CN103229439A - 光通信系统、光发送器及转发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在光OFDM通信系统中降低光接收器的所需频带的技术。按照OFDM的每个码元时间交替地发送不同的频谱的光OFDM信号，在将该光用光纤传送后，用延迟时间等于1码元时间的延迟干涉仪和平衡型直接检波接收器进行光电转换并接收。

Description

光通信系统、光发送器及转发器

技术领域

本发明涉及光通信系统、光发送器及转发器(transponder)，特别涉及使用多载波的光OFDM通信系统，更具体地讲，涉及在光OFDM（OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用）通信系统中降低光接收器的所需频带宽度的光通信系统、光发送器及转发器。

背景技术

目前实用化的光通信系统的多数采用了使用光的强度的2值的调制解调技术。具体而言，在发送侧将数字信息的“0”和“1”转换为光的强度的开启、关闭(ON/OFF)，向光纤发送，将在光纤中已传播的光在接收侧进行光电转换，将原来的信息复原。近年来，随着因特网的爆发性的普及，对光通信系统要求的通信容量飞跃性地提高。对于通信容量的大容量化的需求，到目前为止，通过使光的开启、关闭的速度、即调制速度上升来应对。但是，在使该调制速度上升而实现大容量化的方法中，一般有以下所述的课题。

有如果使调制速度上升则被光纤的色散所限制的可传送的距离变短的课题。一般被色散限制的传送距离按比特率的平方变短。即，如果比特率成为2倍，则受色散限制的传送距离成为1/4。同样，还有如果使调制速度上升则受光纤的偏振色散限制的可传送的距离变短的课题。一般而言，如果比特率成为2倍，则受偏振色散限制的传送距离成为1/2。如果具体地表示色散的影响，则如果以比特率10Gbps使用单模光纤，则受色散限制的传送距离是60km，但如果成为比特率为40Gbps的系统，则其距离变短为约4km。进而，在下一代的100Gbps系统的情况下，受色散限制的传送距离成为0.6km，这样不能实现传送距离为500km左右的主干光通信系统。为了构建超高速的主干光通信系统，目前为了抵消传送路径的色散而将具有负的色散的所谓色散补偿光纤的特殊的光纤设置在中继器或收发机中。该特殊光线较昂贵，此外需要决定设置在收发机或光中继器内部中的色散补偿光纤的量的高级的设计，这两者推升了光通信系统的价格。

所以，最近，作为使通信容量增加的光调制解调方式，使用OFDM技术的光通信系统的研究受到关注。OFDM技术是通过将在1码元(symbol)时间内相互正交的、即具有1码元时间的倒数的整数倍的频率的许多正弦波（将其称作子载波）的各自的振幅和相位设定为规定的值，由此来搭载（调制）信息，用将这些子载波聚束后的信号将载波（输送波）调制并发送的技术。该OFDM技术在电话局与家庭之间通信的VDSL（Very high bitrate Digital Subscriber Line，超高比特率数字用户线路）系统、或家庭内的电力线通信系统、还有地面波数字TV系统中使用而实用化。进而，在下一代的便携电话系统中也计划使用。

光OFDM通信系统是以光为载波、采用OFDM技术的通信系统。在OFDM技术中，如上述那样使用许多子载波，进而，各个子载波的调制方式例如可以采用4－QAM、8－PSK或16－QAM等多级调制方式，所以1码元时间与比特率的倒数相比非常长。作为其结果，受上述色散或偏振色散限制的传送距离与在光通信系统中设想的传送距离（例如在国内的主干系统中是500km）相比足够长，不需要上述色散补偿光纤。结果，有可能能够实现低成本光通信系统。

使用直接检波接收方式的光通信系统与无线通信系统不同，接收到的光电流与光的电场的绝对值的平方成比例（另一方面，在无线通信系统中，流到接收天线中的电流与电场成比例）。因为该特征，所以在使用直接检波接收方式的光OFDM通信中，发生在无线OFDM通信中没有的课题。即，由于接收到的光电流与光电场的绝对值的平方成比例，所以有子载波间的差拍信号(beat signal)与本来的信号发生干涉的课题。将该课题以下称作子载波间差拍干涉。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Brendon J.C.Schmidt，Arthur J.Lowery and Liang B.Du，“Low Sampling Rate Transmitter for Direct－Detection Optical OFDM”，OFC/NFOEC2009，OWM4，2009

发明概要

发明要解决的课题

在以往的光OFDM通信中，进行了避免该子载波间差拍干涉的提案。该提案是作为从发送器发送的光信号而在子载波信号以外还同时发送载波、进而在这些载波与子载波信号之间在频率轴上设置保护带(guard band)的提案。将该光OFDM信号的频谱表示在图3中。观察该图也可知，将作为OFDM信号的多个子载波和载波同时发送，并且在载波与OFDM信号之间，在频率轴上设定了与OFDM信号的频带宽度（B）大致相等的宽度的保护带。将直接检波接收到该光OFDM信号的情况下的光电流的频谱表示在图4中。由该图可知，在本来应接收的信号（载波与子载波的差拍信号）的低频侧存在子载波间差拍信号，由于它们能够在频率轴上分离，所以对于接收特性没有表现出影响。这是在以往光OFDM通信中提案的、避免子载波间差拍干涉的方法。

在避免该子载波间差拍干涉的方法中有两个课题。首先，为了生成具有图3的频谱的光OFDM信号，在进行信号生成时需要也将载波包含在内，光发送器的高频电路、特别是数字模拟转换部（例如，相当于后述的图2的116、116－1）被要求超高速动作。这是第一课题。如果更具体地叙述，则本来能够以2B的速度生成基带OFDM信号，但在包括载波而生成信号的情况下需要以4B的速度动作。

第二课题是接收器的频带也被要求宽频带性。为了接收图4的光电流而将信号解调，需要多出保护带B的、宽频带的光电转换部。进而，模拟数字转换部（相当于后述的图11的221）也需要以超高速动作的电路。一般高速动作的电子电路非常昂贵，或者在最差的情况下、即在要实现的比特率过高的情况下将难以获得，系统不能实现。

提出了一个对于第一课题、即光发送器（特别是数字模拟转换部）的宽频带化的解决对策（非专利文献1），它是将载波在基带OFDM信号的生成后进行相加的方法。

非专利文献1所记述的技术是为了避免第一课题、即光发送器的数字模拟转换部的高速化的技术。对于第二课题、即光接收器特别是光电转换部或模拟数字转换部的宽频带化及高速化的对策依然是未解决。

发明内容

本发明是鉴于以上的问题而做出的，目的是提供一种在光OFDM通信系统中能够不受子载波间差拍干涉的影响、进而不使光接收器的频带宽频带化而实现的光通信系统、光发送器及转发器。

用于解决课题的手段

在本发明中，按照每个OFDM的码元时间交替地发送不同的频谱的光OFDM信号，将该光用光纤传送后，用延迟时间等于1码元时间的延迟干涉仪和平衡型直接检波接收器进行光电转换。

以下，更具体地记述用来解决课题的手段。关于各图也在实施方式中说明，以下适当参照。

使用图1说明本发明。在本发明的光通信系统中，光发送器100与光接收器200用光纤300连接。在光发送器100内部的发送信号处理部110中，将从输入端输入的要通信的数据转换为基带OFDM信号。这里，发送信号处理部的结构例如是图2所示那样。

将基带OFDM信号的实部和虚部用电光转换部120转换为光OFDM信号，向光纤300发送。该光OFDM信号如图6所示，按照每个OFDM码元时间交替地取图7所示的两种频谱。

经过光纤300后的该光OFDM信号向光接收器200入射。光接收器200具备延迟时间T等于OFDM的1码元时间的延迟干涉仪230、平衡型光电转换部210及接收信号处理部220。将通过延迟干涉仪230与1码元时间前的光信号干涉后的光OFDM信号用平衡型光电转换部210转换为电信号，将该电信号用接收信号处理部220解调为作为信息的数据并输出。

在图8中表示延迟干涉仪的结构，在图9中表示平衡型光电转换部的结构，在图11中表示接收信号处理部的结构例。

接着，在该光发送器和光接收器的结构中，没有子载波间差拍干涉的影响，光接收器的频带呈现为比以往方式窄。将图7的频谱的光电场E（t）用下式表示。

［数式1］E(t)＝E_C(t)+E_S(t)   (1)

这里，E_C（t）表示载波的电场，E_S（t）表示OFDM信号的电场。由图7可知，由载波的光频率和多个子载波构成的OFDM信号的光频率按照每个码元而交替地变化。该光电场E（t）经过光纤300向延迟干涉仪230入射。来自延迟干涉仪230的输出端口1和2（参照图8）的光电场分别用下式表示。

［数式2］

E_portl(t)∝E(t)+E(t+T)

E_port2(t)∝E(t)-E(t+T)、   (2)

这里，T表示延迟干涉仪230的延迟时间、即OFDM的码元时间。

这些光被平衡型光电转换部210转换为电信号，分别流到平衡型光电转换部210的两个光电二极管中的电流表示为数式3

［数式3］

i₁(t）∝|E_port1(t)|²

i₂(t)∝|E_port2(t)|²、   (3)

结果，平衡型光电转换部210的输出V（t）成为下式。

［数式4］

$V\left(t\right)\∝i_1\left(t\right)-i_2\left(t\right)\∝E\left(t\right)\·E^{*}(t+T)+E^{*}\left(t\right)\·E(t+T)=$

$E_C\left(t\right)\·E_C^{*}(t+T)+E_C^{*}\left(t\right)\·E_S(t+T)+E_C^{*}(t+T)\·E_S\left(t\right)+E_S\left(t\right)\·E_S^{*}(t+T)+\mathrm{cc}---\left(4\right)$

式（4）右边的第1项表示载波间的差拍信号，第2项和第3项表示载波与OFDM信号的差拍信号（希望的信号），第4项表示OFDM信号间的差拍信号、即子载波间差拍信号。

这里，对在图6的信号中、时刻t的码元是码元No.2、时刻t+T的码元是码元No.1的情况进行说明。观察频谱（图7），码元No.1的载波1的频率（f_LD1－f_S1）与码元No.2的OFDM信号的最低频率（f_LD2－B/2）的差设定为子载波间的频率Δf。同样，码元No.2的载波2的频率（f_LD2+f_S2）与码元No.1的OFDM信号的最低频率（f_LD1－B/2）的差设定为子载波间的频率Δf。这里，B表示OFDM信号的频带宽度。进而，保护带的频率宽度W₂至少为B以上。

如果在以上的条件下计算平衡型光电转换部的输出信号（式（4））的频谱，则其结果为图10（a）。在该图中，白圈的信号是OFDM信号S1与S2的和（式（4）右边的第2项与第3项的和），黑圈的信号表示OFDM信号S1与S2的子载波间差拍信号（式（4）右边的第4项）。

接着，如果对在图6的信号中、时刻t的码元是码元No.3、时刻t+T的码元是码元No.2的情况同样计算频谱，则求出图10（b）。

根据图10（a）和图10（b）可知以下的两个情况。首先，子载波间差拍信号和希望的信号（在此情况下是S1与S2的和，或者S2与S3的和）在频率轴上被完全分开，不发生因干涉带来的信号劣化。进而，与以往方式（参照图4）不同，希望的信号分布在子载波间差拍信号的低频侧，因而对光接收机200要求的模拟接收频带成为以往的一半，大约为B。结果，模拟数字转换电路221的所需采样速度也成为以往的一半的约2B。

另外，在上述记述中，是保护带的频率宽度W₂为完全不发生子载波间差拍干涉的最小值B的情况，但即使多少容许发生因干涉带来的信号劣化，也需要满足数式5.

［数式5］

W₂＞B/2、   (5)

平衡型光电转换部210的输出电信号进入到接收信号处理部220中。在图11中表示接收信号处理部220的功能框图。平衡型光电转换部210的输出电信号首先在被接收信号处理部220（图11）的模拟数字转换电路221转换为数字信号后，由循环前缀除去（CPR）部将循环前缀(cyclic prefix)去除，将该信号用串行并行转换部223转换为并行数据，将该并行数据用FFT部224转换为各子载波。由于各子载波被用在时间上为前后的两个码元的和（在图10中，是S1+S2或S2+S3）的数据调制，所以为了将其去除，实施由差动放大器227和延迟1码元时间T的延迟电路228构成的差分运算。这是为如下目的而实施的，即：在各码元时间中为S1+S2、S2+S3、S3+S4、…这样相同码元在时间上接连出现，所以以通过该差分运算进行转换以使得在各码元时间中为S1、S2、S3、S4、…那样各码元仅出现一次的目的而实施的。然后，进行与以往的OFDM信号的接收信号处理相同的过程。即，由子载波解调部按照每个子载波将数据解调，将它们的并行数据用并行串行转换部226恢复为串行数据，作为数据输出。

以上是本发明的基本动作原理。能够实现作为本发明的本来目的的避免子载波间差拍干涉、并且接收器的模拟频带为以往的一半的光OFDM通信系统。

根据本发明的第1技术方案，提供一种光通信系统，光发送器持续码元时间将数字数据映射至相互正交的多个子载波而调制，经由光纤用光信号发送，光接收器将在该光纤中传播来的光信号进行光电转换，将各子载波信号解调而再现原来的数字数据，上述光发送器具备：发送信号处理部，持续码元时间将数字数据映射至相互正交的多个子载波而调制，根据调制后的子载波信号生成基带OFDM信号；电光转换部，将该基带OFDM信号调制为激光，生成光OFDM信号；由上述发送信号处理部和上述电光转换部按照码元时间交替地发送波长不同的光OFDM信号；上述光接收器具有：使经由光纤从上述光发送器接收到的光OFDM信号的一部分延迟码元时间并与光OFDM信号合成的延迟干涉部、和将合成后的光信号转换为电信号的平衡型光电转换部的至少一个组；接收信号处理部，从上述光电转换部的输出得到子载波信号，根据该子载波信号将数据解调，再现原来的数字数据。

根据本发明的第2技术方案，提供一种光发送器，是光发送器持续码元时间将数字数据映射至相互正交的多个子载波而调制并经由光纤用光信号发送、光接收器将在该光纤中传播来的光信号进行光电转换、将各子载波信号解调而再现原来的数字数据的光通信系统中的上述光发送器，具备：发送信号处理部，持续码元时间将数字数据映射至相互正交的多个子载波而调制，根据调制后的子载波信号生成基带OFDM信号；电光转换部，将该基带OFDM信号调制为激光，生成光OFDM信号；由上述发送信号处理部和上述电光转换部按照码元时间交替地发送波长不同的光OFDM信号。

根据本发明的第3技术方案，提供一种转发器，是光发送器持续码元时间将数字数据映射至相互正交的多个子载波而调制并经由光纤用光信号发送、光接收器将在该光纤中传播来的光信号进行光电转换、将各子载波信号解调而再现原来的数字数据的光通信系统中的转发器，具备上述光发送器及上述光接收器；上述光发送器具备：发送信号处理部，持续码元时间将数字数据映射至相互正交的多个子载波而调制，根据调制后的子载波信号生成基带OFDM信号；电光转换部，将该基带OFDM信号调制为激光，生成光OFDM信号；由上述发送信号处理部和上述电光转换部按照码元时间交替地发送波长不同的2波长的光OFDM信号；上述光接收器具有：使经由光纤从上述光发送器接收到的光OFDM信号的一部分延迟码元时间并与光OFDM信号合成的延迟干涉部、和将合成后的光信号转换为电信号的平衡型光电转换部的至少一个组；接收信号处理部，从上述光电转换部的输出得到子载波信号，根据该子载波信号将数据解调，再现原来的数字数据。

发明效果

根据本发明，在光OFDM通信系统中，能够提供不受子载波间差拍干涉的影响、进而能够不使光接收器的频带宽频带化而实现的光通信系统、光发送器及转发器。

附图说明

图1是本发明的光OFDM通信系统的功能框图。

图2是发送信号处理部的功能框图。

图3是以往的光OFDM通信系统的光OFDM信号光的频谱的示意图。

图4是以往的光OFDM通信系统的接收电信号的频谱的示意图。

图5是电光转换部的功能框图的说明图。

图6是说明本发明的光OFDM信号的时间序列的示意图。

图7是说明本发明的光OFDM信号光的频谱的一例的示意图。

图8是延迟干涉部的结构图。

图9是平衡型光电转换部的结构图。

图10是说明本发明的接收电信号的频谱的一例的示意图。

图11是本发明的第1实施方式的接收信号处理部的功能框图。

图12是本发明的第1实施方式的电光转换部的结构图。

图13是本发明的第2实施方式的电光转换部的结构图。

图14是说明与本发明的第2电光转换部一起使用的滤光器的透射特性的频谱的示意图。

图15是本发明的第3实施方式的发送信号处理部的功能框图。

图16是本发明的第3实施方式的电光转换部的结构图。

图17是本发明的第3实施方式的电光转换部的各部中的光频谱的示意图。

图18是说明本发明的第3实施方式的光OFDM信号的时间序列的示意图。

图19是说明本发明的第3实施方式的光OFDM信号光的频谱的示意图。

图20是本发明的第4实施方式的光接收器的功能框图。

图21是说明与本发明的第4实施方式的光接收器一起使用的滤光器的透射特性的频谱的示意图。

图22是本发明的第4实施方式的光接收器的接收电信号的频谱的示意图。

图23是本发明的第4实施方式的光接收器的接收信号处理部的功能框图。

具体实施方式

以下，说明本实施方式。

1.第1实施方式

参照图1等说明第1实施方式。这里，为了说明而将子载波的调制假定为4－QAM，但本实施方式并不限制于此，对任意的子载波调制方式能够采用。此外，子载波的条数假设为N条（N是整数）。

在图1中表示本实施方式的光OFDM通信系统的结构图。

光OFDM通信系统例如具备光发送器100、光纤300和光接收器200。光发送器100例如具有发送信号处理部110和电光转换部120。光接收器200具有延迟干涉仪230、平衡型光电转换部210和接收信号处理部220。光发送器100与光接收器200经由光纤300连接。

如果本来要通信的数字数据输入到光发送器100中，则被光发送器100的内部的发送信号处理部110转换为基带OFDM信号，该信号被电光转换部120转换为光OFDM信号。该光OFDM信号经过作为传送路径的光纤300到达直接检波光接收器200。光OFDM信号被光电转换部210直接检波接收并转换为电信号。该电信号理想地是上述基带OFDM信号，该信号被接收信号处理部220解调为本来要通信的数字数据并输出。

图2表示第1实施方式的发送信号处理部110的功能框图。

发送信号处理部110例如具备串行并行（S/P）转换部111、子载波调制部112、逆FFT部（逆快速傅立叶变换部）113、并行串行（P/S）转换部114、和数字模拟（D/A）转换部116、116－1。另外，也可以在P/S转换部114与D/A转换部116、116－1之间设置循环前缀插入（CPI）部115，附加循环前缀。

本来要通信的数据被S/P转换部111转换为2N个并行数据。这里，N是搭载数据的子载波的条数。子载波的调制在4－QAM的情况下是2N个并行数据，但例如在16－QAM的情况下为4N个。即，串行数据转换为“1码元的比特数×子载波的条数”个并行数据。子载波调制部112使用该并行数据对N条子载波加以调制。该调制后的子载波（C_k，k=0，1，…N－1）被输入到逆FFT部113中。输入的信号被逆FFT部（逆快速傅立叶变换部）113转换为时间轴的数据，被P/S转换部114转换为串行数据。该串行数据的实部和虚部分别经过D/A转换部116和116－1被转换为模拟信号并输出。将该输出的信号称作基带OFDM信号。

在说明本实施方式的电光转换部120的结构及动作之前，首先作为理解的辅助而说明图5所示的电光转换部的例子。将作为发送信号处理部110的D/A转换部116、116－1的输出信号的基带OFDM信号的实部和虚部在加法器125和125－1中分别加上RF振荡器123的输出RF信号（频率f_s）的余弦波（cos分量）和正弦波（sin分量。由于将余弦波的相位错移90°，所以也可以经过移相器124而生成），并分别施加在光I－Q调制器122的I端口和Q端口上。光I－Q调制器122周知有例如利用在LiNbO₃（铌酸锂）基板上制作成的光波导中的电光学效应的设备，但并不限定于此，例如也可以是在InP基板上制作成的设备。

激光器（光源）121发出光频率f_LD的光，该光入射到光I－Q调制器122中。在光I－Q调制器122中，将该光的I分量用输入到I端口中的电信号调制，将光的Q分量用输入到Q端口中的电信号调制，将这两个分量、即调制后的I分量的光与Q分量的光相加并输出。光I－Q调制器122的输出光（以下称作光OFDM信号）的频谱以光频率f_LD为中心，通过作为多个子载波的集合的OFDM信号和由频率f_S的RF信号生成的光的下边带波分量（频率是f_LD－f_S。以下称作载波）构成（当然载波也可以是上边带波分量f_LD+f_S）。这里，f_S如果设基带OFDM信号的频带为B，设希望的保护带宽度为W，则例如设定为W+B/2。于是，该情况下的光I－Q调制器122的输出光的频谱为图3（在图3中为W≒B）。基于该例，接着说明本实施方式的电光转换部的结构和其动作。

在图12中表示本发明的第一实施方式的电光转换部的结构。

将作为发送信号处理部110的输出的基带OFDM信号的实部和虚部分别加上RF信号的cos分量和sin分量，将其施加在光I－Q调制器122的I－端口和Q－端口上，对来自激光器121－1的光加以调制的基本动作与上述例子是相同的。

与上述例子不同的点，首先是通过RF振荡器126控制来自激光器121－1的光以使其按照OFDM信号的每个码元时间交替地选取两个不同光频率f_LD1和f_LD2的某个这一点。该光频率的切换例如可以将激光器121－1用半导体激光器实现、并使该半导体激光器的驱动电流根据RF振荡器126的输出信号稍稍变化来实现。另外，将两个光频率差f_LD1－f_LD2（假定为f_LD1>f_LD2）设定为多少将在后面叙述。不限定于此，也可以是通过其他方法产生两个光频率的光的光源部。

此外，对基带OFDM信号的实部和虚部加上的RF信号将两个RF振荡器123－1和123－2的输出（各自的振荡频率是f_S1和f_S2）的某一方的输出用2x1电开关127－1和127－2选择这一点也与上述例子不同。进而，RF振荡器123－1和123－2的各自的输出的正弦波分量相互相差180°相位（即为反相位。另外，余弦分量为同相位）。这可以通过将移相器124－1和124－2的设定分别设定为－90°和+90°来实现。另外，也可以是通过其他方法分别产生两个频率的正弦波分量和余弦波分量的振荡部。

2x1电开关127－1与127－2的切换按照OFDM信号的每个码元时间同步进行。此外，切换也与上述激光器121－1的光频率的按照每个码元时间的切换（受RF振荡器126控制）同步。进而，该按照每个码元时间的切换与发送信号处理部110的时钟同步。即，光发送器100的全部的逻辑电路、振荡器、切换开关通过相同的时钟而取同步。

此时的光OFDM信号（即光I－Q调制器122的输出光）可以如图6那样示意地表示。即，某个码元（假设称作码元No.1）的来自激光器121－1的光的频率是f_LD1，对基带OFDM信号加上的RF信号的频率是f_S1。其下个码元No.2的来自激光器121－1的光的频率是f_LD2，对基带OFDM信号加上的RF信号的频率是f_S2。再接着它的码元、即码元No.3、5、…使用与码元No.1相同的光频率f_LD1和RF信号频率f_S1，码元No.4、6、…使用与码元No.2相同的光频率f_LD2和RF信号频率f_S2。

此外，如已经叙述那样，由于两个RF信号的正弦分量相互为相反相位，所以使用频率为f_S1的RF信号生成的码元No.1、3、5、…的载波为下边带波，使用频率为f_S2的RF信号生成的码元No.2、4、6、…的载波为上边带波。进而，如果将RF信号的频率f_S1和f_S2例如如后述那样设定为不同的值，则光OFDM信号的频谱可以为图7那样。图7的上方的图是码元No.1、3、5、…时的频谱，图7的下方的图为码元No.2、4、6、…时的频谱。

作为RF振荡器123－1和123－2的输出的RF信号的频率f_S1和f_S2例如如以下这样决定。即，如果设保护带的频带宽度为W₁和W₂、设OFDM信号的频带为B，则可以由数式6

［数式6］

$f_{S1}=W_1+\frac{B}{2}$

$f_{S2}=W_2+\frac{B}{2}\·---\left(6\right)$

给出（参照图7）。保护带的频带宽度W₁和W₂为了提高光的频谱利用效率而设定得尽可能窄，另一方面，为了避免由直接检波时发生的子载波间差拍信号带来的干涉而需要设定得较宽。

在完全避免因子载波间的差拍信号带来的干涉的情况下（图10的情况下），保护带的频带宽度W₁和W₂的最小值分别是约2B和B。更正确地讲，需要满足数式7

［数式7］

W₁≥W₂+B+2·Δf

W₂≥B、   (7)

的关系。这里，Δf表示子载波间的频率间隔，有数式8

［数式8］

B＝(N一l)·Δf、   (8)

的关系。

激光器的光频率差f_LD1－f_LD2根据图7和式（7），由下式给出。

［数式9］

f_LD1-f_LD2＝B+W₂+Δf≥2B+Δf、   （9)

另外，在不能完全避免因子载波间的差拍信号带来的干涉的情况下、即多少容许因子载波间差拍干涉带来的信号品质劣化的情况下的保护带的频带宽度W₁和W₂至少需要分别为约3B/2和B/2以上。在此情况下，接收到的OFDM信号中的高频侧的子载波（全部子载波的约一半）受到子载波间差拍干涉的影响，其余一半的低频侧的子载波不受干涉的影响，是没有接收信号品质的劣化的状态。

在本实施方式的说明中，关于满足式（6）和式（7）的最小值的两条件的情况、即完全避免因子载波间的差拍信号带来的干涉的情况，以下继续说明。该情况下的频谱是图7所示那样的。即，码元No.1、3、…的载波1与码元No.2、4、…的OFDM信号中的最低频率侧子载波的频率间隔是Δf。同样，码元No.2、4、…的载波2与码元No.1、3、…的OFDM信号中的最低频率侧子载波的频率间隔是Δf。

由上述电光转换部120生成的光OFDM信号作为光发送器100的发送光，在作为传送路径的光纤300中传输，到达光接收器200。在光接收器200中，首先入射到延迟干涉仪230中。

在图8中表示延迟干涉仪230的构造。从延迟干涉仪230的输入端口入射的光被光耦合器231分离为两个光，一个被延迟时间部233延迟OFDM的1码元时间T后，与分离后的另一个光被光耦合器232合成，从输出端口1和输出端口2输出。

在图9中表示平衡型光电转换部210的具体的结构。来自延迟干涉仪230的两个输出端口的光被平衡型光电转换部210转换为电信号。平衡型光电转换部例如由两个光电二极管和前置放大器构成，将被光电二极管从光转换为电流的两个信号进行减法运算，从平衡型光电转换部210输出。

在图10中表示平衡型光电转换部210的输出信号的频谱。图10（a）是将图6的光OFDM信号的码元No.1和码元No.2用延迟干涉部230合成的情况下的频谱，图10（b）是将图6的光OFDM信号的码元No.2和码元No.3用延迟干涉部230合成的情况下的频谱。该图10是满足式（6）和式（7）的最小值的两条件的光OFDM信号的情况。

根据图10可知，在低频侧能够得到要接收的OFDM信号的和（S1+S2，S2+S3，…），在高频侧能够得到不同的码元时间的子载波间的差拍信号。如果满足式（6）和式（7）的两条件，则OFDM信号和子载波间差拍信号在频谱上能够完全分离。进而，与以往方式（参照图4）不同，在低频侧呈现所要求的OFDM信号，不需要的子载波间差拍信号出现在高频侧，所以光接收器200的模拟部件例如光电二极管、前置放大器、A/D转换器所需要的频带用OFDM信号的频带宽度B左右是足够的。

在图11中表示接收信号处理部220的功能框图。平衡型光电转换部210的输出信号输入到接收信号处理部220中。光电转换部210―1的输出信号被模拟数字（A/D）转换部221数字化，被循环前缀除去（CPR）部222去除循环前缀，被串行并行（S/P）转换部223转换为N条并行数据。这些并行数据在FFT（快速傅立叶变换）部224中被分离为N条子载波信号。然后，由子载波解调部225将搭载在各子载波中的数据解调，由并行串行（P/S）转换部226转换为串行数据，作为接收信息数据输出。

在本实施方式的接收信号处理部220中，在由FFT部224分离为各子载波后，将其信号与1码元前的信号求差，向下一级的解调部225传递。具体而言，FFT部224的输出的各子载波被输入到差动放大器227、227－1中。该差动放大器的输出被延迟电路228、228－1延迟OFDM的1码元时间T，连接在差动放大器227、227－1的另一个输入上。因而，由该差动放大器227、227－1输出当前码元的信号与1码元时间前的信号的差。

如在图10中说明那样，接收到的子载波信号通过延迟干涉仪230的作用而成为连续的两个码元的和，所以如果将这样的延迟电路和差动放大器按照每个子载波使用，则在各个差动放大器的输出中，能够得到各码元的信号（S1，S2，S3，…）。

差动放大器227、227－1的输出如上述那样被子载波解调部225解调，被接着的并行串行转换部226转换为串行数据，作为光接收器200的输出信号输出。这是接收到的数据。

2.第2实施方式

使用图13说明第2实施方式。在本实施方式中，电光转换部120与第1实施方式不同，其他部分都与第1实施方式相同，其说明省略。

图13是表示第2实施方式的电光转换部120的功能块和滤光器130的图。

作为发送信号处理部110的输出的基带OFDM信号的实部，在加法器125中被与由2x1开关127选择的作为频率f_S1的RF振荡器123－1或频率f_S2的RF振荡器123－2的输出的余弦波（COS）相加，施加在光I－Q调制器122的I端口上。另一方面，基带OFDM信号的虚部被原样施加在光I－Q调制器122的Q端口上。入射到光I－Q调制器122中的光是光的频率按照每个OFDM码元时间而交替地变化为f_LD1和f_LD2的光，该光是从激光器121－1射出的光。激光器121－1例如能够由半导体激光器实现，在此情况下，通过使半导体激光器的驱动电流对应于RF振荡器126的输出而按照每个OFDM码元时间稍稍变化，能够将光的频率切换为f_LD1和f_LD2。

另外，上述2x1开关127的切换定时及来自激光器的光的频率的切换（其受RF振荡器126控制）也按照OFDM信号的每个码元时间同步进行。进而，该按照每个码元时间的切换与发送信号处理部110的时钟同步。即，光发送器100的全部的逻辑电路、振荡器、切换开关以相同的时钟取同步。

在本实施方式的电光转换部120中，与第1实施方式的电光转换部同样，按照每个OFDM码元时间，RF信号（频率是f_S1或f_S2）和光的频率（f_LD1和f_LD2）切换。该RF信号、光的频率和保护带的频带宽度W₁和W₂的关系也与第1实施方式相同。

与第1实施方式不同的点是，由于RF信号（频率为f_S1或f_S2）仅被施加在光I－Q调制器的I端口上，所以该电光转换部120的输出光的频谱存在由多个子载波构成的OFDM信号、和在其高频侧及低频侧由上述RF信号生成的载波（在第1实施方式中，载波仅表示在OFDM信号的高频侧或低频侧。参照图7）。

使本实施方式的电光转换部120的光通过滤光器130。图14表示滤光器130的透射特性和该滤光器130的输出光的频谱。滤光器是带通滤波器，设置为，将处于OFDM信号的两侧的载波（频率f_LD1±f_S1和f_LD2±f_S2）的一方截断。例如，至少将频率f_LD1+f_S1（在图14中，在上侧的图中在OFDM信号的高频侧出现的载波（未图示））和频率f_LD2－f_S2（在图14中，在下侧的图中在OFDM信号的低频侧出现的载波（未图示））截断。结果，滤光器130的输出光的频谱如图14那样，在OFDM码元为No.1、No.3、…时由低频侧的载波（频率f_LD1－f_S1）和OFDM信号S1、S3、…构成，在OFDM码元为No.2、No.4、…时由高频侧的载波（频率f_LD2+f_S2）和OFDM信号S2、S4、…构成。

另外，滤光器130例如可以通过由电介体多层膜制作的滤光器、由光波导形成的光梳状分波器(interleaver)等实现。进而，该滤光器在波长复用系统的情况下，在单独搭载到各光发送器100中的情况下，也可以使用将各光发送器100的输出光合波的所谓合波器实现。在此情况下，合波器可以通过所谓的AWG（Arrayed Waveguide Grating，阵列波导光栅）实现。

根据以上的本实施方式的说明可知，作为传送路径的光纤中的光OFDM信号、即滤光器130的输出光，是与第1实施方式的光相同的光。因而，光接收器200的结构和其各部的作用与第1实施方式相同，详细的说明省略。

以上是第2实施方式的说明。另外，在本实施方式中，发送器的结构比第1实施方式简单是特征之一。

3.第3实施方式

使用图15～图18等说明第3实施方式。

在本实施方式中，将基带OFDM信号与RF信号通过数字信号处理相加。

光发送器100与光接收器200经由作为传送路径的光纤300连接是与第1实施方式相同的。

在图15中表示发送信号处理部110－2的功能框图。在光发送器100中，将要发送的数据由发送信号处理部110－2转换为基带OFDM信号。要发送的数字数据与第一实施方式及第二实施方式同样被进行信号处理，从循环前缀插入部115输出。该输出对应于基带OFDM信号的实部和虚部。这些输出通过1x2电开关117－1和117－2。该1x2电开关117－1和117－2分别按照每个OFDM码元时间T将两个输出交替地切换。该开关的切换定时与OFDM码元的切换同步。因而，OFDM码元No.1、No.3、…的输出与码元No.2、No.4、…的输出不同。这些输出中的基带OFDM信号的实部在加法器125、125－2中被与发送信号处理部的内部的频率f_S的RF振荡器123－3的余弦波（cos）输出相加，OFDM信号的虚部在加法器125－1、125－3中被与RF振荡器123－3的正弦波（sin）输出相加。将加上RF信号后的基带OFDM信号用4台数字模拟转换（A/D）电路116输出。另外，RF振荡器123－3的频率f_S为

f_S=B/2+Δf   （10）

该设定是使频谱宽度为最小的设定。这里，B是基带OFDM信号的频带宽度，Δf是子载波的频率间隔。

将基带OFDM信号与RF信号在数字信号处理中相加的方法在图15以外还有。例如，也可以是添加图15的逆FFT转换部113的输入所需要的RF频率端口和补零(zero padding)用的端口而进行逆FFT转换的方法。

发送信号处理部110－2的4个输出信号（基带OFDM信号S1、S3、…与RF信号的和的实部和其虚部，以及基带OFDM信号S2、S4、…与RF信号的和的实部和其虚部）被导引到图16的电光转换部120－2中。

电光转换部120－2具有以固定波长振荡的激光器121、对其光进行调制的Mach－Zehnder光调制器128和驱动它的RF振荡器123－4、将该光调制器128的输出的光分波的滤光器129、对分波后的两个光分别加以调制的2台光I－Q调制器122－1和122－2、和将它们的输出合波的滤光器400。

接着，使用图17说明该电光转换部120－2的动作。激光器121的振荡频率被设定为（f_LD1+f_LD2）/2（图17（a）参照）。作为激光器121而使用通常半导体激光器。该激光器121的射出光向Mach－Zehnder光调制器128入射。该Mach－Zehnder光调制器128将偏流点设定为其透射特性的消光点，作为驱动信号而使用频率（f_LD1－f_LD2）/2的RF振荡器123－4的正弦波输出。此时，Mach－Zehnder光调制器128的输出光的频谱为图17（b）。即，该光具有两个频谱分量（频率f_LD1和f_LD2）。使该光向滤光器129入射。滤光器129将在Mach－Zehnder光调制器128的输出光中包含的两个频谱分量分离，分别向两个输出端口射出。作为该滤光器129，已实用化了所谓的光梳状分波器等。另外，光频率f_LD1－f_LD2的设定遵循式（9）（假定为f_LD1>f_LD2）。

滤光器129的两个输出分别是频率f_LD1的光和频率f_LD2的光。将这些光分别用光I－Q调制器122－1和122－2调制并输出。

光I－Q调制器122－1的驱动信号是基带OFDM信号S1、S3、…与RF信号（频率f_S）的和信号。同样，光I－Q调制器122－2的驱动信号是基带OFDM信号S2、S4、…与RF信号的和信号。通过将电开关117－1、117－2按照每个码元时间切换，将各驱动信号按照每个码元时间向光I－Q调制器122－1、122－2交替地输入。另外，在电开关117－1、117－2以外，也可以用适当的方法向光I－Q调制器交替地输入驱动信号。

表示由这些信号驱动的光I－Q调制器122－1和122－2的输出光的频谱的是图17（c）～图17（f）。即，图17（c）表示在光I－Q调制器122－1的输出光的OFDM码元为No.1、No.3、…时的频谱，图17（d）表示在光I－Q调制器122－1的输出光的OFDM码元为No.2、No.4、…时的频谱，图17（e）表示在光I－Q调制器122－2的输出光的OFDM码元为No.1、No.3、…时的频谱，图17（f）表示在光I－Q调制器122－2的输出光的OFDM码元为No.2、No.4、…时的频谱。这里，图示了式（10）成立的情况。

两个光I－Q调制器122－1和122－2的输出光被滤光器400合波，该光被作为光发送器100的输出光向作为传送路径的光纤300发送。

作为滤光器400，既可以是与上述滤光器129同样的光梳状分波器，也可以是单纯的光耦合器。

在光纤300中传输来的光信号向光接收器200入射。该光接收器是在第1实施方式或第2实施方式中使用的光接收器200。

以上是第3实施方式。

另外，本实施方式的滤光器400的输出光、即光发送器100的输出光的频谱为图19。比较图19与图7可知，本实施方式的频谱的载波增加了。即，码元No.1、No.3、…的时刻的载波2及码元No.2、No.4、…的时刻的载波1。这些多余的载波在光接收器中生成多余的信号，即码元No.1、No.3、…的时刻的载波2与码元No.2、No.4、…的时刻的OFDM信号S2、S4、…的差拍信号、还有码元No.2、No.4、…的时刻的载波1与码元No.1、No.3、…的时刻的OFDM信号S1、S3、…的差拍信号。但是，这些与本来想要接收的信号、即码元No.1、No.3、…的时刻的载波1与码元No.2、No.4、…的时刻的OFDM信号S2、S4、…的差拍信号、以及码元No.2、No.4、…的时刻的载波2与码元No.1、No.3、…的时刻的OFDM信号S1、S3、…的差拍信号相比，由于有保护带的频率宽度W₂，所以存在于高频侧。因而，如果将保护带W₂取OFDM信号频带宽度B以上（参照式（7）），则这些信号与本来想要接收的信号在频谱上能够分离，在接收中没有问题。将该滤光器400的输出光在时间轴上示意地表示为图18。如已经叙述那样，各OFDM码元由基带OFDM信号和两个载波构成。与第一及第二实施方式的光发送器100的输出（参照图6）不同的点是在各OFDM码元中总是存在两个载波这一点。

作为本实施方式所特有的特长是，由于由发送信号处理部110－2数字地执行RF信号的加法运算，所以不需要在光发送器100内准备物理的RF振荡器、加法器或以高速动作的电开关，因而能够以低成本实现，进而，不需要如第1或第2实施方式那样使用多个电开关取同步的切换，因而控制变得简单等。

4.第4实施方式

以下使用图20等表示第4实施方式。第1、第2或第3实施方式的光发送器100的输出光在作为传送路径的光纤300中传输，向光接收器200入射。

在图20中表示本实施方式的光接收器200的结构。该光接收器200具有滤光器240、两个延迟干涉仪230－1和230－2、将它们的输出转换为电信号的平衡型光电转换部210－2和210－3、和从它们的输出中提取数据的接收信号处理部220－2。

接着说明该光接收器200的动作。向光接收器200入射的光的频谱例如是图19所示那样的。以下，使用第3实施方式的光OFDM信号说明。该光首先向滤光器240入射。在图21中表示滤光器240的透射特性和输入光的频谱。图20的从输入端口（COM）向输出端口（A）的透射特性是实线，从输入端口（COM）向输出端口（B）的透射特性用单点划线表示在图21中。即，在输出端口（A）中载波1被截断，在输出端口（B）中，载波2被截断。例如，在输出端口（A）侧，将比f_LD2+B/2低的频率截断，在输出端口（B）侧，将比f_LD1－f_S高的频率截断。

因而，输出端口（A）的光在码元No.1、No.3、…的时刻由载波2和OFDM信号S1、S3、…构成，在码元No.2、No.4、…的时刻由载波2构成。同样，输出端口（B）的光在码元No.1、No.3、…的时刻仅由载波1构成，在码元No.2、No.4、…的时刻由OFDM信号S2、S4、…和载波1构成。

端口（A）和端口（B）的光分别向延迟干涉仪230－1和230－2入射。其输出光分别被平衡型光电转换部210－2和210－3转换为电信号，被向接收信号处理部220－2引导。

另外，将平衡型光电转换部210－2的输出信号的频谱表示在图22（a）中。在OFDM码元No.1、No.2、No.3、No.4、…的时刻得到的信号为OFDM信号S1、S1、S3、S3、…，以连续的两个码元重复相同的信号。平衡型光电转换部210－3的输出信号也同样，在OFDM码元No.1、No.2、No.3、No.4、…的时刻得到的信号为OFDM信号S2、S2、S4、S4、…，以连续的两个码元重复相同的信号。

在图23中表示接收信号处理部220－2的功能框图。平衡型光电转换部210－2和210－3的输出信号分别被模拟数字转换（A/D）部221－1和221－2转换为数字信号。该输出由2x1电开关229将两个输入信号按照OFDM码元的定时而选择输出。因而，其输出在码元No.1、No.2、No.3、No.4、…的时刻能够得到OFDM信号S1、S2、S3、S4…的希望的信号。

该2x1电开关229的输出然后接受与以往例同样的接受信号处理，作为接收数据被从光接收器200输出。

以上是本实施方式的说明。

另外，以上的本实施方式的说明使用来自第3实施方式的发送器100的光OFDM信号进行，但光接收器200对于在第1及第2实施方式中使用的光发送器100的光（其频谱为图7所示那样）中也能够适用。

本实施方式所特有的特长是，能够将保护带的宽度W₂用滤光器240的透射特性的坡度（参照图21）决定。即在使用过渡区域（从透射区域向截断区域的过渡区域）的宽度较急剧的滤光器240的情况下，可以按照该宽度而将保护带的频率宽度W₂设定得较窄。即，能够将W₂设定得比式（7）的对于W₂的条件窄。因而，具有能够实现占用的光频谱较窄的光通信系统、即频率利用效率较高的光通信系统的特长。

5.其他

另外，在第1、第2、第3、第4实施方式的各自的上述说明中，记述了光发送器100和光接收器200单独存在于不同的场所的情况，但当然作为别的实施方式也可以有在相同的光通信装置中实现上述光发送器100和光接收器200的功能、在这些光通信装置间进行通信的情况。进而，在此情况下，当然有使用将光发送器100和光接收器200搭载在相同的箱体中或板上的所谓的转发器(transponder)构成的实施方式。

根据上述各实施方式，能够提供在光OFDM通信系统中、能够降低起因于子载波间的差拍信号的接收灵敏度劣化的光OFDM通信系统及光收发器。此外，能够使用在发送器及接收器中使用的模拟部件（驱动器、D/A转换电路、前置放大器、A/D转换电路等）的频带抑制为信号频带的2倍左右的部件实现光OFDM通信系统及光收发器，因而，能够提供比以往低成本的通信系统及光收发机。进而，在上述各实施方式中，由于使用直接检波接收方式，所以与相干接收方式相比结构较简单，因而能够提供低成本的通信系统及光收发器。

6.结构例

光通信系统例如是具有光发送器和光接收器，其中光发送器在码元时间内将数字数据映射至相互正交的多个子载波而进行调制，经由光纤用光信号进行发送，

光接收器对在该光纤中传播来的光信号进行光电转换，将各子载波信号解调而再现原来的数字数据，

光发送器具备：发送信号处理部，在码元时间内将数字数据映射至相互正交的多个子载波而进行调制，对调制后的该子载波信号进行逆快速傅立叶变换（逆FFT）生成基带OFDM信号；和电光转换部，将该基带OFDM信号调制为激光，生成光OFDM信号；按照每个码元时间交替地发送不同的2波长的光OFDM信号；

光接收器具有：至少一组以上的由延迟干涉部和平衡型光电转换部构成的组，该延迟干涉部使经由光纤从上述光发送器接收到的光OFDM信号的一部分延迟码元时间而与光OFDM信号合成，该平衡型光电转换部将光信号转换为电信号；和接收信号处理部，将上述光电转换部的输出进行模拟数字（A/D）转换，对该A/D转换后的信号进行快速傅立叶变换（FFT）得到子载波信号，根据该子载波信号将数据解调，将解调后的数据转换为串行数据并再现原来的数字数据。

在上述光通信系统中，其特征之一是，上述光发送器将由多个子载波和载波构成的光OFDM信号的波长按照每个码元时间交替地改变而发送。

在上述光通信系统中，其特征之一是，上述载波的频率与单个的子载波的频率的差至少为多个子载波整体的频带宽度的一半以上。

在上述光通信系统中，其特征之一是，在上述接收信号处理部中，按照通过FFT得到的每个子载波，减去1码元前的子载波的数据。

在上述光通信系统中，其特征之一是，上述光接收器由以下部分构成：滤光器，将从上述光发送器送来的光OFDM信号的两个波长的光分别向两个输出端口分波；接收信号处理部，使上述滤光器的两个输出端口的光向两个延迟干涉部分别入射，将这两个延迟干涉部的各自的输出用两个上述平衡型光电转换部分别转换为电信号，对该电信号分别进行模拟数字（A/D）转换，将该A/D转换后的2信号按照每个OFDM码元时间交替地选择，将所选择的信号进行快速傅立叶变换（FFT）而得到子载波信号，根据该子载波信号将数据解调，将解调后的数据转换为串行数据，再现原来的数字数据。

在上述光通信系统中，其特征之一是，上述延迟干涉部的延迟时间大致等于码元时间。

产业上的可利用性

本发明例如能够在光通信系统中使用。

附图标记说明

100：光发送器

110、110－1、110－2：发送信号处理部

111、223：串行并行转换（S/P）部

112：子载波调制部

113：逆快速傅立叶变换（FFT）部

114、226：并行串行转换（P/S）部

115：循环前缀插入（CPI）部

116、116－1：数字模拟转换（D/A）部

117－1、117－2：1x2电开关

120、120－2：电光转换部

121、121－1：激光器

122、122－1、122－2：光I－Q调制器

123、123－1、123－2、123－3、123－4、126：RF振荡器

124、124－1、124－2：移相器

125、125－1、125－2、125－3：加法器

127、127－1、127－2、229：2x1电开关

128：Mach－Zehnder光调制器

129、130、240、400：滤光器

200：光接收器

210、210－2、210－3：平衡型光电转换部

211－1：光电二极管

212－1、212－2、212－3：前置放大器

213：减法器

220、220－2：接收信号处理部

221、221－1、221－2：模拟数字转换（A/D）部

222、222－1：循环前缀除去（CPR）部

223：串行并行转换（S/P）部

224：快速傅立叶变换（FFT）部

225：子载波解调部

227、227－1：差动放大器

228、228－1：延迟电路

230、230－1、230－2：延迟干涉仪

231、232：光耦合器

233：延迟时间部

300：光纤

Claims (12)

1.一种光通信系统，其中光发送器在码元时间内将数字数据映射至相互正交的多个子载波而进行调制，经由光纤用光信号进行发送，光接收器对在该光纤中传播来的光信号进行光电转换，将各子载波信号解调而再现原来的数字数据，其特征在于，

上述光发送器具备：

发送信号处理部，在码元时间内将数字数据映射至相互正交的多个子载波而进行调制，由调制后的子载波信号生成基带OFDM信号；和

电光转换部，将该基带OFDM信号调制为激光，生成光OFDM信号；

由上述发送信号处理部和上述电光转换部按照每个码元时间交替地发送波长不同的光OFDM信号；

上述光接收器具有：

至少一个由延迟干涉部和平衡型光电转换部构成的组，该延迟干涉部使经由光纤从上述光发送器接收到的光OFDM信号的一部分延迟码元时间而与光OFDM信号合成，该平衡型光电转换部将合成后的光信号转换为电信号；和

接收信号处理部，由上述光电转换部的输出得到子载波信号，根据该子载波信号将数据解调，再现原来的数字数据。

2.如权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，

上述光发送器将由多个子载波和载波构成的光OFDM信号的波长按照每个码元时间交替地改变而发送。

3.如权利要求2所述的光通信系统，其特征在于，

上述载波的频率与单个的子载波的频率的差至少为多个子载波整体的频带宽度的一半以上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的光通信系统，其特征在于，

上述光发送器，

对于第1载波、和频率比该第1载波大的第2载波，

生成包含多个子载波和处于该子载波的下边带波中的第1载波的第1光OFDM信号，

生成包含多个子载波和处于该子载波的上边带波中的第2载波的第2光OFDM信号，

对该第1光OFDM信号及第2光OFDM信号按照每个码元时间交替地进行发送。

5.如权利要求1～4中任一项所述的光通信系统，其特征在于，

在上述接收信号处理部中，按照对上述光电转换部的输出进行模拟数字A/D转换并将转换后的信号进行快速傅立叶变换而得到的每个子载波，减去1码元时间之前的子载波的数据，得到每个码元时间的子载波。

6.如权利要求1～4中任一项所述的光通信系统，其特征在于，

上述光接收器还具备将来自上述光发送器的光OFDM信号根据波长分别向两个输出端口分波的滤光器；

使来自上述滤光器的两个输出端口的光向两个上述延迟干涉部分别入射，将这两个上述延迟干涉部的各自的输出用两个上述平衡型光电转换部分别转换为电信号；

上述接收信号处理部对转换后的电信号按照每个码元时间交替地进行选择，根据所选择的信号得到子载波信号，再现原来的数字数据。

7.如权利要求1～6中任一项所述的光通信系统，其特征在于，

上述电光转换部具有：

光源部，按照每个码元时间交替地输出2波长的光；

振荡部，分别产生两个频率的正弦波信号和余弦波信号；

第1加法器，对基带OFDM信号的实部，按照每个码元时间交替地加上两个频率的余弦波信号；

第2加法器，对基带OFDM信号的虚部，按照每个码元时间交替地加上两个频率的正弦波信号；和

光I－Q调制器，用来自上述第1加法器及第2加法器的信号对来自上述光源部的光进行调制，输出光OFDM信号。

8.如权利要求7所述的光通信系统，其特征在于，

上述两个频率的正弦波信号是相反相位。

9.如权利要求1～6中任一项所述的光通信系统，其特征在于，

上述电光转换部具有：

光源部，按照每个码元时间交替地输出2波长的光；

振荡部，分别产生不同的两个频率的余弦波信号；

加法器，对基带OFDM信号的实部，按照每个码元时间交替地加上两个频率的余弦波信号；

光I－Q调制器，用来自上述加法器的信号及基带OFDM信号的虚部对来自上述光源部的光进行调制并输出；

上述光发送部还具有将在OFDM信号的两侧出现的两个载波的一个截断的带通滤波器。

10.如权利要求1～6中任一项所述的光通信系统，其特征在于，

上述发送信号处理部具有：

振荡部，产生正弦波信号和余弦波信号；

第1加法器，对基带OFDM信号的实部加上来自上述振荡部的余弦波信号；和

第2加法器，对基带OFDM信号的虚部加上来自上述振荡部的正弦波信号；

上述电光转换部具有：

光源部，分别输出2波长的光；

第1光I－Q调制器，用来自上述第1加法器的信号对来自上述光源部的光中的一方进行调制；和

第2光I－Q调制器，用来自上述第2加法器的信号对来自上述光源部的光中的另一方进行调制；

上述电光转换部中，来自上述第1加法器的信号和来自上述第2加法器的信号按照每个码元时间交替地向上述第1光I－Q调制器和上述第2光I－Q调制器输入，上述电光转换部将上述第1光I－Q调制器的输出与上述第2光I－Q调制器的输出合波并输出。

11.一种光发送器，是光通信系统中的光发送器，在该光通信系统中，上述光发送器在码元时间内将数字数据映射至相互正交的多个子载波而进行调制，经由光纤用光信号进行发送，光接收器对在该光纤中传播来的光信号的一部分延迟码元时间并与该光信号合成，对合成后的光信号进行光电转换，将各子载波信号解调而再现原来的数字数据，其特征在于，

上述光发送器具备：

发送信号处理部，在码元时间内将数字数据映射至相互正交的多个子载波而进行调制，由调制后的子载波信号生成基带OFDM信号；和

电光转换部，将该基带OFDM信号调制为激光，生成光OFDM信号；

由上述发送信号处理部和上述电光转换部按照每个码元时间交替地发送不同的2波长的光OFDM信号。

12.一种转发器，是光通信系统中的转发器，在该光通信系统中，光发送器在码元时间内将数字数据映射至相互正交的多个子载波而进行调制，经由光纤用光信号进行发送，光接收器对在该光纤中传播来的光信号进行光电转换，将各子载波信号解调而再现原来的数字数据，其特征在于，

上述转发器具备上述光发送器及上述光接收器；

上述光发送器具备：

发送信号处理部，在码元时间内将数字数据映射至相互正交的多个子载波而进行调制，由调制后的子载波信号生成基带OFDM信号；和

电光转换部，将该基带OFDM信号调制为激光，生成光OFDM信号；

由上述发送信号处理部和上述电光转换部按照每个码元时间交替地发送不同的2波长的光OFDM信号；

上述光接收器具有：

至少一个由延迟干涉部和平衡型光电转换部构成的组，该延迟干涉部使经由光纤从上述光发送器接收到的光OFDM信号的一部分延迟码元时间并与光OFDM信号合成，该平衡型光电转换部将合成后的光信号转换为电信号；和

接收信号处理部，由上述光电转换部的输出得到子载波信号，根据该子载波信号将数据解调，再现原来的数字数据。

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