JP2008219069A

JP2008219069A - 光受信器及び光送信器

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Publication number: JP2008219069A
Application number: JP2007049231A
Authority: JP
Inventors: Tetsutoshi Asano; 哲理浅野
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-18
Also published as: EP1965519A1; US20080212976A1

Abstract

【課題】遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能な光受信器及び光送信器を実現する。
【解決手段】送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を受信する光受信器において、ディザ信号が重畳された送信光信号が印加され制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する２つの電流検出手段と、光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、差動の検出電圧のディザ信号成分をそれぞれ抽出する２つのフィルタ手段と、差動の検出電圧の一方が最大で他方が最小になると共に抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号を受信する光受信器に関し、特に遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能な光受信器及び光送信器に関する。

従来の送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号を受信する光受信器に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

特開２００６−２１７６０５号公報特開２００６−２９５６０３号公報特開２００６−３５２６７８号公報特開２００７−０１３７６１号公報

図１０は従来の光受信器の一例を示す構成ブロック図である。図１０において、１はレーザ光源等の光源、２は入力光信号をデータ信号に基づき光位相変調する位相変調手段、３は入力光信号をクロック信号に基づき光強度変調する強度変調手段、４は光ファイバ等の光伝送路、５は遅延干渉計、６はフォトディテクタが直列接続されたバランス型フォトディテクタ等の光検出手段、７は光検出手段６の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を再生して出力するデータクロック再生手段、８は光検出手段６の出力に基づき電力を検出する電力検出手段、９は同期検波手段、１０は変調信号を発生させる発振器、１１は制御手段、１２は加算器である。

また、１，２及び３は光送信器５０を、５，６，７，８，９，１０，１１及び１２は光受信器５１をそれぞれ構成している。

光源１の出力光は位相変調手段２に入射され、位相変調手段２の出射光は強度変調手段３に入射される。強度変調手段３の出射光は光伝送路４を介して遅延干渉計５に入射される。

遅延干渉計５の２つの出射光はそれぞれ光検出手段６を構成する個々のフォトディテクタに入射され、光検出手段６の２つの検出信号はデータクロック再生手段７及び電力検出手段８の入力端子にそれぞれ印加される。

電力検出手段８の出力は同期検波手段９の信号入力端子に印加され、発振器１０の出力が同期検波手段９の同期信号入力端子に印加される。同期検波手段９の出力は制御手段１１の入力端子に印加され、制御手段１１の制御信号が加算器１２の一方の入力端子に印加される。

加算器１２の他方の入力端子には発振器１０の出力である変調信号が印加され、加算器１２の出力は遅延干渉計５の制御入力端子に印加される。また、位相変調手段２の制御入力端子には図１０中”ＤＴ０１”に示すデータ信号が印加され、強度変調手段３の制御入力端子には図１０中”ＣＬ０１”に示すクロック信号が印加される。

ここで、図１０に示す従来例の動作を説明する。光送信器５０では、光源１の出力光は位相変調手段２において図１０中”ＤＴ０１”に示すデータ信号に基づき位相変調され、強度変調手段３において図１０中”ＣＬ０１”に示すクロック信号に基づき光パルス化されて送信光信号として光伝送路４に出射される。

一方、光受信器５１では、光伝送路４を伝播してきた送信光信号（光位相変調信号）が遅延干渉計５で制御信号に基づき光強度変調信号に変換され光検出手段６に入射される。この時、遅延干渉計５の制御信号は発振器１０の出力信号で変調されているので変換された光強度変調信号もまた発振器１０の出力信号で変調されている。

データクロック再生手段７は光検出手段６の一方の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を再生して出力する。また、光検出手段６の他方の出力は電力検出手段８において光信号電力として検出され、同期検波手段９において発振器１０の出力信号に基づき同期検波される。

制御手段１１は同期検波手段９の同期検波信号に基づき制御信号を発生させ、加算器１２で発振器１０の出力信号で変調させると共に遅延干渉計５の制御入力端子に印加して遅延干渉計５を制御する。

この結果、遅延干渉計で送信光信号（光位相変調信号）を制御信号に基づき光強度変調信号に変換すると共に遅延干渉計の制御信号を変調し、検出された光信号電力を同期検波して遅延干渉計を制御することにより、送信光信号（光位相変調信号）を安定して受信することが可能になる。

また、図１１は従来の光受信器の他の一例を示す構成ブロック図である。図１１において、１，２，３，４，５，６，７，９，１０，１１，１２及び５０は図１０と同一符号を付してあり、１３はバンドパスフィルタ等のフィルタ手段である。また、５，６，７，９，１０，１１，１２及び１３は光受信器５２を構成している。

遅延干渉計５の２つの出射光はそれぞれ光検出手段６を構成する個々のフォトディテクタに入射され、光検出手段６の２つの検出信号はデータクロック再生手段７及びフィルタ手段１３の入力端子にそれぞれ印加される。

フィルタ手段１３の出力は同期検波手段９の信号入力端子に印加され、発振器１０の出力が同期検波手段９の同期信号入力端子に印加される。同期検波手段９の出力は制御手段１１の入力端子に印加され、制御手段１１の制御信号が加算器１２の一方の入力端子に印加される。

加算器１２の他方の入力端子には発振器１０の出力である変調信号が印加され、加算器１２の出力は遅延干渉計５の制御入力端子に印加される。また、位相変調手段２の制御入力端子には図１１中”ＤＴ１１”に示すデータ信号が印加され、強度変調手段３の制御入力端子には図１１中”ＣＬ１１”に示すクロック信号が印加される。

ここで、図１１に示す従来例の動作を説明する。光送信器５０では、光源１の出力光は位相変調手段２において図１１中”ＤＴ１１”に示すデータ信号に基づき位相変調され、強度変調手段３において図１１中”ＣＬ１１”に示すクロック信号に基づき光パルス化されて送信光信号として光伝送路４に出射される。

データクロック再生手段７は光検出手段６の一方の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を再生して出力する。また、光検出手段６の他方の出力はフィルタ手段１３において発振器１０の出力信号の周波数成分が抽出され、同期検波手段９において発振器１０の出力信号に基づき同期検波される。

この結果、遅延干渉計で送信光信号（光位相変調信号）を制御信号に基づき光強度変調信号に変換すると共に遅延干渉計の制御信号を変調し、抽出された発振器１０の出力信号の周波数成分を同期検波して遅延干渉計を制御することにより、送信光信号（光位相変調信号）を安定して受信することが可能になる。

しかし、図１０及び図１１に示す従来例では発振器１０の出力信号で変調された制御信号（制御電圧）で遅延干渉計５の光路長の制御を行っているが、一般に、遅延干渉計５を構成する光学媒質はガラスや空気であるため制御信号（制御電圧）の変化に対する応答性が遅く制御の制定時間を小さくできないと言った問題点があった。

また、遅延干渉計全体の温度管理を厳格に行う必要性があり受信器の規模が大きくなってしまうと言った問題点があった。

また、図１２は制御信号（制御電圧）と遅延干渉計通過後の光信号電力との関係を示す特性曲線図であり、図１０に示す従来例では、図１２中”ＤＭ２１”や”ＤＭ２２”に示すような領域で遅延干渉計の制御を行う場合があり、この場合には制御信号（制御電圧）に対する光信号電力の変化量が小さく、言い換えれば、送信光信号（光位相変調信号）を安定して受信するための最適点の検出感度が小さく、送信光信号（光位相変調信号）を安定して受信することが難しいと言った問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能な光受信器及び光送信器を実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を受信する光受信器において、
ディザ信号が重畳された送信光信号が印加され制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、前記第１及び第２の電流検出手段の出力のディザ信号成分をそれぞれ抽出する第１及び第２のフィルタ手段と、差動の前記検出電圧の一方が最大で他方が最小になると共に抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

請求項２記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を受信する光受信器において、
ディザ信号が重畳された送信光信号が印加され制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、前記第１及び第２の電流検出手段の出力のディザ信号成分をそれぞれ抽出する第１及び第２のフィルタ手段と、抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

請求項３記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を受信する光受信器において、
ディザ信号が重畳された送信光信号が印加され制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、差動の前記検出電圧の一方が最大で他方が最小になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

請求項４記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号を受信する光受信器において、
前記送信光信号に対して発振器の出力に基づきディザ信号を重畳させる変調器と、この変調器の出力を制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、前記第１及び第２の電流検出手段の出力のディザ信号成分をそれぞれ抽出する第１及び第２のフィルタ手段と、差動の前記検出電圧の一方が最大で他方が最小になると共に抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

請求項５記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号を受信する光受信器において、
前記送信光信号に対して発振器の出力に基づきディザ信号を重畳させる変調器と、この変調器の出力を制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、前記第１及び第２の電流検出手段の出力のディザ信号成分をそれぞれ抽出する第１及び第２のフィルタ手段と、抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

請求項６記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号を受信する光受信器において、
前記送信光信号に対して発振器の出力に基づきディザ信号を重畳させる変調器と、この変調器の出力を制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、差動の前記検出電圧の一方が最大で他方が最小になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

請求項７記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を送信する光送信器において、
周波数信号によって出力光にディザ信号を重畳させることが可能な光源と、この光源の出力光をデータ信号に基づき光位相変調する位相変調手段と、この位相変調手段の出力光をクロック信号に基づき光強度変調して前記送信光信号として出射する強度変調手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

請求項８記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を送信する光送信器において、
光源と、この光源の出力光をデータ信号とディザ信号を加算した信号に基づき光位相変調する位相変調手段と、この位相変調手段の出力光をクロック信号に基づき光強度変調して前記送信光信号として出射する強度変調手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

請求項９記載の発明は、
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を送信する光送信器において、
光源と、この光源の出力光をデータ信号に基づき光位相変調する位相変調手段と、この位相変調手段の出力光をクロック信号とディザ信号を加算した信号に基づき光強度変調して前記送信光信号として出射する強度変調手段とを備えたことにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２，３，７，８及び請求項９の発明によれば、遅延干渉計でディザ信号が重畳された送信光信号（光位相変調信号）を制御信号に基づき光強度変調信号に変換し光検出手段に流れる光電流を差動で検出すると共にディザ信号成分をそれぞれ抽出し、一方の検出電圧が最大で他方の検出電圧が最小になると共に、抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように遅延干渉計を制御することにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

また、請求項４，５及び請求項６の発明によれば、送信光信号（光位相変調信号）に変調器でディザ信号を重畳させ、遅延干渉計でディザ信号が重畳された送信光信号（光位相変調信号）を制御信号に基づき光強度変調信号に変換し光検出手段に流れる光電流を差動で検出すると共にディザ信号成分をそれぞれ抽出し、一方の検出電圧が最大で他方の検出電圧が最小になると共に、抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように遅延干渉計を制御することにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る光受信器の一実施例を示す構成ブロック図である。

図１において、１４は光ファイバ等の光伝送路、１５は遅延干渉計、１６はフォトディテクタが直列接続されたバランス型フォトディテクタ等の光検出手段、１７は光検出手段１６の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を再生して出力するデータクロック再生手段、１８及び１９は光検出手段１６を流れる光電流を電圧として検出する抵抗等の電流検出手段、２０及び２２はバンドパスフィルタ等のフィルタ手段、２１及び２３は制御手段である。

また、１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２及び２３は光受信器５３を構成している。

送信光信号（光位相変調信号）に対してデータ信号の帯域外に設定された単一周波数信号によりのディザ信号が重畳された送信光信号（光位相変調信号）は光伝送路１４を介して遅延干渉計１５に入射される。

遅延干渉計１５の２つの出射光はそれぞれ光検出手段１６を構成する個々のフォトディテクタに入射され、光検出手段１６の検出信号はデータクロック再生手段１７の入力端子に印加される。

光検出手段１６を流れる光電流は電流検出手段１８及び１９において検出電圧として差動で検出される。電流検出手段１８の検出電圧はフィルタ手段２０及び制御手段２１に印加されると共にフィルタ手段２０の出力もまた制御手段２１に印加される。

同様に、電流検出手段１９の検出電圧はフィルタ手段２２及び制御手段２３に印加されると共にフィルタ手段２２の出力もまた制御手段２３に印加される。

最後に、制御手段２１及び２３の制御信号が遅延干渉計１５の制御入力端子（実際には１つの制御入力端子に制御信号が印加される）にそれぞれ印加される。

一方、図２は図１に示す実施例で受信されるディザ信号が重畳された送信光信号を出射する光送信器の一実施例を示す構成ブロック図である。

図２において、１４は図１と同一符号を付してあり、２４はデータ信号の帯域外に設定された単一周波数信号により周波数変調を行なうことにより出力光にディザ信号を重畳させることが可能なレーザ光源等の光源、２５は入力光信号をデータ信号に基づき光位相変調する位相変調手段、２６は入力光信号をクロック信号に基づき光強度変調する強度変調手段である。また、２４，２５及び２６は光送信器５４を構成している。

光源２４の出力光は位相変調手段２５に入射され、位相変調手段２５の出射光は強度変調手段２６に入射される。強度変調手段２６の出射光は送信光信号として光伝送路１４を介して送信される。

また、光源２４の制御入力端子には図２中”ＦＭ３１”に示す周波数信号が印加され、位相変調手段２５の制御入力端子には図２中”ＤＴ３１”に示すデータ信号が印加され、強度変調手段２６の制御入力端子には図２中”ＣＬ３１”に示すクロック信号が印加される。

ここで、図１及び図２に示す実施例の動作を説明する。但し、説明の簡単のために図２に示す実施例から先に説明する。

図２に示す光送信器５４では、光源２４の出力光は図２中”ＦＭ３１”に示すデータ信号の帯域外に設定された単一周波数信号による周波数変調で出力光にディザ信号が重畳され、ディザ信号が重畳された光源２４の出力光は位相変調手段２５において図２中”ＤＴ３１”に示すデータ信号に基づき位相変調される。

さらに、位相変調手段２５の出力光は強度変調手段２６において図２中”ＣＬ３１”に示すクロック信号に基づき光パルス化されてディザ信号が重畳された送信光信号（光位相変調信号）として光伝送路１４に出射される。

一方、図１に示す光受信器５３では、光伝送路１４を伝播してきたディザ信号が重畳された送信光信号（光位相変調信号）は遅延干渉計１５で制御信号に基づき光強度変調信号に変換され光検出手段１６に入射される。

データクロック再生手段１７は光検出手段１６の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を再生して出力する。また、光検出手段１６を流れる光電流は電流検出手段１８及び１９で検出電圧として差動に検出される。

電流検出手段１８から出力される検出電圧はフィルタ手段２０で重畳されたディザ信号成分が抽出され制御手段２１に印加されると共に電流検出手段１８から出力される検出電圧が制御手段２１に直接印加される。

そして、電流検出手段１９から出力される検出電圧はフィルタ手段２２で重畳されたディザ信号成分が抽出され制御手段２３に印加されると共に電流検出手段１９から出力される検出電圧が制御手段２３に直接印加される。

制御手段２１及び２３は、得られる制御信号レベルが反転するため、直接印加された検出電圧のどちらか一方が最大で他方が最小になると共に、抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように制御信号（制御電圧）を決定して遅延干渉計１５に印加する。

但し、図３は制御信号（制御電圧）と電流検出手段１８若しくは１９における検出電圧との関係を示す特性曲線図であり、図４は制御信号（制御電圧）とフィルタ手段２０若しくは２２の出力との関係を示す特性曲線図である。

また、図３中”ＣＨ４１”及び図４中”ＣＨ５１”はそれぞれ光伝送路中で光信号が増幅される際に発生するＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）等の光ノイズが重畳されていない場合の特性曲線、図３中”ＣＨ４２”及び図４中”ＣＨ５２”はそれぞれ光ノイズが重畳された場合の特性曲線である。

図３及び図４から分かるように光ノイズが重畳されると送信光信号（光位相変調信号）を安定して受信するための最適点の検出感度は低下するものの、図１に示すように差動で動作させることにより、光ノイズの影響を低減でき、結果的には制定時間を小さくすることができる。

この結果、遅延干渉計でディザ信号が重畳された送信光信号（光位相変調信号）を制御信号に基づき光強度変調信号に変換し光検出手段に流れる光電流を検出電圧として差動で検出すると共にディザ信号成分をそれぞれ抽出し、一方の検出電圧が最大で他方の検出電圧が最小になると共に、抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように遅延干渉計を制御することにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

なお、図１に示す実施例では説明の簡単のために、差動で検出された検出電圧等が印加される制御手段を２つ設けているが、勿論、１つの制御手段に差動で検出された検出電圧等を印加して遅延干渉計を制御しても構わない。

また、図２に示す光送信器の実施例では、データ信号の帯域外に設定された単一周波数信号による周波数変調で光源２４の出力光にディザ信号を重畳させているが、位相変調手段２５に印加されるデータ信号にディザ信号を重畳させても構わない。

図５はこのような図１に示す実施例で受信された送信光信号を出射する光送信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。図５において、１４，２５及び２６は図２と同一符号を付してあり、２７はレーザ光源等の光源、２８は加算器である。また、２５，２６，２７及び２８は光送信器５５を構成している。

光源２７の出力光は位相変調手段２５に入射され、位相変調手段２５の出射光は強度変調手段２６に入射される。強度変調手段２６の出射光は光伝送路１４を介して送信される。

また、加算器２８の一方の入力端子には図５中”ＤＴ６１”に示すデータ信号が印加され、加算器２８の他方の入力端子には図５中”ＦＭ６１”に示すディザ信号が印加され、加算器２８の出力が位相変調手段２５の制御入力端子に印加される。そして、強度変調手段２６の制御入力端子には図６中”ＣＬ６１”に示すクロック信号が印加される。

ここで、図５に示す実施例の動作を簡単に説明する。位相変調手段２５ではデータ信号にデータ信号の帯域外に設定されたディザ信号が加算された信号に基づき位相変調することにより、光送信器５５から出射される送信光信号に対してディザ信号が重畳されることになる。

この結果、図５に示すような光送信器５５から出射される送信光信号は、前述のように図１に示す光受信器５３で受信され、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

また、図２に示す光送信器の実施例では、データ信号の帯域外に設定された単一周波数信号による周波数変調で光源２４の出力光にディザ信号を重畳させているが、強度変調手段２６に印加されるクロック信号にディザ信号を重畳させても構わない。

図６はこのような図１に示す実施例で受信された送信光信号を出射する光送信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。図６において、１４，２５，２６及び２７は図５と同一符号を付してあり、２９は加算器である。また、２５，２６，２７及び２９は光送信器５６を構成している。

また、位相変調手段２５の制御入力端子には図６中”ＤＴ７１”に示すデータ信号が印加される。さらに、加算器２９の一方の入力端子には図６中”ＣＬ７１”に示すクロック信号が印加され、加算器２９の他方の入力端子には図６中”ＦＭ７１”に示すディザ信号が印加され、加算器２９の出力が強度変調手段２６の制御入力端子に印加される。

ここで、図６に示す実施例の動作を簡単に説明する。強度変調手段２６ではクロック信号にデータ信号の帯域外に設定されたディザ信号が加算された信号に基づき強度変調することにより、光送信器５６から出射される送信光信号に対してディザ信号が重畳されることになる。

この結果、図６に示すような光送信器５６から出射される送信光信号は、前述のように図１に示す光受信器５３で受信され、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

また、図１に示す光受信器の実施例では、制御手段が差動の検出電圧と、差動の検出電圧の抽出されたディザ信号成分に基づき遅延干渉計を制御しているが、差動の検出電圧、或いは、差動の検出電圧の抽出されたディザ信号成分の何れか一方に基づき遅延干渉計を制御しても構わない。

図７は差動の検出電圧の抽出されたディザ信号成分に基づき遅延干渉計を制御する光受信器の他の実施例を示す構成ブロック図、図８は差動の検出電圧に基づき遅延干渉計を制御する光受信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。

図７において、１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２及び２３は図１と同一符号を付してある。また、１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２及び２３は光受信器５７を構成している。

図７において、基本的な接続関係は図１に示す実施例と同じであり、異なる点は電流検出手段１８から制御手段２１への接続回路と、電流検出手段１９から制御手段２３への接続回路が取り除かれた点である。

また、図８において、１４，１５，１６，１７，１８，１９，２１及び２３は図１と同一符号を付してある。また、１５，１６，１７，１８，１９，２１及び２３は光受信器５８を構成している。

図８において、基本的な接続関係は図１に示す実施例と同じであり、異なる点はフィルタ手段２０及びその接続回路と、フィルタ手段２２とその接続回路が取り除かれた点である。

また、図１等の光受信器ではデータ信号の帯域外に設定された単一周波数信号による周波数変調でディザ信号が重畳された送信光信号（光位相変調信号）を遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して受信することを目的としているが、送信光信号（光位相変調信号）にディザ信号が重畳されていない場合であっても構わない。

すなわち、図９は送信光信号（光位相変調信号）にディザ信号が重畳されていない場合の光受信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。図９において、１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２及び２３は図１と同一符号を付してあり、３０はデータ信号の帯域外に設定された単一周波数信号を出力する発振器、３１は変調器である。また、１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，３０及び３１は光受信器５９を構成している。

図９において、基本的な接続関係は図１に示す実施例と同じであり、異なる点は遅延干渉計１５の前段に変調器３１が設けられると共に発振器３０の出力（データ信号の帯域外に設定された単一周波数信号）が変調器３１の制御入力端子に印加される点である。

この場合、ある光送信器から光伝送路１４を伝播してきたディザ信号が重畳されていない送信光信号（光位相変調信号）は、前段の変調器３１において発振器３０の出力信号による周波数変調によりディザ信号が重畳される。このため、変調器３１より後段の光受信器（図１に示す光受信器５３に相当）により、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

この結果、送信光信号（光位相変調信号）に変調器でディザ信号を重畳し、遅延干渉計でディザ信号が重畳された送信光信号（光位相変調信号）を制御信号に基づき光強度変調信号に変換し光検出手段に流れる光電流を検出電圧として差動で検出すると共にディザ信号成分をそれぞれ抽出し、検出電圧のどちらか一方が最大で他方が最小になると共に、抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように遅延干渉計を制御することにより、遅延干渉計の制御信号を変調することなく安定して送信光信号を受信することが可能になる。

また、図９に示す光受信器の実施例では、制御手段が差動の検出電圧と、差動の検出電圧の抽出されたディザ信号成分に基づき遅延干渉計を制御しているが、差動の検出電圧、或いは、差動の検出電圧の抽出されたディザ信号成分の何れか一方に基づき遅延干渉計を制御しても構わない。

また、誘導ブリリアン（Stimulated Brillouin Scattering）の抑制のために用いられる周波数変調と、遅延干渉計の制御信号として周波数変調を用いることはそれぞれ目的が異なるものである。

本発明に係る光受信器の一実施例を示す構成ブロック図である。送信光信号を出射する光送信器の一実施例を示す構成ブロック図である。制御信号（制御電圧）と検出電圧との関係を示す特性曲線図である。制御信号（制御電圧）とフィルタ手段出力との関係を示す特性曲線図である。送信光信号を出射する光送信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。送信光信号を出射する光送信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。差動の検出電圧の抽出されたディザ信号成分に基づき遅延干渉計を制御する光受信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。差動の検出電圧に基づき遅延干渉計を制御する光受信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。送信光信号（光位相変調信号）にディザ信号が重畳されていない場合の光受信器の他の実施例を示す構成ブロック図である。従来の光受信器の一例を示す構成ブロック図である。従来の光受信器の他の一例を示す構成ブロック図である。制御信号（制御電圧）と光信号電力との関係を示す特性曲線図である。

符号の説明

１，２４，２７光源
２，２５位相変調手段
３，２６強度変調手段
４，１４光伝送路
５，１５遅延干渉計
６，１６光検出手段
７，１７データクロック再生手段
８電力検出手段
９同期検波手段
１０，３０発振器
１１，２１，２３制御手段
１２，２８，２９加算器
１３，２０，２２フィルタ手段
１８，１９電流検出手段
３１変調器
５０，５４，５５，５６光送信器
５１，５２，５３，５７，５８，５９光受信器

Claims

送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を受信する光受信器において、
ディザ信号が重畳された送信光信号が印加され制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、
この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、
前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、
前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、
前記第１及び第２の電流検出手段の出力のディザ信号成分をそれぞれ抽出する第１及び第２のフィルタ手段と、
差動の前記検出電圧の一方が最大で他方が最小になると共に抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段と
を備えたことを特徴とする光受信器。
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を受信する光受信器において、
ディザ信号が重畳された送信光信号が印加され制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、
この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、
前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、
前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、
前記第１及び第２の電流検出手段の出力のディザ信号成分をそれぞれ抽出する第１及び第２のフィルタ手段と、
抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段と
を備えたことを特徴とする光受信器。
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を受信する光受信器において、
ディザ信号が重畳された送信光信号が印加され制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、
この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、
前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、
前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、
差動の前記検出電圧の一方が最大で他方が最小になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段と
を備えたことを特徴とする光受信器。
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号を受信する光受信器において、
前記送信光信号に対して発振器の出力に基づきディザ信号を重畳させる変調器と、
この変調器の出力を制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、
この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、
前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、
前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、
前記第１及び第２の電流検出手段の出力のディザ信号成分をそれぞれ抽出する第１及び第２のフィルタ手段と、
差動の前記検出電圧の一方が最大で他方が最小になると共に抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段と
を備えたことを特徴とする光受信器。
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号を受信する光受信器において、
前記送信光信号に対して発振器の出力に基づきディザ信号を重畳させる変調器と、
この変調器の出力を制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、
この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、
前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、
前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、
前記第１及び第２の電流検出手段の出力のディザ信号成分をそれぞれ抽出する第１及び第２のフィルタ手段と、
抽出されたディザ信号成分が双方で最小振幅になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段と
を備えたことを特徴とする光受信器。
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号を受信する光受信器において、
前記送信光信号に対して発振器の出力に基づきディザ信号を重畳させる変調器と、
この変調器の出力を制御信号に基づき光強度変調信号に変換する遅延干渉計と、
この遅延干渉計の２つの光出力を電気信号に変換する光検出器と、
前記光検出器に流れる光電流を検出電圧として差動で検出する第１及び第２の電流検出手段と、
前記光検出器の出力に基づきデータ信号及びクロック信号を出力するデータクロック再生手段と、
差動の前記検出電圧の一方が最大で他方が最小になるように前記制御信号を決定して前記遅延干渉計に印加する制御手段と
を備えたことを特徴とする光受信器。
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を送信する光送信器において、
周波数信号による周波数変調で出力光にディザ信号を重畳させることが可能な光源と、
この光源の出力光をデータ信号に基づき光位相変調する位相変調手段と、
この位相変調手段の出力光をクロック信号に基づき光強度変調して前記送信光信号として出射する強度変調手段と
を備えたことを特徴とする光送信器。
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を送信する光送信器において、
光源と、
この光源の出力光をデータ信号とディザ信号を加算した信号に基づき光位相変調する位相変調手段と、
この位相変調手段の出力光をクロック信号に基づき光強度変調して前記送信光信号として出射する強度変調手段と
を備えたことを特徴とする光送信器。
送信するデータ信号に基づき光位相変調した送信光信号に対してディザ信号が重畳された送信光信号を送信する光送信器において、
光源と、
この光源の出力光をデータ信号に基づき光位相変調する位相変調手段と、
この位相変調手段の出力光をクロック信号とディザ信号を加算した信号に基づき光強度変調して前記送信光信号として出射する強度変調手段と
を備えたことを特徴とする光送信器。