JP2005006176A - 光位相検知装置、光位相制御装置及び光送信装置 - Google Patents
光位相検知装置、光位相制御装置及び光送信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005006176A JP2005006176A JP2003169351A JP2003169351A JP2005006176A JP 2005006176 A JP2005006176 A JP 2005006176A JP 2003169351 A JP2003169351 A JP 2003169351A JP 2003169351 A JP2003169351 A JP 2003169351A JP 2005006176 A JP2005006176 A JP 2005006176A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- phase
- time division
- phase difference
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
【解決手段】少なくとも2N(Nは2以上の整数)個以上のチャネルの変調信号光の搬送波の位相を、光時分割多重信号の隣接ビット間で反転させて光時分割多重した光時分割多重信号について、各変調信号光の搬送波の位相を検知する光位相検知装置であって、光時分割多重信号に所定のビット位相遅延を与えた信号と、光時分割信号とを合波して干渉光を生成する少なくともN個の干渉計と、その干渉計からの干渉光の光強度により、光時分割多重信号のビット間の搬送波位相差を検知する少なくともN個の位相差検知手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光位相検知装置、光位相制御装置及び光送信装置に関し、例えば、光時分割多重(Optical Time Division Multiplexing;OTDM)伝送方式を採用した光伝送システムに適用することができる。
【0002】
【従来の技術】
例えば40Gbit/s以上の高速光伝送システムにおいて、より長距離伝送を拡大するためには、信号光の入力強度をより大きくして伝送する必要があるが、信号光の入力強度を大きくするためには、光ファイバ中の非線形効果による波形劣化が生じることとなり伝送品質を劣化させることとなる。
【0003】
このような波形劣化を防止する技術として、下記の非特許文献1に示すような、光ファイバ中の非線形性効果を抑圧する、分散耐力を向上し得る等の利点を有する搬送波抑圧RZ(Carrier Suppressed Return to Zero;CS−RZ)変調方式が利用されている。
【0004】
しかし、OTDM伝送方式を採用した光伝送システムにおいて、CS−RZ変調方式を利用して光伝送を行なう場合、伝送環境などの影響により搬送波の位相が不安定になりビット間の搬送波に位相のずれが生じてしまう場合がある。
【0005】
このようなビット間の搬送波の位相のずれを検出及び制御する技術として、変調信号光(CS−RZ変調信号)の一部を取り出し、遅延装置を用いて、2分波したそれぞれの変調信号光間で各搬送波に1ビット遅延量に相当する位相差を与え、更に合波することにより、隣り合うビット同士の搬送波の干渉を受けた光をモニタし、この光パワーの時間的平均値を電気的信号(モニタ電圧)に変換した値に基づいて搬送波位相差を検出及び制御するものがある。
【0006】
つまり、CS−RZ変調方式ではビット間の搬送波位相差がπの状態(すなわち搬送波の位相が反転した状態)とした場合に実現することができ、1ビット遅延を与えることにより、各変調信号光の搬送波の位相にずれがない場合は互いに搬送波は反転しているビットは、光の干渉が生じて、互いに打ち消し合い消光することとなる。また逆に、1ビット遅延を与えて、各変調信号光の搬送波の位相がπだけ位相がずれている場合には、互いの搬送波は同じであるので、光の干渉により互いに強め合うこととなる。
【0007】
この場合、1ビット遅延した干渉光のビット間の搬送波位相差がπである場合干渉光の光パワーに基づくモニタ電圧は極小値となり、0である場合モニタ電圧は極大値となる。
【0008】
よって、変調信号光のビット間の搬送波位相差がπからずれた場合には、合波出力光(干渉光)のモニタ電圧は大きくなり、ビット間の搬送波位相差が0となった場合に合波出力光(干渉光)は最も強めあいモニタ電圧は極大値となる。
【0009】
このことより、ビット間の搬送波位相差がπから0と変化すると、合波出力光の時間平均値は極小値から極大値へと変化する。この時間平均値をモニタし、光路差ヘフィードバックをかけることで、ビット間の搬送波位相差の制御が可能となる。
【0010】
【非特許文献1】
Y.Miyamoto et.al.,OAA’99,PDA4,1999.
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、OTDM伝送方式を採用した光伝送システムでは、少なくとも4チャネル以上の信号を光時分割多重するポテンシャルを有しており、多数の信号を多重化する場合に有効となる。
【0012】
しかしながら、上述したビット間の搬送波の位相を制御する制御する方法は、2チャネルの信号を光時分割多重する場合にのみ適用が可能であり、4チャネル以上の信号を光時分割多重して伝送することが望まれている。
【0013】
そのため、4チャネル以上の変調信号光を光時分割多重化した光伝送システムにおいて、これら変調信号光のビット間の搬送波位相差を検知する光位相検知装置、この光位相検知装置からの位相差検知情報に基づいて光位相差を制御する光位相制御装置及び光送信装置が求められれている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第1の本発明の光位相検知装置は、少なくとも2N(Nは2以上の整数)個以上のチャネルの変調信号光の搬送波の位相を、光時分割多重信号の隣接ビット間で反転させて光時分割多重した光時分割多重信号について、各変調信号光の搬送波の位相を検知する光位相検知装置であって、(1)光時分割多重信号の一部を取り込み2分岐し、一分岐信号と他の一分岐信号との間に、光時分割多重信号の1ビットに相当する位相差を与えた後に合波する第1の位相差付与手段と、(2)光時分割多重信号の一部を取り込み2分岐し、一分岐信号と他の一分岐信号との間に、光時分割多重信号のM(Mは2〜N−1)ビットに相当する位相差を与えた後に合波する第Mの位相差付与手段と、(3)光時分割多重信号の一部を取り込み2分岐し、一分岐信号と他の一分岐信号との間に、光時分割多重信号のNビットに相当する位相差を与えた後に合波する第Nの位相差付与手段と、(4)第1の位相差付与手段からの合波出力光の光強度に基づいて、光時分割多重信号の隣接するビット間の搬送波位相差を検知する第1の位相差検知手段と、(5)第Mの位相付与手段からの合波出力光の光強度に基づいて、光時分割多重信号のMビットずつ間隔をおいたビット間の搬送波位相差を検知する第Mの位相差検知手段と、(6)第Nの位相付与手段からの合波出力光の光強度に基づいて、光時分割多重信号のNビットずつ間隔をおいたビット間の搬送波位相差を検知する第Nの位相差検知手段とを備えることを特徴とする。
【0015】
また、第2の本発明の光位相制御装置は、強度変調手段により強度変調された、少なくとも2N(Nは2以上の整数)個以上の変調信号光の搬送波の位相を、光時分割信号の隣接ビット間で反転させるようにして光時分割多重した2N個以上のチャネルの光時分割多重信号について、変調信号光の搬送波の位相を制御する光位相制御装置であって、(1)第1の本発明の光位相検知装置と、(2)光位相検知装置の第1〜第Nの位相差検知手段からの位相差検知情報に基づいて、強度変調手段をフィードバック制御し、各変調信号光の搬送波の位相を調整する位相調整手段と、(3)位相調整手段により調整された各変調信号光を強度変調手段から受け取り合波する合波手段とを備えることを特徴とする。
【0016】
さらに、第3の本発明の光送信装置は、入力光パルス列を2N(Nは2以上の整数)個に分岐し、各分岐光パルス列を、外部から入力した2N個のデータ信号に基づいて強度変調する強度変調手段と、強度変調手段により強度変調された各変調信号光に1/2Nビットずつの遅延を与えて光時分割多重する光時分割多重手段とを有する光送信装置において、(1)2N個の変調信号光の搬送波位相を検知する光位相検知装置からの光位相検知情報に基づいて、強度変調手段が制御する搬送波の電圧振幅を制御する駆動電圧制御手段を有することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
(A)実施形態
以下、本発明の光位相検知装置、光位相制御装置及び光送信装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【0018】
本実施形態は、CS−RZ変調方式により変調した4つの変調信号光を、光時分割多重するOTDM伝送方式を採用した、伝送速度が160Gbit/sの光伝送を実現する光伝送システムに適用した場合を説明する。
【0019】
(A−1)実施形態の構成
図1は、本実施形態の光送信装置の全体構成図である。図1では、4系統(チャネル)の電気信号(データ1〜データ4)を入力し、これらを光時分割多重して、1系統の光信号として出力する場合を示す。
【0020】
図1に示す光送信装置は、光回路系と電気回路系とに大別して構成される。以下では、本実施形態の光送信装置の構成について、光回路系及び電気回路系とに分けて説明する。
【0021】
まず、光回路系について説明する。光回路系は、光短パルス源101と、OTDMモジュール102と、光スプリッタ103と、光スプリッタ104と、2つの干渉計105及び107と、2つのディテクタ106及び108とを有して構成される。
【0022】
光短パルス源101は、所定の繰り返し周波数の光短パルス列を生成して出力するものである。
【0023】
OTDMモジュール102は、光短パルス源101から取り込んだ光短パルス列を4分岐し、4分岐した光短パルス列をそれぞれ、外部から入力した4系統の電気信号に基づいて変調を行ない、この変調により得た各変調信号光間に1/4ビットずつの遅延を与えて光時分割多重をするものであり、光時分割多重信号の隣接ビット間で、変調信号光の搬送波の位相を反転させるようにして光時分割多重を行なうものである。すなわち、4チャネルの光時分割多重信号では、第1の変調信号光の搬送波と第2の変調信号光の搬送波との位相差はπであり、また第1の変調信号光の搬送波と第2の変調信号光の搬送波との位相差は0である。
【0024】
このOTDMモジュール102の内部構成の詳細は、図1に示すように、3つのスプリッタ10205〜10207と、4つのEA変調器10201〜10204と、3つのカプラ10208〜10210を有する。以下では、このOTDMモジュール102の内部構成について説明する。
【0025】
スプリッタ10205は、光短パルス源101から光短パルス列を取込み、2分岐するものである。
【0026】
スプリッタ10206は、スプリッタ10205が2分岐した一方の光短パルス列を取込み、更に2分岐して、そのうちの一方をEA変調器10201に与え、他方をEA変調器10203に与えるものである。
【0027】
スプリッタ10207は、スプリッタ10205が2分岐した他方の光短パルス列を取込み、更に2分岐して、そのうちの一方をEA変調器10202に与え、他方をEA変調器10204に与えるものである。
【0028】
スプリッタ10205からスプリッタ10206を通過してEA変調器10201及び10203までの光路と、スプリッタ10205からスプリッタ10207を通過してEA変調器10202及び10204までの光路との間には、光短パルス列の位相がπだけずれるように光路差が設けてある。
【0029】
EA変調器10201〜10204は、それぞれ対応するスプリッタ10206及び10207から光短パルス列を取り込みと共に、それぞれ対応するバイアス印加回路118〜121からNRZ(Non−Return−to−Zero)信号であるデータ信号(電気信号)を取込み、各データ信号に基づいて入力した光短パルス列をコーディングして、それぞれ変調信号光として出力するものである。
【0030】
カプラ10208は、EA変調器10201及び10203から出力された変調信号光を受け取り、これら変調信号光を結合して出力するものである。本実施形態では、EA変調器10201及び10203からカプラ10208までの間に光路差が設けてあり、EA変調器10201の変調信号光とEA変調器10203の変調信号光とは遅延を与えられた状態で結合される。
【0031】
カプラ10209は、EA変調器10202及び10204から出力された変調信号光を受け取り、これら変調信号光を結合して出力するものである。本実施形態では、EA変調器10202及び10204からカプラ10209までの間に光路差が設けてあり、EA変調器10202の変調信号光とEA変調器10204の変調信号光とは遅延を与えられた状態で結合される。
【0032】
また、カプラ10210は、カプラ10208及び10209からの各出力光を受け取り、これら出力光を結合して送信信号(光時分割多重信号)として出力端子(OUT)122」を介して伝送路に出力するものである。カプラ10208及び10209からカプラ10210までの間に光路差が設けてあり、カプラ10208の出力光とカプラ10209の出力光とは遅延を与えられた状態で結合される。
【0033】
上述したように各EA変調器10201〜10204からカプラ10210までに、光路差が設けられており、EA変調器10201〜10204からの各変調信号光は1/4ビットずつの遅延が与えられる。
【0034】
例えば、本実施形態では、光短パルス列の周波数を40GHzとし、EA変調器10201〜10204から40Gbit/s各変調信号光が出力される。この場合、EA変調器10201を通過する光路長を基準にすると、EA変調器10202を通過する光路は6.25ps、EA変調器10203を通過する光路は12.5ps、EA変調器10204を通過する光路は、18.75psの時間遅延を持ち、カプラ10208、カプラ10209、カプラ10210で結合されて光時分割多重信号として160Gbit/sの出力光(RZ信号列)が出力される。
【0035】
光スプリッタ103は、カプラ10208から出力される出力光の一部を分岐し、干渉計105に与えるものである。
【0036】
また、光スプリッタ104は、光スプリッタ103が分岐したカプラ10210からの出力光(送信信号)の一部を更に分岐し干渉計107に与えるものである。ここで、光スプリッタ103及び104は、出力光の一部を干渉計105及び107に与えることができればよく、この構成に限られることはない。
【0037】
干渉計105は、光スプリッタ103が分岐した出力光を取込み、この出力光を2分岐して、これら2分岐した出力光間に、光時分割多重信号の1ビット期間に相当する位相差を与えた2つの光を更に結合し、この結合により得た干渉光をディテクタ106に与えるものである。
【0038】
図2は、干渉計105の構成例を示した図である。干渉計105は、入力回路10501と、出力回路10502と、分岐部10503と、2つのアーム回路10505及び10506と、合波部10504とを有する。アーム回路10505及び10506は、アーム回路10505及び10506の光路に1ビット期間に相当する光路差が設けられている。
【0039】
勿論、干渉計105の構成はこれに限られることはなく、出力光(光時分割多重信号)と1ビット期間に相当する位相差を与えた遅延信号との干渉光を生成することができるものであれば広く適用できる。例えば、1個の入出力部と、1個の分合波器と、その分合器により分波された光を導波する2個のアーム導波路と、それらアーム導波路の端部にそれぞれ反射面を備え、分合波器から各アーム導波路を導波し反射されて更に分合波器に戻ってくるまでの間に1ビット遅延に相当する導波路長差が設けてあるものを適用してもよい。この場合、この干渉計に入力する入力光と、この干渉計からの出力光との経路を決定するサーキュレータを干渉計の直前に設置することが望ましい。
【0040】
干渉計107は、光スプリッタ104が分岐した出力光を取込み、この出力光を2分岐して、これら2分岐した各出力光間に、光時分割多重信号の2ビット期間に相当する位相差を与えた2つの光を更に結合し、この結合により得た干渉光をディテクタ108に与えるものである。なお、干渉計107は、干渉光105の内部構成と対応する構成を適用することができ、光が通過する光路に2ビット期間に相当する光路差がある。
【0041】
ここで、図3を参照して干渉計105及び107から出力される干渉光の光パワーについて説明する。
【0042】
図3は、干渉計105及び107により生成される干渉光の光パワーを示す。なお、図3において、(1)と(4)とは干渉計105又は107が2分岐したうちの一方の信号(基準信号)の光パワーを示し、(2)と(5)とは干渉計105又は106による遅延した遅延信号の光パワーを示し、(3)と(6)とは各干渉光の光パワーを示す。また、図2の縦の点線は光時分割多重信号の1ビット期間を示し、(1)〜(6)の光パワーの上部に示す数字は各EA変調器10201〜10204で変調された変調信号光の番号を示す。
【0043】
図3(A)に示すように、干渉計105により2分岐した光のうち一方を基準信号とし、その基準信号と、光時分割多重信号の1ビット期間の位相差を与えられた1ビット遅延信号とが合波されると、この合波により得た干渉光は互いに搬送波の位相が反転しているビットで消光したものとなる。
【0044】
また、干渉計106では、図3(B)に示すように、2分岐された光のうち一方を基準信号とし、その基準信号と、光時分割多重信号の2ビット期間の位相差を与えられた2ビット遅延信号とが合波されると、この合波による干渉光は搬送波の位相が互いに同じであるビットで光パワーを強め合うものとなる。
【0045】
ここで、図3(B)に示すように、干渉計106の干渉光は、変調信号光1の光強度と変調信号光3の光強度との間(以下、1−3間と示す)で干渉関係を有し、又、変調信号光2の光強度と変調信号光4の光強度との間(以下、2−4間と示す)で干渉関係を有する。
【0046】
ディテクタ106は、干渉計105から、2分岐した出力光間で1ビット期間の位相差遅延を与えて得た干渉光を取込み、この干渉光の光パワーの時間的平均値(平均光パワー)を電気信号に変換し、この電気信号を隣接ビット同士での搬送波の位相差検知信号として位相制御部109に与えるものである。
【0047】
ディテクタ108は、干渉計107から、2分岐した出力光間で2ビット期間の位相差遅延を与えて得た干渉光を取込み、この干渉光の平均光パワーを電気信号に変換し、この電気信号を1ビット期間ずつ間隔おいた(2ビット期間間隔をおきの)ビット同士の搬送波の位相差検知信号として位相制御部109に与えるものである。
【0048】
次に、電気回路系について説明する。図1に示すように、電気回路系は、位相制御部109と、外部から4個のNRZ信号のデータを入力する入力端子110〜113と、各データを増幅する4個の変調器ドライバ114〜117と、各変調器ドライバ114〜117からの出力信号にバイアス成分を重畳したデータ信号をそれぞれ対応するEA変調器10201〜10204に与える4個のバイアス印加回路118〜121とを有する。
【0049】
位相制御部109は、ディテクタ106からの電気信号及びディテクタ108からの電気信号を受け取り、これら電気信号に応じて各変調信号光の搬送波の位相を制御するものである。
【0050】
例えば、位相制御部109は、各EA変調器10201〜10204の駆動温度を制御する温度制御コントローラを適用するようにしてもよく、この場合、温度制御コントローラが、ディテクタ108からの電気信号(モニタ強度)を監視し、このモニタ強度が極大値となるようにEA変調器の駆動温度をフィードバック制御し、各変調信号光の光路長を調整することで、2ビット期間おきの搬送波の位相を制御する。また、温度コントローラは、ディテクタ106からの電気信号(モニタ強度)を監視し、このモニタ強度が極小値となるように各EA変調器10201〜10204の駆動温度をフィードバック制御することで、隣接ビットの搬送波の位相を制御する。勿論、位相制御部109は、各変調信号光の搬送波の位相を制御できるものであれば広く適用できる。
【0051】
位相制御部109は、ディテクタ108の電気信号のモニタ期間を1ビット期間のタイムスロット間隔に分割し、その監視期間でモニタ強度が極大値となるように、そのビット期間に属する変調信号光の搬送波の位相を制御する。これは、干渉計107が出力する干渉光が1−3間及び2−4間での干渉関係を有すると共に、2−4間の搬送波の位相差とモニタ強度との関係が、1−3間の搬送波の位相差の値がどのような値であっても、搬送波の位相差が0であるときにモニタ強度が極大値となり、また2−4間の搬送波の位相差とモニタ強度との関係も、1−3間の搬送波の位相差の値がどのような値であっても、搬送波の位相差が0であるときにモニタ強度が極大値となる関係があるためである。
【0052】
以下では、この関係について、干渉計107から出力される出力光の光パワー特性をふまえ図4を参照して説明する。
【0053】
図4は、1−3間のビット間搬送波位相差が変動した場合、干渉計107から出力される干渉光の1−3間の光パワーと2−4間の光パワーとを示すものである。
【0054】
図4において、(A)は、1−3間の搬送波位相差と1−3間の光パワー特性の関係を示すものである。この場合、1−3間の搬送波位相差が0(点A)であるとき、極大値を取る。しかし、1−3間で搬送波の位相が変動し、位相差が生じたものとする(点B)。このときでも、(B)に示すように、2−4間の搬送波位相差と2−4間の光パワー特性との関係は、1−3間のビット間搬送波位相差が変動したとしても、2−4間の搬送波位相差が0のとき極大値となるため、2−4間のビット間搬送波位相差は1−3間のビット間搬送波位相差と独立して検出することができる。また、1−3間の搬送波位相差が変動し、位相差が生じた場合(点C)であっても、(B)に示す場合と同様である。
【0055】
(A−2)実施形態の動作
次に、本実施形態の光送信装置の動作について説明する。
【0056】
光短パルス源101により発振された40GHzの繰り返し周波数の光短パルス列は、OTDMモジュール102に入力する。なお、この光短パルス列は、3psの半値全幅をもつものとする。
【0057】
OTDMモジュール102に入力した光短パルス列は、スプリッタ10205により2分岐され、一方はスプリッタ10206に与えられ、他方はスプリッタ10207に与えられる。
【0058】
また、スプリッタ10206及び10207に与えられた光短パルス列のそれぞれは、スプリッタ10206及び10207により更に2分岐されることで、4分岐された光短パルス列を作り出すことができ、これら4つの光短パルス列はそれぞれ対応するEA変調器10201〜10204に入力する。
【0059】
外部からのNRZ信号の電気信号(データ1〜4)は、それぞれ入力端子110〜1103に入力し、それぞれ対応する変調器ドライバ114〜117に与えられる。
【0060】
変調器ドライバ114〜117に入力した電気信号は、変調器ドライバ114〜117により増幅され、バイアス印加回路118〜121に与えられる。バイアス印加回路118〜121では、入力した電気信号はバイアス成分を畳重され、それぞれ対応するEA変調器10201〜10204に与えられる。
【0061】
EA変調器10201〜10204において、入力した各光短パルス列は、バイアス印加回路118〜121出力信号によりコーディングを受け、40Gbit/s変調信号光が出力される。
【0062】
EA変調器10201及び10203から出力した各変調信号光は、カプラ10208で結合され、EA変調器10202及び10204から出力した各変調信号光は、カプラ10209で結合され、各カプラ10208及び10209で結合された各出力光は、カプラ10210で結合される。
【0063】
このとき、EA変調器10201を通過する光路を基準にすると、EA変調器10202を通過する光路で6.25ps、EA変調器10203を通過する光路で12.5ps、EA変調器10204を通過する光路で、18.75psの時間遅延を持ち、カプラ10210から出力される出力光は、隣接するチャネルの搬送波が反転した160Gbit/sの光時分割多重信号(光RZ信号列)が出力される。
【0064】
このようにして光時分割多重信号として出力光は、OTDMモジュール102から出力し、送信信号として出力端子122より伝送路へ入力する。
【0065】
OTDMモジュール102から出力される出力光は、光スプリッタ103により分岐され、その分岐された出力光の一部が干渉計105に入力する。また、光スプリッタ103により分岐された出力光は、更に光スプリッタ104により分岐され、光スプリッタ104により分岐された出力光が、干渉計107に入力する。
【0066】
干渉計105に入力した出力光は、2分岐され、そのうちの一方の光路を進行する出力光は、他方の光路を進行する出力光(これを基準信号とする)に対して出力光(光時分割多重信号)の1ビット期間に相当する位相差が与えられる。この基準信号と1ビット遅延信号とは結合され、これにより得た干渉光は、入力した出力光の搬送波の隣接チャネル同士で位相が反転しているため、搬送波の位相が互いに反転しているビットで消光するものとなる。
【0067】
干渉計105により基準信号と1ビット遅延信号との合波により干渉を受けた干渉光は、ディテクタ106に与えられる。
【0068】
干渉計105からの干渉光は、ディテクタ106により、干渉光の光パワーの時間平均値(平均光パワー)を電気信号に変換される。このディテクタ106により検出された電気信号は、隣接するチャネル同士での搬送波の位相差を示すものである。
【0069】
ディテクタ106により変換された電気信号は、搬送波の位相差検知信号として位相制御部109に与えられる。
【0070】
図5は、隣接するチャネルの搬送波の位相差がπから変動した場合に、その位相差に応じたモニタ強度を示す。図5に示すように、隣接するチャネルの搬送波の位相差がπから変動した場合、位相差がπであるときにモニタ強度が最小値となる関係にある。
【0071】
従って、位相制御部109は、モニタ強度が最小値となるように各変調信号光の搬送波の位相を制御することで、隣接チャネル間のビット間の搬送波位相差を制御する。
【0072】
一方、干渉計107に入力した光出力は、2分岐され、そのうちの一方の光路を進行する光出力は、他方の光路を進行する光出力(基準信号)に対して、出力光(光時分割多重信号)の2ビット期間に相当する位相差が与えられる。この基準信号と、2ビット遅延信号とは結合され、これにより得た干渉光は、入力した光出力の搬送波の隣接チャネル同士で位相が同じであるため、搬送波の位相が互いに同じであるビットで光強度を強め合うものとなる。
【0073】
干渉計107により基準信号と2ビット遅延信号との合波により干渉を受けた干渉光は、ディテクタ108に与えられる。
【0074】
干渉計107からの干渉光は、ディテクタ108により、干渉光の光パワーの時間平均値(平均光パワー)を電気信号に変換され、その変換した電気信号は、搬送波の位相差検知信号として位相制御部109に与えられる。
【0075】
図6は、搬送波の位相が変動した場合に、2−4間の搬送波の位相差に応じたモニタ強度を示す。図6では、1−3間の搬送波の位相の変動が0、0.05π、0.10π、0.15πである場合での、2−4間の搬送波の位相差に応じたモニタ強度を示す。
【0076】
図6に示すように、2−4間の搬送波の位相差が0から変動した場合、1−3間の搬送波の位相差の変動に拘わらず、その位相差が0であるときにモニタ強度が極大値となる関係にある。この関係は、1−3間の搬送波の位相差に応じたモニタ強度の場合でも同様であり、位相制御部109は、1−3間及び2−4間の搬送波の位相差をそれぞれ独立して検出することができる。よって、図6に示すように、1−3間のビット間の搬送波位相差を摂動させず、2−4間のビット間の搬送波位相差を摂動させることで、2−4間の搬送波位相差が0である状態を検出できるようになる。
【0077】
従って、位相制御部109は、モニタ期間を任意のタイムスロット期間として分割して、そのモニタ期間で監視した1−3間及び2−4間の搬送波の位相差モニタ強度がそれぞれ極大値となるように各変調信号光の搬送波の位相を制御することで、1ビット期間ずつ間隔をおいたビット間(2ビットおきのビット間)での搬送波の位相差を制御できる。
【0078】
(A−3)実施形態の効果
以上、本実施形態によれば、位相制御部109は、ディテクタ108からの出力を所定の監視期間でモニタすることにより、1−3間及び2−4間の搬送波の位相差を検出することができ、EA変調器10201〜10204の駆動温度にフィードバックをかけることで、1ビット期間ずつ間隔をおいたビット間の搬送波位相差を制御することができる。
【0079】
また、位相制御部109は、ディテクタ106からの出力に基づき隣接チャネルのビット間の搬送波位相差を検出することができ、EA変調器10201〜10204の駆動温度にフィードバックをかけることで、隣接ビット間の搬送波位相差を制御がすることができる。
【0080】
また、160Gbit/sの光時分割多重信号では、環境温度の変化等の光路差の摂動成分の影響が緩やかになるため、タイムスロットをそれぞれ1秒程度に設定すれば、31段程度の長い疑似ランダム信号にも対応し、もう一組のビット間搬送波位相差によって生じる変動の影響も受けにくくなる。
【0081】
(B)他の実施形態
(B−1)上述した実施形態において、OTDMモジュール102でEA変調器10201〜10204を用いることとして説明したが、光変調器はこれに限られるものではなく、外部変調入力により屈折率変化を利用して変調を行なう変調器、例えばLiNbO3変調器等を広く適用できる。
【0082】
(B−2)上述した実施形態では、位相制御部109が、変調信号光の搬送波の位相差検知信号に基づいて各EA変調器10201〜10204の駆動温度をフィードバック制御することとして説明したが、各変調信号光の搬送波の位相を制御できればよく、例えば、OTDMモジュール102がガラスブロック回路(例えばプリズム等)を有し光路差を変更できるようにしてもよい。
【0083】
(B−3)上述した実施形態では、干渉計105及び107が平面導波路(PLC:Planar Lightwave Circuit)であり、それぞれ別の構成であることとして説明したが、干渉計として、干渉計105及び107と同様の効果を奏する2系統の干渉計を有する1個のPLCを適用してもよい。これにより、回路の規模を小さくできる。
【0084】
(B−3)上述した実施形態では4チャネルの光時分割多重信号について説明したが、それぞれの変調信号光の搬送波のビット間位相差を制御することができれば、4チャネル以上の変調信号光を光時分割多重する場合にも適用できる。
【0085】
【発明の効果】
以上、本発明の光位相検知装置によれば、少なくとも2N(Nは2以上の整数)個以上のチャネルの変調信号光を光時分割多重化した光時分割多重信号のビット間位相差を検知することができる。
【0086】
また、本発明の光位相制御装置によれば、光位相検知装置からの位相差検知情報に基づいて、少なくとも2N(Nは2以上の整数)個以上のチャネルの変調信号光の搬送波の位相を制御することができる。
【0087】
また、本発明の光送信装置によれば、少なくとも2N(Nは2以上の整数)個以上のチャネルの変調信号光を光時分割多重化する光伝送システムにおいて、各変調信号光の搬送波の位相を制御した送信信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の光送信装置の全体構成図である。
【図2】本実施形態に係る干渉計の構成を示す図である。
【図3】本実施形態の各干渉計から出力される干渉光の光強度を示す図である。
【図4】本実施形態において、1−3間での搬送波位相差と光出力強度との関係と、2−4間での搬送波位相差と光出力強度との関係とを説明する図である。
【図5】ディテクタ106からのモニタ強度と隣接するビット間の搬送波位相差との関係を示す図である。
【図6】ディテクタ108からのモニタ強度と2ビットおきのビット間の搬送波位相差との関係を示す図である。
【符号の説明】
101…光短パルス源、102…OTDMモジュール、
10201〜10204…EA変調器、10205〜10207…スプリッタ、
10208〜10210…カプラ、103、104…光スプリッタ、
105、107…干渉計、106、108…ディテクタ、
109…位相制御装置。
Claims (9)
- 少なくとも2N(Nは2以上の整数)個以上のチャネルの変調信号光の搬送波の位相を、光時分割多重信号の隣接ビット間で反転させて光時分割多重した光時分割多重信号について、上記各変調信号光の搬送波の位相を検知する光位相検知装置であって、
上記光時分割多重信号の一部を取り込み2分岐し、一分岐信号と他の一分岐信号との間に、上記光時分割多重信号の1ビットに相当する位相差を与えた後に合波する第1の位相差付与手段と、
上記光時分割多重信号の一部を取り込み2分岐し、一分岐信号と他の一分岐信号との間に、上記光時分割多重信号のM(Mは2〜N−1)ビットに相当する位相差を与えた後に合波する第Mの位相差付与手段と、
上記光時分割多重信号の一部を取り込み2分岐し、一分岐信号と他の一分岐信号との間に、上記光時分割多重信号のNビットに相当する位相差を与えた後に合波する第Nの位相差付与手段と、
上記第1の位相差付与手段からの合波出力光の光強度に基づいて、上記光時分割多重信号の隣接するビット間の搬送波位相差を検知する第1の位相差検知手段と、
上記第Mの位相付与手段からの合波出力光の光強度に基づいて、上記光時分割多重信号のMビットずつ間隔をおいたビット間の搬送波位相差を検知する第Mの位相差検知手段と、
上記第Nの位相付与手段からの合波出力光の光強度に基づいて、上記光時分割多重信号のNビットずつ間隔をおいたビット間の搬送波位相差を検知する第Nの位相差検知手段と
を備えることを特徴とする光位相検知装置。 - 上記第1〜上記第Nの位相検知手段はそれぞれ、上記第1〜第Nの位相差付与手段からの各合波出力光の光強度を電気強度に変換する光/電気変換部を有することを特徴とする請求項1に記載の光位相検知装置。
- 上記第1〜上記第Nの位相差付与手段がそれぞれ平面光導波路であることを特徴とする請求項1に記載の光位相検知装置。
- 上記第1〜上記第Nの位相差付与手段が1個の平面光導波路で構成されることを特徴とする請求項1に記載の光位相検知装置。
- 強度変調手段により強度変調された、少なくとも2N(Nは2以上の整数)個以上の変調信号光の搬送波の位相を、光時分割信号の隣接ビット間で反転させるようにして光時分割多重した2N個以上のチャネルの光時分割多重信号について、上記変調信号光の搬送波の位相を制御する光位相制御装置であって、
請求項1〜4のいずれかに記載の光位相検知装置と、
上記光位相検知装置の第1〜第Nの位相差検知手段からの位相差検知情報に基づいて、上記強度変調手段をフィードバック制御し、上記各変調信号光の搬送波の位相を調整する位相調整手段と、
上記位相調整手段により調整された上記各変調信号光を上記強度変調手段から受け取り合波する合波手段と
を備えることを特徴とする光位相制御装置。 - 光時分割多重される変調信号光が4個である場合、上記位相調整手段は、上記第1の位相検知手段からの電気強度に応じて、上記光時分割多重信号の隣接ビットに位置する変調信号光の搬送波の位相を制御すると共に、上記第2の位相検知手段からの電気強度に応じて、上記光時分割多重信号の1ビットずつ間隔をおいたビットに位置する変調信号光の搬送波の位相を制御することを特徴とする請求項5に記載の光位相制御装置。
- 上記位相調整手段は、上記第2の位相検知手段からの電気強度をモニタするモニタ期間を1ビット期間とし、そのモニタ期間の電気強度に応じて、そのモニタ期間に属するビットに位置する各チャネルの変調信号光の搬送波の位相を制御することを特徴とする請求項6に記載の光位相制御装置。
- 入力光パルス列を2N(Nは2以上の整数)個に分岐し、各分岐光パルス列を、外部から入力した2N個のデータ信号に基づいて強度変調する強度変調手段と、
上記強度変調手段により強度変調された各変調信号光に1/2Nビットずつの遅延を与えて光時分割多重する光時分割多重手段と
を有する光送信装置において、
上記2N個の変調信号光の搬送波位相を検知する光位相検知装置からの光位相検知情報に基づいて、上記強度変調手段が制御する搬送波の電圧振幅を制御する駆動電圧制御手段を有することを特徴とする光送信装置。 - 上記光位相検知装置が、請求項1〜4のいずれかに記載の光位相検知装置であることを特徴とする請求項8に記載の光送信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003169351A JP3744920B2 (ja) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | 光位相検知装置及び光位相制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003169351A JP3744920B2 (ja) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | 光位相検知装置及び光位相制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005006176A true JP2005006176A (ja) | 2005-01-06 |
JP3744920B2 JP3744920B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=34094512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003169351A Expired - Fee Related JP3744920B2 (ja) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | 光位相検知装置及び光位相制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3744920B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007189616A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光位相差制御装置および光位相差制御方法並びに光信号送信装置 |
JP2008085889A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光時分割多重差動位相変調信号生成装置 |
US7957646B2 (en) | 2005-01-14 | 2011-06-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Optical time division multiplexing transmitter |
CN114868177A (zh) * | 2019-12-27 | 2022-08-05 | 住友化学株式会社 | 图像显示装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08139681A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-05-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光送信装置および光伝送システム |
JP2002023121A (ja) * | 2000-07-06 | 2002-01-23 | Nec Corp | 光送信装置及びそれを有する光ファイバ伝送システム |
JP2003279912A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Fujitsu Ltd | 光変調器の制御装置 |
-
2003
- 2003-06-13 JP JP2003169351A patent/JP3744920B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08139681A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-05-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光送信装置および光伝送システム |
JP2002023121A (ja) * | 2000-07-06 | 2002-01-23 | Nec Corp | 光送信装置及びそれを有する光ファイバ伝送システム |
JP2003279912A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Fujitsu Ltd | 光変調器の制御装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7957646B2 (en) | 2005-01-14 | 2011-06-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Optical time division multiplexing transmitter |
JP2007189616A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光位相差制御装置および光位相差制御方法並びに光信号送信装置 |
US7783203B2 (en) | 2006-01-16 | 2010-08-24 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | System and method for controlling a difference in optical phase and an optical signal transmitter |
JP4635877B2 (ja) * | 2006-01-16 | 2011-02-23 | 沖電気工業株式会社 | 光位相差制御装置および光位相差制御方法並びに光信号送信装置 |
JP2008085889A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光時分割多重差動位相変調信号生成装置 |
US7974542B2 (en) * | 2006-09-28 | 2011-07-05 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | OTDM-DPSK signal generator capable of detecting an optical carrier phase difference between optical pulses |
CN114868177A (zh) * | 2019-12-27 | 2022-08-05 | 住友化学株式会社 | 图像显示装置 |
CN114868177B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-04-16 | 住友化学株式会社 | 图像显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3744920B2 (ja) | 2006-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4108254B2 (ja) | 光送信器および光伝送システム | |
US7536108B2 (en) | High precision chromatic dispersion measuring method and automatic dispersion compensating optical link system that uses this method | |
JP4086912B2 (ja) | 光変調器の制御装置 | |
JP3681865B2 (ja) | 光パルス位置検出回路及び光パルス位置検出方法 | |
CA2588585C (en) | Method and apparatus for bias and alignment control in an optical signal transmitter | |
JP5476697B2 (ja) | 光信号送信装置 | |
US6532091B1 (en) | Optical digital regenerator | |
US7876491B2 (en) | Multilevel optical phase modulator | |
JP3892326B2 (ja) | 光変調器の制御装置 | |
US20100067914A1 (en) | Polarization multiplexed light transmitter and control method threof | |
US20080232816A1 (en) | Polarization-multiplexing optical transmitter polarization-multiplexing optical receiver, polarization-multiplexing optical transceiving system, and controlling method thereof | |
JP2007158415A (ja) | 光送信装置 | |
US7796897B2 (en) | WDM optical transmission system and WDM optical transmission method | |
US9337936B2 (en) | Optical transmission apparatus, optical transmission method and program for optical transmission | |
JP2012511875A (ja) | 偏光された送信信号を使用した光通信 | |
US20120087654A1 (en) | Optical communication system, optical receiver of same, and optical communication method of same | |
EP1716648B1 (en) | System for generating optical return-to-zero signals with alternating bi-phase shift and frequency chirp | |
JP3744920B2 (ja) | 光位相検知装置及び光位相制御装置 | |
JP4148036B2 (ja) | 光時分割多重送信装置 | |
JP4255319B2 (ja) | 位相制御装置及び光送信装置 | |
JP2000201106A (ja) | 光伝送システム | |
JP5030205B2 (ja) | 波長安定化装置および波長安定化方法 | |
US20010019442A1 (en) | Optical RZ signal generator, optical RZ signal generating method, optical time division multiplexer, and optical time division multiplexing method | |
JP4687262B2 (ja) | 光送信システムおよび光送信方法 | |
JP3090197B2 (ja) | 波長多重光通信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050502 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050909 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3744920 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091202 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091202 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101202 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101202 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111202 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111202 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121202 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131202 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |