JP2005260696A - Optical transmitter, optical transmission system and signal light modulating method - Google Patents

Optical transmitter, optical transmission system and signal light modulating method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitter for reducing waveform deterioration by an SPM (self phase modulation)-GVD (group velocity dispersion) effect in a DPSK (differential phase shift keying) modulation system. <P>SOLUTION: This optical transmitter has a light source (LD), a DPSK generating device (100) for modulating signal light inputted from the light source (LD) into a DPSK signal on the basis of transmission data (electrical signal (90)), and a polarization modulator (200) for modulating the DPSK signal modulated by the DPSK generating device (100) so as to make polarization states cross orthogonally between bits adjacent to the DPSK signal. In a transmission part of the DPSK modulation system, Polarization is made to cross orthogonally between adjacent bits (inter-adjacent signal). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光波長分割多重(WDM)伝送システムに関するものであり、特に、伝送路光ファイバ中で生じる非線形効果の影響を抑圧させることで伝送特性の向上を図る光送信装置、光伝送システム及び信号光変調方法に関するものである。   The present invention relates to an optical wavelength division multiplexing (WDM) transmission system, and in particular, an optical transmission device, an optical transmission system, and an optical transmission device that improve transmission characteristics by suppressing the influence of nonlinear effects that occur in a transmission line optical fiber. The present invention relates to a signal light modulation method.

光ファイバを用いた通信方式の変調方式として、DPSK(Differential Phase Shift Keying)変調方式が、更なる伝送特性(伝送距離、伝送容量)を拡大する方式として最近、盛んに研究されている(例えば、非特許文献1参照)。   As a modulation method of a communication method using an optical fiber, a DPSK (Differential Phase Shift Keying) modulation method has recently been actively studied as a method of further expanding transmission characteristics (transmission distance, transmission capacity) (for example, Non-patent document 1).

このDPSK変調方式は、従来のOn−Off Keying(OOK)方式と違い、パルスの位相部分に情報を与える方式(正確には、1つの情報パルスと、次の情報パルスと、の間の位相変化に情報を与える方式)であり、すべての時間スロットにパルスが存在するため、ビットパターン依存性に起因する非線形劣化の一つであるXPM(Cross Phase Modulation)の影響がOOK方式よりも少なくできるというメリットがあることが知られている(例えば、非特許文献2参照)。   This DPSK modulation method differs from the conventional On-Off Keying (OOK) method in that it gives information to the phase portion of the pulse (more precisely, the phase change between one information pulse and the next information pulse) Since there is a pulse in every time slot, the influence of XPM (Cross Phase Modulation), which is one of nonlinear degradation due to bit pattern dependency, can be reduced compared to the OOK method. It is known that there is a merit (for example, refer nonpatent literature 2).

更に、DPSK変調方式は、OOK方式と比較し、受信感度が約3dB改善することができるため、OOK方式に比べて伝送路への送出パワーを3dB下げることができる。このため、DPSK変調方式は、OOK方式に比べて、非線形劣化の一つの要因である自己位相変調効果(SPM(Self Phase Modulation))の影響を低減することが知られている(例えば、非特許文献3参照)。   Furthermore, since the DPSK modulation method can improve the reception sensitivity by about 3 dB compared to the OOK method, the transmission power to the transmission line can be reduced by 3 dB compared to the OOK method. For this reason, the DPSK modulation method is known to reduce the influence of the self-phase modulation effect (SPM (Self Phase Modulation)), which is one factor of nonlinear degradation, compared to the OOK method (for example, non-patented). Reference 3).

しかしながら、このDPSK変調方式の伝送特性を制限する主要因に注目すると、OOK方式よりは波形劣化量が小さくなっているものの、自己位相変調効果(SPM)と群速度分散(GVD(Group Velocity Dispersion))との複合効果(SPM−GVD効果)による波形劣化量が、全体の波形劣化量の占める割合の中で最も大きいことが知られている。   However, paying attention to the main factors that limit the transmission characteristics of the DPSK modulation method, although the amount of waveform deterioration is smaller than that of the OOK method, self-phase modulation effect (SPM) and group velocity dispersion (GVD (Group Velocity Dispersion)) It is known that the amount of waveform deterioration due to the combined effect (SPM-GVD effect) with the above is the largest among the proportion of the total amount of waveform deterioration.

なお、本発明より先に出願された技術文献として、SPM−GVD効果による信号波形の劣化を充分に抑圧することが可能となる光送信器がある(例えば、特許文献1参照)。   As a technical document filed prior to the present invention, there is an optical transmitter that can sufficiently suppress signal waveform deterioration due to the SPM-GVD effect (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1は、光源と、送信データに基づいて、前記光源から入力された信号光に対して強度変調を施す強度変調器と、前記強度変調器から入力された信号光に対して、それぞれ時間的に隣接するビットにおける偏波状態が直交するように偏波変調を施す偏波変調器を有する光送信器である。   The above Patent Document 1 is based on a light source, an intensity modulator that performs intensity modulation on signal light input from the light source based on transmission data, and signal light input from the intensity modulator, respectively. This is an optical transmitter having a polarization modulator that performs polarization modulation so that the polarization states in temporally adjacent bits are orthogonal.

また、光波長分割多重(WDM)伝送システムの光伝送路としてすでに広く敷設されている分散シフトファイバを利用することができ、それに大きな光パワーを入射しても4光波混合による伝送特性の劣化を最小限に抑えることができる光波長分割多重伝送装置がある(例えば、特許文献2参照)。   In addition, a dispersion-shifted fiber that has already been widely laid as an optical transmission line in an optical wavelength division multiplexing (WDM) transmission system can be used, and even if a large optical power is incident on it, transmission characteristics are deteriorated by four-wave mixing. There is an optical wavelength division multiplexing transmission apparatus that can be minimized (see, for example, Patent Document 2).

上記特許文献2は、光周波数軸上で不等間隔に配置された複数の波長の光ディジタル信号を波長多重して送出する光送信機と、前記波長多重された光ディジタル信号を各波長に分離して復調する光受信機と、所定の入力光パワーに対して4光波混合が起こる波長分散値を有し、前記光送信機と前記光受信機とを結合する光伝送路とを備えた光波長分割多重伝送装置において、前記各波長の光ディジタル信号は、前記光伝送路で4光波混合を起こす光パワーに設定され、前記光送信機は、前記各波長の光ディジタル信号を光角度変調信号として送信する手段を備えたことを特徴とする光波長分割多重伝送装置である。そして、この装置における光角度変調信号の1つとして、光差動位相シフトキーイング信号(DPSK信号)を用いているものである。
特開平11−355215号公報 特開平10−13342号公報 B.Zhu et al., “Transmission of 3.2Tb/s (80 x 42.7Gb/s)over 5200km of UltraWaveTM fiber with 100−km dispersion−managed spans using RZ−DPSK format”. ECOC 2002, PD4 A.Gnauck et al., “40−Gb/s RZ−Differential Phase Shift Keyed Transmisson”,OFC2003, ThE1 Takashi Mizuochi et al., “A Comparative Study of DPSK and OOK WDM Transmission Over Transoceanic Distances and Their Performance Degradations Due to Nonlinear Phase Noise", J.LIGHTWAVE TECHNOLOGY,VOL.21, NO.9, SEPTEMBER 2003 pp.1933−1943
Patent Document 2 discloses an optical transmitter that multiplexes and transmits optical digital signals having a plurality of wavelengths arranged at unequal intervals on the optical frequency axis, and separates the wavelength-multiplexed optical digital signals into wavelengths. And an optical receiver having a wavelength dispersion value at which four-wave mixing occurs with respect to a predetermined input optical power, and an optical transmission path for coupling the optical transmitter and the optical receiver. In the wavelength division multiplexing transmission apparatus, the optical digital signal of each wavelength is set to an optical power that causes four-wave mixing in the optical transmission line, and the optical transmitter converts the optical digital signal of each wavelength into an optical angle modulation signal. An optical wavelength division multiplexing transmission apparatus comprising means for transmitting as An optical differential phase shift keying signal (DPSK signal) is used as one of the optical angle modulation signals in this apparatus.
JP-A-11-355215 Japanese Patent Laid-Open No. 10-13342 B. Zhu et al. , “Transmission of 3.2 Tb / s (80 × 42.7 Gb / s) over 5200 km of UltraWave ™ fiber with 100-km dispersion-managed spanning RZ-DPSK format”. ECOC 2002, PD4 A. Gnauck et al. , “40-Gb / s RZ-Differential Phase Shift Keyed Transmission”, OFC 2003, ThE1 Takashi Mizuchi et al. , “A Comparable Study of DPSK and OOK WDM Transmission Over Transient Distances and Theratio Degradations Due to Non-Nelinear Ph.D.” LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL.21, NO.9, SEPTEMBER 2003 pp. 1933-1943

なお、上記特許文献1は、本願発明のように、SPM−GVD効果による信号波形の劣化を充分に抑圧することを目的としているが、DPSK変調方式におけるSPM−GVD効果による波形劣化については何ら考慮されていない。また、上記特許文献2は、DPSK信号を用いた光波長分割多重(WDM)伝送システムについては開示されているが、上記特許文献1と同様に、DPSK変調方式におけるSPM−GVD効果による波形劣化については何ら考慮されていない。   The above-mentioned Patent Document 1 aims to sufficiently suppress signal waveform deterioration due to the SPM-GVD effect as in the present invention, but no consideration is given to waveform deterioration due to the SPM-GVD effect in the DPSK modulation method. It has not been. Moreover, although the said patent document 2 is disclosed about the optical wavelength division multiplexing (WDM) transmission system using a DPSK signal, like the said patent document 1, about the waveform degradation by the SPM-GVD effect in a DPSK modulation system Is not considered at all.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、DPSK変調方式におけるSPM−GVD効果による波形劣化の低減を図る光送信装置、光伝送システム及び信号光変調方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical transmission device, an optical transmission system, and a signal light modulation method for reducing waveform deterioration due to the SPM-GVD effect in the DPSK modulation method. It is.

かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。   In order to achieve this object, the present invention has the following features.

本発明にかかる光送信装置は、光源と、送信データに基づいて光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調手段と、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する偏波変調手段と、を有することを特徴とするものである。   An optical transmitter according to the present invention includes a light source, a DPSK modulation unit that modulates signal light input from the light source based on transmission data into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal, and a DPSK signal modulated by the DPSK modulation unit. And polarization modulation means for modulating the polarization state between adjacent bits of the DPSK signal so as to be orthogonal to each other.

また、本発明にかかる光送信装置において、偏波変調手段は、送信データと同期する交番信号に基づいて、DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することを特徴とするものである。   In the optical transmitter according to the present invention, the polarization modulator modulates the DPSK signal based on the alternating signal synchronized with the transmission data so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal. It is characterized by doing.

また、本発明にかかる光送信装置は、送信データを基に送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、偏波変調手段を制御する制御手段を有することを特徴とするものである。   The optical transmission apparatus according to the present invention includes a control unit that generates an alternating signal synchronized with the transmission data based on the transmission data, and controls the polarization modulation unit based on the generated alternating signal. It is what.

また、本発明にかかる光送信装置において、制御手段は、送信データを基に、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生するクロック発生手段と、クロック発生手段により発生したクロック信号を、該クロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を、偏波変調手段に出力する調整手段と、を有し、偏波変調手段を制御することを特徴とするものである。   In the optical transmission apparatus according to the present invention, the control means generates a clock signal having the same time period as the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means based on the transmission data, and generated by the clock generation means. The clock signal is adjusted so that the time difference between the clock signals between adjacent bits of the clock signal is the same, an alternating signal synchronized with the transmission data is generated, and the generated alternating signal is transmitted to the polarization modulation means. Adjusting means for outputting, and controlling the polarization modulation means.

また、本発明にかかる光送信装置は、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を基に送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、偏波変調手段を制御する第2の制御手段を有することを特徴とするものである。   The optical transmitter according to the present invention generates an alternating signal synchronized with transmission data based on the DPSK signal modulated by the DPSK modulating means, and controls the polarization modulating means based on the generated alternating signal. It has a 2nd control means, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明にかかる光送信装置において、第2の制御手段は、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を受光し、該受光したDPSK信号を基に電気信号を生成する受光手段と、受光手段により生成した電気信号を基に、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生するクロック発生手段と、クロック発生手段により発生したクロック信号を、該クロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を、偏波変調手段に出力する調整手段と、を有し、偏波変調手段を制御することを特徴とするものである。   In the optical transmission apparatus according to the present invention, the second control means receives a DPSK signal modulated by the DPSK modulation means, and generates a electrical signal based on the received DPSK signal, and a light receiving means. The clock generation means for generating a clock signal having the same time period as the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means on the basis of the electrical signal generated by the above-mentioned method, and the clock signal generated by the clock generation means for the adjacent bits of the clock signal Adjusting the time difference between the clock signals between them to generate an alternating signal synchronized with the transmission data, and outputting the generated alternating signal to the polarization modulation means, The modulation means is controlled.

また、本発明にかかる光送信装置は、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を制御する偏波コントローラを、DPSK変調手段と、偏波変調手段と、の間に搭載したことを特徴とするものである。   The optical transmission apparatus according to the present invention is characterized in that a polarization controller for controlling the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means is mounted between the DPSK modulation means and the polarization modulation means. It is.

また、本発明にかかる光送信装置において、偏波コントローラとDPSK変調手段とは、偏波保存されないファイバを介して接続し、偏波コントローラと偏波変調手段とは、偏波保存されたファイバを介して接続し、偏波コントローラは、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号の偏波面と、偏波保存されたファイバに入力するDPSK信号の偏波面と、が一致するように制御することを特徴とするものである。   In the optical transmitter according to the present invention, the polarization controller and the DPSK modulation unit are connected via a fiber that is not polarization-maintained, and the polarization controller and the polarization modulation unit are configured to connect a polarization-maintained fiber. And the polarization controller controls so that the polarization plane of the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means matches the polarization plane of the DPSK signal input to the polarization-maintained fiber. It is what.

また、本発明にかかる光送信装置は、光源と、送信データに基づいて光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調手段と、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間でX軸方向と、Y軸方向と、に交互に分離させた出力波形を生成し、該生成したX軸方向とY軸方向とに分離させた出力波形を統合し、隣接するビット間で偏波を直交させる直交手段と、を有することを特徴とするものである。   The optical transmission device according to the present invention is modulated by a light source, a DPSK modulation unit that modulates signal light input from the light source into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal based on transmission data, and a DPSK modulation unit. An output waveform in which the DPSK signal is alternately separated in the X-axis direction and the Y-axis direction between adjacent bits of the DPSK signal is generated, and the generated X-axis direction and the Y-axis direction are separated. And orthogonal means for integrating the output waveforms and orthogonalizing the polarization between adjacent bits.

また、本発明にかかる光送信装置において、直交手段は、偏波保存ファイバを介してDPSK変調手段と接続された第1の光カプラと、第1の光カプラと接続された第1の強度変調手段と第2の光カプラと、第2の光カプラと接続されたファラデーミラーと第2の強度変調手段と、第2の強度変調手段と接続された1ビットDelay回路と、第1の強度変調手段と第2の強度変調手段とに接続された偏光ビームスプリッタと、を有して構成されてなることを特徴とするものである。   In the optical transmission apparatus according to the present invention, the orthogonal means includes a first optical coupler connected to the DPSK modulation means via a polarization maintaining fiber, and a first intensity modulation connected to the first optical coupler. Means, a second optical coupler, a Faraday mirror connected to the second optical coupler, a second intensity modulation means, a 1-bit Delay circuit connected to the second intensity modulation means, and a first intensity modulation And a polarization beam splitter connected to the second intensity modulating means.

また、本発明にかかる光送信装置において、DPSK変調手段により変調されたDPSK信号は、第1の光カプラに入力され、第1の光カプラに入力されたDPSK信号は、第1の強度変調手段と、第2の光カプラと、に入力され、第2の光カプラに入力されたDPSK信号は、ファラデーミラーに入力され、DPSK信号は、ファラデーミラーにより90度回転させられ、第2の光カプラを介して第2の強度変調手段に入力され、第1の強度変調手段は、送信データと同期する交番信号に基づいて、DPSK信号を変調し、該変調したDPSK信号を偏光ビームスプリッタに入力し、第2の強度変調手段は、交番信号を1ビットDelay回路により1ビット遅延した交番信号に基づいて、90度回転させられたDPSK信号を変調し、該変調したDPSK信号を偏光ビームスプリッタに入力し、偏光ビームスプリッタは、第1の強度変調手段と、第2の強度変調手段と、から入力されたDPSK信号を統合し、隣接するビット間で偏波を直交させることを特徴とするものである。   In the optical transmission apparatus according to the present invention, the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means is input to the first optical coupler, and the DPSK signal input to the first optical coupler is the first intensity modulation means. And the second optical coupler, the DPSK signal input to the second optical coupler is input to the Faraday mirror, and the DPSK signal is rotated by 90 degrees by the Faraday mirror. The first intensity modulating means modulates the DPSK signal based on the alternating signal synchronized with the transmission data, and inputs the modulated DPSK signal to the polarization beam splitter. The second intensity modulating means modulates the DPSK signal rotated 90 degrees based on the alternating signal obtained by delaying the alternating signal by 1 bit by the 1-bit Delay circuit, The adjusted DPSK signal is input to the polarization beam splitter, and the polarization beam splitter integrates the DPSK signals input from the first intensity modulation means and the second intensity modulation means, and performs polarization between adjacent bits. Are orthogonal to each other.

また、本発明にかかる光伝送システムは、上記記載の光送信装置と、光送信装置から送信されたDPSK信号を受光して複号する光受信装置と、光送信装置と光受信装置との間を接続するための光ファイバと、を有することを特徴とするものである。   An optical transmission system according to the present invention includes an optical transmitter described above, an optical receiver that receives and decodes a DPSK signal transmitted from the optical transmitter, and an optical transmitter between the optical transmitter and the optical receiver. And an optical fiber for connecting the two.

また、本発明にかかる信号光変調方法は、光源から入力される信号光を伝送する光伝送装置で行う信号光変調方法であって、送信データに基づいて光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調工程と、DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する偏波変調工程と、を光伝送装置が行うことを特徴とするものである。   A signal light modulation method according to the present invention is a signal light modulation method performed by an optical transmission device that transmits signal light input from a light source. The signal light input from the light source based on transmission data is converted into DPSK ( A DPSK modulation step that modulates a differential phase shift keying signal, a polarization modulation step that modulates the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal, and Is performed by an optical transmission device.

また、本発明にかかる信号光変調方法において、偏波変調工程は、送信データと同期する交番信号に基づいて、DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することを特徴とするものである。   Further, in the signal light modulation method according to the present invention, the polarization modulation step is configured such that the polarization state of the DPSK signal is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal based on the alternating signal synchronized with the transmission data. It is characterized by modulation.

また、本発明にかかる信号光変調方法は、送信データを基に送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する工程を光伝送装置が行うことを特徴とするものである。   The signal light modulation method according to the present invention generates an alternating signal that is synchronized with transmission data based on transmission data, and based on the generated alternating signal, a DPSK signal is transmitted between adjacent bits of the DPSK signal. The optical transmission apparatus performs the step of modulating the polarization states so as to be orthogonal.

また、本発明にかかる信号光変調方法は、送信データを基に、DPSK変調工程により変調されたDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生するクロック発生工程と、クロック発生工程により発生したクロック信号を、該クロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、送信データと同期する交番信号を発生する工程と、を光伝送装置が行うことで、交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することを特徴とするものである。   The signal light modulation method according to the present invention includes a clock generation step for generating a clock signal having the same time period as the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step based on transmission data, and a clock signal generated by the clock generation step. Is adjusted so that the time difference of the clock signal between adjacent bits of the clock signal matches, and the alternating signal is generated by the optical transmission device performing the step of generating the alternating signal synchronized with the transmission data. Then, based on the generated alternating signal, the DPSK signal is modulated so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal.

また、本発明にかかる信号光変調方法は、DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を基に送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する工程を光伝送装置が行うことを特徴とするものである。   The signal light modulation method according to the present invention generates an alternating signal synchronized with transmission data based on the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step, and converts the DPSK signal into the DPSK signal based on the generated alternating signal. The optical transmission apparatus performs the step of modulating the polarization state between adjacent bits of the signal so that they are orthogonal to each other.

また、本発明にかかる信号光変調方法は、DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を受光し、該受光したDPSK信号を基に電気信号を生成する受光工程と、受光工程により生成した電気信号を基に、DPSK変調工程により変調されたDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生するクロック発生工程と、クロック発生工程により発生したクロック信号を、該クロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、送信データと同期する交番信号を発生する工程と、を光伝送装置が行うことで、交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することを特徴とするものである。   In the signal light modulation method according to the present invention, the DPSK signal modulated by the DPSK modulation process is received, an electric signal is generated based on the received DPSK signal, and the electric signal generated by the light reception process is received. Based on the clock generation process for generating the clock signal having the same time period as the DPSK signal modulated by the DPSK modulation process, the clock signal generated by the clock generation process is converted into the clock signal between adjacent bits of the clock signal. The optical transmission device performs the step of adjusting the time difference so as to match and generating the alternating signal synchronized with the transmission data, thereby generating the alternating signal, and based on the generated alternating signal, the DPSK signal is Modulation is performed so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal.

また、本発明にかかる信号光変調方法は、DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を制御し、DPSK変調工程により変調されたDPSK信号の偏波面が、直接、偏波保存ファイバに入力された際のDPSK信号の偏波面と一致するように調整する工程を光伝送装置が行うことを特徴とするものである。   The signal light modulation method according to the present invention controls the DPSK signal modulated by the DPSK modulation process, and the polarization plane of the DPSK signal modulated by the DPSK modulation process is directly input to the polarization maintaining fiber. The optical transmission apparatus performs the step of adjusting so as to coincide with the polarization plane of the DPSK signal.

また、本発明にかかる信号光変調方法は、光源から入力される信号光を伝送する光伝送装置で行う信号光変調方法であって、送信データに基づいて光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調工程と、DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間でX軸方向と、Y軸方向と、に交互に分離させた出力波形を生成し、該生成したX軸方向とY軸方向とに分離させた出力波形を統合し、隣接するビット間で偏波を直交させる直交工程と、を光伝送装置が行うことを特徴とするものである。   A signal light modulation method according to the present invention is a signal light modulation method performed by an optical transmission device that transmits signal light input from a light source. The signal light input from the light source based on transmission data is converted into DPSK ( A DPSK modulation step that modulates a differential phase shift keying signal, and a DPSK signal modulated by the DPSK modulation step are alternately separated in the X-axis direction and the Y-axis direction between adjacent bits of the DPSK signal. An optical transmission device performs an orthogonal process of generating an output waveform, integrating the generated output waveforms separated in the X-axis direction and the Y-axis direction, and orthogonalizing polarization between adjacent bits. It is what.

本発明にかかる光送信装置、光伝送システム及び信号光変調方法は、光送信データに基づいて光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調し、その変調したDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することで、DPSK変調方式におけるSPM−GVD効果による波形劣化の低減を図ることが可能となる。また、本発明にかかる光送信装置、光伝送システム及び信号光変調方法は、送信データに基づいて光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調し、その変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間でX軸方向と、Y軸方向と、に交互に分離させた出力波形を生成し、該生成したX軸方向とY軸方向とに分離させた出力波形を統合し、隣接するビット間で偏波を直交させることで、DPSK変調方式におけるSPM−GVD効果による波形劣化の低減を図ることが可能となる。   An optical transmission apparatus, an optical transmission system, and a signal light modulation method according to the present invention modulate signal light input from a light source into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal based on optical transmission data, and the modulated DPSK signal. By modulating the adjacent bits of the DPSK signal so that the polarization states are orthogonal, it is possible to reduce waveform deterioration due to the SPM-GVD effect in the DPSK modulation method. The optical transmitter, the optical transmission system, and the signal light modulation method according to the present invention modulate signal light input from a light source into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal based on transmission data, and the modulated DPSK. An output waveform in which the signal is alternately separated in the X-axis direction and the Y-axis direction between adjacent bits of the DPSK signal is generated, and the generated output is separated in the X-axis direction and the Y-axis direction. By integrating the waveforms and orthogonalizing the polarization between adjacent bits, it is possible to reduce waveform deterioration due to the SPM-GVD effect in the DPSK modulation method.

まず、図1を参照しながら、本発明にかかる本発明にかかる光送信装置、光伝送システム及び信号光変調方法の特徴について説明する。   First, the characteristics of the optical transmitter, the optical transmission system, and the signal light modulation method according to the present invention will be described with reference to FIG.

本発明にかかる本発明にかかる光送信装置、光伝送システム及び信号光変調方法は、光源(LD)と、送信データ(電気信号(90))に基づいて光源(LD)から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調手段(100)と、DPSK変調手段(100)により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する偏波変調手段(200)と、を有することを特徴とするものである。このように、DPSK変調方式の送信部分において隣接ビット間(隣接信号間)で偏波を直交させることで、非線形劣化の1つであるSPM−GVD効果による波形劣化の低減を図ることになる。   An optical transmitter, an optical transmission system, and a signal light modulation method according to the present invention include a signal light input from a light source (LD) based on a light source (LD) and transmission data (electrical signal (90)). DPSK modulation means (100) that modulates the signal into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal, and the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means (100) so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal And a polarization modulation means (200) for modulating the light into the light. In this way, by making the polarization orthogonal between adjacent bits (between adjacent signals) in the transmission part of the DPSK modulation method, waveform deterioration due to the SPM-GVD effect, which is one of nonlinear deteriorations, is reduced.

以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる光送信装置、光伝送システム及び信号光変調方法について説明する。   Hereinafter, an optical transmission device, an optical transmission system, and a signal light modulation method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、図1を参照しながら、本発明にかかる光伝送システムに適用される光送信装置の構成について説明する。   First, the configuration of an optical transmission apparatus applied to an optical transmission system according to the present invention will be described with reference to FIG.

本発明にかかる光送信装置は、光源(LD)と、DPSK発生装置(100)と、偏波保存ファイバ(500)と、偏波変調器(200)と、を有して構成されている。   The optical transmitter according to the present invention includes a light source (LD), a DPSK generator (100), a polarization maintaining fiber (500), and a polarization modulator (200).

[DPSK発生装置(100)]
DPSK発生装置(100)は、光源(LD)から出射された連続波(CW)光を電気信号(90)によりDPSK信号に変調し、その変調したDPSK信号を偏波保存ファイバ(500)に出力するものである。例えば、DPSK発生装置(100)に出力される電気信号(90)が(1、0、1、1、1、0、0、1、0)の場合は、DPSK発生装置(100)は、光源(LD)から出射された連続波(CW)光を(0、π、π、π、π、0、π、π、0)のDPSK信号に変調して偏波保存ファイバ(500)に出力することになる。
[DPSK generator (100)]
The DPSK generator (100) modulates continuous wave (CW) light emitted from a light source (LD) into a DPSK signal using an electric signal (90), and outputs the modulated DPSK signal to a polarization maintaining fiber (500). To do. For example, when the electrical signal (90) output to the DPSK generator (100) is (1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0), the DPSK generator (100) The continuous wave (CW) light emitted from (LD) is modulated into a DPSK signal of (0, π, π, π, π, 0, π, π, 0) and output to the polarization maintaining fiber (500). It will be.

なお、上記の例は、1ビット遅延させて0で差動化を行った場合である。このため、時間的に0のレベルの信号がきたときには、位相をπだけ反転し、1のレベルの信号がきたときには、位相を変化させないことになる。なお、DPSK発生装置(100)において、1のレベルの信号で差動化を行うことも可能である。この場合は、1のレベルの信号がきたときには、位相をπだけ反転し、0のレベルの信号がきたときには、位相を変化させないことになる。   Note that the above example is a case where the differential is performed at 0 with a delay of 1 bit. For this reason, when a 0 level signal comes in time, the phase is inverted by π, and when a 1 level signal comes, the phase is not changed. In the DPSK generator (100), it is also possible to perform differentiation using a signal of one level. In this case, when a signal of level 1 comes, the phase is inverted by π, and when a signal of level 0 comes, the phase is not changed.

なお、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号の例を、図2(a)、図3(a)に示唆する。なお、図2は、光源(LD)から出射された連続波(CW)光を送信データ(電気信号(90))であるNRZ(NON Return to Zero)により変調して出力した図であり、図3は、光源(LD)から出射された連続波(CW)光を送信データ(電気信号(90))であるRZ(Return to Zero)により変調して出力した図である。   An example of the DPSK signal output from the DPSK generator (100) is suggested in FIGS. 2 (a) and 3 (a). 2 is a diagram in which continuous wave (CW) light emitted from the light source (LD) is modulated by NRZ (NON Return to Zero) which is transmission data (electrical signal (90)) and output. 3 is a diagram in which continuous wave (CW) light emitted from a light source (LD) is modulated and output by RZ (Return to Zero) which is transmission data (electrical signal (90)).

[偏波保存ファイバ(500)]
偏波保存ファイバ(500)は、DPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号の偏波面を保存するものである。
[Polarization-maintaining fiber (500)]
The polarization maintaining fiber (500) stores the polarization plane of the DPSK signal output from the DPSK generator (100).

[偏波変調器(200)]
偏波変調器(200)は、DPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号を交番信号(91)により、隣接ビット間(隣接信号間)で偏波面が直交した光信号を出力するものである。
[Polarization modulator (200)]
The polarization modulator (200) outputs an optical signal whose polarization plane is orthogonal between adjacent bits (between adjacent signals) by using an alternating signal (91) from the DPSK signal output from the DPSK generator (100). is there.

なお、交番信号(91)は、DPSK発生装置(100)に入力される電気信号(90)に同期した“1、0、1、0、・・・”の交番信号であり、例えば、交番信号が1のときには、X軸偏波となり、交番信号が0のときには、Y軸偏波となる。もちろん、交番信号が0のときに、X軸偏波とし、交番信号が1のときに、Y軸偏波とすることも可能である。   The alternating signal (91) is an alternating signal of “1, 0, 1, 0,...” Synchronized with the electric signal (90) input to the DPSK generator (100). When X is 1, it becomes X-axis polarization, and when the alternating signal is 0, it becomes Y-axis polarization. Of course, when the alternating signal is 0, the X-axis polarization may be used, and when the alternating signal is 1, the Y-axis polarization may be used.

なお、偏波変調器(200)から出力される信号の例を、図2(b)、図3(b)に示唆する。なお、図2は、NRZ(NON Return to Zero)変調方式により出力した信号を示唆する図であり、図3は、RZ(Return to Zero)変調方式により出力した信号を示唆する図である。   Examples of signals output from the polarization modulator (200) are suggested in FIGS. 2 (b) and 3 (b). 2 is a diagram suggesting a signal output by the NRZ (NON Return to Zero) modulation scheme, and FIG. 3 is a diagram suggesting a signal output by the RZ (Return to Zero) modulation scheme.

次に、図1〜図3を参照しながら、本発明にかかる光送信装置における処理動作について説明する。   Next, the processing operation in the optical transmission apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、光源(LD)からの連続波(CW)光は、DPSK発生装置(100)で電気信号(90)によりDPSK信号に変調されることになる。例えば、図2(a)、図3(a)のようなDPSK信号に変調されることになる。なお、図2、図3では、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号をX軸偏波の信号としたが、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号をY軸偏波の信号とすることも可能である。   First, continuous wave (CW) light from a light source (LD) is modulated into a DPSK signal by an electric signal (90) in a DPSK generator (100). For example, it is modulated into a DPSK signal as shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a). 2 and 3, the DPSK signal output from the DPSK generator (100) is an X-axis polarization signal, but the DPSK signal output from the DPSK generator (100) is the Y-axis polarization signal. It can also be a signal.

なお、DPSK発生装置(100)で行うDPSK変調方式は、パルスの位相部分に情報を与える方式であり、図2、図3では、一例として、π、0、π、πの情報に変調したDPSK信号を出力している。なお、DPSK発生装置(100)においてDPSK変調を行い出力されたDPSK信号は強度レベルが全て同じ信号となる。   The DPSK modulation method performed by the DPSK generator (100) is a method for giving information to the phase portion of the pulse. In FIGS. 2 and 3, as an example, the DPSK modulated to information of π, 0, π, π. A signal is being output. It should be noted that the DPSK signals output by performing DPSK modulation in the DPSK generator (100) all have the same intensity level.

次に、DPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号は、偏波保存ファイバ(500)により偏波保存されて偏波変調器(200)に入力されることになる。偏波変調器(200)は、交番信号(91)により、偏波変調器(200)に入力されたDPSK信号を、そのDPSK信号の隣接するビット間(隣接信号間)で偏波直交させるように変調することになる。なお、偏波変調器(200)に入力される交番信号(91)は、DPSK発生装置(100)に入力される電気信号(90)に同期した信号であり、隣接するビット同士が全て異なっている“1、0、1、0、1、0、・・”の信号である。   Next, the DPSK signal output from the DPSK generator (100) is polarization-maintained by the polarization-maintaining fiber (500) and input to the polarization modulator (200). The polarization modulator (200) uses the alternating signal (91) to make the DPSK signal input to the polarization modulator (200) polarization orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal (between adjacent signals). Will be modulated. The alternating signal (91) input to the polarization modulator (200) is a signal synchronized with the electric signal (90) input to the DPSK generator (100), and all adjacent bits are different. “1, 0, 1, 0, 1, 0,...”.

この隣接するビット同士が全て異なっている“1、0、1、0、1、0、・・”の交番信号(91)を偏波変調器(200)に入力することで、例えば、偏波変調器(200)は、図2(a)、図3(a)に示唆するDPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号を、図2(b)、図3(b)に示唆する信号に偏波直交して出力することになる。これにより、偏波変調器(200)から出力される出力信号は、隣接するビット間(隣接信号間)で偏波が直交する信号となり、SPMと群速度分散との複合効果(SPM−GVD効果)による符号間干渉を低減することが可能となる。   By inputting the alternating signal (91) of “1, 0, 1, 0, 1, 0,...” In which all the adjacent bits are different from each other to the polarization modulator (200), for example, polarization The modulator (200) outputs the DPSK signal output from the DPSK generator (100) suggested in FIGS. 2 (a) and 3 (a) to the signal suggested in FIGS. 2 (b) and 3 (b). Output in the direction orthogonal to the polarization. As a result, the output signal output from the polarization modulator (200) becomes a signal in which the polarization is orthogonal between adjacent bits (between adjacent signals), and the combined effect of SPM and group velocity dispersion (SPM-GVD effect). ) Intersymbol interference can be reduced.

(第1の実施例における光送信装置の効果)
以上のことから、本発明にかかる光送信装置は、以下のような効果を奏することになる。
(Effect of the optical transmitter in the first embodiment)
From the above, the optical transmitter according to the present invention has the following effects.

第1の効果は、DPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号の隣接ビット間(隣接信号間)で偏波を直交させることで、SPMと群速度分散との複合効果(SPM−GVD効果)による波形劣化を低減することが可能となることである。すなわち、隣接ビット間(隣接信号間)でパルスを直交させることで、隣接ビット間(隣接信号間)の符号間干渉の影響を低減することが可能となる。例えば、図4(a)に示唆するように、DPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号は、隣接するビット間(隣接信号間)において符号間干渉が発生することになるが、偏波変調器(200)において、図4(b)に示唆するように、隣接するビット間(隣接信号間)で偏波が直交する信号に変調させることで、隣接するビット間(隣接信号間)において符号間干渉が発生しないことになる。   The first effect is that the polarization is orthogonalized between adjacent bits (between adjacent signals) of the DPSK signal output from the DPSK generator (100), thereby combining the SPM and the group velocity dispersion (SPM-GVD effect). It is possible to reduce the waveform deterioration due to. That is, by making the pulses orthogonal between adjacent bits (between adjacent signals), it is possible to reduce the influence of intersymbol interference between adjacent bits (between adjacent signals). For example, as suggested in FIG. 4A, the DPSK signal output from the DPSK generator (100) generates intersymbol interference between adjacent bits (between adjacent signals). In the modulator (200), as indicated in FIG. 4 (b), by modulating the signals with the orthogonal polarization between adjacent bits (between adjacent signals), between adjacent bits (between adjacent signals) Intersymbol interference does not occur.

第2の効果は、PDL(Polarization Dependant Loss)による劣化の影響を、本発明にかかる光送信装置から送信された信号光を受光する受信側となる光受信装置で低減することが可能となる。以下、図5を参照しながら詳細に説明する。   The second effect is that the influence of deterioration due to PDL (Polarization Dependent Loss) can be reduced by the optical receiving apparatus on the receiving side that receives the signal light transmitted from the optical transmitting apparatus according to the present invention. Hereinafter, it will be described in detail with reference to FIG.

一般的に、DPSK変調方式の光受信装置は、図5(a)に示唆するように、受信信号(A)と、その受信信号を1ビット遅延させた信号(B)と、を干渉させることで複号した信号(C)を生成することになる。なお、DPSK変調方式により生成されるDPSK信号は、同一のレベルの偏波であることから、DPSK変調方式により生成されるDPSK信号はPDLにより全て同じ値の劣化量の影響を受けることになる。このため、図5(b)に示唆するように、受信信号(A)と、その受信信号を1ビット遅延させた信号(B)と、の両方の受信信号がPDLの影響を受けることになり、DPSK信号がPDLにより損失が大きくなった場合は、そのPDLの影響を受けた両方の受信信号を干渉させることで複号した信号(C)に、PDLによる伝送特性の波形劣化が大きくあらわれることになる。しかしながら、本発明の光送信装置は、隣接パルス間で偏波が直交したDPSK信号を生成することになるため、図5(c)に示唆するように、隣接するビット間の一方の受信信号がPDLの影響を受けてパワーが劣化しても、隣接するビット間のもう一方の受信信号はパワーが劣化しないことになる。したがって、PDLの影響を受けた受信信号と、PDLの影響を受けていない受信信号と、が干渉することになるため、図5(b)よりもPDLによる波形劣化を低減することが可能となる。   In general, as suggested in FIG. 5A, a DPSK modulation type optical receiving apparatus interferes with a received signal (A) and a signal (B) obtained by delaying the received signal by 1 bit. Thus, the signal (C) decoded in step S3 is generated. Since the DPSK signals generated by the DPSK modulation method have the same level of polarization, the DPSK signals generated by the DPSK modulation method are all affected by the same amount of degradation due to PDL. Therefore, as suggested in FIG. 5B, both the received signal (A) and the received signal (B) obtained by delaying the received signal by 1 bit are affected by PDL. When the loss of the DPSK signal increases due to PDL, the waveform deterioration of the transmission characteristics due to PDL appears greatly in the signal (C) decoded by causing both received signals affected by the PDL to interfere with each other. become. However, since the optical transmission apparatus of the present invention generates a DPSK signal in which the polarization is orthogonal between adjacent pulses, as shown in FIG. 5C, one received signal between adjacent bits is Even if power deteriorates due to the influence of PDL, the power of the other received signal between adjacent bits does not deteriorate. Therefore, since the received signal affected by the PDL interferes with the received signal not affected by the PDL, it is possible to reduce the waveform deterioration due to the PDL as compared with FIG. .

次に、第2の実施例について説明する。
第2の実施例の光送信装置は、図6に示唆するように、CDR(Clock Data Recovery)(300)と、Delay回路(301)と、で構成された偏波変調器制御回路により、図1に示唆する、第1の実施例の光送信装置を構成する偏波変調器(200)に入力する交番信号(91)を発生し、偏波変調器(200)を制御することを特徴とするものである。以下、図6を参照しながら、第2の実施例における光送信装置の構成について説明する。
Next, a second embodiment will be described.
As suggested in FIG. 6, the optical transmission apparatus of the second embodiment has a polarization modulator control circuit composed of a CDR (Clock Data Recovery) (300) and a Delay circuit (301). 1 to generate an alternating signal (91) to be input to the polarization modulator (200) constituting the optical transmission apparatus of the first embodiment, and to control the polarization modulator (200). To do. Hereinafter, the configuration of the optical transmission apparatus in the second embodiment will be described with reference to FIG.

図6に示唆する第2の実施例における光送信装置は、DPSK発生装置(100)に入力される電気信号(90)が偏波変調器制御回路にも入力されることになり、その偏波変調器制御回路を構成するCDR(300)は、その入力された電気信号(90)を基に、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生し、その発生したクロック信号をDelay回路(301)に出力することになる。そして、Delay回路(301)は、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号と同期するように、Delay回路(301)に入力されたクロック信号を、そのクロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、その調整したクロック信号を偏波変調器(200)に出力することで、偏波変調器(200)を制御することになる。これにより、偏波変調器(200)は、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号を第1の実施例と同様に偏波直交させて出力することになる。   In the optical transmitter in the second embodiment suggested in FIG. 6, the electric signal (90) input to the DPSK generator (100) is also input to the polarization modulator control circuit, and the polarization The CDR (300) constituting the modulator control circuit generates a clock signal having the same time period as the DPSK signal output from the DPSK generator (100) based on the input electric signal (90). The generated clock signal is output to the delay circuit (301). The delay circuit (301) converts the clock signal input to the delay circuit (301) between adjacent bits of the clock signal so as to be synchronized with the DPSK signal output from the DPSK generator (100). The polarization modulator (200) is controlled by adjusting the time difference of the clock signals so as to coincide with each other and outputting the adjusted clock signal to the polarization modulator (200). As a result, the polarization modulator (200) outputs the DPSK signal output from the DPSK generator (100) with the orthogonal polarization as in the first embodiment.

次に、第3の実施例について説明する。
第3の実施例の光送信装置は、図7に示唆するように、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号をPD(Photo Diode)(302)にて受光し、PD(Photo Diode)(302)は、その受光したDPSK信号を電気信号に変換し、その変換した電気信号をCDR(300)に出力する。CDR(300)は、入力された電気信号を基に、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生し、その発生したクロック信号をDelay回路(301)に出力することになる。そして、Delay回路(301)は、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号と同期するように、Delay回路(301)に入力されたクロック信号を調整し、その調整したクロック信号を偏波変調器(200)に出力することで、偏波変調器(200)を制御することになる。これにより、偏波変調器(200)は、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号を第1の実施例と同様に偏波直交させて出力することになる。したがって、第3の実施例におけるの光送信装置は、既存のDPSK発生装置(100)に対して、そのDPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号を偏波直交させるための構成を後付けで加えることが可能となる。
Next, a third embodiment will be described.
As suggested in FIG. 7, the optical transmitter of the third embodiment receives a DPSK signal output from the DPSK generator (100) by a PD (Photo Diode) (302), and receives a PD (Photo Diode). (302) converts the received DPSK signal into an electrical signal, and outputs the converted electrical signal to the CDR (300). The CDR (300) generates a clock signal having the same time period as the DPSK signal output from the DPSK generator (100) based on the input electrical signal, and sends the generated clock signal to the delay circuit (301). Will be output. Then, the delay circuit (301) adjusts the clock signal input to the delay circuit (301) so as to be synchronized with the DPSK signal output from the DPSK generator (100), and polarizes the adjusted clock signal. By outputting to the modulator (200), the polarization modulator (200) is controlled. As a result, the polarization modulator (200) outputs the DPSK signal output from the DPSK generator (100) with the orthogonal polarization as in the first embodiment. Therefore, the optical transmitter in the third embodiment is retrofitted with a configuration for making the DPSK signal output from the DPSK generator (100) orthogonal to the existing DPSK generator (100). It becomes possible to add.

次に、第4の実施例について説明する。
第4の実施例の光送信装置は、図8に示唆するように、DPSK発生装置(100)と、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号を偏波直交させるための構成と、の間に偏波コントローラ(600)を挿入し、DPSK発生装置(100)から出力される偏波と、偏波保存ファイバ(503)に入力される偏波と、を偏波コントローラ(600)で一致するように調整することを特徴とするものである。
Next, a fourth embodiment will be described.
As suggested in FIG. 8, the optical transmitter of the fourth embodiment includes a DPSK generator (100) and a configuration for orthogonally polarizing a DPSK signal output from the DPSK generator (100). A polarization controller (600) is inserted between them, and the polarization output from the DPSK generator (100) and the polarization input to the polarization-maintaining fiber (503) are matched by the polarization controller (600). It adjusts so that it may do.

DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号が偏波保存でないファイバ(502)に入力されると、図9(a)に示唆する状態となる。このDPSK信号を偏波コントローラ(600)にて制御し、図9(b)に示唆するように、DPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号が、直接、偏波保存ファイバ(503)に入力された状態のDPSK信号になるように調整することになる。   When the DPSK signal output from the DPSK generator (100) is input to the fiber (502) that is not polarization-maintained, the state suggested in FIG. The DPSK signal is controlled by the polarization controller (600), and the DPSK signal output from the DPSK generator (100) is directly applied to the polarization-maintaining fiber (503), as suggested in FIG. 9B. Adjustment is made so that the DPSK signal in the input state is obtained.

このように、既存のDPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号が偏波保存でないファイバ(502)に入力されても、偏波コントローラ(600)が、その偏波保存でないファイバ(502)に入力された偏波を制御することで、既存のDPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号が偏波保存されない場合でも、DPSK発生装置(100)の後に偏波コントローラ(600)を搭載することで、そのDPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号を偏波直交させるための構成を後付けで加えることが可能となる。   Thus, even if the DPSK signal output from the existing DPSK generator (100) is input to the non-polarization-maintaining fiber (502), the polarization controller (600) does not maintain the polarization-maintaining fiber (502). The polarization controller (600) is mounted after the DPSK generator (100) even when the DPSK signal output from the existing DPSK generator (100) is not preserved by controlling the polarization input to By doing so, it becomes possible to add a configuration for making the DPSK signal output from the DPSK generator (100) orthogonal to the polarization orthogonally.

次に、第5の実施例について説明する。
第5の実施例の光送信装置は、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号を、そのDPSK信号の隣接するビット間(隣接信号間)でX軸方向と、Y軸方向と、に交互に分離させた出力波形を生成し、その生成したX軸方向と、Y軸方向と、に分離させた出力波形を統合し、隣接するビット間で偏波を直交させることを特徴とするものである。以下、図10、11を参照しながら、第5の実施例における光送信装置について説明する。
Next, a fifth embodiment will be described.
In the optical transmitter of the fifth embodiment, the DPSK signal output from the DPSK generator (100) is transmitted between adjacent bits of the DPSK signal (between adjacent signals) in the X-axis direction and the Y-axis direction. It is characterized by generating alternately output waveforms, integrating the generated output waveforms in the X-axis direction and Y-axis direction, and orthogonalizing the polarization between adjacent bits It is. Hereinafter, the optical transmission apparatus in the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、図10を参照しながら、第5の実施例における光送信装置の構成について説明する。   First, the configuration of the optical transmission apparatus in the fifth embodiment will be described with reference to FIG.

第5の実施例の光送信装置は、DPSK発生装置(100)の後に偏波保存ファイバ(500)を介して光カプラ(1)が接続されることになる。そして、光カプラ(1)は、強度変調器(202)と光カプラ(2)とに接続されることになる。また、光カプラ(2)は、ファラデーミラー(40)と強度変調器(203)とに接続され、強度変調器(203)は1ビットDelay(800)に接続されている。また、強度変調器(202)と強度変調器(203)とは、偏光ビームスプリッタPBS(Polarized Beam Splitter)(41)に接続されることになる。   In the optical transmitter of the fifth embodiment, the optical coupler (1) is connected to the DPSK generator (100) via the polarization maintaining fiber (500). The optical coupler (1) is connected to the intensity modulator (202) and the optical coupler (2). The optical coupler (2) is connected to the Faraday mirror (40) and the intensity modulator (203), and the intensity modulator (203) is connected to the 1-bit Delay (800). Further, the intensity modulator (202) and the intensity modulator (203) are connected to a polarization beam splitter PBS (Polarized Beam Splitter) (41).

次に、図10、図11を参照しながら、第5の実施例の光送信装置における処理動作について説明する。   Next, the processing operation in the optical transmission apparatus of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.

DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号は、DPSK発生装置(100)に入力される電気信号(90)により、図11(a)に示唆する出力信号になる。なお、図11(a)に示唆する出力信号は、X軸偏波の信号を示唆するが、Y軸偏波の信号を出力することも可能である。   The DPSK signal output from the DPSK generator (100) becomes an output signal suggested in FIG. 11 (a) by the electrical signal (90) input to the DPSK generator (100). Note that the output signal suggested in FIG. 11A suggests an X-axis polarized signal, but it is also possible to output a Y-axis polarized signal.

DPSK発生装置(100)から出力された図11(a)に示唆する出力信号は、光カプラ(1)に入力され、光カプラ(1)に入力された出力信号は、強度変調器(202)と、光カプラ(2)と、に出力されることになる。   The output signal suggested in FIG. 11A output from the DPSK generator (100) is input to the optical coupler (1), and the output signal input to the optical coupler (1) is the intensity modulator (202). To the optical coupler (2).

光カプラ(2)に入力された出力信号は、ファラデーミラー(40)に出力されることになり、ファラデーミラー(40)は、光カプラ(2)から入力された出力信号を90度回転することになる(光カプラ(2)から入力された偏波をX軸→Y軸に変換、または、Y軸→X軸に変換する)。そして、ファラデーミラー(40)により90度回転させられた受信信号は、光カプラ(2)を介して、強度変調器(203)に入力されることになる。   The output signal input to the optical coupler (2) is output to the Faraday mirror (40), and the Faraday mirror (40) rotates the output signal input from the optical coupler (2) by 90 degrees. (The polarization input from the optical coupler (2) is converted from the X axis to the Y axis, or from the Y axis to the X axis). Then, the received signal rotated 90 degrees by the Faraday mirror (40) is input to the intensity modulator (203) via the optical coupler (2).

強度変調器(202)は、入力された出力信号を、“1、0、1、0、・・”の交番信号(93)により変調し、強度変調器(202)は、図11(a)に示唆する出力信号を、交番信号(93)が“1”の時だけ出力した、図11(b)に示唆する出力信号に変調して偏光ビームスプリッタPBS(Polarized Beam Splitter)(41)に出力することになる。また、強度変調器(203)は、入力された出力信号を、強度変調(203)に付加された1ビットDelay回路(800)により“1、0、1、0、・・”の交番信号(93)を1ビット遅延させた“0、1、0、1、・・”の交番信号により変調することになり、強度変調器(203)に入力された出力信号を、図11(c)に示唆する出力信号に変調して偏光ビームスプリッタPBS(Polarized Beam Splitter)(41)に出力することになる。偏光ビームスプリッタPBS(Polarized Beam Splitter)(41)は、強度変調器(202)から入力された図11(b)に示唆する出力信号と、強度変調器(203)から入力された図11(c)に示唆する出力信号と、を合波し、図11(d)に示唆する出力信号を出力することになる。   The intensity modulator (202) modulates the input output signal with an alternating signal (93) of “1, 0, 1, 0,...”, And the intensity modulator (202) is shown in FIG. The output signal suggested in FIG. 11 is modulated only to the output signal suggested in FIG. 11B, which is output only when the alternating signal (93) is “1”, and output to the polarization beam splitter PBS (Polarized Beam Splitter) (41). Will do. Further, the intensity modulator (203) converts the input output signal into an alternating signal (1, 0, 1, 0,...) By a 1-bit delay circuit (800) added to the intensity modulation (203). 93) is modulated by the alternating signal “0, 1, 0, 1,...” Delayed by 1 bit, and the output signal input to the intensity modulator (203) is shown in FIG. The output signal is modulated to a suggested output signal and output to a polarized beam splitter PBS (Polarized Beam Splitter) (41). The polarized beam splitter PBS (Polarized Beam Splitter) (41) is an output signal suggested in FIG. 11 (b) input from the intensity modulator (202) and FIG. 11 (c) input from the intensity modulator (203). And the output signal suggested in FIG. 11 (d) are combined to output the output signal suggested in FIG. 11 (d).

なお、図10に示唆する交番信号(93)は、DPSK発生装置(100)に入力される電気信号(90)に同期した交番信号であり、隣接するビット同士が全て異なっている“1、0、1、0、1、0、・・”の交番信号を示唆するものである。   The alternating signal (93) suggested in FIG. 10 is an alternating signal synchronized with the electrical signal (90) input to the DPSK generator (100), and adjacent bits are all different from “1, 0”. , 1, 0, 1, 0,...

(本発明の光伝送装置による効果の検証)
次に、本発明の光伝送装置による効果について検証する。
なお、本発明の光伝送装置による構成を検証するシステム構成として、(10G、スパン長80km、伝送距離4000km)で、従来の光伝送装置の構成(図1に示唆するDPSK発生装置(100)のみの構成)と上記実施例の光伝送装置とにおけるSPM−GVD効果による波形劣化の比較を行い、本発明の光伝送装置の妥当性を検証することとする。なお、図12にシミュレーションを行った際の伝送路のモデルを示唆する。
(Verification of the effect of the optical transmission apparatus of the present invention)
Next, the effect of the optical transmission apparatus of the present invention will be verified.
As a system configuration for verifying the configuration of the optical transmission apparatus of the present invention (10G, span length 80 km, transmission distance 4000 km), the configuration of a conventional optical transmission apparatus (DPSK generator (100) suggested in FIG. 1 only) The waveform deterioration due to the SPM-GVD effect is compared between the optical transmission apparatus of the above embodiment and the optical transmission apparatus of the above embodiment, and the validity of the optical transmission apparatus of the present invention is verified. In addition, the model of the transmission line at the time of performing simulation in FIG. 12 is suggested.

図12に示唆するシミュレーションモデルは、Transmitter(Tx)と、第1の分散補償ファイバ(Pre−DCF)と、Demux Band Pass Filter(DMUX BPF)と、第2の分散ファイバ(Post−DCF)と、を有して構成されている。なお、図12に示唆するように、第1の分散補償ファイバ(Pre−DCF)とDemux Band Pass Filter(DMUX BPF)との間には、2つの光アンプと80kmSMFとDCFとの構成からなるものが50個直列に並んで配置されることになる。なお、SMF、DCFを通過した光信号は、光信号のパワーが減少することから光アンプによりこのパワーを補うことになる。また、Demux Band Pass Filter(DMUX BPF)は、信号付近のスペクトラムのみを切り出すためのフィルタであり、ノイズを除去することになる。図12に示唆する100G−AWG、50GHz Interleaverは、それぞれフィルタの種類を示唆する。シミュレーションでは、この2つのフィルタを用いることになる。   The simulation model suggested in FIG. 12 includes a transmitter (Tx), a first dispersion compensating fiber (Pre-DCF), a Demux Band Pass Filter (DMUX BPF), and a second dispersion fiber (Post-DCF). It is comprised. As suggested in FIG. 12, between the first dispersion compensating fiber (Pre-DCF) and the Demux Band Pass Filter (DMUX BPF), there are two optical amplifiers, 80 km SMF, and DCF. Are arranged in series. The optical signal that has passed through the SMF and DCF is supplemented by an optical amplifier because the power of the optical signal decreases. The Demux Band Pass Filter (DMUX BPF) is a filter for cutting out only the spectrum near the signal, and removes noise. The 100 G-AWG and 50 GHz Interleaver suggested in FIG. 12 suggest the type of filter. In the simulation, these two filters are used.

一般的に信号波形が光ファイバ(Single Mode Fiber(SMF))を通過すると、分散という現象のために、信号波形の形が広がることになる。このため、基本的には、分散がある程度蓄積されると分散補償ファイバ(Dispersion Compensating Fiber(DCF))を用いて蓄積された分散を戻すことになる。これにより、形が変化した信号波形が元の送信波形に戻ることになる。   In general, when a signal waveform passes through an optical fiber (Single Mode Fiber (SMF)), the shape of the signal waveform spreads due to a phenomenon of dispersion. For this reason, basically, if dispersion is accumulated to some extent, the dispersion accumulated using a dispersion compensating fiber (DCF) is returned. As a result, the signal waveform whose shape has changed returns to the original transmission waveform.

図12に示唆するシミュレーションモデルの伝送路では、80kmの光ファイバ(80kmSMF)に信号が伝送すると、20ps/nm×80km=160ps/nmの分散が蓄積されることになるため、これを分散補償ファイバ(DCF)により−160ps/nm×1kmの逆の分散を与えて0に戻すように構築されている。なお、分散補償ファイバ(DCF)は、陸上系の伝送路では中継器の中に内蔵されるため、伝送路には光ファイバ(SMF)のみの構成となる。   In the simulation model transmission path suggested in FIG. 12, when a signal is transmitted to an 80 km optical fiber (80 km SMF), dispersion of 20 ps / nm × 80 km = 160 ps / nm is accumulated. (DCF) is configured to give a reverse dispersion of −160 ps / nm × 1 km to return to zero. In addition, since the dispersion compensating fiber (DCF) is built in the repeater in the terrestrial transmission line, the transmission line has a configuration of only the optical fiber (SMF).

なお、図12に示唆するように、分散補償ファイバ(Pre−DCF、Post−DCF)は、伝送路の前後で、信号波形にある程度分散を与えることになる。このように、伝送路の前後に分散補償ファイバ(Pre−DCF、Post−DCF)を搭載し、送信の信号波形よりもある程度波形を劣せることで、伝送特性を向上させることが可能となる。なお、Eye−Areaは、信号波形の面積を示唆するものであり、このEye−Areaが大きいと伝送特性が良いことを示唆することになる。   Note that, as suggested in FIG. 12, the dispersion compensating fiber (Pre-DCF, Post-DCF) gives some dispersion to the signal waveform before and after the transmission path. In this way, it is possible to improve the transmission characteristics by mounting dispersion compensating fibers (Pre-DCF, Post-DCF) before and after the transmission line and making the waveform inferior to a certain extent to the signal waveform of transmission. The Eye-Area indicates the area of the signal waveform, and if the Eye-Area is large, it indicates that the transmission characteristics are good.

なお、図12に示唆するシミュレーションモデルは、図13に示唆するように分散補償されている。また、図12に示唆する光ファイバ(SMF)のパラメータを図14に示唆する。   The simulation model suggested in FIG. 12 is compensated for dispersion as suggested in FIG. Further, FIG. 14 suggests parameters of the optical fiber (SMF) suggested in FIG.

従来の光伝送装置と、本発明の光伝送装置と、の伝送後の波形を図15に示唆する。なお、図15は、図12のシミュレーションモデルにおいて、DPSK−NRZ変調方式と、DPSK−RZ変調方式と、を適用した場合の伝送後の波形を示唆する図である。   FIG. 15 shows waveforms after transmission of the conventional optical transmission apparatus and the optical transmission apparatus of the present invention. FIG. 15 is a diagram suggesting a waveform after transmission when the DPSK-NRZ modulation method and the DPSK-RZ modulation method are applied to the simulation model of FIG.

この図15に示唆するグラフから、本発明の光伝送装置の方が従来の光伝送装置よりも、良好なアイ開口が得られることが判明した。なお、良好なアイとは、図15に示唆するグラフにおいて、0レベルと1レベルとのそれぞれのばらつき具合が小さいことを示唆する。   From the graph suggested in FIG. 15, it has been found that the optical transmission device of the present invention can provide a better eye opening than the conventional optical transmission device. A good eye indicates that the degree of variation between the 0 level and the 1 level in the graph suggested in FIG. 15 is small.

伝送後のペナルティを比較するために、従来の光伝送装置と、本発明の光伝送装置と、の伝送後のアイ開口面積の劣化量を図16に示唆する。これより、本発明の光伝送装置の方が従来の光伝送装置よりも、アイ開口面積の劣化量が小さいことが判明した。以上により、本発明の光伝送装置の妥当性をシミュレーションにより検証することができた。   In order to compare the penalty after transmission, FIG. 16 suggests the amount of deterioration of the eye opening area after transmission between the conventional optical transmission apparatus and the optical transmission apparatus of the present invention. From this, it was found that the amount of deterioration of the eye opening area is smaller in the optical transmission device of the present invention than in the conventional optical transmission device. As described above, the validity of the optical transmission apparatus of the present invention can be verified by simulation.

なお、上述する実施例は、本発明の好適な実施例であり、上記実施例のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、本発明にかかる光送信装置は、光波長分割多重(WDM)伝送システムに適用でき、特定のチャネルのみにも適用可能となる。なお、WDM伝送システムのシステム構成としては、上記各実施例における光送信装置と、その光送信装置から送信されたDPSK信号を受光して複号する光受信装置と、その光送信装置と、光受信装置と、の間を接続するための光ファイバと、を有して構成されることになる。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited only to the above-described embodiment, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Implementation is possible. For example, the optical transmission apparatus according to the present invention can be applied to an optical wavelength division multiplexing (WDM) transmission system, and can be applied only to a specific channel. The system configuration of the WDM transmission system includes the optical transmitter in each of the above embodiments, the optical receiver that receives and decodes the DPSK signal transmitted from the optical transmitter, the optical transmitter, The receiving apparatus is configured to include an optical fiber for connecting between the receiving apparatus and the receiving apparatus.

本発明にかかる光伝送システムに適用される光伝送装置の構成を示唆するブロック図であり、図の実線は、光信号を示唆し、点線は電気信号を示唆する。It is a block diagram which suggests the structure of the optical transmission apparatus applied to the optical transmission system concerning this invention, and the continuous line of a figure suggests an optical signal and a dotted line suggests an electrical signal. 本発明にかかる光伝送装置においてNRZ(NON Return to Zero)変調により出力される波形を示唆する図であり、(a)は、DPSK発生装置(100)の出力波形を示唆し、(b)は、偏波変調器(200)の出力波形を示唆する図である。It is a figure which suggests the waveform output by NRZ (NON Return to Zero) modulation in the optical transmission apparatus concerning this invention, (a) suggests the output waveform of a DPSK generator (100), (b) It is a figure which suggests the output waveform of a polarization modulator (200). 本発明にかかる光伝送装置においてRZ(Return to Zero)変調により出力される波形を示唆する図であり、(a)は、DPSK発生装置(100)の出力波形を示唆し、(b)は、偏波変調器(200)の出力波形を示唆する図である。It is a figure which suggests the waveform output by RZ (Return to Zero) modulation in the optical transmission device concerning the present invention, (a) suggests the output waveform of a DPSK generator (100), (b), It is a figure which suggests the output waveform of a polarization modulator (200). 隣接するビット間(隣接信号間)の符号間干渉の影響の違いを示唆するグラフであり、(a)は、DPSK発生装置(100)から出力されたDPSK信号の波形を示唆し、(b)は、偏波変調器(200)から出力されたDPSK信号の波形を示唆する図である。It is a graph which suggests the difference of the influence of the intersymbol interference between adjacent bits (between adjacent signals), (a) suggests the waveform of the DPSK signal output from the DPSK generator (100), (b) These are figures which suggest the waveform of the DPSK signal output from the polarization modulator (200). PDLによる劣化の影響の一例を示唆する図であり、(a)は、DPSK信号の複号を説明するための図であり、(b)は、隣接するビット間同士のDPSK信号がPDLの影響を受けた場合の複号を示唆し、(c)は、隣接するビット間の一方のDPSK信号がPDLの影響を受けた場合の複号を示唆する図である。It is a figure which suggests an example of the influence of degradation by PDL, (a) is a figure for demonstrating the decoding of a DPSK signal, (b) is a DPSK signal between adjacent bits, and is an influence of PDL. (C) is a diagram suggesting decoding when one DPSK signal between adjacent bits is affected by PDL. 第2の実施例における光送信装置の構成を示唆する図である。It is a figure which suggests the structure of the optical transmitter in a 2nd Example. 第3の実施例における光送信装置の構成を示唆する図である。It is a figure which suggests the structure of the optical transmitter in a 3rd Example. 第4の実施例における光送信装置の構成を示唆する図である。It is a figure which suggests the structure of the optical transmitter in a 4th Example. 第4の実施例における光送信装置における出力波形を示唆する図であり、(a)は、DPSK発生装置(100)から出力されるDPSK信号が偏波保存でないファイバ(502)に入力された状態の波形を示唆し、(b)は、偏波コントローラ(600)が(a)の波形を調整した後の状態の波形を示唆する。It is a figure which suggests the output waveform in the optical transmission apparatus in a 4th Example, (a) is the state by which the DPSK signal output from a DPSK generator (100) was input into the fiber (502) which is not polarization-maintaining (B) suggests a waveform in a state after the polarization controller (600) has adjusted the waveform of (a). 第5の実施例における光送信装置の構成を示唆する図である。It is a figure which suggests the structure of the optical transmitter in a 5th Example. 第5の実施例における光送信装置における出力波形を示唆する図であり、(a)は、DPSK発生装置(100)の出力波形を示唆し、(b)は、強度変調器(202)の出力波形を示唆し、(c)は、強度変調器(203)の出力波形を示唆し、(d)は、PBS(41)の出力波形を示唆する図である。It is a figure which suggests the output waveform in the optical transmitter in a 5th Example, (a) suggests the output waveform of a DPSK generator (100), (b) is the output of an intensity modulator (202). (C) is a diagram suggesting an output waveform of the intensity modulator (203), and (d) is a diagram suggesting an output waveform of the PBS (41). 本発明にかかる光送信装置を用いた光伝送システムのシミュレーションモデルを示唆する図である。It is a figure which suggests the simulation model of the optical transmission system using the optical transmitter concerning this invention. 図12に示唆するシミュレーションモデルの分散補償(分散マップ)を示唆する図である。FIG. 13 is a diagram suggesting dispersion compensation (dispersion map) of the simulation model suggested in FIG. 12. 図12に示唆する光ファイバ(SMF)のパラメータを示唆する図である。It is a figure which suggests the parameter of the optical fiber (SMF) suggested in FIG. DPSK−NRZ変調方式と、DPSK−RZ変調方式と、を用いた場合の従来の光送信装置(従来)と本発明の光送信装置(本発明)と、の伝送後の波形を示唆する図である。The figure which suggests the waveform after the transmission of the conventional optical transmitter (conventional) and the optical transmitter of the present invention (the present invention) when the DPSK-NRZ modulation method and the DPSK-RZ modulation method are used. is there. 従来の光伝送装置(従来)と、本発明の光伝送装置(本発明)と、の伝送後のアイ開口面積の劣化量を示唆する図である。It is a figure which suggests the deterioration amount of the eye opening area after transmission with the conventional optical transmission apparatus (conventional) and the optical transmission apparatus of the present invention (the present invention).

符号の説明Explanation of symbols

1、2 光カプラ
40 ファラデーミラー
41 偏光ビームスプリッタPBS(Polarized Beam Splitter)
100 DPSK発生装置
200 偏波変調器
202、203 強度変調器
300 CDR(Clock Data Recovery)
301 Delay回路
302 PD(Photo Diode)
500、503 偏波保存ファイバ
502 偏波保存でないファイバ
600 偏波コントローラ
800 1ビットDelay回路
90 電気信号
91、93 交番信号
LD 光源
Tx Transmitter
Pre−DCF、Post−DCF、DCF 分散補償ファイバ
DMUX BPF Demux Band Pass Filter
SMF Single Mode Fiber
1, 2 Optical coupler 40 Faraday mirror 41 Polarized beam splitter PBS (Polarized Beam Splitter)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 DPSK generator 200 Polarization modulator 202, 203 Intensity modulator 300 CDR (Clock Data Recovery)
301 Delay circuit 302 PD (Photo Diode)
500, 503 Polarization-maintaining fiber 502 Non-polarization-maintaining fiber 600 Polarization controller 800 1-bit delay circuit 90 Electrical signal 91, 93 Alternating signal LD Light source Tx Transmitter
Pre-DCF, Post-DCF, DCF Dispersion compensating fiber DMUX BPF Demux Band Pass Filter
SMF Single Mode Fiber

Claims (20)

光源と、
送信データに基づいて前記光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調手段と、
前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する偏波変調手段と、
を有することを特徴とする光送信装置。
A light source;
DPSK modulation means for modulating signal light input from the light source based on transmission data into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal;
Polarization modulation means for modulating the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal;
An optical transmitter characterized by comprising:
前記偏波変調手段は、前記送信データと同期する交番信号に基づいて、前記DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することを特徴とする請求項1記載の光送信装置。   The polarization modulation means modulates the DPSK signal based on an alternating signal synchronized with the transmission data so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal. The optical transmission device according to 1. 前記送信データを基に前記送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、前記偏波変調手段を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項2記載の光送信装置。   3. The light according to claim 2, further comprising: a control unit that generates an alternating signal synchronized with the transmission data based on the transmission data, and controls the polarization modulation unit based on the generated alternating signal. Transmitter device. 前記制御手段は、
前記送信データを基に、前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生するクロック発生手段と、
前記クロック発生手段により発生したクロック信号を、該クロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、前記送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を、前記偏波変調手段に出力する調整手段と、を有し、
前記偏波変調手段を制御することを特徴とする請求項3記載の光送信装置。
The control means includes
Clock generating means for generating a clock signal having the same time period as the DPSK signal modulated by the DPSK modulating means based on the transmission data;
The clock signal generated by the clock generating means is adjusted so that the time difference between the clock signals between adjacent bits of the clock signal is the same, and an alternating signal synchronized with the transmission data is generated, and the generated alternating signal And adjustment means for outputting to the polarization modulation means,
4. The optical transmitter according to claim 3, wherein the polarization modulator is controlled.
前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を基に前記送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、前記偏波変調手段を制御する第2の制御手段を有することを特徴とする請求項2記載の光送信装置。   A second control unit configured to generate an alternating signal synchronized with the transmission data based on the DPSK signal modulated by the DPSK modulating unit, and to control the polarization modulating unit based on the generated alternating signal; The optical transmission device according to claim 2. 前記第2の制御手段は、
前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を受光し、該受光したDPSK信号を基に電気信号を生成する受光手段と、
前記受光手段により生成した電気信号を基に、前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生するクロック発生手段と、
前記クロック発生手段により発生したクロック信号を、該クロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、前記送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を、前記偏波変調手段に出力する調整手段と、を有し、
前記偏波変調手段を制御することを特徴とする請求項5記載の光送信装置。
The second control means includes
A light receiving means for receiving a DPSK signal modulated by the DPSK modulating means and generating an electrical signal based on the received DPSK signal;
Clock generating means for generating a clock signal having the same time period as the DPSK signal modulated by the DPSK modulating means based on the electrical signal generated by the light receiving means;
The clock signal generated by the clock generating means is adjusted so that the time difference between the clock signals between adjacent bits of the clock signal is the same, and an alternating signal synchronized with the transmission data is generated, and the generated alternating signal And adjustment means for outputting to the polarization modulation means,
6. The optical transmitter according to claim 5, wherein the polarization modulator is controlled.
前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を制御する偏波コントローラを、前記DPSK変調手段と、前記偏波変調手段と、の間に搭載したことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の光送信装置。   The polarization controller for controlling the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means is mounted between the DPSK modulation means and the polarization modulation means. The optical transmitter according to the item. 前記偏波コントローラと前記DPSK変調手段とは、偏波保存されないファイバを介して接続し、前記偏波コントローラと前記偏波変調手段とは、偏波保存されたファイバを介して接続し、
前記偏波コントローラは、前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号の偏波面と、前記偏波保存されたファイバに入力するDPSK信号の偏波面と、が一致するように制御することを特徴とする請求項7記載の光送信装置。
The polarization controller and the DPSK modulation means are connected via a fiber that does not preserve polarization, and the polarization controller and the polarization modulation means are connected via a fiber that preserves polarization,
The polarization controller performs control so that the polarization plane of the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means and the polarization plane of the DPSK signal input to the polarization-maintained fiber coincide with each other. The optical transmission device according to claim 7.
光源と、
送信データに基づいて前記光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調手段と、
前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間でX軸方向と、Y軸方向と、に交互に分離させた出力波形を生成し、該生成したX軸方向とY軸方向とに分離させた出力波形を統合し、前記隣接するビット間で偏波を直交させる直交手段と、
を有することを特徴とする光送信装置。
A light source;
DPSK modulation means for modulating signal light input from the light source based on transmission data into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal;
An output waveform obtained by alternately separating the DPSK signal modulated by the DPSK modulation means in the X-axis direction and the Y-axis direction between adjacent bits of the DPSK signal is generated, and the generated X-axis direction An orthogonal means for integrating the output waveforms separated in the Y-axis direction and orthogonalizing the polarization between the adjacent bits;
An optical transmitter characterized by comprising:
前記直交手段は、
偏波保存ファイバを介して前記DPSK変調手段と接続された第1の光カプラと、前記第1の光カプラと接続された第1の強度変調手段と第2の光カプラと、前記第2の光カプラと接続されたファラデーミラーと第2の強度変調手段と、前記第2の強度変調手段と接続された1ビットDelay回路と、前記第1の強度変調手段と前記第2の強度変調手段とに接続された偏光ビームスプリッタと、を有して構成されてなることを特徴とする請求項9記載の光送信装置。
The orthogonal means is
A first optical coupler connected to the DPSK modulation means via a polarization-maintaining fiber; a first intensity modulation means connected to the first optical coupler; a second optical coupler; and the second optical coupler. A Faraday mirror connected to the optical coupler, a second intensity modulating means, a 1-bit Delay circuit connected to the second intensity modulating means, the first intensity modulating means, and the second intensity modulating means; The optical transmission device according to claim 9, further comprising a polarization beam splitter connected to the optical transmission device.
前記DPSK変調手段により変調されたDPSK信号は、前記第1の光カプラに入力され、前記第1の光カプラに入力されたDPSK信号は、前記第1の強度変調手段と、前記第2の光カプラと、に入力され、前記第2の光カプラに入力されたDPSK信号は、ファラデーミラーに入力され、前記DPSK信号は、前記ファラデーミラーにより90度回転させられ、第2の光カプラを介して前記第2の強度変調手段に入力され、前記第1の強度変調手段は、前記送信データと同期する交番信号に基づいて、前記DPSK信号を変調し、該変調したDPSK信号を前記偏光ビームスプリッタに入力し、前記第2の強度変調手段は、前記交番信号を前記1ビットDelay回路により1ビット遅延した交番信号に基づいて、前記90度回転させられたDPSK信号を変調し、該変調したDPSK信号を前記偏光ビームスプリッタに入力し、前記偏光ビームスプリッタは、前記第1の強度変調手段と、前記第2の強度変調手段と、から入力されたDPSK信号を統合し、前記隣接するビット間で偏波を直交させることを特徴とする請求項10記載の光送信装置。   The DPSK signal modulated by the DPSK modulating means is input to the first optical coupler, and the DPSK signal input to the first optical coupler is the first intensity modulating means and the second optical coupler. The DPSK signal input to the coupler and input to the second optical coupler is input to the Faraday mirror, and the DPSK signal is rotated by 90 degrees by the Faraday mirror and passes through the second optical coupler. The first intensity modulation means is input to the second intensity modulation means, and the first intensity modulation means modulates the DPSK signal based on an alternating signal synchronized with the transmission data, and sends the modulated DPSK signal to the polarization beam splitter. And the second intensity modulation means rotates the alternating signal by 90 degrees based on the alternating signal delayed by 1 bit by the 1-bit Delay circuit. The DPSK signal is modulated, and the modulated DPSK signal is input to the polarization beam splitter. The polarization beam splitter receives the DPSK signal input from the first intensity modulation unit and the second intensity modulation unit. The optical transmission apparatus according to claim 10, wherein signals are integrated and polarization is orthogonalized between the adjacent bits. 請求項1から11の何れか1項に記載の光送信装置と、
前記光送信装置から送信されたDPSK信号を受光して複号する光受信装置と、
前記光送信装置と前記光受信装置との間を接続するための光ファイバと、
を有することを特徴とする光伝送システム。
An optical transmitter according to any one of claims 1 to 11,
An optical receiver that receives and decodes the DPSK signal transmitted from the optical transmitter;
An optical fiber for connecting between the optical transmitter and the optical receiver;
An optical transmission system comprising:
光源から入力される信号光を伝送する光伝送装置で行う信号光変調方法であって、
送信データに基づいて前記光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調工程と、
前記DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する偏波変調工程と、
を前記光伝送装置が行うことを特徴とする信号光変調方法。
A signal light modulation method performed by an optical transmission device that transmits signal light input from a light source,
A DPSK modulation step of modulating signal light input from the light source into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal based on transmission data;
A polarization modulation step of modulating the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal;
The optical transmission apparatus performs the signal light modulation method.
前記偏波変調工程は、
前記送信データと同期する交番信号に基づいて、前記DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することを特徴とする請求項13記載の信号光変調方法。
The polarization modulation step includes
14. The signal light modulation method according to claim 13, wherein the DPSK signal is modulated based on an alternating signal synchronized with the transmission data so that polarization states are orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal. .
前記送信データを基に前記送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、前記DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する工程を前記光伝送装置が行うことを特徴とする請求項14記載の信号光変調方法。   An alternating signal synchronized with the transmission data is generated based on the transmission data, and the DPSK signal is modulated based on the generated alternating signal so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal. The signal light modulation method according to claim 14, wherein the optical transmission apparatus performs the step of performing 前記送信データを基に、前記DPSK変調工程により変調されたDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生するクロック発生工程と、
前記クロック発生工程により発生したクロック信号を、該クロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、前記送信データと同期する交番信号を発生する工程と、を前記光伝送装置が行うことで、前記交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、前記DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することを特徴とする請求項15記載の信号光変調方法。
A clock generation step of generating a clock signal having the same time period as the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step based on the transmission data;
Adjusting the clock signal generated by the clock generation step so that the time difference between the clock signals between adjacent bits of the clock signal matches, and generating an alternating signal synchronized with the transmission data. The transmission device generates the alternating signal, and modulates the DPSK signal based on the generated alternating signal so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal. The signal light modulation method according to claim 15.
前記DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を基に前記送信データと同期する交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、前記DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調する工程を前記光伝送装置が行うことを特徴とする請求項14記載の信号光変調方法。   An alternating signal synchronized with the transmission data is generated based on the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step, and the DPSK signal is polarized between adjacent bits of the DPSK signal based on the generated alternating signal. 15. The signal light modulation method according to claim 14, wherein the optical transmission device performs the step of modulating the states so as to be orthogonal. 前記DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を受光し、該受光したDPSK信号を基に電気信号を生成する受光工程と、
前記受光工程により生成した電気信号を基に、前記DPSK変調工程により変調されたDPSK信号と同じ時間周期のクロック信号を発生するクロック発生工程と、
前記クロック発生工程により発生したクロック信号を、該クロック信号の隣接するビット間同士のクロック信号の時間差が一致するように調整し、前記送信データと同期する交番信号を発生する工程と、を前記光伝送装置が行うことで、前記交番信号を発生し、該発生した交番信号を基に、前記DPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間で偏波状態が直交するように変調することを特徴とする請求項17記載の信号光変調方法。
Receiving a DPSK signal modulated by the DPSK modulation step, and generating an electrical signal based on the received DPSK signal;
A clock generation step for generating a clock signal having the same time period as the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step based on the electrical signal generated by the light receiving step;
Adjusting the clock signal generated by the clock generation step so that the time difference between the clock signals between adjacent bits of the clock signal matches, and generating an alternating signal synchronized with the transmission data. The transmission device generates the alternating signal, and modulates the DPSK signal based on the generated alternating signal so that the polarization state is orthogonal between adjacent bits of the DPSK signal. The signal light modulation method according to claim 17.
前記DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を制御し、前記DPSK変調工程により変調されたDPSK信号の偏波面が、直接、偏波保存ファイバに入力された際のDPSK信号の偏波面と一致するように調整する工程を前記光伝送装置が行うことを特徴とする請求項13から18の何れか1項に記載の信号光変調方法。   The DPSK signal modulated by the DPSK modulation step is controlled so that the polarization plane of the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step coincides with the polarization plane of the DPSK signal when directly input to the polarization-maintaining fiber. The signal light modulation method according to claim 13, wherein the optical transmission apparatus performs the step of adjusting to the following. 光源から入力される信号光を伝送する光伝送装置で行う信号光変調方法であって、
送信データに基づいて前記光源から入力された信号光をDPSK(Differential Phase Shift Keying)信号に変調するDPSK変調工程と、
前記DPSK変調工程により変調されたDPSK信号を、該DPSK信号の隣接するビット間でX軸方向と、Y軸方向と、に交互に分離させた出力波形を生成し、該生成したX軸方向とY軸方向とに分離させた出力波形を統合し、前記隣接するビット間で偏波を直交させる直交工程と、
を前記光伝送装置が行うことを特徴とする信号光変調方法。
A signal light modulation method performed by an optical transmission device that transmits signal light input from a light source,
A DPSK modulation step of modulating signal light input from the light source into a DPSK (Differential Phase Shift Keying) signal based on transmission data;
An output waveform is generated by alternately separating the DPSK signal modulated by the DPSK modulation step in the X-axis direction and the Y-axis direction between adjacent bits of the DPSK signal, and the generated X-axis direction An orthogonal step of integrating the output waveforms separated in the Y-axis direction and orthogonalizing the polarization between the adjacent bits;
The optical transmission apparatus performs the signal light modulation method.
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