JP2019208111A - Optical receiver and reception method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光信号の受信技術に関するものであり、特に、受信信号の光パワーを制御する技術に関するものである。 The present invention relates to an optical signal reception technique, and more particularly to a technique for controlling the optical power of a reception signal.
デジタルコヒーレント方式の大容量の光通信ネットワークシステムが広く用いられている。そのような光通信ネットワークシステムにおいて、伝送路を介して光信号を受信する光受信器は、光受信器を構成する各素子の動作および受信特性が安定していることが望ましい。受信特性を維持するためには、光受信器内の各素子の故障や特性変動を抑制し、受信特性を安定化させる必要がある。例えば、光受信器内の各素子に強い光パワーの信号光が入力されることによる故障や特性を抑制するためには、入力される光パワーを一定以下に抑える必要がある。 Digital coherent large-capacity optical communication network systems are widely used. In such an optical communication network system, it is desirable that an optical receiver that receives an optical signal via a transmission line has stable operation and reception characteristics of each element constituting the optical receiver. In order to maintain the reception characteristics, it is necessary to stabilize the reception characteristics by suppressing the failure of each element in the optical receiver and the characteristic fluctuation. For example, in order to suppress failure or characteristics due to input of signal light having strong optical power to each element in the optical receiver, it is necessary to suppress the input optical power to a certain level or less.
光受信器内の各素子に入力される光パワーを一定以下に保つためには、例えば、入力部に光減衰器を備えることで光パワーを減衰させる方法が用いられる。そのような、入力部に光減衰器を備えることで光パワーを減衰させる技術としては、例えば、特許文献1のような技術が開示されている。 In order to keep the optical power input to each element in the optical receiver below a certain level, for example, a method of attenuating the optical power by providing an optical attenuator at the input unit is used. As a technique for attenuating optical power by providing an optical attenuator in the input unit, for example, a technique as disclosed in Patent Document 1 is disclosed.
特許文献1は、コヒーレント検波を行う光受信部を備える光伝送装置に関するものである。特許文献1の光伝送装置の光受信部は、入力部に可変光減衰器を備えることで入力された光信号の光パワーを減衰している。特許文献1の光受信部は、コヒーレント検波を行う際の各チャネルの光電変換素子において信号光から変換された電気信号を基に、光パワーを光電変換素子ごとに検出している。特許文献1の光受信部は、チャネルごとの検出結果を基に制御回路が可変光減衰器の減衰量を制御することで、可変光減衰器から後段に出力される光パワーを制御している。 Patent Document 1 relates to an optical transmission device including an optical receiver that performs coherent detection. The optical receiver of the optical transmission device of Patent Document 1 attenuates the optical power of the input optical signal by providing a variable optical attenuator in the input unit. The optical receiver of Patent Document 1 detects the optical power for each photoelectric conversion element based on the electrical signal converted from the signal light in the photoelectric conversion element of each channel when performing coherent detection. The optical receiver of Patent Document 1 controls the optical power output from the variable optical attenuator to the subsequent stage by the control circuit controlling the attenuation amount of the variable optical attenuator based on the detection result for each channel. .
しかしながら、特許文献1の技術は次のような点で十分ではない。特許文献1の光受信部は、光電変換素子ごとに光パワーを検出し、個々の検出結果を基に、可変光減衰器の減衰量を制御している。よって、入力される光パワーの総和を基に可変光減衰器の減衰量を制御するためには、変光減衰器の減衰量を判断する制御回路が必要となり、装置が大型化し得る。そのため、特許文献1は、装置構成を複雑化することなく入力される光パワーを適切に管理し、受信特性を安定化する技術としては十分ではない。 However, the technique of Patent Document 1 is not sufficient in the following points. The optical receiver of Patent Document 1 detects the optical power for each photoelectric conversion element, and controls the attenuation amount of the variable optical attenuator based on the individual detection results. Therefore, in order to control the attenuation amount of the variable optical attenuator based on the sum of the input optical powers, a control circuit for determining the attenuation amount of the variable attenuator is required, and the apparatus can be increased in size. For this reason, Patent Document 1 is not sufficient as a technique for appropriately managing the input optical power without stabilizing the device configuration and stabilizing the reception characteristics.
本発明は、上記の課題を解決するため、装置構成を複雑化することなく入力される光パワーを適切に管理し、受信特性を安定化することができる光受信器を提供することを目的としている。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide an optical receiver capable of appropriately managing input optical power and stabilizing reception characteristics without complicating the device configuration. Yes.
上記の課題を解決するため、本発明の光減衰手段と、分離手段と、光電変換手段と、制御信号生成手段を備えている。光減衰手段は、入力された信号光の光パワーを減衰する。分離手段は、光減衰手段が光パワーを減衰した信号光を偏波分離する。光電変換手段は、分離手段によって偏波分離された偏波成分ごとに備えられ、共通の電源線を介して電源に接続されている光電変換素子によって、偏波成分それぞれの信号光を電気信号に変換して出力する。制御信号生成手段は、電源線に流れる電流の変動を検出し、光減衰手段における光パワーの減衰量を制御する制御信号を電流の変動の検出結果に基づいて生成する。また、光減衰手段は、制御信号に基づいて、光パワーの減衰を行う。 In order to solve the above-described problems, the optical attenuating unit, the separating unit, the photoelectric conversion unit, and the control signal generating unit of the present invention are provided. The light attenuating means attenuates the optical power of the input signal light. The separating means polarization separates the signal light whose light power has been attenuated by the light attenuating means. The photoelectric conversion means is provided for each polarization component that has been polarization-separated by the separation means, and the signal light of each polarization component is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion element connected to the power source via a common power line. Convert and output. The control signal generation means detects a change in current flowing in the power supply line, and generates a control signal for controlling the attenuation amount of the optical power in the optical attenuation means based on the detection result of the current fluctuation. The light attenuating unit attenuates the optical power based on the control signal.
本発明の受信方法は、入力された信号光の光パワーを減衰し、光パワーを減衰した信号光を偏波分離する。本発明の受信方法は、偏波分離された偏波成分ごとに備えられ、共通の電源線を介して電源に接続されている光電変換素子によって、偏波成分それぞれの信号光を電気信号に変換して出力する。本発明の受信方法は、電源線に流れる電流の変動を検出し、光パワーの減衰量を制御する制御信号を電流の変動の検出結果に基づいて生成する。本発明の受信方法は、制御信号に基づいて、光パワーの減衰を行う。 In the receiving method of the present invention, the optical power of the input signal light is attenuated, and the signal light whose optical power is attenuated is subjected to polarization separation. The receiving method of the present invention converts each signal light of each polarization component into an electric signal by a photoelectric conversion element provided for each polarization component separated by polarization and connected to a power source via a common power line. And output. The receiving method of the present invention detects fluctuations in the current flowing through the power supply line, and generates a control signal for controlling the attenuation amount of the optical power based on the detection result of the fluctuation in current. The receiving method of the present invention attenuates optical power based on the control signal.
本発明によると、装置構成を複雑化することなく入力される光パワーを適切に管理し、受信特性を安定化することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately manage the input optical power without complicating the apparatus configuration, and to stabilize the reception characteristics.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態の光受信器の構成の概要を示したものである。本実施形態の光受信器は、光減衰手段1と、分離手段2と、光電変換手段3と、制御信号生成手段4を備えている。光減衰手段1は、入力された信号光の光パワーを減衰する。分離手段2は、光減衰手段1が光パワーを減衰した信号光を偏波分離する。光電変換手段3は、分離手段2によって偏波分離された偏波成分ごとに備えられ、共通の電源線を介して電源に接続されている光電変換素子によって、偏波成分それぞれの信号光を電気信号に変換して出力する。制御信号生成手段4は、電源線に流れる電流の変動を検出し、光減衰手段1における光パワーの減衰量を制御する制御信号を電流の変動の検出結果に基づいて生成する。また、光減衰手段1は、制御信号に基づいて、光パワーの減衰を行う。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of the configuration of the optical receiver of this embodiment. The optical receiver of this embodiment includes an optical attenuating unit 1, a separating
本実施形態の光受信器は、光電変換素子に電源を供給する共通の電源線に流れる電流の変動を制御信号生成手段4が検出し、光減衰手段1における光パワーの減衰量を制御している。すなわち、本実施形態の光受信器は、共通の電源線に流れる電流の変動の検出結果を基にすることで、複数の光電変換素子に入力される信号光の光パワーの総和を基に、信号光の光パワーの減衰量を制御することができる。よって、本実施形態の光受信器は、共通の電源線に流れる電流の変動を基に制御することで装置構成の複雑化を抑制しつつ、光受信器に入力される光パワーの総和に基づいて適切に減衰量を制御することができる。その結果、本実施形態の光受信器を用いることで、光受信器内の各素子に入力される信号光の光パワーを適切に管理することで各素子を保護し、受信特性を安定化することができる。
In the optical receiver according to the present embodiment, the control
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図2は、本実施形態の光受信器100の構成の概要を示したものである。本実施形態の光受信器100は、デジタルコヒーレント方式の光通信システムにおいて、コヒーレント検波によって光信号を受信するモジュールとして用いられる。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an outline of the configuration of the
光受信器100の構成について説明する。本実施形態の光受信器100は、光受信部10と、信号処理部20と、局発光源部30と、電源部40を備えている。
The configuration of the
光受信部10は、可変光減衰器11と、ビームスプリッタ12と、光ハイブリッド13と、フォトダイオード14と、トランスインピーダンスアンプ15と、抵抗16と、差動増幅回路17を備えている。
The
可変光減衰器11は、入力された光信号の光パワーを減衰して出力する。可変光減衰器11は、差動増幅回路17から制御信号として入力される信号の電圧値に基づいて光パワーの減衰量を制御する。
The variable
本実施形態の可変光減衰器11は、制御信号の電圧の振幅値が大きくなるほど光パワーの減衰量が増加するように構成されている。可変光減衰器11には、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)型の光減衰器が用いられる。また、本実施形態の可変光減衰器11の機能は、第1の実施形態の光減衰手段1に相当する。
The variable
ビームスプリッタ12は、入力された光信号を偏波分離して出力する。ビームスプリッタ12は、光信号を偏波分離するビームスプリッタ12−1と、局発光を偏波分離するビームスプリッタ12−2が備えられている。ビームスプリッタ12−1は、通信路から入力された光信号を偏波分離し、X偏波を光ハイブリッド13−1に出力し、Y編波を光ハイブリッド13−2に送る。また、ビームスプリッタ12−2は、局発光源部30から入力される光を偏波分離し、X偏波を光ハイブリッド13−1に出力し、Y編波を光ハイブリッド13−2に送る。また、本実施形態のビームスプリッタ12の機能は、第1の実施形態の分離手段2に相当する。
The beam splitter 12 polarization-separates the input optical signal and outputs it. The beam splitter 12 includes a beam splitter 12-1 that separates an optical signal by polarization and a beam splitter 12-2 that separates a local light by polarization. The beam splitter 12-1 separates the polarization of the optical signal input from the communication path, outputs the X polarization to the optical hybrid 13-1, and sends the Y-shaped wave to the optical hybrid 13-2. In addition, the beam splitter 12-2 polarization-separates light input from the local
光ハイブリッド13は、入力された光信号と局発光を位相が90度異なる2つの経路で干渉させることで合波する。光ハイブリッド13−1は、ビームスプリッタ12−1から入力される光信号のX編波成分と、ビームスプリッタ12−2から入力される局発光のX偏波成分を位相が互いに90度異なる2つの経路で合波する。 The optical hybrid 13 combines the input optical signal and the local light by causing them to interfere with each other through two paths whose phases are different by 90 degrees. The optical hybrid 13-1 has two phases of the X-wave component of the optical signal input from the beam splitter 12-1 and the X-polarized component of the local light input from the beam splitter 12-2 that are 90 degrees different from each other. Combine on the route.
光ハイブリッド13−1は、光信号と局発光を位相が90度異なる経路で合波することで生成したI相(In - phase)成分とQ相(Quadrature)成分の信号を、フォトダイオード14−1と、フォトダイオード14−2に送る。 The optical hybrid 13-1 uses an I-phase (Quadrature) component signal and an I-phase (Quadrature) component signal generated by combining the optical signal and the local light with a path that is 90 degrees out of phase. 1 and to the photodiode 14-2.
光ハイブリッド13−2は、ビームスプリッタ12−1から入力される光信号のY偏波成分と、ビームスプリッタ12−2から入力される局発光のY偏波成分を位相が互いに90度異なる2つの経路で合波する。光ハイブリッド13−2は、光信号と局発光を位相が90度異なる経路で合波することで生成したI相成分とQ相成分の信号を、フォトダイオード14−3と、フォトダイオード14−4に送る。 The optical hybrid 13-2 includes two components whose phases are different from each other by 90 degrees between the Y polarization component of the optical signal input from the beam splitter 12-1 and the Y polarization component of the local light input from the beam splitter 12-2. Combine on the route. The optical hybrid 13-2 uses an I-phase component signal and a Q-phase component signal generated by combining an optical signal and local light through a path whose phase is 90 degrees different from each other, and outputs a photodiode 14-3 and a photodiode 14-4. Send to.
フォトダイオード14は、入力された光信号を電気信号に変換し、アノード側に接続されているトランスインピーダンスアンプ15に電流信号として出力する。本実施形態のフォトダイオード14は、バランス型のフォトダイオードとして形成されている。各フォトダイオード14は、電源部40に接続されている。
The photodiode 14 converts the input optical signal into an electric signal, and outputs it as a current signal to the transimpedance amplifier 15 connected to the anode side. The photodiode 14 of the present embodiment is formed as a balanced photodiode. Each photodiode 14 is connected to a
フォトダイオード14−1とフォトダイオード14−2は、光ハイブリッド13−1から入力されるX偏波のI相成分とQ相成分の光信号を電気信号に変換し、トランスインピーダンスアンプ15−1とトランスインピーダンスアンプ15−2に出力する。フォトダイオード14−3とフォトダイオード14−4は、光ハイブリッド13−2から入力されるY偏波のI相成分とQ相成分の光信号を電気信号に変換し、トランスインピーダンスアンプ15−3とトランスインピーダンスアンプ15−4に出力する。また、本実施形態のフォトダイオード14の機能は、第1の実施形態の光電変換手段3に相当する。 The photodiode 14-1 and the photodiode 14-2 convert the optical signal of the X polarization I-phase component and the Q-phase component input from the optical hybrid 13-1 into an electrical signal, and the transimpedance amplifier 15-1. Output to the transimpedance amplifier 15-2. The photodiode 14-3 and the photodiode 14-4 convert the Y-polarized I-phase component and Q-phase optical signals input from the optical hybrid 13-2 into electrical signals, and the transimpedance amplifier 15-3. Output to the transimpedance amplifier 15-4. The function of the photodiode 14 of the present embodiment corresponds to the photoelectric conversion means 3 of the first embodiment.
抵抗16は、電源部40と各フォトダイオード14の間に備えられている。抵抗16の抵抗値は、差動増幅回路17が電源線を流れる電流の変動を、電圧の変動として検出できるように設定されている。
The
差動増幅回路17は、抵抗16の両端に接続され、抵抗16の両端の電圧差に基づく電圧信号を増幅して出力する。差動増幅回路17は、オペアンプを用いて構成されている。差動増幅回路17は、出力信号の電圧の振幅が可変光減衰器11の制御に適した振幅となるように増幅する。差動増幅回路17における増幅率は、出力信号の電圧の振幅が可変光減衰器11の制御に適した振幅となるようにあらかじめ設定されている。また、本実施形態の差動増幅回路17は、第1の実施形態の制御信号生成手段4に相当する。
The
トランスインピーダンスアンプ15は、フォトダイオード14から入力される電流信号を電圧信号に変換して信号処理部20に出力する。トランスインピーダンスアンプ15は、各フォトダイオード14に対応し、トランスインピーダンスアンプ15−1、トランスインピーダンスアンプ15−2、トランスインピーダンスアンプ15−3およびトランスインピーダンスアンプ15−4として4個備えられている。
The transimpedance amplifier 15 converts the current signal input from the photodiode 14 into a voltage signal and outputs the voltage signal to the
信号処理部20は、受信した信号の歪み補正、偏波分離、復号および誤り訂正等の受信処理を行って信号を復調する。信号処理部20は、入力部にアナログデジタル変換素子を備えている。信号処理部20は、DSP(Digital Signal Processor)よって構成されている。信号処理部20は、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のDSP以外の半導体装置を用いて構成されていてもよい。また、信号処理部20の受信処理は、CPU(Central Processing Unit)のような汎用プロセッサがコンピュータプログラムを実行することで行われてもよい。
The
局発光源部30は、通信路を介して伝送されてくる光信号と合波し、中間周波数の光信号を生成する際に用いる局発光を生成する。局発光源部30は、半導体レーザを備え、通信路を介して伝送されてくる光信号の周波数を基に設定されている周波数の光を出力する。局発光源部30は、光通信システムの波長設計に基づいて光受信器100に割り当てられている受信する光信号の波長に基づいて局発光の波長を変更できるように、出力する光の波長が可変であってもよい。
The local
電源部40は、各フォトダイオード14に電流を供給する直流電源である。電源部40は、各フォトダイオード14に共通の電源線を介して電流を供給する。各フォトダイオード14のカソードは、電源部40からの電源線に接続されている。また、電源部40と各フォトダイオード14のカソードを接続する電源線には、抵抗16が備えられている。
The
本実施形態の光受信器100の動作について説明する。通信路を介して伝送され、光受信器100に入力された信号光は、可変光減衰器11に送られる。信号光が入力されると、可変光減衰器11は、信号光の光パワーを減衰してビームスプリッタ12−1に送る。可変光減衰器11は、差動増幅回路17から入力される信号の電圧の振幅値に応じた減衰量となるように信号光の減衰を行う。可変光減衰器11における減衰量は、差動増幅回路17から入力される信号の電圧の振幅値が大きくなるほど大きくなるように設定されている。
The operation of the
減衰が施された信号光が入力されると、ビームスプリッタ12−1は、信号光をX偏波とY偏波の光信号に分離する。信号光を偏波分離すると、ビームスプリッタ12−1は、X編波の信号光を光ハイブリッド13−1に出力し、Y編波の信号光を光ハイブリッド13−2に出力する。 When the attenuated signal light is input, the beam splitter 12-1 separates the signal light into X-polarized and Y-polarized optical signals. When the signal light is polarized and separated, the beam splitter 12-1 outputs the X-shaped wave signal light to the optical hybrid 13-1, and outputs the Y-shaped wave signal light to the optical hybrid 13-2.
また、局発光源部30は、通信路を介して伝送されてくる光信号と干渉させ、中間周波数の光信号を生成する際に用いる局発光を出力する。局発光源部30が出力した局発光は、ビームスプリッタ12−2に送られる。局発光が入力されると、ビームスプリッタ12−2は、局発光をX偏波とY偏波の光信号に分離する。局発光を偏波分離すると、ビームスプリッタ12−1は、X編波の局発光を光ハイブリッド13−1に出力し、Y編波の局発光を光ハイブリッド13−2に出力する。
Further, the local
信号光と局発光が入力されると、光ハイブリッド13−1および光ハイブリッド13−2は、ビームスプリッタ12−1から入力される信号光とビームスプリッタ12−2から入力される局発光を干渉させ、I相成分とQ相成分に対応する中間周波数の信号を生成する。光ハイブリッド13−1は、生成した中間周波数の光信号をフォトダイオード14−1とフォトダイオード14−2に送る。また、光ハイブリッド13−2は、生成した中間周波数の光信号をフォトダイオード14−3とフォトダイオード14−4に送る。 When the signal light and the local light are input, the optical hybrid 13-1 and the optical hybrid 13-2 cause the signal light input from the beam splitter 12-1 and the local light input from the beam splitter 12-2 to interfere with each other. The intermediate frequency signal corresponding to the I-phase component and the Q-phase component is generated. The optical hybrid 13-1 sends the generated intermediate frequency optical signal to the photodiode 14-1 and the photodiode 14-2. In addition, the optical hybrid 13-2 sends the generated intermediate-frequency optical signal to the photodiode 14-3 and the photodiode 14-4.
光信号が入力されると、各フォトダイオード14は、入力された光信号を電気信号に変換し、信号処理部20に送る。光信号から変換された電気信号が入力されると、信号処理部20は、入力された信号をデジタル信号に変換し、復調処理を施す。信号処理部20は、復調した信号を光受信器100が備えられている光伝送装置に出力する。
When an optical signal is input, each photodiode 14 converts the input optical signal into an electrical signal and sends it to the
光信号を電気信号に変換する各フォトダイオード14には、電源部40によってバイアス電圧が印加されている。電源部40とフォトダイオード14を接続する共通の電源線に流れる電流は、各フォトダイオード14に入射される光信号の光パワーによって変化する。そのため、共通の電源線に流れる電流は、全てのフォトダイオード14に入射される光信号の光パワーの総和によって変化する。
A bias voltage is applied to each photodiode 14 that converts an optical signal into an electric signal by a
差動増幅回路17は、電源線上の抵抗16の両端に接続され、抵抗の両端の電圧が差動増幅回路17のオペアンプの入力端子に印加させる。すなわち、差動増幅回路17は、電源線上の抵抗16に流れる電流の変動を抵抗の両端の電圧の変動として検出する。差動増幅回路17は、入力端子間の電圧差に基づく電圧信号を増幅した信号を生成し、生成した信号を可変光減衰器11に出力する。可変光減衰器11は、差動増幅回路17から制御信号として入力される電圧信号の電圧値に基づいて、入力される信号光を減衰して出力する。
The
図3は、本実施形態の光受信器100と対比した構成の光受信器の構成の例を示した図である。図3の光受信器は、可変光減衰器の前段にビームスプリッタを備え、光受信器に入力された信号の一部を分岐し、光検出器において入力される信号の光パワーを計測している。また、図3の光受信器は、光検出器における光パワーの計測結果を基に制御回路において可変光減衰器における減衰量を制御し、可変光減衰器から出力される信号光の光パワーの制御を行っている。図3のような構成の光受信器では、コヒーレント受信に用いる信号光の光パワーの一部を計測用に分岐しているため、コヒーレント検波時に信号光の劣化が生じ、受信品質が低下する恐れがある。また、図3のような構成の光受信器では、分岐用のビームスプリッタ、光パワーを計測器および制御回路を必要とするため装置が大型化する恐れがある。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of an optical receiver having a configuration compared with the
一方で、本実施形態の光受信器100は、光電変換素子であるフォトダイオード14に流れる電流を基に、光パワーの検出を行うのでコヒーレント検波時の信号の劣化を抑制することができる。また、本実施形態の光受信器100は、差動増幅回路17において電源線に流れる電流の変動を電圧信号に変換し、増幅して出力することで、可変光減衰器11の制御量を制御する電圧信号を生成している。そのため、本実施形態の光受信器100は、装置の大型化や複雑化を抑制することができる。
On the other hand, the
本実施形態の差動増幅回路17が電流を電圧に変換して検出する光パワーは、通信路を介して伝送される信号光と局発光の光パワーに基づくものである。しかし、局発光は、変動が光パワーの変動が小さいため、差動増幅回路17が検出する電圧の変動を基に、可変光減衰器11における光パワーの減衰量を制御することができる。また、局発光源部30から出力される局発光の光パワーを計測し、減衰量に反映させる構成としてもよい。そのような構成とする場合には、例えば、制御回路によって信号線の電流の変動から算出する光パワーの変動と、局発光の光パワーの変動を基に可変光減衰器11における光パワーの減衰量が制御される。
The optical power detected by converting the current into voltage by the
本実施形態の光受信器100は、各フォトダイオード14に電源を供給する電源線に流れる電流の変動を、抵抗16および差動増幅回路17によって電圧値の振幅として検出している。よって、本実施形態の光受信器100は、共通の電源線に流れる電流の変動の検出結果を基にすることで、複数の光電変換素子に入力される信号光の光パワーの総和に基づいた電流を電圧に変換して検出することができる。本実施形態の光受信器100は、検出した共通の電源線の電圧変動を差動増幅回路17において増幅し、可変光減衰器11における光パワーの減衰量を制御している。よって、本実施形態の光受信器100は、複雑な制御回路を必要とすることなく、入力された光パワーの総和に基づいて可変光減衰器11が後段に出力する信号光の光パワーを制御することができる。その結果、本実施形態の光受信器100を用いることで、装置構成を複雑化することなく光受信器100内の各素子に入力される信号光の光パワーを適切に管理することで各素子を保護し、受信特性を安定化することができる。
In the
第2の実施形態の光受信器100は、デジタルコヒーレント方式の光通信システムの光伝送装置において光信号を受信するモジュールとして用いられる。光受信器100は、1台の光伝送装置に複数、備えられていてもよい。図4は、第2の実施形態の光受信器100をN台(Nは整数)備える光伝送装置200の構成の例を示している。図4の光伝送装置200は、伝送路から入力される波長多重信号をビームスプリッタ等で構成される分岐部で分岐し、各光受信器100において受信処理を行っている。そのような構成とすることで、波長多重信号の受信を行い光伝送装置200において波長多重信号に含まれる各チャネルの光信号の受信器として、第2の実施形態の光受信器100を用いることができる。また、光伝送装置200は、光信号を送信する光送信器をさらに備えていてもよい。
The
1 光減衰手段
2 分離手段
3 光電変換手段
4 制御信号生成手段
10 光受信部
11 可変光減衰器
12 ビームスプリッタ
13 光ハイブリッド
14 フォトダイオード
15 トランスインピーダンスアンプ
16 抵抗
17 差動増幅回路
20 信号処理部
30 局発光源部
40 電源部
100 光受信器
101 分波部
200 光伝送装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical attenuation means 2 Separation means 3 Photoelectric conversion means 4 Control signal generation means 10
Claims (10)
前記光減衰手段が前記光パワーを減衰した前記信号光を偏波分離する分離手段と、
前記分離手段によって偏波分離された偏波成分ごとに備えられ、共通の電源線を介して電源に接続されている光電変換素子によって、前記偏波成分それぞれの信号光を電気信号に変換して出力する光電変換手段と、
前記電源線に流れる電流の変動を検出し、前記光減衰手段における前記光パワーの減衰量を制御する制御信号を前記電流の変動の検出結果に基づいて生成する制御信号生成手段と
を備え、
前記光減衰手段は、前記制御信号に基づいて、前記光パワーの減衰を行うことを特徴とする光受信器。 A light attenuating means for attenuating the optical power of the input signal light;
Separating means for polarization-separating the signal light with the optical power attenuated by the optical attenuation means;
The signal light of each of the polarization components is converted into an electrical signal by a photoelectric conversion element provided for each polarization component separated by polarization by the separation means and connected to a power source via a common power line. Photoelectric conversion means for outputting;
Control signal generating means for detecting fluctuations in the current flowing through the power line and generating a control signal for controlling the attenuation amount of the optical power in the optical attenuating means based on the detection result of the fluctuations in the current;
The optical receiver is configured to attenuate the optical power based on the control signal.
前記光電変換手段の前記光電変換素子は、位相が互いに90度異なる前記経路からそれぞれ出力される信号光を前記電気信号に変換することを特徴とする請求項1に記載の光受信器。 And further comprising a combining means for combining the signal light for each of the polarization components separated by the separating means and the local light through paths whose phases are different from each other by 90 degrees,
2. The optical receiver according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element of the photoelectric conversion unit converts the signal light respectively output from the paths whose phases are different from each other by 90 degrees into the electric signal.
前記制御信号生成手段は、前記電流の変動の検出結果と前記局発光の光パワーに基づいて前記制御信号を生成することを特徴とする請求項2に記載の光受信器。 Further comprising monitoring means for monitoring the optical power of the local light,
3. The optical receiver according to claim 2, wherein the control signal generation unit generates the control signal based on a detection result of the current variation and the optical power of the local light.
伝送路を介して受信する波長多重信号を分岐し、前記光受信器それぞれに分岐した前記信号光を入力する分波手段と
を備えることを特徴とする光伝送装置。 A plurality of optical receivers according to any one of claims 1 to 4,
An optical transmission device comprising: a demultiplexing unit for branching a wavelength multiplexed signal received via a transmission line and inputting the branched signal light to each of the optical receivers.
前記光パワーを減衰した前記信号光を偏波分離し、
偏波分離された偏波成分ごとに備えられ、共通の電源線を介して電源に接続されている光電変換素子によって、前記偏波成分それぞれの信号光を電気信号に変換して出力し、
前記電源線に流れる電流の変動を検出し、前記光パワーの減衰量を制御する制御信号を前記電流の変動の検出結果に基づいて生成し、
前記制御信号に基づいて、前記光パワーの減衰を行うことを特徴とする受信方法。 Attenuates the optical power of the input signal light,
Polarization separation of the signal light attenuated the optical power,
Provided for each polarization component that has undergone polarization separation, the photoelectric conversion element connected to the power supply via a common power line converts the signal light of each of the polarization components into an electrical signal and outputs it,
Detecting a variation in the current flowing through the power line, and generating a control signal for controlling the attenuation amount of the optical power based on the detection result of the variation in the current;
A receiving method, wherein the optical power is attenuated based on the control signal.
前記光電変換素子において前記経路から出力される信号光を前記電気信号に変換することを特徴とする請求項6に記載の受信方法。 The separated signal light for each polarization component and local light are respectively combined by paths whose phases are different from each other by 90 degrees,
The receiving method according to claim 6, wherein the photoelectric conversion element converts the signal light output from the path into the electric signal.
前記電流の変動の検出結果と前記局発光の光パワーに基づいて前記制御信号を生成することを特徴とする請求項7に記載の受信方法。 Monitoring the optical power of the local light,
The receiving method according to claim 7, wherein the control signal is generated based on a detection result of the current fluctuation and an optical power of the local light.
分離された前記信号光ごとに光パワーを減衰し、前記光パワーを減衰した前記信号光を偏波分離し、前記光電変換素子によって、前記偏波成分それぞれの信号光を電気信号に変換することを特徴とする請求項6から9いずれかに記載の受信方法。 Wavelength multiplexed signal received via the transmission line is separated into signal light of each channel,
Optical power is attenuated for each of the separated signal lights, the signal light that has attenuated the optical power is polarized and separated, and the signal light of each of the polarization components is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion element. The reception method according to claim 6, wherein:
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