JP5169710B2 - 光受信装置および分散補償シーケンス制御方法 - Google Patents
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Description
RZ−DQPSK受信処理部72は、光信号の位相変調の情報を強度変調の情報に復元する遅延干渉計72−1、72−2と、光信号を電気信号に変換する光検波器72aとを含み、分散補償後の光信号のRZ−DQPSK復調処理を行って、光信号を電気信号のデータに変換する。データ出力部73は、受信データを所定のフォーマットの形式に変換して次段へ出力する。
図1は本実施形態にかかる光受信装置の構成図である。光受信装置1は、波長単位に光信号を受信するトランスポンダに該当し、VDC(可変分散補償器)1a、復調部10、データ再生部20、エラー検出部1bおよび制御部30から構成され、変調された光信号の受信処理を行う。
制御部30は、光受信装置1の動作の全体制御を行う構成ブロックである。制御としては例えば、遅延干渉計11−1、11−2に光位相を設定する制御を行ったり、または分散補償値をVDC1aに設定する制御を行ったりする。
光源53は、連続光を出射する。分岐部Caは、連続光を2分岐して、分岐された一方の光を位相変調器52aに入力し、他方の光をπ/2移相部54に入力する。π/2移相部54は、光の電界の位相をπ/2移相して、位相変調器52bに入力する。ここで、π/2移相部54と位相変調器52bの順番は逆であってもよく、またπ/2移相部54による移相量は−π/2であってもよい。
=A(t)・exp(−jθ(t))・exp(jωt)・・・(1b)
式(1b)のA(t)・exp(−jθ(t))の部分を複素平面で図示したものがフェーズダイアグラム(位相図)である。
すると、遅延干渉計60a、60bの光位相設定がロックしたものとして光位相設定制御を停止するが、CDRロック範囲外であるため、クロックを抽出できず主信号の再生には至らなくなる。
図13は光受信装置1の構成を示す図である。光受信装置1は、VDC1a、復調部10、データ再生部20、OTN部1b−1および制御部30から構成される。
分岐部C1は、VDC1aから出力された単一波長の光信号を2つのチャネルに分岐し、分岐した光信号をそれぞれ遅延干渉計11−1、11−2へ出力する。なお、遅延干渉計11−1側をAアーム、遅延干渉計11−2側をBアームとも表現する。
〔S1〕制御部30は、光ファイバ伝送により生じた波長分散を補償するために、あらかじめ異なる複数の分散補償値をメモリに保持しておく。例えば、分散補償値D1=0、D2=−200、D3=−400、D4=−600、D5=−800が登録されているものとする(単位の記載は省略する)。
〔S4〕制御部30は、遅延干渉計11−1、11−2に対して、一定時間内に光位相設定が完了したか否かを判別する。すなわち、制御部30は、タイマを有しており、一定時間内にモニタ値m1、m2がともに0となるか否かを判別する。一定時間内に光位相設定が完了した場合(モニタ値m1、m2がともに0の場合)はステップS5に移行し(分散補償値をスイープさせる可変制御へ移行し)、一定時間内に光位相設定が完了しない場合(モニタ値m1、m2のどれか一方でも0にならない場合)はステップS2へ戻る。
〔S6〕スイープ範囲内でデータ再生部20が正常動作する分散補償値があるか否か(データ再生部20からクロックck1、ck2を受信できるか否か)を判別する。
ステップS4で遅延干渉計11−1、11−2のロック待ちとなる。ここで、伝送路分散値が+650ps/nmでVDC1aの設定値が0なので、遅延干渉計11−1、11−2に入力される残留分散値は+650ps/nmとなる。
〔S1a〕制御部30は、装置起動時、バックアップ値があるか否かを判別する。バックアップ値がない場合はステップS1へいき、バックアップ値がある場合はステップS1bへいく。なお、バックアップ値がない場合は、ステップS4、S5で判断がNoの場合はステップS1aに戻る以外は、図14のフローと同じになるので説明は省略する。
このように、装置運用中の分散補償値を保持しておき、再起動時には、保持しておいた分散補償値からシーケンス制御を開始する。これにより、電源断などが生じた後の再起動時には、適切な分散補償値が即時にVDC1aに設定されることになり、信号疎通に要する時間を短縮化することが可能になる。
上記では、分散トレランス特性が−800ps/nm〜+500ps/nmであり、幅が400ps/nmの範囲で1E−9以下のエラー特性が得られるとした場合には、登録する分散補償値を0、−400、+400、−800の値とし、スイープ範囲をそれぞれ−200ps/nm〜+200ps/nmとすることにより、分散トレランス特性の範囲内で、すべての分散値をカバーすることが可能になる。なお、図16に対応する光位相設定のロック範囲およびクロック抽出制御のロック範囲を図17に示す。
1a 可変分散補償器(VDC)
1b エラー検出部
10 復調部
11−1、11−2 遅延干渉計
12 光検波器
20 データ再生部
30 制御部
Claims (6)
- 変調された光信号の受信処理を行う光受信装置において、
前記光信号を受信して、与えられた分散補償値により、前記光信号の分散補償を行う可変分散補償器と、
分散補償後の前記光信号の位相変調の情報を強度変調の情報にする遅延干渉計と、強度変調された前記光信号の検波を行って、前記光信号を電気信号に変換する光検波器とを含む復調部と、
前記電気信号からクロックを抽出し、データを再生するデータ再生部と、
前記遅延干渉計に光位相を設定する機能と、前記分散補償値を前記可変分散補償器に設定する機能とを持つ制御部と、
を備え、
前記制御部は、
装置起動時に、前記遅延干渉計に前記光位相が設定されたことを認識したにもかかわらず、一定時間内に前記データ再生部が正常動作しない場合には、前記光位相の誤設定がなされたものとみなし、
前記遅延干渉計に前記光位相が正常設定されて、かつ前記データ再生部の正常動作を認識するまで、異なる前記分散補償値を順次設定する分散補償シーケンス制御を行い、
前記制御部は、
登録されたk(kは2以上の自然数)個の異なる値の前記分散補償値を保持し、1つの前記分散補償値を分散補償値Dkと表す場合、
装置起動時に、分散補償値Dp(1≦p≦k:pは自然数)を前記可変分散補償器に設定し、
前記遅延干渉計に対して前記光位相の設定が完了したことを示す、光位相設定のロック状態に関して、前記光位相設定のロック状態を一定時間内に認識するか否かの判別処理である第1の判別処理を行い、
前記光位相設定がロックしない場合には、登録された他の分散補償値Dq(q≠p、1≦q≦k:qは自然数)を設定して、前記第1の判別処理を繰り返し行い、
分散補償値Dr(1≦r≦k:rは自然数)で、前記光位相設定がロックした場合には、前記分散補償値Drを一定範囲内で可変させ、
前記データ再生部から前記クロックが抽出されたことを示す、クロック抽出制御のロック状態に関して、前記クロック抽出制御のロック状態を一定時間内に認識するか否かの判別処理である第2の判別処理を行い、
前記クロック抽出制御がロックしない場合には、前記光位相設定が誤ロックしているものとみなして、登録された他の分散補償値Ds(s≠r、1≦s≦k:sは自然数)を設定して、前記第1の判別処理および第2の判別処理を繰り返し行い、
分散補償値Dt(1≦t≦k:tは自然数)で、前記クロック抽出制御がロックした場合には、前記データ再生部から出力された前記データのエラー結果が最小となるように、前記分散補償値Dtの微調整を行って、前記可変分散補償器に設定することで、前記分散補償シーケンス制御を完了する、
ことを特徴とする光受信装置。 - 前記データ再生部から出力された前記データのエラー検出・訂正を行うエラー検出部をさらに有し、
前記制御部は、設定した前記分散補償値によって、前記遅延干渉計に前記光位相が設定されて、かつ前記データ再生部の正常動作を認識した後は、エラーが最小となるように、前記分散補償値を微調整することを特徴とする請求項1記載の光受信装置。 - 前記制御部は、装置運用中の前記分散補償値を保持しておき、再起動時には、保持しておいた前記分散補償値から前記分散補償シーケンス制御を開始することを特徴とする請求項1記載の光受信装置。
- 変調された光信号を受信して分散補償を行う分散補償シーケンス制御方法において、
可変分散補償器は、前記光信号を受信して、与えられた分散補償値により、前記光信号の分散補償を行い、
復調部は、分散補償後の前記光信号の位相変調の情報を強度変調の情報にする遅延干渉計と、強度変調された前記光信号の検波を行って、前記光信号を電気信号に変換する光検波器とを含んで、受信信号の復調を行い、
データ再生部は、前記電気信号からクロックを抽出し、データを再生し、
制御部は、前記遅延干渉計に光位相を設定する機能と、前記分散補償値を前記可変分散補償器に設定する機能とを有し、
前記制御部は、
装置起動時に、前記遅延干渉計に前記光位相が設定されたことを認識したにもかかわらず、一定時間内に前記データ再生部が正常動作しない場合には、前記光位相の誤設定がなされたものとみなし、
前記遅延干渉計に前記光位相が正常設定されて、かつ前記データ再生部の正常動作を認識するまで、異なる前記分散補償値を順次設定する分散補償シーケンス制御を行い、
前記制御部は、
登録されたk(kは2以上の自然数)個の異なる値の前記分散補償値を保持し、1つの前記分散補償値を分散補償値Dkと表す場合、
装置起動時に、分散補償値Dp(1≦p≦k:pは自然数)を前記可変分散補償器に設定し、
前記遅延干渉計に対して前記光位相の設定が完了したことを示す、光位相設定のロック状態に関して、前記光位相設定のロック状態を一定時間内に認識するか否かの判別処理である第1の判別処理を行い、
前記光位相設定がロックしない場合には、登録された他の分散補償値Dq(q≠p、1≦q≦k:qは自然数)を設定して、前記第1の判別処理を繰り返し行い、
分散補償値Dr(1≦r≦k:rは自然数)で、前記光位相設定がロックした場合には、前記分散補償値Drを一定範囲内で可変させ、
前記データ再生部から前記クロックが抽出されたことを示す、クロック抽出制御のロック状態に関して、前記クロック抽出制御のロック状態を一定時間内に認識するか否かの判別処理である第2の判別処理を行い、
前記クロック抽出制御がロックしない場合には、前記光位相設定が誤ロックしているものとみなして、登録された他の分散補償値Ds(s≠r、1≦s≦k:sは自然数)を設定して、前記第1の判別処理および第2の判別処理を繰り返し行い、
分散補償値Dt(1≦t≦k:tは自然数)で、前記クロック抽出制御がロックした場合には、前記データ再生部から出力された前記データのエラー結果が最小となるように、前記分散補償値Dtの微調整を行って、前記可変分散補償器に設定することで、前記分散補償シーケンス制御を完了する、
ことを特徴とする分散補償シーケンス制御方法。 - 前記データ再生部から出力された前記データのエラー検出・訂正を行うエラー検出部をさらに有し、
前記制御部は、設定した前記分散補償値によって、前記遅延干渉計に前記光位相が設定されて、かつ前記データ再生部の正常動作を認識した後は、エラーが最小となるように、前記分散補償値を微調整することを特徴とする請求項4記載の分散補償シーケンス制御方法。 - 前記制御部は、装置運用中の前記分散補償値を保持しておき、再起動時には、保持しておいた前記分散補償値から前記分散補償シーケンス制御を開始することを特徴とする請求項4記載の分散補償シーケンス制御方法。
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