitters;
The output from this half-wave plate and the output from the other intensity modulation transmitter are input, a polarization beam combiner that performs orthogonal polarization multiplexing,
A voltage control unit that controls a bias voltage applied to the intensity modulation unit of the intensity modulation transmitter is provided based on an output from the polarization beam combiner, and intensity modulation is performed.
本発明によれば、DQPSK光変調器の出力側に2分の1波長板と、偏光ビームコンバイナと、光変調器の位相変調部に印加するバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御部を設けることにより、伝送ビットレートの半分のビットレートで処理できるため電気デバイスの負荷を大幅に軽減でき、スキュー調整などのタイミングを緩和でき、経年変動や環境変動などによる光送信波形の伝送品質の劣化を防ぐことができる。 According to the present invention, by providing a half-wave plate, a polarization beam combiner, and a bias voltage control unit that controls a bias voltage applied to the phase modulation unit of the optical modulator on the output side of the DQPSK optical modulator. Because it can process at half the transmission bit rate, the load on the electrical device can be greatly reduced, the timing of skew adjustment etc. can be relaxed, and the transmission quality of the optical transmission waveform can be prevented from deteriorating due to aging and environmental fluctuations. Can do.
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明の光送信器の一実施例を示す構成図である。なお、図6と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical transmitter according to the present invention. The same elements as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
従来ではDQPSK光変調器1が1つ設けられていたのに対して、本発明ではDQPSK光変調器1a、1bが2つ並列に設けられている。また、本発明では、一方のDQPSK光変調器1aからの出力を入力する2分の1波長板20と、この2分の1波長板20からの出力とともに他方のDQPSK光変調器1bからの出力とを入力し、直交偏波多重を行う偏光ビームコンバイナ21(Polarization Beam Combiner:以下PBC21という)と、このPBC21からの出力により、DQPSK光変調器1a、1bそれぞれの位相変調部に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部22が設けられている。
Conventionally, one DQPSK
DQPSK光変調器1a、1bには、2系統に分岐された光導波路が形成され、これらの各光導波路にはMZ変調器がそれぞれ接続されている。ここで、接続されているMZ変調器をMZ11Ia、MZ11QaとMZ11Ib、MZ11Qbとする。 In the DQPSK optical modulators 1a and 1b, optical waveguides branched into two systems are formed, and an MZ modulator is connected to each of these optical waveguides. Here, it is assumed that the connected MZ modulators are MZ11Ia, MZ11Qa and MZ11Ib, MZ11Qb.
光源2がDQPSK光変調器1aおよびDQPSK光変調器1bの光導波路の一端とそれぞれ接続されている。それぞれの光導波路が2系統に分岐されている。DQPSK光変調器1aでは、光導波路がMZ11Ia、MZ11Qaの2系統に分岐されている。さらに、MZ11Qaの出力側と位相シフト部12aが接続されている。DQPSK光変調器1bもDQPSK光変調器1aと同様である。DQPSK光変調器1bは、光導波路がMZ11Ib、MZ11Qbの2系統に分岐されている。さらに、MZ11Qbの出力側と位相シフト部12bが接続されている。
A
また、DQPSKプリコーダ3aがアンプ4Ia、4Qaを介して、DQPSK光変調器1aの2系統に分岐された光導波路にそれぞれ接続されている。また、DQPSKプリコーダ3bがアンプ4Ib、4Qbを介して、DQPSK光変調器1bの2系統に分岐された光導波路にそれぞれ接続されている。
The
DQPSKプリコーダ3aは、DQPSK受信器で受信されたデータが所定のデータになるように送信器に入力されたデータをプリコード化する。このプリコード化された信号がアンプ4Ia、4Qaで増幅されて、DQPSK光変調器1aに入力される。DQPSK変調器1aは、光源2から出力される連続光に対して、DQPSKプリコーダ3aから出力されるプリコード化された信号で光位相変調を行う。MZ11Ia、MZ11Qaから出力されるそれぞれのデータは、前ビットとの光位相差が0°および180°の状態が割り当てられている。また、MZ11Qaでは、位相シフト部12aによって光位相を90°シフトさせている。すなわち、位相シフト部12aからの出力は90°および270°の2つの位相状態が割り当てられている。MZ11Ia、MZ11QaそれぞれのMZ変調器で位相変調されたデータがDQPSK変調器1で合波干渉されDQPSK光信号として生成される。ここで、位相状態は4状態、すなわち45°、135°、225°、315°が存在する。DQPSK光変調器1bもDQPSK光変調器1aと同様の動作を行うため、DQPSK光変調器1bの説明は省略する。
The
ここで、光の偏光状態とは光電界の振動方向を示し、電界成分が入射面に対して横向きの場合、TE(Transverse Electric)偏光、以下TE偏光といい、磁界成分が入射面に対し横向きの場合、TM(Transverse Magnetic)偏光、以下TM偏光という。 Here, the polarization state of light indicates the oscillation direction of the optical electric field. When the electric field component is transverse to the incident surface, it is referred to as TE (Transverse Electric) polarization, hereinafter referred to as TE polarized light, and the magnetic field component is transverse to the incident surface. In this case, TM (Transverse Magnetic) polarization, hereinafter referred to as TM polarization.
図1では、DQPSK変調器1a、1bからの光出力は、DQPSK変調器1a、1bの構造的な要因によりTE偏光状態で出力される。また、2分の1波長板20は、DQPSK変調器1aから出力されたTE偏光に対して、偏波面を45°に設定し、DQPSK変調器1aからのTE偏光を入射すると、このTE偏光を保持したまま偏波面を90°回転することができる。
In FIG. 1, the optical outputs from the DQPSK modulators 1a and 1b are output in a TE polarization state due to structural factors of the DQPSK modulators 1a and 1b. The half-
PBC21は、複屈折結晶を組み合わせた素子である。また、PBC21には、一方のDQPSK光変調器1aからの出力に対して設けられた2分の1波長板20からの出力、すなわち偏波面を90°回転されたTM偏光と、他方のDQPSK光変調器1bからの出力、すなわちTE偏光とが入力され、直交偏波多重が行われる。つまり、PBC21に入力される光の偏向方向を合わせて、PBC21にTM偏光とTE偏光を入射することで光の偏波多重を行うことができ、偏波多重光を出力することができる。
The PBC21 is an element that combines birefringent crystals. In addition, the
電圧制御部22は、PBC21で直交偏波多重が行われた信号のバイアス電圧を自動制御するバイアス電圧のフィードバック手段である。PBC21からの偏波多重光が電圧制御部22に入力され、バイアス電圧のフィードバック制御が行われることにより、調整された光調整出力波形がDPSK光変調器1aから出力される。フィードバック制御により、DPSK光変調器1aに印加するバイアス電圧について自動制御ができ、経年変動や環境変動などによる光送信波形の伝送品質の劣化を防ぐことができる。
The voltage control unit 22 is a bias voltage feedback unit that automatically controls the bias voltage of the signal that has undergone orthogonal polarization multiplexing in the
DQPSK光変調器1a、1bと、2分の1波長板20と、PBC21などの基本的な光学素子と、電圧制御部22で光送信器を構成することができる。
An optical transmitter can be configured by the DQPSK optical modulators 1a and 1b, the half-
また、DQPSKプリコーダ3a、3bと、アンプ4Ia、4Qa、4Ib、4Qbと、DQPSK光変調器1a、1bを備え、一方のDQPSK光変調器1aの出力に対して2分の1波長板20を設けることにより、出力偏向状態を90°回転させ、この2分の1波長板20の出力側と、DQPSK光変調器1bの出力側とにPBC21を設け設けたことにより直交偏波多重を行うことができる。直交偏波多重を行うことができることにより、伝送ビットレートの半分のビットレートで処理でき、電気デバイスの負荷を大幅に軽減することができる。また、PBC21で直交偏波多重を行うことで、偏波多重光を出力できる。
In addition,
さらに、処理するビットレートが伝送ビットレートよりも低くすることができることにより、スキュー調整などのタイミング調整制度を緩和することができる。 Furthermore, since the bit rate to be processed can be made lower than the transmission bit rate, a timing adjustment system such as skew adjustment can be relaxed.
図2は本発明の光送信器動作確認時のシミュレーションブロックの一例を示すブロック図である。なお、図1と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of a simulation block when the operation of the optical transmitter according to the present invention is confirmed. The same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
PBC21aによって、直交偏波多重された信号は、PBS21bによって偏波が直行する2つの直線成分に分離される。この分離されたそれぞれの信号は、1bit分の光ファイバ23aから23dによる時間遅延と、位相シフト部24aから24dによる光位相遅延とを通過することにより、位相変調信号から強度変調信号に変換される。 The PBC 21a separates the orthogonal polarization multiplexed signal into two linear components whose polarizations are orthogonal by the PBS 21b. Each of the separated signals is converted from a phase modulation signal to an intensity modulation signal by passing through a time delay due to 1-bit optical fibers 23a to 23d and an optical phase delay due to phase shift units 24a to 24d. .
強度変調された信号が、差動入力を有するフォトディテクター25aから25dに入力されて、光から電気の信号に変換される。このフォトディテクター25aから25dの出力は、アンプ26aから26dに入力されると適切な振幅にされ、この適切に振幅された電気信号がデータバッファ27aから27dに入力されるとデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、MUX28A、28BおよびDEMUX29A、29Bに入力されると、ビットレートが任意の速度にされ、この任意の速度にされたデジタル信号がエラー検出器30に入力されると、ビット誤り率が測定される。
The intensity-modulated signal is input to photodetectors 25a to 25d having differential inputs, and converted from light to electric signals. The outputs of the photodetectors 25a to 25d are set to an appropriate amplitude when inputted to the amplifiers 26a to 26d, and converted into a digital signal when the appropriately amplified electric signal is inputted to the data buffers 27a to 27d. . When this digital signal is input to MUX28A, 28B and DEMUX29A, 29B, the bit rate is set to an arbitrary speed. When this digital signal is input to
図3は、本発明の他の実施例の構成図である。 FIG. 3 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention.
図1と異なる点は、DQPSK光変調器1aを設けるかわりに、位相変調送信器31aを設けた点である。同様に、図1におけるDQPSK光変調器1bを設けるかわりに、位相変調送信器31bを設けた点である。図3は、図1と同様の動作をするため、説明は省略する。
The difference from FIG. 1 is that a phase modulation transmitter 31a is provided instead of providing the DQPSK optical modulator 1a. Similarly, instead of providing the DQPSK optical modulator 1b in FIG. 1, a
図1では、位相変調方式がDQPSKについてのみ対応していたのに対し、図3ではDQPSK光変調器1a、1bを設けるかわりに、位相変調送信器31a、31bを設けたことにより、DQPSK以外の位相変調方式にも対応することができる。たとえば、差動位相偏移変調方式(Differential Phase Shift Keying:以下DPSKという)や位相偏移変調方式(Phase Shift Keying:以下PSKという)にも対応できる。
In FIG. 1, the phase modulation method is only supported for DQPSK, whereas in FIG. 3, instead of providing DQPSK optical modulators 1a and 1b,
ここで、位相変調送信器31a、31bは、光源2から出力される連続光に対して、プリコーダ3a-1、3b-1から出力されるプリコード化された信号で光位相変調を行う。
Here, the
ここで、DPSKとは一つ前に伝送されてきた正弦波の位相を伝送されてくる毎に0°を基準として位相を判別する方法である。また、PSKとは、デジタル値をアナログ信号に変換する変調方式のひとつであり、位相のずれた複数の波の組み合わせで情報を表現する方式である。 Here, DPSK is a method for discriminating the phase on the basis of 0 ° every time the phase of the sine wave transmitted previously is transmitted. PSK is one of modulation methods for converting a digital value into an analog signal, and is a method for expressing information by combining a plurality of waves whose phases are shifted.
位相変調送信器31aの出力側を2分の1波長板32の入力側に接続する。この2分の1波長板32の出力側をPBC33に接続する。位相変調送信器31bの出力側をPBC33に接続する。この接続により、直交偏波多重を行う回路を構成できる。直交偏波多重を行うことができることにより、伝送ビットレートの半分のビットレートで処理でき、電気デバイスの負荷を大幅に軽減することができる。さらに、スキュー調整などのタイミング調整制度を緩和することができる。
The output side of the phase modulation transmitter 31a is connected to the input side of the half-
また、PBC33の出力側を電圧制御部34に接続する。電圧制御部34は、PBC33からの出力により、位相変調送信器31a、31bそれぞれに印加するバイアス電圧を制御している。電圧制御部34は、電圧制御部22と同様に、PBC33で直交偏波多重が行われた信号のバイアス電圧を自動制御するバイアス電圧のフィードバック手段である。PBC33からの偏波多重光が電圧制御部34に入力され、バイアス電圧のフィードバック制御が行われることにより、調整された光調整出力波形が位相変調送信器31a、31bそれぞれから出力される。フィードバック制御により位相変調送信器31a、31bそれぞれに印加するバイアス電圧について自動制御ができ、経年変動や環境変動などによる光送信波形の伝送品質の劣化を防ぐことができる。
Further, the output side of the
図4は、本発明の他の実施例の構成図である。 FIG. 4 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention.
図1と異なる点は、図1は位相変調送信器であったのに対して、図4は強度変調送信器である点である。 The difference from FIG. 1 is that FIG. 1 is a phase modulation transmitter, whereas FIG. 4 is an intensity modulation transmitter.
図1と異なる点は、光源2とアンプ4Ia、4QaとDQPSK光変調器1aを設けるかわりに、強度変調送信器41aを設けた点である。同様に、図1における光源2とアンプ4Ib、4QbとDQPSK光変調器1bを設けるかわりに、強度変調送信器41bを設けた点である。図4は、図1と同様の動作をするため、説明は省略する。
The difference from FIG. 1 is that an
図1では、位相変調を行っていたのに対し、図4では光源2とアンプ4Ia、4QaとDQPSK光変調器1aを設けるかわりに、強度変調送信器41aを設けたことにより、強度変調方式にも対応することができる。たとえば、強度変調送信器には、オンオフキーイング(ON OFF keying:以下OOKという)などがある。
In FIG. 1, phase modulation was performed, whereas in FIG. 4, instead of providing the
ここで、強度変調送信器41a、41bは、光源2から出力される連続光に対して、エンコーダ5a、5bから出力されるエンコード化された信号で強度変調を行う。
Here, the
ここで、オンオフキーイングとは、光のオン/オフによりデジタルデータを表す変調方式の一種であり、強度変調の最も単純な形成である。 Here, on / off keying is a kind of modulation system that represents digital data by turning on / off light, and is the simplest formation of intensity modulation.
強度変調送信器41aの出力側を2分の1波長板32の入力側に接続する。この2分の1波長板32の出力側をPBC33に接続する。強度変調送信器41bの出力側をPBC33に接続する。この接続により、直交偏波多重を行う回路を構成ができる。直交偏波多重を行うことができることにより、伝送ビットレートの半分のビットレートで処理でき、電気デバイスの負荷を大幅に軽減することができる。さらに、スキュー調整などのタイミング調整制度を緩和することができる。
The output side of the
また、PBC33の出力側を電圧制御部34に接続する。電圧制御部34は、PBC33からの出力により、強度変調送信器41a、41bそれぞれに印加するバイアス電圧を制御している。電圧制御部34は、電圧制御部22と同様に、PBC33で直交偏波多重が行われた信号のバイアス電圧を自動制御するバイアス電圧のフィードバック手段である。PBC33からの偏波多重光が電圧制御部34に入力され、バイアス電圧のフィードバック制御が行われることにより、調整された光調整出力波形が強度変調送信器41a、41bそれぞれから出力される。フィードバック制御により強度変調送信器41a、41bそれぞれに印加するバイアス電圧について自動制御ができ、経年変動や環境変動などによる光送信波形の伝送品質の劣化を防ぐことができる。
Further, the output side of the
図5は、偏波多重受信器の構成の一例を示す構成図である。 FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a configuration of a polarization multiplexing receiver.
図5は、図3の偏波多重送信器から信号を受信する偏波多重受信器である。図3の偏波多重送信器のPBC33から出力された信号がPBC35に入力される。図4では、PBS35を設けることにより、入力された信号が2種類の直線偏波に分離され、それぞれの強度および位相変調受信器36a、36bに入力される。
FIG. 5 is a polarization multiplexing receiver that receives a signal from the polarization multiplexing transmitter of FIG. A signal output from the
たとえば、強度変調受信器はOOK、位相変調送信器はPSKが挙げられる。 For example, the intensity modulation receiver is OOK, and the phase modulation transmitter is PSK.
なお、本発明は、ビットレートが1つのMZ変調器に対して28Gbit/sを想定しており、すなわち、図2のシステム全体では、4倍の112Gbit/sの伝送を想定している。また、シミュレーションを行った結果、エラーがないことが確認できている。 Note that the present invention assumes a bit rate of 28 Gbit / s for one MZ modulator, that is, the entire system of FIG. 2 assumes a transmission of 112 times Gbit / s. As a result of the simulation, it was confirmed that there was no error.
以上説明したように、本発明によれば、DQPSKプリコーダ、アンプおよび2つのDQPSK光変調器を備え、一方のDQPSK光変調器の出力に対して2分の1波長板を設けることにより、出力偏向状態を90°回転させ、この2分の1波長板の出力側と、他方のDQPSK光変調器の出力側とにPBCを設け設けたことにより直交偏波多重を行うことができる。 As described above, according to the present invention, a DQPSK precoder, an amplifier, and two DQPSK optical modulators are provided, and an output deflection is provided by providing a half-wave plate with respect to the output of one DQPSK optical modulator. By rotating the state by 90 ° and providing a PBC on the output side of the half-wave plate and the output side of the other DQPSK optical modulator, orthogonal polarization multiplexing can be performed.
直交偏波多重を行うことができることにより、伝送ビットレートの半分のビットレートで処理でき、電気デバイスの負荷を大幅に軽減することができる。さらに、スキュー調整などのタイミングを緩和することができる。 Since orthogonal polarization multiplexing can be performed, processing can be performed at a bit rate that is half the transmission bit rate, and the load on the electrical device can be greatly reduced. Furthermore, the timing of skew adjustment and the like can be relaxed.
また、電圧制御部は、PBCで直交偏波多重が行われた信号のバイアス電圧を自動制御するバイアス電圧のフィードバック手段であり、このフィードバック制御により、DPSK光変調器、あるいは位相変調送信器、あるいは強度変調送信器それぞれに印加するバイアス電圧について自動制御ができるため、経年変動や環境変動などによる光送信波形の伝送品質の劣化を防ぐことができる。 The voltage control unit is a bias voltage feedback means for automatically controlling the bias voltage of the signal subjected to orthogonal polarization multiplexing in the PBC. By this feedback control, a DPSK optical modulator, a phase modulation transmitter, or Since the bias voltage applied to each of the intensity modulation transmitters can be automatically controlled, it is possible to prevent the transmission quality of the optical transmission waveform from being deteriorated due to aging fluctuations or environmental fluctuations.
このため、光DQPSK信号を直交偏波多重して、電気デバイスの付加を小さくし、高速ビットレート、たとえばビットレートが100Gbit/sを超える光伝送を行うことができ、さらに経年変動や環境変動などによる光送信波形の伝送品質の劣化を防ぐことができる光送信器を実現できる。 For this reason, optical DQPSK signals are orthogonally polarization multiplexed to reduce the addition of electrical devices, enabling high-speed bit rates, for example, optical transmission with a bit rate exceeding 100 Gbit / s, as well as aging and environmental fluctuations. Therefore, it is possible to realize an optical transmitter capable of preventing the deterioration of the transmission quality of the optical transmission waveform due to the above.
1a、1b DQPSK光変調器
20、32 2分の1波長板
21、21a、21b、33 偏光ビームコンバイナ
22、34 電圧制御部
31a、31b 強度および位相変調送信器
41a、41b 強度変調送信器
1a, 1b DQPSK optical modulator
20, 32 1/2 wave plate
21, 21a, 21b, 33 Polarizing beam combiner
22, 34 Voltage controller
31a, 31b intensity and phase modulation transmitter
41a, 41b intensity modulation transmitter
Claims (3)
前記DQPSK光変調器を少なくとも2つ設け、
一方の前記DQPSK光変調器からの出力を入力する2分の1波長板と、
この2分の1波長板からの出力と他方の前記DQPSK光変調器からの出力とを入力し、直交偏波多重を行う偏光ビームコンバイナと、
この偏光ビームコンバイナからの出力により、前記DQPSK光変調器の位相変調部に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部と
を設けたことを特徴とする光送信器。 In an optical transmitter equipped with a DQPSK optical modulator that performs phase modulation,
Provide at least two DQPSK optical modulators,
A half-wave plate for inputting the output from one of the DQPSK optical modulators,
The output from the half-wave plate and the output from the other DQPSK optical modulator are input, and a polarization beam combiner that performs orthogonal polarization multiplexing,
An optical transmitter comprising: a voltage control unit that controls a bias voltage applied to the phase modulation unit of the DQPSK optical modulator based on an output from the polarization beam combiner.
一方の前記位相変調送信器からの出力を入力する2分の1波長板と、
この2分の1波長板からの出力と他方の前記位相変調送信器からの出力とを入力し、直交偏波多重を行う偏光ビームコンバイナと、
この偏光ビームコンバイナからの出力により、前記位相変調送信器の位相変調部に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部と
を設けたことを特徴とする光送信器。 Provide at least two phase modulation transmitters that perform phase modulation with pre-coded signals for continuous light,
A half-wave plate for inputting the output from one of the phase modulation transmitters;
The output from this half-wave plate and the output from the other phase modulation transmitter are input, a polarization beam combiner that performs orthogonal polarization multiplexing,
An optical transmitter comprising: a voltage control unit that controls a bias voltage applied to the phase modulation unit of the phase modulation transmitter based on an output from the polarization beam combiner.
一方の前記強度変調送信器からの出力を入力する2分の1波長板と、
この2分の1波長板からの出力と他方の前記強度変調送信器からの出力とを入力し、直交偏波多重を行う偏光ビームコンバイナと、
この偏光ビームコンバイナからの出力により、前記強度変調送信器の強度変調部に印加するバイアス電圧を制御する電圧制御部と
を設け強度変調することを特徴とする光送信器。 Provide at least two intensity modulation transmitters that perform intensity modulation with signals encoded for continuous light,
A half-wave plate for inputting the output from one of the intensity modulation transmitters;
The output from this half-wave plate and the output from the other intensity modulation transmitter are input, a polarization beam combiner that performs orthogonal polarization multiplexing,
An optical transmitter comprising: a voltage control unit that controls a bias voltage applied to the intensity modulation unit of the intensity modulation transmitter based on an output from the polarization beam combiner;
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