JP2003249897A - 位相変調通信システム及び方法 - Google Patents

位相変調通信システム及び方法

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JP2003249897A
JP2003249897A JP2003009997A JP2003009997A JP2003249897A JP 2003249897 A JP2003249897 A JP 2003249897A JP 2003009997 A JP2003009997 A JP 2003009997A JP 2003009997 A JP2003009997 A JP 2003009997A JP 2003249897 A JP2003249897 A JP 2003249897A
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Seemant Choudhary
チョウダリィ シーマント
Goji Hoshida
剛司 星田
Michael C Parker
シー パーカー マイケル
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    • H04B10/5561—Digital phase modulation

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 受信器におけるＰＬＬの応答時間が不十分で
あるために生じる信号の同期成分と直交成分の間のクロ
ストークと、信号品質の劣化の問題が解決された位相変
調通信方法の提供を目的とする。 【解決手段】 信号送信方法は、ソース信号を供給し、
ソース信号を第１の分離信号と第２の分離信号に分け
る。第１の分離信号は、第１のデータセットに基づいて
変調される。第２の分離信号は、位相シフトされ、第２
のデータセットに基づいて変調される。変調後の第２の
分離信号の偏光は、回転され、或いは、変調後の第２の
分離信号の偏光に対して直交するように制御され、変調
後の第１の分離信号と結合される。結合信号は、変調さ
れ、送信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に通信ネッ
トワークに係り、特に、マルチレベル位相変調通信用の
システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気通信システム、ケーブルテレビシス
テム、及び、データ通信ネットワークは、遠隔地点間で
大量の情報を高速に伝達するため光ネットワークを使用
する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通る
光信号の形で伝達される。光ファイバは、信号を低損失
で長距離伝送することができるガラス製の薄いストラン
ドにより構成される。光信号は、オーディオデータ、ビ
デオデータ、テキストデータ、リアルタイムデータ、非
リアルタイムデータ、及び／又は、その他の適当なデー
タをエンコードするため、変調された少なくとも一つの
特性をもつ。変調は、位相シフトキーイング（ＰＳ
Ｋ）、振幅シフトキーイング（ＩＳＫ）、又は、その他
の適当な変調方式に基づいている。
【０００３】直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変
調の場合、キャリア信号の位相は変調され、シンボル集
合に対応した、考えられる４個の値のうちの１個の値を
とる。ＱＰＳＫの場合、キャリア信号は、２個のアーム
に分離される。同相成分と呼ばれる一方の第１のアーム
は、そのまま位相変調される。直交成分と呼ばれる第２
のアームは、付加的な９０°の位相シフト後に位相変調
される。２個のアームは、１個のＱＰＳＫ信号を生成す
るため結合される。
【０００４】ＱＰＳＫ受信器は、局部発振器を備えた位
相ロックループ（ＰＬＬ）を使用する。ＰＬＬの応答時
間が不十分である場合、ＱＰＳＫ信号の同相成分と直交
成分の間にクロストークが発生し、信号品質が低下す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
のシステム及び方法に伴う欠点及び問題点を取り除く、
或いは、軽減するマルチレベル位相変調通信用のシステ
ム及び方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】信号を送信する方法は、
ソース信号を供給し、ソース信号を第１の分離信号と第
２の分離信号に分ける。第１の分離信号は、第１のデー
タセットに基づいて変調される。第２の分離信号は、位
相シフトされ、第２のデータセットに基づいて変調され
る。変調後の第２の分離信号の偏光は、回転され、或い
は、変調後の第２の分離信号の偏光に対して直交するよ
うに制御され、変調後の第１の分離信号と結合される。
結合信号は、変調され、送信される。
【０００７】別の実施例では、信号を受信する方法は、
信号を受信し、局部信号を生じる。局部信号は、円偏光
され、受信信号と結合される。結合信号は、第１の分離
信号と第２の分離信号に分離され、第１の分離信号と第
２の分離信号が検出される。局部信号を修正するためフ
ィードバックが行われる。
【０００８】本発明の実施例は、種々の技術的効果を奏
する。技術的効果には、ＱＰＳＫにおけるＩ（同相）成
分とＱ（直交）成分の偏光多重化を行って信号を送信す
る方法を提供することが含まれる。偏光多重は、位相誤
差が存在する際のクロストークを低減する。別の技術的
効果には、受信器でＩ成分とＱ成分の偏光多重を活用
し、これにより、クロストークを低減し、受信器設計を
簡単化することが含まれる。更なる技術的効果には、偏
光多重、振幅変調されたＱＰＳＫのための送信器及び受
信器の構造を提供することが含まれる。更に別の技術的
効果には、光ファイバによる伝送の際にＳＰＭ／ＸＰＭ
＋ＧＶＤによって生じる劣化を抑制するため、修正され
たＱＰＳＫ信号に振幅変調を行うことが含まれる。
【０００９】更に別の技術的効果には、ＱＰＳＫの非線
形許容範囲を改善するため、送信器側で振幅変調を使用
することが含まれる。更に、本発明のその他の技術的効
果は、以下の詳細な説明、添付図面、及び、特許請求の
範囲に記載された事項から当業者によって容易に認めら
れるであろう。尚、本発明の様々な実施例には、列挙し
た具体的な効果の全てを含むもの、一部を含むもの、或
いは、列挙された効果を含まないものがある。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明と本発明の効果がより完全
に理解されるように、添付図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。
【００１１】図１には、本発明の一実施例による光通信
システムが示されている。光通信システム１は、光リン
ク４を介して接続された送信モジュール２及び受信モジ
ュール３を含む。送信モジュール２は、光リンク４を介
して受信器モジュール３へ伝達するデータに基づいて光
信号を生成する。受信モジュール３は、光信号を受信
し、データを抽出する。
【００１２】送信モジュール２は、マルチプレクサ（光
合波器）５と、複数の光送信器１０と、を含む。光送信
器１０は、変調された変調信号を生成するためデータに
基づいて信号を変調する。一実施例によれば、各光送信
器１０は、区別可能な波長に変調された信号を生成す
る。「各」、「各々」、「毎」などは、特定の部分集合
の全ての要素を意味する。マルチプレクサ５は、光送信
器１０によって生成された変調信号を受信し、光リンク
４を介して送信するため変調信号を結合する。一実施例
では、信号は、高密度波長多重分割（ＤＷＤＭ）技術に
従って結合される。結合後、得られた光信号は、光リン
ク４を経由して受信モジュール３へ送信される。
【００１３】光リンク４は、１スパン以上の光ファイバ
を含む。光ファイバは、ガラス製であり、プラスチック
で被われた液体コアにより構成されてもよく、或いは、
光信号を伝達するため適合するように構成される。１台
以上の光増幅器が光ファイバの一つ以上のスパンに沿っ
て分布している。
【００１４】受信モジュール３は、デマルチプレクサ
（光分波器）６と、複数の光受信器８と、を含む。デマ
ルチプレクサ６は、光リンク４を介して結合光信号を受
信し、結合光信号を生成するため使用された元の変調信
号を抽出する。一実施例では、結合光信号はＤＷＤＭ信
号であり、それに応じて分割される。デマルチプレクサ
６は、抽出された変調信号を、１対１の関係に基づい
て、光受信器８へ送信する。抽出された変調信号は、様
々な方式で、例えば、トラヒック量に基づく配分、或い
は、有効性に基づいて、配分することができる。光受信
器８は、抽出された変調信号を受信し、変調信号を生成
するため光送信器１０によって試用されたデータを抽出
する。
【００１５】図２Ａは、本発明の一実施例による光送信
器１０の詳細図である。この実施例の場合、光送信器１
０は、多段変調器である。第１段１１Ａは、振幅変調を
使用して伝送用信号を変調する。第２段１１Ｂは、直交
位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）と偏光多重の組み合
わせを用いて第１段からの信号を変調する。光送信器１
０は、他の、或いは、異なる好適な段を含み得る。例え
ば、光送信器１０は、ＱＰＳＫを用いて信号を変調し、
次に、ＱＰＳＫ信号の振幅を変調してもよい。本発明
は、光通信システムの観点で説明しているが、例えば、
マイクロ波通信システムのようなその他の適当なシステ
ムを利用することが可能であることが分かる。
【００１６】図２Ａに示された第１段１１Ａは、振幅変
調器１６を含む。振幅変調器１６は、データに基づいて
光信号の振幅（強度）を変調することができる。図示さ
れた実施例の場合、振幅変調器１６は、クロック信号に
基づいて光信号の振幅を変調する。クロック信号は、デ
ータ信号と同期がとられた、シンボル同期正弦波クロッ
ク信号でもよい。振幅変調器１６が光信号の振幅を変調
するときに用いるデータを準備するため、適切な信号又
はデータが使用される。
【００１７】第２段１１Ｂは、パワースプリッタ１２Ａ
と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１２Ｂと、複数の
位相変調器１４と、位相シフタ２０と、半波長板２２
と、複数の光リンク２４と、を含む。パワースプリッタ
１２Ａは、複数の信号を受信し、信号を結合するか、或
いは、受信信号に基づいて結合信号を受動的に生成する
ことが可能であり、及び／又は、信号を受信し、受信信
号を離散的な信号に分離し、或いは、受信信号に基づい
て離散的な信号を受動的に生成することが可能である。
離散的な信号は、形式及び／又はプロセスが同一でもよ
く、或いは、適当に相違していてもよい。偏光ビームス
プリッタ１２Ｂは、複数の信号を受信し、信号を結合す
るか、或いは、受信信号及び関連した偏光に基づいて結
合信号を受動的に生成することが可能である任意の装
置、及び／又は、信号を受信し、受信信号を離散的な信
号に分離するか、或いは、受信信号に基づいて異なる偏
光状態の離散的な信号を受動的に生成することが可能で
ある任意の装置である。位相変調器１４は、データに基
づいて光信号の位相を変調することができる。
【００１８】位相シフタ２０は、光信号の位相をシフト
することができる。半波長板２２は、光信号の偏光を９
０°だけ回転させることができる。光リンク２４は、図
２Ａに示されるように、光送信器１０の様々な構成要素
を連結する。特に、光リンク２４は、振幅変調器１６を
パワースプリッタ１２Ａに接続する。光リンク２４は、
パワースプリッタ１２Ａと、第１位相変調器１４及び第
１位相シフタ２０を連結する。光リンク２４は、第１位
相変調器１４を偏光ビームスプリッタ１２Ｂと連結す
る。光リンク２４は、第１位相シフタ２０と第２位相変
調器１４を連結し、第２位相変調器１４と半波長板２２
を連結する。光リンク２４は、更に、半波長板２２を偏
光ビームスプリッタ１２Ｂと連結する。各光リンク２４
は、光ファイバでもよく、光リンク２４に沿った光フロ
ーの伝達特性に影響を与える様々なタイプの材料から形
成することができる。
【００１９】動作中、光送信器１０は、キャリア信号を
受信し、キャリア信号振幅を変調し、振幅変調信号を２
本のアームに分離し、結合された直交位相シフトキーイ
ング（ＱＰＳＫ）信号を生成するため、各アームの位相
を変調し、振幅変調された直交位相シフトキーイング
（ＩＭ／ＱＰＳＫ）が行われる。ＱＰＳＫ変調の場合、
キャリア信号の位相は変調され、シンボル集合［１０，
１１，０１，００］に対応した集合［−４５°，４５
°，１３５°，−１３５°］に属する値をとる。
【００２０】キャリア信号は、連続波レーザによって準
備してもよく、例えば、数学的には、Aが振幅を表し、
ｆcがキャリア周波数を表し、ｔが時間を表すとき、Ａ
ｃｏｓ（２πｆcｔ）のように表現される。
【００２１】キャリア信号は、最初に、振幅変調器１６
によって振幅変調される。図示された実施例の場合、キ
ャリア信号は、データ信号と同期した２０ＧＨｚのシン
ボル同期クロック信号に基づいて変調される。振幅変調
器１６は、振幅変調信号をパワースプリッタ１２Ａに供
給する。
【００２２】振幅変調信号はパワースプリッタ１２Ａに
入り、そこで、２個の信号に分離される。２個の信号の
うちの第１の信号は、光リンク２４に沿って第１位相変
調器１４へ進む。第１位相変調器１４は、２０Ｇｂ／ｓ
の第１データ源に基づいて、信号をそのまま位相変調す
る。これにより、同相成分（Ｉ成分）と呼ばれる信号が
得られる。同相成分は、光リンク２４を通って、本例で
は、結合器として機能する偏光ビームスプリッタ１２Ｂ
へ到達する。
【００２３】パワースプリッタ１２Ａからの第２の信号
は、光リンク２４を介して、位相シフタ２０へ進む。位
相シフタ２０は、キャリア源信号の位相を９０°だけシ
フトする。一部の実施例では、位相シフタ２０は、見分
けがつかない場合があり、例えば、直流（ＤＣ）電圧が
位相シフトを実行するため第２位相変調器１４に供給さ
れる。或いは、位相は、光路長を操作することによって
シフトされ、又は、電気光学効果、及び／又は、非線形
性、若しくは、その他の適当な方法を利用することによ
ってシフトされる。
【００２４】キャリア信号が位相シフトされた後、位相
シフト後の信号は、光リンク２４に沿って第２位相変調
器１４へ進み、第２位相変調器１４では、位相シフト後
の信号が、２０Ｇｂ／ｓの第２データ源によってそのま
ま位相シフトされ、直交成分（Ｑ成分）と呼ばれる信号
が得られる。直交成分は、光リンク２４を通って半波長
板２２へ進み、半波長板２２において、信号偏光が９０
°だけ回転され、これにより、直交成分の偏光は、第１
位相変調器１４によって生成された同相成分の偏光に対
し直交する。
【００２５】特定の一実施例では、キャリア信号が水平
偏波（ＴＥ）偏光で送出され、半波長板２２は、ＴＥ偏
光を垂直偏波（ＴＭ）偏光へ変換する。ＴＥ偏光及びＴ
Ｍ偏光は、以下の数式： ＴＥ＝Ｅｘｃｏｓ（ＴＭ ｃｔ）Ｎ＋Ｅｙｃｏｓ（ＴＭ ｃ
ｔ＋Ｚ）↓ 但し、Ｅｙ＝０ ＴＭ＝Ｅｘｃｏｓ（ＴＭ ｃｔ）Ｎ＋Ｅｙｃｏｓ（ＴＭ ｃ
ｔ＋Ｚ）↓ 但し、Ｅｙ＝０ によって記述され、式中、Ｅｘはｘ方向の偏光の振幅で
あり、Ｅｙはｙ方向の偏光の振幅であり、ＴＭ ｃはキャ
リア周波数であり、ｔは時間であり、Ｎはｘ方向の単位
ベクトルであり、↓はｙ方向の単位ベクトルであり、Ｚ
は任意の位相差である。得られた信号、すなわち、Ｉ成
分及びＱ成分は、互いに直交し、Ｉ成分はＴＥ偏光であ
り、Ｑ成分はＴＭ偏光である。
【００２６】同相成分及び直交成分は、偏光ビームスプ
リッタ１２Ｂで結合される。結合信号は、数学的に、 Ｅｘｃｏｓ（ＴＭ ｃｔ＋Ｚ１（ｔ））Ｎ＋Ｅｙｃｏｓ（
ＴＭ ｃｔ＋Ｚ２（ｔ））↓ のように記述され、式中、Ｚ１（ｔ）は位相変調フォー
マットにおける第１データストリームを表し、Ｚ
２（ｔ）は位相変調フォーマットにおける第２データス
トリームを表す。
【００２７】ここで例示している実施例の場合、得られ
る振幅変調ＱＰＳＫ信号は、光リンク２４に沿った伝送
のため送信される。典型的な一実施例では、得られる伝
送レートは、４０Ｇｂ／ｓのシンボル同期振幅変調ＱＰ
ＳＫである。上述の通り、第１段は、２０ＧＨｚのシン
ボル同期正弦波クロック信号を用いる振幅変調である。
第２段は、偏光多重を用いるＱＰＳＫ変調である。その
ため、信号に位相の不連続が存在する場合、振幅は小さ
くなる。振幅変調の利点は、ファイバによる伝送の際の
ＳＰＭ／ＸＰＭ＋ＧＶＤによって生じる劣化を抑制する
ことである。図６、７及び８に関して後述するように、
偏光多重の利点は、同相成分と直交成分の間のクロスト
ークを低減することである。
【００２８】図２Ｂには、本発明の別の実施例による光
送信器１０が示されている。図２Ａの光送信器と同様
に、光送信器１０は、第１段１１Ａと第２段１１Ｂを含
む。第１段１１Ａは、振幅変調を使用して伝送用の光信
号を変調する。第２段１１Ｂは、ＱＰＳＫと偏光多重の
組み合わせを用いて第１段からの信号を変調する。
【００２９】第１段１１Ａは、クロック信号に基づいて
光信号の振幅を変調することができる振幅変調器１６を
含む。第２段１１Ｂは、第１偏光ビームスプリッタ及び
第２偏光ビームスプリッタ１２Ｂと、第１位相変調器及
び第２位相変調器１４と、位相シフタ２０と、複数の光
リンク２４と、を有する。
【００３０】動作中に、光送信器１０は、図２Ａの光送
信器と実質的に同じような態様で機能する。しかし、第
１偏光ビームスプリッタ１２Ｂを使用することにより、
半波長板が不必要になる。この構成は、第１偏光ビーム
スプリッタ１２Ｂへ入る光信号の偏光が第１偏光ビーム
スプリッタ１２Ｂの軸に対して４５°の角度で直線偏光
されることを要求する。
【００３１】図３には，図２Ａのシステム、特に、プレ
ーナ光波回路の実現例が示されている。プレーナ光波回
路３０は、パワースプリッタ１２Ａと、偏光ビームスプ
リッタ１２Ｂと、複数の位相変調器１４と、半波長板２
２と、部品を相互連結する複数の光リンク２４と、を含
む。
【００３２】動作中、キャリア信号は、プレーナ光波回
路３０の入口部に入り、この入口部で、信号は、パワー
スプリッタ１２Ａによって二つの分路に分けられる。第
１分路は第１位相変調器１４へ進み、第１位相変調器１
４で、キャリア信号は、第１変調信号（Ｉ成分）を生成
するため、電気的導波路（図中、ハッチングされてい
る）に沿って受信された第１データセットに従って、そ
のまま位相変調される。分離された信号の第２分路は、
第２位相変調器１４へ進み、第２位相変調器１４はキャ
リア信号の位相をシフトし、第２の変調信号（Ｑ成分）
を生成するため、電気的導波路（図中、ハッチングされ
ている）に沿って受信された第２データセットに基づい
て、位相シフトされた信号を変調する。第２のデータセ
ットに基づく変調後、変調信号は、光リンク２４に沿っ
て半波長板２２へ進み、半波長板２２において、Ｑ成分
の偏光はＩ成分の偏光に直交するように回転させられ
る。同相成分及び直交成分は、光リンク２４に沿って、
偏光ビームスプリッタ１２Ｂへ進み、偏光ビームスプリ
ッタ１２Ｂにおいて、両方の信号が結合され、出口部を
通ってプレーナ光波回路３０から出る。プレーナ光波回
路３０から、得られたＱＰＳＫ信号は、図２Ａに示され
たものと同じような形式で振幅変調される（図３には示
されていない）。或いは、キャリア信号は、プレーナ光
波回路３０に入る前に振幅変調してもよい。プレーナ光
波回路３０は、光信号又は光を伝達する様々な材料、例
えば、ニオブ酸リチウム又はシリカのような材料により
構成される。
【００３３】図４は、光ファイバによってディスクリー
ト素子が接続されているような図２Ａのシステムの一実
施例の説明図である。光送信器４０は、パワースプリッ
タ１２Ａを位相変調器１４のペア及び位相シフタ２０と
接続する偏光面保存ファイバ（ＰＭＦ）４２を含む。偏
光面保存ファイバ４２は、更に、位相変調器１４を偏光
ビームスプリッタ１２Ｂに連結する。動作中に、キャリ
ア信号はパワースプリッタ１２Ａに入り、パワースプリ
ッタ１２Ａにおいて、キャリア信号は２本のアームに分
離される。一方の第１アームは、ＰＭＦ４２に沿って第
１位相変調器に進み、他方の第２アームは、ＰＭＦ４２
に沿って第２位相変調器へ進む。第２アームでは、信号
は、位相変調器へ達する前に位相シフト２０を通る。第
１位相変調器１４は、第１変調信号（Ｉ成分）を生成す
るため、第１データセットに基づいて信号の位相を変調
する。位相シフタ２０は、第２アーム上の光信号の位相
をシフトする。第２位相変調器１４は、第２変調信号
（Ｑ成分）を生成するため、第２データセットに基づい
て第２アームのキャリア信号の位相を変調する。Ｑ成分
の偏光は、Ｉ成分の偏光に直交するように回転させられ
る。直交（Ｑ）成分は、ＰＭＦ４２に沿って、偏光ビー
ムスプリッタ１２Ｂへ進む。同相成分及び直交成分は、
偏光ビームスプリッタ１２Ｂで結合され、結合された信
号は、振幅変調及び更なる伝送のため振幅変調器へ送ら
れる。
【００３４】図５は、本発明の更に別の実施例による自
由空間光学系環境における図２Ａのシステムの説明図で
ある。光送信器５０は、光リンク２４と、２個の位相変
調器１４と、偏光ビームスプリッタ１２と、半波長板２
２と、ハーフミラー５２と、ミラー５４と、レンズ５６
と、を含む。動作中に、キャリア信号は、光リンク２４
を通り、レンズ５６に到達し、レンズ５６は光をハーフ
ミラー５２上に集光する。ハーフミラー５２は、光を２
個の別々のビームに分離することが可能であり、各ビー
ムは、対応した位相変調器１４へ進行する。第１位相変
調器１４は、第１データセットに基づいて光ビームの位
相を変調し、第２位相変調器１４は、信号の位相をシフ
トし、位相シフトされた光ビームを、第２データセット
に基づいて変調する。両方のビームは、対応した位相変
調器１４から出て、ミラー５４へ進む。第１位相変調器
１４からの位相変調光の光ビームは、そのまま第１ミラ
ー５４から偏光ビームスプリッタ１２へ反射する（同相
（Ｉ）成分）。第２の位相変調光は、第２ミラー５４か
ら反射し、半波長板２２を通過する。半波長板２２にお
いて、光はＩ成分に直交するように偏光される。得られ
たビーム（Ｑ成分）は、半波長板２２から偏光ビームス
プリッタ１２へ進み、偏光ビームスプリッタ１２におい
て、Ｑ成分はＩ成分と結合される。結合光ビームは第２
レンズ５６に照射され、第２レンズ５６において、結合
光ビームは、更なる伝送のため光リンク２４の入力側に
集光される。偏光ビームスプリッタ１２の代わりにパワ
ー結合器を使用してもよい。更に、別の実施例では、偏
光ビームスプリッタ１２がハーフミラー５２の代わりに
使用され、半波長板２２が省かれる。この実施例では、
信号は、変更ビームスプリッタの軸に対して４５°に直
線偏光される。
【００３５】図６は、図１の光受信器８の本発明の一実
施例による詳細説明図である。本実施例では、光受信器
８は、様々なタイプの信号を受信し処理する。光受信器
８は、複数の光リンク２４と、第１スプリッタ６２と、
偏光ビームスプリッタ６４と、複数のフォトダイオード
６６と、電気リンク６７と、を含む。光受信器８は、決
定回路６８、フィードバック制御系７０、局部発振器７
２と、１／４波長板７４（ＱＷＰ）と、を更に含む。第
１スプリッタ６２は、入力部で光リンク２４から光信号
を受信し、その信号を、第１スプリッタ６２を１／４波
長板７４に連結する光リンク２４から受信された局部発
振器信号と結合することができる。第１スプリッタ６２
は、これらの２個の信号を結合し、光リンク２４に沿っ
て偏光ビームスプリッタ６４へ送る。第１スプリッタ６
２は、光リンク２４の分路からの受信信号と、１／４波
長板７４から受信した信号とを結合することができる任
意の光カプラでも構わない、ということが分かる。した
がって、スプリッタ６２は、ハーフミラー、５０−５０
パス・スプリッタ／結合器、フュージョン型ファイバカ
プラ、３デシベル（ｄＢ）カプラ、或いは、２個の信号
を結合し、単一の信号を最も効率的なやり方で生成する
ことができる他の装置などでもよい。
【００３６】偏光ビームスプリッタ６４は、第１スプリ
ッタ６２から受信した信号を別個の信号に分離し、或い
は、受信信号に基づいて別個の信号を受動的に生成す
る。偏光ビームスプリッタ６４は、第１スプリッタ６２
から受信した信号を水平偏光（ＴＥ）成分と垂直偏光
（ＴＭ）成分に分離することができる。したがって、本
実施例の場合、局部発振器７２内の任意の位相誤差は、
信号減衰だけを生じ、クロストークを生じさせない。か
くして、偏光ビームスプリッタ６４は、各コンポーネン
トと関連した異なる偏光を区別することによって、受信
信号をＩ成分とＱ成分に分離することができる。すなわ
ち、受信信号は、同相成分に対するＴＥと、直交成分に
対するＴＭに分離される。各成分は、後述のように、フ
ォトダイオード６６によって受信され、フォトダイオー
ド６６は、光信号を電気信号へ変換し、電気信号が決定
回路６８によって処理される。偏光ビームスプリッタ６
４からの分離信号は、光リンク２４に沿ってフォトダイ
オード６６へ進む。
【００３７】フォトダイオードは、偏光ビームスプリッ
タ６４から受信した光信号を電気信号に変換することが
可能であり、電気信号は、電気リンク６７に沿って決定
回路６８へ進む。決定回路６８は、光信号の様々な成分
を取り出し、これらの成分を目的のデータストリームへ
変換する。
【００３８】決定回路６８は、電気リンク６７を介して
フィードバック制御系７０に連結される。フィードバッ
ク制御系７０は、決定回路６８から受信した情報に基づ
いて、電気リンク６７を用いる制御リンクを通じて、局
部発振器７２の出力を修正することが可能である。フィ
ードバック制御系７０は、位相ロックループ（ＰＬＬ）
と類似した形式で動作し、位相雑音を最小化するために
使用される。局部発振器７２は、図２のキャリア源と同
じような形式で、光出力を生ずるように動作する。局部
発振器信号は、光リンク２４に沿って１／４波長板７４
へ進む。１／４波長板７４は、局部発振器７４から受信
した直線偏光信号を円偏光に変換し、第１スプリッタ６
２で入来信号と結合させるため、円偏光信号を光リンク
２４に沿って送信する。
【００３９】本実施例の場合、第１スプリッタ６２にお
ける受信光は、既に、信号のＩ成分と揃えられているこ
と、すなわち、受信信号はＴＥ偏光であることを前提と
する。これは、例えば、自動偏光コントローラ（ＡＰ
Ｃ）装置、或いは、その他の適当な装置によって実現さ
れる。第１スプリッタ６２によって受信された信号は、
自動偏光制御装置（ＡＰＣ）と共に偏光モード分散補償
（ＰＭＤＣ）装置を用いてフィルタ処理される。局部発
振器７２が円偏光を生じる場合、１／４波長板７４は不
要であることが当業者には明らかであろう。
【００４０】図７は、本発明の一実施例によってプレー
ナ光波回路に実現された図６の光受信器の説明図であ
る。光受信器８０は、プレーナ光波媒体８２と、複数の
光リンク２４と、第１スプリッタ６２と、偏光ビームス
プリッタ６４と、２個以上のフォトダイオード６６と、
１／４波長板７４と、局部発振器７２と、を含む。プレ
ーナ光波媒体８２は、光を伝搬させることができる任意
の媒体により構成され得る。プレーナ光波媒体８２は、
例えば、ニオブ酸リチウム、シリカなどによって構成さ
れる。
【００４１】動作中に、光信号は、光受信器８０の入力
側で受信され、光リンク２４に沿って進行し、第１スプ
リッタ６２で局部発振器７２から受信された信号と結合
される。局部発振器７２は、図６に関して説明したよう
に、光リンク２４に沿って１／４波長板７４へ伝播する
信号を生成する。信号は、１／４波長板７４で円偏光さ
れる。円偏光信号は、第１スプリッタ６２で受信信号と
結合される。結合信号は、光リンク２４に沿って偏光ビ
ームスプリッタ６４へ進み、偏光ビームスプリッタ６４
で、信号はＩ成分とＱ成分に分離される。Ｉ光信号及び
Ｑ光信号は、フォトダイオード６６へ伝達され、フォト
ダイオード６６において、処理用の電気信号に変換され
る。
【００４２】図８には、本発明の一実施例によって自由
空間光学系環境に実現された図６の光受信器が示されて
いる。光受信器９０は、光リンク２４と、レンズ９２
と、複数の光ビーム９４と、ハーフミラー９６と、変更
ビームスプリッタ６４と、ミラー９８と、２個以上のフ
ォトダイオード６６と、局部発振器８２と、１／４波長
板７４と、を含む。動作中、光信号は光リンク２４にお
けるノードで受信され、光信号は第１レンズ９２で受信
され、第１レンズ９２は光信号を光ビーム９４へ変換す
る。光ビーム９４は、ハーフミラー９６へ伝播し、この
ハーフミラー９６で、光ビーム９４は、受信されてミラ
ー９８から反射された信号と結合される。局部発振器７
２は、別の光リンク９４に沿ってキャリア信号を生成
し、キャリア信号は、信号を光ビーム９４に変換する第
２レンズ９２へ進行する。光ビーム９４は、１／４波長
板７４を通過する。１／４波長板７４は、上述の通り、
光が円偏光されることを保証する。円偏光された光は、
ミラー９８からハーフミラー９６へ反射し、この光は、
ハーフミラー９６で、第１レンズ９２によって生成され
た光ビームと結合される。結合された光は、偏光ビーム
スプリッタ６４へ進行し、偏光ビームスプリッタ６４に
おいて、光はＩ成分とＱ成分に分離され、２個以上のフ
ォトダイオード６６へ照射される。上述の通り、フォト
ダイオード６６は、受信された信号のＩ成分及びＱ成分
を、光信号から処理用の電気信号へ変換する。局部発振
器７２と、レンズ９２と、光ビーム９４と、１／４波長
板７４を縦型（垂直型）に配置した場合、ミラー９８は
無しで済ますことができる。本発明の更なる詳細は、図
９及び１０に記載された方法と関連付けることによって
明らかになるであろう。
【００４３】図９は、本発明の一実施例におる信号送信
方法を説明するフローチャートである。本実施例では、
信号の偏光状態に依存しない振幅変調は第２段で実行さ
れ、位相変調が第１段で実行される。
【００４４】処理は、ステップ１００から始まり、ステ
ップ１００でキャリア信号が準備される。上述の通り、
このステップは、局部発振器、又は、連続波レーザ、或
いは、キャリア信号を生成するため適したその他の手段
によって実行される。次に、ステップ１０５において、
キャリア信号は２個の別々のアームに分離される。上述
の通り、このステップは、例えば、図２Ａのビームスプ
リッタ１２Ａによって実行され、或いは、円偏光の場
合、偏光ビームスプリッタによって実行される。
【００４５】ステップ１１０で、第１の分離（スプリッ
ト）信号は、第１データ入力に基づいて変調される。こ
のステップは、図２Ａの第１位相変調器１４によって実
行してもよい。次に、ステップ１１５において、ステッ
プ１０５で分離された第２の分離信号の位相は、π／２
ラジアンずつシフトされる。上述の通り、これは、図２
Ａの位相シフタ２０によって実行できる。次に、ステッ
プ１２０において、位相シフト後の第２の分離信号が第
２データ入力に基づいて変調される。このステップは、
図２Ａの第２位相変調器１４によって実行できる。
【００４６】次に、ステップ１２５において、第２変調
信号の偏光は、第１変調信号の偏光と直交させられる。
このステップは、図２Ａの半波長板２２によって実行さ
れるか、又は、適当な偏光によって実行される。次に、
ステップ１３０において、第１変調信号と、直交するよ
うに偏光された第２変調信号が結合される。このステッ
プは、図２Ａの偏光ビームスプリッタ１２Ｂ、又は、ス
プリッタによって実行され得る。ステップ１３５におい
て、結合信号は変調される。このステップは、一実施例
では、第２段に設けられ、クロック信号に基づく変調が
行なわれる振幅変調器１６によって実行される。次に、
ステップ１４０で、変調され結合された信号が送信さ
れ、この送信方法が終了する。
【００４７】図１０は、本発明の一実施例による信号の
受信及び処理方法を説明するフローチャートである。こ
の処理は、ステップ２００から始まり、ステップ２００
において、振幅変調ＱＰＳＫ信号が受信される。ステッ
プ２０５において、局部信号が準備される。このステッ
プは、例えば、図６の局部発振器７２によって実行され
得る。ステップ２１０において、局部信号は円偏光に変
換される。上述の通り、このステップは図６の１／４波
長板によって実行され得る。
【００４８】ステップ２１５において、偏光された局部
信号は受信信号と結合される。このステップは、図６の
第１スプリッタ６２によって実行され得る。ステップ２
２０において、結合された信号は、２個の別々の信号に
分離される。このステップは、図６の偏光ビームスプリ
ッタ６４によって実行され得る。
【００４９】ステップ２２５において、分離信号の第１
成分が検出される。この第１成分は、受信信号のＩ成分
又はＱ成分のいずれか一方の成分であり、図６、７及び
８のフォトダイオード６６によって検出される。ステッ
プ２３０において、分離信号うちのもう一方の成分であ
る第２成分が検出される。すなわち、ステップ２２５で
Ｉ成分が検出された場合、ステップ２３０ではＱ成分が
検出される。ステップ２２５と同様に、ステップ２３０
は、図６、７及び８のフォトダイオード６６によって実
行され得る。
【００５０】ステップ２３５では、受信器に位相ロック
ループ（ＰＬＬ）を供給するため、局部信号を修正する
ためにフィードバックが行われる。このステップは、図
６の決定回路６８及びフィードバック制御系７０によっ
て実現され得る。ステップ２４０において、この処理は
繰り返され、信号が受信される（ステップ２００）。
【００５１】図９及び１０の方法は、特定の順序で特定
のステップによって表されているが、ステップの実行順
序は適宜変更してもよく、本発明の精神に従って、他の
ステップを追加したり、ステップを省略したりしてもよ
い、ということが認められる。
【００５２】本発明は、ある種の実施例の観点から説明
されているが、様々な変更及び変形が当業者に示唆され
るであろう。本発明は、特許請求の範囲に記載された事
項の範囲内で、このような変更及び変形を包括すること
を意図している。
【００５３】以上の説明に関して更に以下のような態様
が考えられる。
【００５４】（付記１） ソース信号を取得する手順
と、ソース信号を第１分離信号と第２分離信号に分離す
る手順と、第１変調信号を生成するため、第１データセ
ットに基づいて第１分離信号を変調する手順と、位相シ
フトされた第２分離信号を生成するため、第２分離信号
の位相をシフトする手順と、第２変調信号を生成するた
め、第２データセットに基づいて位相シフトされた第２
分離信号を変調する手順と、第２変調信号の偏光を制御
する手順と、結合信号を生成するため、第１変調信号と
第２変調信号を結合する手順と、を有する送信用の信号
を変調する方法。
【００５５】（付記２） 第２変調信号の偏光は、第１
変調信号の偏光と直交するように制御される、付記１記
載の方法。
【００５６】（付記３） 位相シフトの量は９０度であ
る、付記１記載の方法。
【００５７】（付記４） 結合する直前に、第１変調信
号の偏光はＴＥ偏光であり、第２変調信号の偏光はＴＭ
偏光である、付記１記載の方法。
【００５８】（付記５） 変調は位相変調である、付記
１記載の方法。
【００５９】（付記６） ソース信号を変調する手順を
更に有する付記１記載の方法。
【００６０】（付記７） ソース信号は振幅変調によっ
て変調される、付記６記載の方法。
【００６１】（付記８） 振幅変調は周期的である、付
記７記載の方法。
【００６２】（付記９） 振幅変調は、周波数及び位相
がデータ信号と同期したクロック信号に基づいて行われ
る、付記７記載の方法。
【００６３】（付記１０） 信号は光信号である、付記
１記載の方法。
【００６４】（付記１１） 結合信号を変調する手順を
更に有する付記１記載の方法。
【００６５】（付記１２） 受信器側のフィードバック
に基づいて偏光信号を生成する手順と、結合信号を生成
するため、入来トラヒック信号と偏光信号を結合する手
順と、結合信号を第１分離信号と第２分離信号に分離す
る手順と、第１分離信号を検出する手順と、第２分離信
号を検出する手順と、を有する信号を受信する方法。
【００６６】（付記１３） 入来トラヒック信号は偏光
面モード分散補償される、付記１２記載の方法。
【００６７】（付記１４） 偏光は円偏光である、付記
１２記載の方法。
【００６８】（付記１５） 第１分離信号は受信信号の
第１成分を含む、付記１２記載の方法。
【００６９】（付記１６） 第２分離信号は受信信号の
第２成分を含む、付記１２記載の方法。
【００７０】（付記１７） 入来トラヒック信号は光信
号である、付記１２記載の方法。
【００７１】（付記１８） 結合信号は偏光ビームスプ
リッタによって分離される、付記１２記載の方法。
【００７２】（付記１９） 入来トラヒック信号の第１
成分の偏光は偏光ビームスプリッタの軸と揃えられる、
付記１８記載の方法。
【００７３】（付記２０） ソース信号を準備する手段
と、ソース信号を第１分離信号と第２分離信号に分離す
る手段と、第１変調信号を生成するため、第１データセ
ットに基づいて第１分離信号を変調する手段と、位相シ
フトされた第２分離信号を生成するため、第２分離信号
の位相をシフトする手段と、第２変調信号を生成するた
め、第２データセットに基づいて位相シフトされた第２
分離信号を変調する手段と、偏光信号を生成するため、
第２変調信号の偏光を制御する手段と、結合信号を生成
するため、第１変調信号と偏光信号を結合する手段と、
を有する信号を送信するシステム。
【００７４】（付記２１） 第２変調信号の偏光は、第
１変調信号の偏光と直交するように制御される、付記２
０記載のシステム。
【００７５】（付記２２） 位相シフトの量は９０度で
ある、付記２０記載のシステム。
【００７６】（付記２３） 結合する直前に、第１変調
信号の偏光はＴＥ偏光であり、第２変調信号の偏光はＴ
Ｍ偏光である、付記２０記載のシステム。
【００７７】（付記２４） 変調は位相変調である、付
記２０記載のシステム。
【００７８】（付記２５） ソース信号を変調する手段
を更に有する付記２０記載のシステム。
【００７９】（付記２６） ソース信号は振幅変調によ
って変調される、付記２５記載のシステム。
【００８０】（付記２７） 振幅変調は周期的である、
付記２６記載のシステム。
【００８１】（付記２８） 振幅変調は、周波数及び位
相がデータ信号と同期したクロック信号に基づいて行わ
れる、付記２６記載のシステム。
【００８２】（付記２９） クロック信号はシンボルレ
ートのクロックある、付記２８記載のシステム。
【００８３】（付記３０） 信号は光信号である、付記
２０記載のシステム。
【００８４】（付記３１） ソース信号を準備する手段
は連続波レーザである、付記２０記載のシステム。
【００８５】（付記３２） ソース信号は円偏光され、
ソース信号は偏光ビームスプリッタによって分離され
る、付記２０記載のシステム。
【００８６】（付記３３） ソース信号はハーフミラー
によって分離される、付記２０記載のシステム。
【００８７】（付記３４） ソース信号は３デシベル型
スプリッタによって分離される、付記２０記載のシステ
ム。
【００８８】（付記３５） 位相をシフトする手段は直
流電圧を変調器に供給する手段である、付記２０記載の
システム。
【００８９】（付記３６） 偏光を制御する手段は半波
長板である、付記２０記載のシステム。
【００９０】（付記３７） 信号を受信する手段と、局
部信号を準備する手段と、適切に偏光された局部信号を
生成するため、局部信号の偏光を制御する手段と、偏光
された局部信号と受信された受信信号を結合する手段
と、結合された信号を第１分離信号と第２分離信号に分
離する手段と、第１分離信号を検出する手段と、第２分
離信号を検出する手段と、局部信号を修正するためフィ
ードバックを行う手段と、を有する信号を受信するシス
テム。
【００９１】（付記３８） 受信信号は偏光面モード分
散補償される、付記３７記載のシステム。
【００９２】（付記３９） 信号は自動偏光制御器によ
って受信される、付記３７記載のシステム。
【００９３】（付記４０） 局部信号の適切な偏光は円
偏光である、付記３７記載のシステム。
【００９４】（付記４１） 第１分離信号は受信信号の
第１成分を含む、付記３７記載のシステム。
【００９５】（付記４２） 第２分離信号は受信信号の
直角に偏光された第２成分を含む、付記３７記載のシス
テム。
【００９６】（付記４３） 信号は光信号である、付記
３７記載のシステム。
【００９７】（付記４４） 局部信号は連続波レーザに
よって準備される、付記３７記載のシステム。
【００９８】（付記４５） 局部信号を準備する手段は
円偏光された光を生ずる、付記３７記載のシステム。
【００９９】（付記４６） 偏光を制御する手段は１／
４波長板である、付記３７記載のシステム。
【０１００】（付記４７） 結合する手段は３デシベル
型スプリッタである、付記３７記載のシステム。
【０１０１】（付記４８） 結合する手段はハーフミラ
ーである、付記３７記載のシステム。
【０１０２】（付記４９） 分離する手段は偏光ビーム
スプリッタであり、受信信号の第１成分は偏光ビームス
プリッタの軸と揃えられる、付記３７記載のシステム。
【０１０３】（付記５０） 検出する手段はフォトダイ
オードである、付記３７記載のシステム。
【０１０４】（付記５１） 光信号を発生させる動作を
実施可能であるキャリア信号発生器と、キャリア信号発
生器に光学的に接続され、振幅変調信号を生成するため
光信号の振幅を変調する動作を実施可能である振幅変調
器と、振幅変調器に光学的に接続され、振幅変調信号を
受信し、２個の別個の信号に分離する動作を実施可能で
ある第１ビームスプリッタと、第１ビームスプリッタに
光学的に接続され、第１変調信号を生成するため、デー
タストリームを受信し、当該データストリームに基づい
て光信号の位相を変調する動作を実施可能である第１位
相変調器と、第１ビームスプリッタに光学的に接続さ
れ、光信号の位相をシフトする動作を実施可能である位
相シフタと、位相シフタに光学的に接続され、第２変調
信号を生成するため、データストリームを受信し、当該
データストリームに基づいて光信号の位相を変調する動
作を実施可能である第２位相変調器と、第２位相変調器
に光学的に接続され、直交信号を生成するため、第２変
調信号を受信し、第１変調信号の偏光状態に直交する偏
光状態をとる信号を生成する動作を実施可能である半波
長板と、第１位相変調器及び半波長板に光学的に接続さ
れ、結合信号を生成するため、第１変調信号を直交信号
と結合する動作を実施可能である第２偏光ビームスプリ
ッタと、を有する光送信器。
【０１０５】（付記５２） １／４波長板に光学的に接
続され、光信号を発生する動作を実施可能である局部発
振器と、第１ビームスプリッタに光学的に接続され、光
信号を受信し、円偏光信号を生成すべく光信号を円偏光
し、円偏光信号を第１ビームスプリッタへ送信する動作
を実施可能である１／４波長板と、第２偏光ビームスプ
リッタに光学的に接続され、光トラヒック信号を受信
し、結合信号を生成すべく光トラヒック信号を円偏光信
号と結合し、結合信号を第２偏光ビームスプリッタへ送
信する動作を実施可能である第１ビームスプリッタと、
第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードに光学
的に接続され、結合信号を受信し、結合信号を第１分離
信号と第２分離信号に分離し、第１分離信号を第１フォ
トダイオードへ送信し、第２分離信号を第２フォトダイ
オードへ送信する動作を実施可能である第２偏光ビーム
スプリッタと、決定回路に接続され、第１分離信号を受
信し、第１分離信号に基づいて第１データ信号を生成
し、第１データ信号を決定回路へ送信する動作を実施可
能である第１フォトダイオードと、決定回路に接続さ
れ、第２分離信号を受信し、第２分離信号に基づいて第
２データ信号を生成し、第２データ信号を決定回路へ送
信する動作を実施可能である第２フォトダイオードと、
フィードバック制御モジュールに接続され、望ましい光
信号に基づいて制御信号を生成するため局部発振器によ
って発生された望ましい光信号を決定し、制御信号をフ
ィードバック制御モジュールへ送信する動作を実施可能
である決定回路と、局部発振器に接続され、制御信号に
基づいて発振器制御信号を生成する動作を実施可能であ
るフィードバック制御モジュールと、を有し、局部発振
器は、発振器制御信号を受信し、発振器制御信号に基づ
いて光信号を修正する動作を実施可能である、光受信
器。
【０１０６】（付記５３） ＱＰＳＫ信号を生成するた
め、第１の偏光状態をとる第１信号を、第１の偏光状態
に直交した第２の偏光状態をとる第２信号と結合する手
順と、ＱＰＳＫ信号と関連し、キャリア信号とＱＰＳＫ
信号のうちの一方を含む信号を振幅変調する手順と、を
有する送信用の信号を生成する方法。
【０１０７】（付記５４） 直交成分を含む振幅変調さ
れたＱＰＳＫ信号を受信する手順と、ＱＰＳＫ信号を復
号化する手順と、を有する信号を処理する方法。
【０１０８】
【発明の効果】本発明によれば、受信器におけるＰＬＬ
の応答時間が不十分であっても、信号の同期成分と直交
成分の間に発生するクロストークと、信号品質の劣化の
問題が解決されたマルチレベル位相変調通信用システム
が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による光通信システムを説明
するブロック図である。
【図２Ａ】本発明の実施例による図１の光送信器を説明
するブロック図である。
【図２Ｂ】本発明の実施例による図１の光送信器を説明
するブロック図である。
【図３】本発明の一実施例によるプレーナ光波回路に実
現された図２Ａの光送信器のブロック図である。
【図４】本発明の一実施例によるディスクリート素子を
用いて実現された図２Ａの光送信器のブロック図であ
る。
【図５】本発明の一実施例による自由空間光学系を用い
て実現された図２Ａの光送信器のブロック図である。
【図６】本発明の一実施例による図１の光受信器のブロ
ック図である。
【図７】本発明の一実施例によるプレーナ光波回路に実
現された図６の光受信器のブロック図である。
【図８】本発明の一実施例による図６の光受信器のブロ
ック図である。
【図９】本発明の一実施例による信号送信方法のフロー
チャートである。
【図１０】本発明の一実施例による信号受信方法のフロ
ーチャートである。
【符号の説明】 ５ マルチプレクサ ６ デマルチプレクサ ８ 光受信器 １０ 光送信器 １１Ａ 第１段 １１Ｂ 第２段 １２Ａ パワースプリッタ １２Ｂ 偏光ビームスプリッタ １４ 位相 変調器 １６ 振幅変調器 ２０ 位相シフタ ２２ 半波長板 ２４ 光リンク ６２ スプリッタ ６４ 偏光ビームスプリッタ ６６ フォトダイオード ６７ 電気リンク ６８ 決定回路 ７０ フィードバック制御系 ７２ 局部発振器 ７４ １／４波長板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/152 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 14/08 (72)発明者 星田 剛司 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 マイケル シー パーカー イギリス国，エセックス シー03 ４エイ チジー，コールチェスター，バイロン ア ヴェニュ 38番 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA12 BA01 BA03 CA04 EA05 FA03 5K102 AA01 AA61 AD01 AD12 AD15 AH26 AH27 AH29 KA01 MC07 MD01 PH22 PH25 PH50 RD03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ソース信号を取得する手順と、 ソース信号を第１分離信号と第２分離信号に分離する手
    順と、 第１変調信号を生成するため、第１データセットに基づ
    いて第１分離信号を変調する手順と、 位相シフトされた第２分離信号を生成するため、第２分
    離信号の位相をシフトする手順と、 第２変調信号を生成するため、第２データセットに基づ
    いて位相シフトされた第２分離信号を変調する手順と、 第２変調信号の偏光を制御する手順と、 結合信号を生成するため、第１変調信号と第２変調信号
    を結合する手順と、を有する送信用の信号を変調する方
    法。
  2. 【請求項２】 受信器側のフィードバックに基づいて偏
    光信号を生成する手順と、 結合信号を生成するため、入来トラヒック信号と偏光信
    号を結合する手順と、 結合信号を第１分離信号と第２分離信号に分離する手順
    と、 第１分離信号を検出する手順と、 第２分離信号を検出する手順と、を有する信号を受信す
    る方法。
  3. 【請求項３】 ソース信号を準備する手段と、 ソース信号を第１分離信号と第２分離信号に分離する手
    段と、 第１変調信号を生成するため、第１データセットに基づ
    いて第１分離信号を変調する手段と、 位相シフトされた第２分離信号を生成するため、第２分
    離信号の位相をシフトする手段と、 第２変調信号を生成するため、第２データセットに基づ
    いて位相シフトされた第２分離信号を変調する手段と、 偏光信号を生成するため、第２変調信号の偏光を制御す
    る手段と、 結合信号を生成するため、第１変調信号と偏光信号を結
    合する手段と、を有する信号を送信するシステム。
  4. 【請求項４】 信号を受信する手段と、 局部信号を準備する手段と、 適切に偏光された局部信号を生成するため、局部信号の
    偏光を制御する手段と、 偏光された局部信号と受信された受信信号を結合する手
    段と、 結合された信号を第１分離信号と第２分離信号に分離す
    る手段と、 第１分離信号を検出する手段と、 第２分離信号を検出する手段と、 局部信号を修正するためフィードバックを行う手段と、
    を有する信号を受信するシステム。
  5. 【請求項５】 光信号を発生させる動作を実施可能であ
    るキャリア信号発生器と、 キャリア信号発生器に光学的に接続され、振幅変調信号
    を生成するため光信号の振幅を変調する動作を実施可能
    である振幅変調器と、 振幅変調器に光学的に接続され、振幅変調信号を受信
    し、２個の別個の信号に分離する動作を実施可能である
    第１ビームスプリッタと、 第１ビームスプリッタに光学的に接続され、第１変調信
    号を生成するため、データストリームを受信し、当該デ
    ータストリームに基づいて光信号の位相を変調する動作
    を実施可能である第１位相変調器と、 第１ビームスプリッタに光学的に接続され、光信号の位
    相をシフトする動作を実施可能である位相シフタと、 位相シフタに光学的に接続され、第２変調信号を生成す
    るため、データストリームを受信し、当該データストリ
    ームに基づいて光信号の位相を変調する動作を実施可能
    である第２位相変調器と、 第２位相変調器に光学的に接続され、直交信号を生成す
    るため、第２変調信号を受信し、第１変調信号の偏光状
    態に直交する偏光状態をとる信号を生成する動作を実施
    可能である半波長板と、 第１位相変調器及び半波長板に光学的に接続され、結合
    信号を生成するため、第１変調信号を直交信号と結合す
    る動作を実施可能である第２偏光ビームスプリッタと、
    を有する光送信器。
  6. 【請求項６】 １／４波長板に光学的に接続され、光信
    号を発生する動作を実施可能である局部発振器と、 第１ビームスプリッタに光学的に接続され、光信号を受
    信し、円偏光信号を生成すべく光信号を円偏光し、円偏
    光信号を第１ビームスプリッタへ送信する動作を実施可
    能である１／４波長板と、 第２偏光ビームスプリッタに光学的に接続され、光トラ
    ヒック信号を受信し、結合信号を生成すべく光トラヒッ
    ク信号を円偏光信号と結合し、結合信号を第２偏光ビー
    ムスプリッタへ送信する動作を実施可能である第１ビー
    ムスプリッタと、 第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードに光学
    的に接続され、結合信号を受信し、結合信号を第１分離
    信号と第２分離信号に分離し、第１分離信号を第１フォ
    トダイオードへ送信し、第２分離信号を第２フォトダイ
    オードへ送信する動作を実施可能である第２偏光ビーム
    スプリッタと、 決定回路に接続され、第１分離信号を受信し、第１分離
    信号に基づいて第１データ信号を生成し、第１データ信
    号を決定回路へ送信する動作を実施可能である第１フォ
    トダイオードと、 決定回路に接続され、第２分離信号を受信し、第２分離
    信号に基づいて第２データ信号を生成し、第２データ信
    号を決定回路へ送信する動作を実施可能である第２フォ
    トダイオードと、 フィードバック制御モジュールに接続され、望ましい光
    信号に基づいて制御信号を生成するため局部発振器によ
    って発生された望ましい光信号を決定し、制御信号をフ
    ィードバック制御モジュールへ送信する動作を実施可能
    である決定回路と、 局部発振器に接続され、制御信号に基づいて発振器制御
    信号を生成する動作を実施可能であるフィードバック制
    御モジュールと、を有し、 局部発振器は、発振器制御信号を受信し、発振器制御信
    号に基づいて光信号を修正する動作を実施可能である、
    光受信器。
  7. 【請求項７】 ＱＰＳＫ信号を生成するため、第１の偏
    光状態をとる第１信号を、第１の偏光状態に直交した第
    ２の偏光状態をとる第２信号と結合する手順と、 ＱＰＳＫ信号と関連し、キャリア信号とＱＰＳＫ信号の
    うちの一方を含む信号を振幅変調する手順と、を有する
    送信用の信号を生成する方法。
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