CN102742183A - 光接收器 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供一种在将DQPSK调制后的光信号解调成多级的相位调制信号的光接收器，其能够使用1个干涉计进行解调。在将DQPSK调制后的光信号A解调成多级的相位调制信号的光接收器中，具备：干涉单元（2），将DQPSK调制后的光信号分支成2个分支光，使至少一方的分支光延迟以使2个分支光具有规定相位差，且使至少一方的分支光的偏振波面旋转以使2个分支光的偏振波面成为正交关系，之后，对2个分支光进行合波；分波调整单元（3~5），对来自该干涉单元的输出光进行分波，并调整分波光的偏光面；检测单元（6、6’），检测从该分波调整单元输出的分波光的各光强度；所述光接收器基于该检测单元的各检测信号而生成I（In-phase）成分信号及Q（Quadrature）成分信号。

Description

光接收器

技术领域

本发明涉及光接收器，尤其是涉及将DQPSK调制后的光信号解调成多级的相位调制信号的光接收器。

背景技术

伴随着通信传输量的增大，在追求高速、大容量化的下一代长距离大容量光通信系统中，讨论了多值调制解调编码技术的导入。其中一个代表性的方式是差分四相相移键控（DQPSK调制，DifferentialQuadrature Phase Shift keying）方式。在该方式中，与以往的2值强度调制（OOK）方式相比，信号带域窄，能够实现频率利用效率的提高及传送距离的扩大，此外还可以期待高灵敏度化。

首先，四相相移键控（QPSK调制，Quadrature Phase Shift keying）方式对于由2位的数据构成的各符号“00”、“01”、“11”及“10”，分配“θ”、“θ+π/2”、“θ+π”及“θ+3π/2”。在此，“θ”是任意的相位。并且，接收器通过检测接收信号的相位，而使发送数据再生。作为比较容易实现QPSK调制方式的手段，有DQPSK调制方式，在DQPSK调制中，先发送的符号的值与接着发送的符号的值之间的载波的相位变化量（“0”、“π/2”、“π”及“3π/2”）被与发送信息的2位建立对应。因此，接收器通过检测相邻的2个符号间的相位差，而能够使发送数据再生。

如专利文献1或2所示，在对DQPSK调制后的光信号进行解调时，需要I（In-phase）信号生成用和Q（Quadrature）信号生成用这两个延迟干涉计，而且，需要高精度地解调相位差。然而，由于光接收器的周边温度等的影响，而延迟干涉计内的光路长度发生变化，相位不稳定，因此难以进行高精度的解调。而且，存在无法识别用哪个干涉计解调哪个信号成分等问题。而且，需要将使光信号分支而导入到2个干涉计为止的光路长度差、构成各干涉计的光路长度之差调整成最优，从而产生了控制系统极其复杂化的问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-295603号公报

专利文献2：日本特开2007-158852号公报

发明内容

本发明要解决的课题在于解决上述那样的问题，并提供一种在将DQPSK调制后的光信号解调成多级的相位调制信号的光接收器中能够使用1个干涉计进行解调的光接收器。

为了解决上述课题，本发明的第一方面涉及一种光接收器，将DQPSK调制后的光信号解调成多级的相位调制信号，其特征在于，具备：干涉单元，将DQPSK调制后的光信号分支成2个分支光，使至少一方的分支光延迟以使2个分支光具有规定相位差，且使至少一方的分支光的偏振波面旋转以使2个分支光的偏振波面成为正交关系，之后，对2个分支光进行合波；分波调整单元，对来自该干涉单元的输出光进行分波，并调整分波光的偏光面；检测单元，检测从该分波调整单元输出的分波光的各光强度；所述光接收器基于该检测单元的各检测信号而生成I成分信号及Q成分信号。

本发明的第二方面以第一方面记载的光接收器为基础，其特征在于，该分波调整单元包括：分波单元，将来自该干涉单元的输出光分波成4个分波光；相位差赋予单元，在通过该分波单元分波后的4个分波光中，对2个分波光的偏振波面赋予45度或225度的相位差，对另2个分波光的偏振波面赋予135度或315度的相位差；偏光元件，相对于以45度或225度赋予了相位差的2个分波光中的一方具有22.5度或202.5度的透射偏振波面，且相对于另一方具有112.5度或292.5度的透射偏振波面；偏光元件，相对于以135度或315度赋予了相位差的2个分波光中的一方具有22.5度或202.5度的透射偏振波面，且相对于另一方具有112.5度或292.5度的透射偏振波面。

本发明的光接收器可取得的各种相位差或透射偏振波面所对应的角度并不局限于权利要求书所明示的数值，也包括在能够实现本发明的目的的范围内从明示的数值稍偏离的值。

本发明的第三方面以第一方面记载的光接收器为基础，其特征在于，该分波调整单元包括：分波单元，将来自该干涉单元的输出光分波成2个分波光；相位差赋予单元，对通过该分波单元分波后的各分波光的偏振波面以不同的角度赋予相位差；分离单元，将该偏振波面不同的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光。

本发明的第四方面以第一方面记载的光接收器为基础，其特征在于，该分波调整单元包括：分波单元，将来自该干涉单元的输出光分波成2个分波光；相位差赋予单元，对通过该分波单元分波后的各分波光的偏振波面以相同的角度赋予相位差；分离单元，将该偏振波面相同的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光。

本发明的第五方面以第一方面记载的光接收器为基础，其特征在于，该分波调整单元包括：相位差赋予单元，对来自该干涉单元的输出光的偏振波面以规定角度赋予相位差；分波单元，将来自该相位差赋予单元的输出光分波成2个分波光；分离单元，将该分波后的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光。

本发明的第六方面以第一至第五方面中任一方面记载的光接收器为基础，其特征在于，将用于调整向该干涉单元入射的光波的偏振波面的角度的偏振波调整单元配置在该干涉单元之前的光路上。

本发明的第七方面以第一至第六方面中任一方面记载的光接收器为基础，其特征在于，该检测单元使用平衡受光元件（差动受光元件）。

本发明的第八方面以第一至第七方面中任一方面记载的光接收器为基础，其特征在于，在该干涉单元的分支光的光路上具有调整光路长度的光路长度调整单元，且所述光接收器具有基于该检测单元的检测信号来控制该光路长度调整单元的控制电路。

发明效果

根据本发明第一方面，一种光接收器，将DQPSK调制后的光信号解调成多级的相位调制信号，其具备：干涉单元，将DQPSK调制后的光信号分支成2个分支光，使至少一方的分支光延迟以使2个分支光具有规定相位差，且使至少一方的分支光的偏振波面旋转以使2个分支光的偏振波面成为正交关系，之后，对2个分支光进行合波；分波调整单元，对来自该干涉单元的输出光进行分波，并调整分波光的偏光面；检测单元，检测从该分波调整单元输出的分波光的各光强度；所述光接收器基于该检测单元的各检测信号而生成I成分信号及Q成分信号，因此，仅使用一个干涉单元，就能够对I成分信号及Q成分信号进行解调。而且，由于仅使用一个干涉单元，因此为了得到高精度的解调，干涉单元内的应调整的光路长度在一处就充分，从而能够大幅简化控制系统。

根据本发明第二方面，分波调整单元包括：分波单元，将来自该干涉单元的输出光分波成4个分波光；相位差赋予单元，在通过该分波单元分波后的4个分波光中，对2个分波光的偏振波面赋予45度或225度的相位差，对另2个分波光的偏振波面赋予135度或315度的相位差；偏光元件，相对于以45度或225度赋予了相位差的2个分波光中的一方具有22.5度或202.5度的透射偏振波面，且相对于另一方具有112.5度或292.5度的透射偏振波面；偏光元件，相对于以135度或315度赋予了相位差的2个分波光中的一方具有22.5度或202.5度的透射偏振波面，且相对于另一方具有112.5度或292.5度的透射偏振波面，因此根据来自上述一个干涉单元的输出光就能够容易地对I成分信号及Q成分信号进行解调。而且，能够以各阶段的多个光波成为互不相同的偏振波面的方式设定成最优，能够抑制接近的偏振波面干扰而信号发生劣化等弊害。

根据本发明第三方面，分波调整单元包括：分波单元，将来自干涉单元的输出光分波成2个；相位差赋予单元，对通过该分波单元分波后的各分波光的偏振波面以不同的角度赋予相位差；分离单元，将该偏振波面不同的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光，因此根据来自上述一个干涉单元的输出光，能够容易地对I成分信号及Q成分信号进行解调。

根据本发明第四方面，分波调整单元包括：分波单元，将来自干涉单元的输出光分波成2个分波光；相位差赋予单元，对通过该分波单元分波后的各分波光的偏振波面以相同的角度赋予相位差；分离单元，将该偏振波面相同的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光，因此根据来自上述一个干涉单元的输出光，能够容易地对I成分信号及Q成分信号进行解调。

根据本发明第五方面，分波调整单元包括：相位差赋予单元，对来自干涉单元的输出光的偏振波面以规定角度赋予相位差；分波单元，将来自该相位差赋予单元的输出光分波成2个分波光；分离单元，将该分波后的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光，因此根据来自上述一个干涉单元的输出光，能够容易地对I成分信号及Q成分信号进行解调。

根据本发明第六方面，将用于调整向该干涉单元入射的光波的偏振波面的角度的偏振波调整单元配置在该干涉单元之前的光路上，因此能够更准确地进行干涉单元中的偏振波面的旋转调整，从而能够更准确地实现2个分支光的偏振波面的正交关系。

根据本发明第七方面，检测单元使用平衡受光元件（差动受光元件），因此根据平衡受光元件的输出信号，能够容易地得到I成分信号及Q成分信号。

根据本发明第八方面，在干涉单元的分支光的光路上具有调整光路长度的光路长度调整单元，且光接收器具有基于该检测单元的检测信号来控制该光路长度调整单元的控制电路，因此即使在因光接收器的周边温度等的影响而干涉单元内的光路长度发生变化的情况下，也能够始终向最优的光路长度进行调整以实现高精度的解调。尤其是在本发明中，由于干涉单元为一个，因此光路长度的调整在一处即可，从而能够极为简化控制电路。

附图说明

图1是本发明的光接收器的简图。

图2是表示通过图1的相位差赋予单元a1及偏光元件a2的光波的偏振波状态等的表。

图3是表示通过图1的相位差赋予单元b1及偏光元件b2的光波的偏振波状态等的表。

图4是表示通过图1的相位差赋予单元c1及偏光元件c2的光波的偏振波状态等的表。

图5是表示通过图1的相位差赋予单元d1及偏光元件d2的光波的偏振波状态等的表。

图6是基于图2及3，说明平衡受光元件6的信号成分（I成分）的状态的表。

图7是基于图4及5，说明平衡受光元件6’的信号成分（Q成分）的状态的表。

图8是基于图6及7，将光信号的比特相位状态与I成分及Q成分的状态进行对比的表。

图9是表示分波调整单元的第二实施例的图。

图10是表示分波调整单元的第三实施例的图。

图11是说明椭圆角ε、旋转角度A的定义的图。

具体实施方式

以下，使用优选例，详细说明本发明。

本发明如图1所示，在将DQPSK调制后的光信号A解调成多级的相位调制信号的光接收器中，其特征在于，具备：干涉单元2，其使DQPSK调制后的光信号分支成2个，使至少一方的分支光延迟以使2个分支光具有规定相位差，且使至少一方的分支光的偏振波面旋转以使2个分支光的偏振波面成为正交关系，之后，使2个分支光进行合波；分波调整单元（3~5），其对来自该干涉单元的输出光进行分波，并调整分波光的偏光面；检测单元6、6’，其检测从该分波调整单元输出的分波光的各光强度；所述光接收器基于该检测单元的各检测信号而生成I（In-phase）成分信号及Q（Quadrature）成分信号。

本发明的光接收器的特征在于，为了进行I成分信号及Q成分信号的解调所需的干涉计如图1所示，仅由一个干涉单元2构成。干涉单元2的结构能够将为了实现如下的功能所需的光学部件进行任意组合。

（1）将DQPSK调制后的光信号分支成2个

（2）使至少一方的分支光延迟以使2个分支光具有规定相位差

（3）使至少一方的分支光的偏振波面旋转以使2个分支光的偏振波面成为正交关系

（4）维持上述（2）及（3）的状态并对2个分支光进行合波

作为实现上述功能的方法，如图1所示，在通过分支部21分支后的分支波导的一方形成延迟波导22，在另一方的分支波导设置使偏振波面旋转的波长板23。并且，设置用于对分别通过延迟波导22和波长板23的光波进行合波的合波部24。

本发明的光接收器的干涉单元2不局限于图1的结构，也可以构成为，在另一分支波导也设置延迟波导22，通过2个延迟波导，结果是能够实现规定的相位差。而且，关于使偏振波面旋转的波长板23，也可以构成为，在另一分支波导也设置波长板23，通过2个波长板，结果是2个分支光的偏振波面成为正交关系。

作为延迟波导22，可以构成作为具有延迟所需的长度的光波导，但也可以构成为对光波导的局部的折射率进行高折射率化或低折射率化，从而在分支波导之间产生相对性的延迟。

延迟的规定的相位差通常设定成传送的信号的1比特的相位差。

为了将偏振波面形成为正交关系，通常对波长板23利用1/2波长板。本发明的光接收器并未限定为波长板，如果是取代波长板而使法拉第元件等的偏振波面旋转的单元，则能够采用各种元件。

干涉单元2可以利用如下各种方法：通过利用了光束分离器、反射镜等的空间光学系统来构成的方法；通过由利用了光耦合器、光纤等的光波导所形成的光学系统来构成的方法；还有利用在铌酸锂等的具有电光学效果的基板等各种基板的表面上形成的光波导，在同一基板上作为集成光学系统构成的方法等。而且，也可以根据需要将图1所示的各种光学元件组合而构成作为单一的光学部件。

在图1中，将用于调整向干涉单元2入射的光波B的偏振波面的角度的偏振波调整单元（偏振波控制器）1配置在该干涉单元2之前的光路上。图1的符号A的上侧图示的2个箭头表示偏振波面的角度，实线的箭头表示前比特相位的偏振波面，虚线的箭头表示接着前比特相位的下一个比特相位（次比特相位）的偏振波面。

如图1所示，通过偏振波调整单元1，在向光接收器入射的光波A的偏振波面向干涉单元2入射之前，如光波B那样偏振波面向规定的方向对齐，因此能够更准确地进行干涉单元2中的偏振波面的旋转调整，能够更准确地实现2个分支光的偏振波面的正交关系。符号B的下侧图示的2个箭头与符号A相同。

向干涉单元2入射的光波（光信号）B分支成2个，一方的分支光通过延迟波导22而比另一方的分支光（通过1/2波长板23的光波）延迟与1比特相当的相位量。而且，通过1/2波长板23的光波的偏振波面旋转90度。其结果是，通过合波部24合波后的分支光如符号C的下侧图示那样，通过了延迟波导22的前比特相位的光波（实线箭头）与通过了波长板23且偏振波面旋转了90度的次比特相位的光波（虚线箭头）重合。

在图1中，分波调整单元包括：将来自干涉单元的输出光分波成4个的分波单元3；在通过该分波单元分波后的4个分波光中，对2个分波光的偏振波面赋予45度或225度的相位差（通过a1、b1），对另2个分波光的偏振波面赋予135度或315度的相位差（通过c1、d1）的相位差赋予单元4；相对于以45度或225度赋予了相位差的2个分波光中的一方（通过a2）具有22.5度或202.5度的透射偏振波面，且相对于另一方（通过b2）具有112.5度或292.5度的透射偏振波面的偏光元件5；相对于以135度或315度赋予了相位差的2个分波光中的一方（通过c2）具有22.5度或202.5度的透射偏振波面，且相对于另一方（通过d2）具有112.5度或292.5度的透射偏振波面的偏光元件5，因此，能够从来自上述一个干涉单元的输出光容易地解调I成分信号及Q成分信号。而且，能够以各阶段的多个光波成为互不相同的偏振波面的方式设定成最优，从而能够抑制接近的偏振波面相互干绕而信号发生劣化等的弊害。

合波光C通过分波单元3分成4个分波光。分波单元可将光束分离器、光耦合器、以及在具有电光学效果的基板等的基板表面形成的分支波导分别组合多个而构成。但是，由分波单元3分波出的分波光通过之后的相位差赋予单元4和偏光元件5等准确地控制偏振波面的状态，因此分波单元3也需要通过具有将偏振波面保持为一定的结构的光学系统来构成。

4个分波光向相位差赋予单元4入射，其中的2个分波光的偏振波面通过相位差赋予单元a1、b1而以45度或225度中的任一个角度赋予相位差。a1和b1既可以是相同角度的相位差，也可以是不同角度的相位差（以下，关于在另一相位差赋予单元、另一偏光元件中设定的规定角度也相同。）。而且，另2个分波光的偏振波面通过相位差赋予单元c1、d1而以135度或315度中的任一个角度赋予相位差。各相位差的角度并未特别限定，但优选与I成分信号对应的光波（2个分波光）和与Q成分信号对应的光波（2个分波光）设定成通过相位差赋予单元赋予的光波的偏振波面成为相互正交的状态。由此，能够抑制接近的偏振波面干扰而信号发生劣化等弊害，并且能够从光信号中更高效地提取必要的成分。

具体而言，各相位差赋予单元a1、b1使偏振波面旋转成45度或225度中的任一个作为规定角度。而且，相位差赋予单元c1、d1使相位差的角度旋转成135度或315度中的任一个。作为这种相位差赋予单元，例如，可以优选利用1/4波长板等。

另外，相位差赋予单元a1、b 1（或c1、d1）在使偏振波面均旋转相同角度时，也能够利用一个波长板构成2个相位差赋予单元。而且，虽然利用分波单元3分成4个分波光，但也可以首先分成2个分波光，在经过相位差赋予单元之后，再分波成2个分波光。

利用相位差赋予单元使偏振波面旋转了规定角度的分波光通过透射偏振波面不同的2个偏光元件5。利用该偏光元件5，提取与各透射偏振波面对应的分波光。形成2个偏光元件a2、b2（或c2、d2）的透射偏振波面所成的角度为了准确地把握分波光的向量成分，而优选为90度，但本发明未必限定于此。

作为偏光元件的透射面的角度，偏光元件a2、c2可以设定22.5度或202.5度，偏光元件b2、d2可以设定112.5度或292.5度。需要说明的是，本发明的光接收器可取得的各种相位差、透射偏振波面所对应的角度并不局限于明示的数值，在能够实现本发明的目的的范围内，当然也可以选择从明示的数值稍偏离的值。

从偏光元件5射出的光波为了检测光强度而向受光元件6、6’入射，根据需要而通过放大器7、7’将检测信号放大。受光元件也可以对应于各偏光元件a2~d2而独立设置，将各受光元件的检测信号进行适当比较，判别信号成分，但也可以如图1所示，通过利用平衡（差动）受光元件，而省略信号成分的判别电路。

通过作为相位差赋予单元4的a1及b1使偏振波面旋转45度（或225度）并在作为偏光元件5的a2和b2分别设置22.5度（或202.5度）和112.5度（或292.5度）的透射偏振波面时，从平衡受光元件6输出的信号成为I成分信号。而且，通过作为相位差赋予单元4的c1及d1使偏振波面旋转135度（或315度（-45度））并在作为偏光元件5的c2和d2分别设置22.5度（或202.5度）和112.5度（或292.5度）的透射偏振波面时，从平衡受光元件6’输出的信号成为Q成分信号。

接下来，对分波调整单元的另一实施例进行说明。

图9所示的分波调整单元包括：将来自干涉单元的输出光分波成2个的分波单元30；对通过该分波单元分波后的各分波光的偏振波面以不同的角度赋予相位差的相位差赋予单元40、41；将该偏振波面不同的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光的分离单元50、51。从分离单元输出的4个光波向受光元件60~61入射，而输出与各光波的光强度对应的检测信号。

相位差赋予单元40、41可以利用1/4波长板，相位差赋予单元40中的相位差的角度可以选择45度或225度，另一方的相位差赋予单元41中的相位差的角度选择135度或315度。

分离单元50、51可以利用偏光光束分离器（PBS），作为偏光角，能够选择22.5度或202.5度中的任一个。

图10所示的分波调整单元包括：将来自干涉单元的输出光分波成2个的分波单元30；对通过该分波单元分波后的各分波光的偏振波面以相同的角度赋予相位差的相位差赋予单元40；将该偏振波面相同的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光的分离单元52、53。

另外，在图10中，也可以将分波单元（e）与相位差赋予单元（f）的顺序调换，而形成如下的分波调整单元，该分波调整单元包括：对来自干涉单元的输出光的偏振波面以规定角度赋予相位差的相位差赋予单元；将来自该相位差赋予单元的输出光分波成2个的分波单元；将该分波后的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光的分离单元。

相位差赋予单元（f）、分离单元（g）及（h）中的偏振波与主轴的角度如表1所示能够选择各种值，作为结果，相位差赋予单元（f）可以选择45度、135度、225度、或315度，分离单元（g）可以选择90±22.5度、180±22.5度、270±22.5度、或360±22.5度，分离单元（h）可以选择22.5度、112.5度、202.5度、或292.5度。

[表1]

选择例	相位差赋予单元f	分离单元g	分离单元h
				1	45	90±22.5	22.5
2	45	180±22.5	112.5
				3	45	270±22.5	202.5
4	45	360±22.5	292.5
				5	135	90±22.5	22.5
6	135	180±22.5	112.5
				7	135	270±22.5	202.5
8	135	360±22.5	292.5
				9	225	90±22.5	22.5
10	225	180±22.5	112.5
				11	225	270±22.5	202.5
12	225	360±22.5	292.5
				13	315	90±22.5	22.5
14	315	180±22.5	112.5
				15	315	270±22.5	202.5
16	315	360±22.5	292.5

在此，在理论上求出受光元件的受光功率。在设相位差赋予单元为±45°的1/4λ波长板时，其斯托克斯矩阵在设偏光元件旋转角度为φ时，由式（1）表示。

[数学式1]

$\frac{1}{\sqrt{2}}\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\φ}& -\sin \mathrm{\φ}\\ \sin \mathrm{\φ}& \cos \mathrm{\φ}\end{array}\right)\frac{1}{\sqrt{2}}\left(\begin{array}{cc}1-j& 0\\ 0& 1+j\end{array}\right)\frac{1}{\sqrt{2}}\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\φ}& \sin \mathrm{\φ}\\ -\sin \mathrm{\φ}& \cos \mathrm{\φ}\end{array}\right)=\frac{1}{\sqrt{2}}\left(\begin{array}{cc}1& \stackrel{-}{+}j\\ \stackrel{-}{+j}& 1\end{array}\right)...\left(1\right)$

接着，具有倾斜的检光元件的斯托克斯矩阵成为下式（2），而且，将通常的椭圆偏光以向量显示时，成为下式（3）。其中，ε为椭圆角，A为旋转角度，由图11所示那样的定义来表现。

[数学式2]

$\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\φ}& -\sin \mathrm{\φ}\\ \sin \mathrm{\φ}& \cos \mathrm{\φ}\end{array}\right)\left(\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 0\end{array}\right)\frac{1}{\sqrt{2}}\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\φ}& \sin \mathrm{\φ}\\ -\sin \mathrm{\φ}& \cos \mathrm{\φ}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}{\cos }^2\mathrm{\φ}& \cos \mathrm{\φ}*\sin \mathrm{\φ}\\ \cos \mathrm{\φ}*\sin \mathrm{\φ}& {\sin }^2\mathrm{\φ}\end{array}\right)...\left(2\right)$

[数学式3]

$\left(\begin{array}{c}\cos \mathrm{\ϵ}*\cos A+j*\sin \mathrm{\ϵ}*\sin A\\ \cos \mathrm{\ϵ}*\sin A-j*\sin \mathrm{\ϵ}*\cos A\end{array}\right)...\left(3\right)$

使用以上各式，受光元件60、61接受的功率成为式（4），同样地，受光元件62、63接受的功率成为式（5）。

[数学式4]

|Et|²＝|Eoy|²+|Eox|²＝0.5*(1-sin2ε*cos2φ+sin2φ*sin2A*cos2ε)

                                                  ·····(4)

[数学式5]

|Et|²＝|Eoy|²+|Eox|²＝0.5*(1+sin2ε*cos2φ+sin2φ*sin2A*cos2)

                                                 ·····(5)

接下来，图2至8表示通过图1中的各光学元件的光波的状态的变化及利用受光元件检测出的相对的输出值、以及基于平衡受光元件的逻辑判定结果。

图2至5中，在前比特相位（实线箭头）全部设为0，且次比特相位（虚线箭头）选择0、π/2、π及3π/2这4个状态时，通过分波单元3刚分支成4个之后的偏振波状态（参照“刚分支成4个之后”一栏）、通过了相位差赋予单元（a1~d1）的光波的偏振波状态（参照“相位差赋予单元后”一栏）、以及经过了偏光元件（a2~d2）的光波的振幅值示于“偏光元件后”一栏。例如，“偏光元件a2后”相当于ε=0°，A=45°，代入到上述各式时，成为0.92。如此，求出图2那样的输入振幅。

图6（图7）示出使透射了各偏光元件a2、b2（c2、d2）的光波进入平衡受光元件6（6’）时作为I成分（Q成分）而输出的检测信号（参照“输出电流”一栏）。而且，“偏光元件a2后”与“偏光元件b2后”之间的不等号用于表示两者的输出电流的大小。而且，图8基于图6及7表示前比特相位和次比特相位的信号状态的变化所对应的、I成分和Q成分的信号状态的变化，容易理解DQPSK调制中的I成分及Q成分被准确地解调。

本发明的光接收器可以在干涉单元2的分支光的光路上设置调整光路长度的光路长度调整单元（未图示）。作为光路长度调整单元，可以采用有意地使基板的温度变化的光路长度调整单元、在具有电光学效果的基板上设置光波导并使施加给该光波导的电场的强度可变的光路长度调整单元等。

并且，也可以设置控制电路（未图示），该控制电路基于来自图1所示的检测单元、例如平衡受光元件6、6’或对应于各偏光元件而分别设置的受光元件的检测信号，来控制上述光路长度调整单元。具体而言，可以采用以在光信号为规定的状态时使个别的检测信号的值成为最大或最小的方式控制光路长度调整单元的方法等各种方法。

通过具有这种结构，即使在由于光接收器的周边温度等的影响而干涉单元内的光路长度发生了变化的情况下，也能够始终向最优的光路长度进行调整以能够进行高精度的解调。尤其是在本发明中，由于干涉单元为一个，因此光路长度的调整仅在一处即可，从而控制电路也能够极其简单。

产业实用性

如以上说明那样，根据本发明，能够在将DQPSK调制后的光信号解调成多级的相位调制信号的光接收器中，提供一种能够使用1个干涉计进行解调的光接收器。

标号说明

1 偏振波调整单元

2 干涉单元

3、30 分波单元

4、40、41 相位差赋予单元

5 偏光元件

6、6’ 平衡受光元件

7、7’ 放大器

21 分支部

22 延迟波导

23 波长板

24 合波部

50~53 分离单元（偏光光束分离器）

60~63 受光元件

Claims (8)

1.一种光接收器，将DQPSK调制后的光信号解调成多级的相位调制信号，其特征在于，具备：

干涉单元，将DQPSK调制后的光信号分支成2个分支光，使至少一方的分支光延迟以使2个分支光具有规定相位差，且使至少一方的分支光的偏振波面旋转以使2个分支光的偏振波面成为正交关系，之后，对2个分支光进行合波；

分波调整单元，对来自该干涉单元的输出光进行分波，并调整分波光的偏光面；

检测单元，检测从该分波调整单元输出的分波光的各光强度，

所述光接收器基于该检测单元的各检测信号而生成I成分信号及Q成分信号。

2.根据权利要求1所述的光接收器，其特征在于，

该分波调整单元包括：

分波单元，将来自该干涉单元的输出光分波成4个分波光；

相位差赋予单元，在通过该分波单元分波后的4个分波光中，对2个分波光的偏振波面赋予45度或225度的相位差，对另2个分波光的偏振波面赋予135度或315度的相位差；

偏光元件，相对于以45度或225度赋予了相位差的2个分波光中的一方具有22.5度或202.5度的透射偏振波面，且相对于另一方具有112.5度或292.5度的透射偏振波面；

偏光元件，相对于以135度或315度赋予了相位差的2个分波光中的一方具有22.5度或202.5度的透射偏振波面，且相对于另一方具有112.5度或292.5度的透射偏振波面。

3.根据权利要求1所述的光接收器，其特征在于，

该分波调整单元包括：

分波单元，将来自该干涉单元的输出光分波成2个分波光；

相位差赋予单元，对通过该分波单元分波后的各分波光的偏振波面以不同的角度赋予相位差；

分离单元，将该偏振波面不同的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光。

4.根据权利要求1所述的光接收器，其特征在于，

该分波调整单元包括：

分波单元，将来自该干涉单元的输出光分波成2个分波光；

相位差赋予单元，对通过该分波单元分波后的各分波光的偏振波面以相同的角度赋予相位差；

分离单元，将该偏振波面相同的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光。

5.根据权利要求1所述的光接收器，其特征在于，

该分波调整单元包括：

相位差赋予单元，对来自该干涉单元的输出光的偏振波面以规定角度赋予相位差；

分波单元，将来自该相位差赋予单元的输出光分波成2个分波光；

分离单元，将该分波后的各分波光再分离成具有不同的偏振波面的成分的2个分波光。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的光接收器，其特征在于，

将用于调整向该干涉单元入射的光波的偏振波面的角度的偏振波调整单元配置在该干涉单元之前的光路上。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的光接收器，其特征在于，

该检测单元使用平衡受光元件。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的光接收器，其特征在于，

在该干涉单元的分支光的光路上具有调整光路长度的光路长度调整单元，且所述光接收器具有基于该检测单元的检测信号来控制该光路长度调整单元的控制电路。

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