JP2008527803A - 光受信器 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (89)
- DPSK変調方式に従ってデータが変調された光入力信号を復調する復調器であって、前記光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器と、
第1および第2の光検出器であって、該第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第1の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第2の電気出力を提供するように構成される、第1および第2の光検出器と、
前記第1および第2の電気出力に結合され、前記第1および第2の電気出力のうちの少なくとも一方の信号レベルを表す信号レベル出力を提供するように構成される集積クロック・データ復元回路と、
前記信号レベル出力に応答して、前記第1および第2のアームのうちの一方の光路長を制御する復調器設定信号を提供するように構成されるコントローラと、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記コントローラは、前記第1および第2のアームのうちの前記一方を伝播する光と前記第1および第2のアームのうちの他方を伝播する光との間に位相関係kπを実現するように前記光路長を制御するように構成され、ここでkは整数値であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光路長は、前記復調器設定信号および復調器ディザ信号に応答して変化するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記信号レベル出力および復調器ディザ基準信号に応答してエラー信号を提供する誤り検出回路をさらに備え、前記復調器設定信号は、前記復調器エラー信号に応答して前記コントローラにより提供されることを特徴とする請求項3に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記復調器エラー信号を最小に抑えるように前記復調器設定信号を調整するように構成されることを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記誤り検出回路は同期位相検出器を含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記復調器ディザ信号を確立する第1のディザ回路と、前記復調器ディザ基準信号を確立する第2のディザ回路と、を備えることを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記復調器ディザ信号および前記復調器ディザ基準信号は、共通クロック入力に応答して前記第1および第2のディザ回路によってそれぞれ確立されることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記第2のディザ回路は、前記復調器ディザ信号と前記復調器ディザ基準信号との間に選択可能な相対位相差を付与するように構成されることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記第1および第2のディザ回路は別個の直接デジタル合成器を含むことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記復調器ディザ信号を受け取り、前記復調器設定信号の振幅に応答して前記復調器ディザ信号の振幅を確立するように構成される増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の装置。
- 前記DPSK方式はRZ−DPSK方式であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記復調器はマッハ−ツェンダー復調器を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記集積クロック・データ復元回路は、前記信号レベル出力の第1および第2の信号レベル出力を提供するように構成され、前記コントローラは、前記第1および第2の信号レベル出力に応答して前記復調器設定信号を提供するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- DPSK方式の光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器を安定化する方法であって、
前記復調器の出力を集積クロック・データ復元回路に結合することであって、前記集積クロック・データ復元回路は、前記第1および第2の出力のうちの少なくとも一方の信号レベルを表す信号レベル出力を提供するように構成される工程、および
前記信号レベル出力に応答して、前記第1および第2のアームのうちの一方の光路長を制御する復調器設定信号を提供する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記復調器設定信号は、前記第1および第2のアームのうちの前記一方を伝播する光と前記第1および第2のアームのうちの他方を伝播する光との間に位相関係kπを確立するように構成され、ここでkは整数値であることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 復調器ディザ信号を提供する工程、および
前記復調器ディザ信号を、前記光路長を制御する前記復調器設定信号と結合する工程、
をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記信号レベル出力および復調器ディザ基準信号に応答して復調器エラー信号を生成する工程をさらに含み、前記復調器設定信号は、前記復調器エラー信号に応答して提供されることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記復調器ディザ信号を確立する第1のディザ回路を提供する工程、および前記復調器ディザ基準信号を確立する第2のディザ回路を提供する工程、をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記復調器ディザ信号および前記復調器ディザ基準信号は、共通クロック入力に応答して前記第1および第2のディザ回路によりそれぞれ合成されることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記復調器設定信号の振幅に応答して前記復調器ディザ信号の振幅をさらに確立することを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記復調器ディザ信号と前記復調器ディザ基準信号との間に位相差を付与する工程をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記集積クロック・データ復元回路は、前記信号レベル出力の第1および第2の信号レベル出力を提供するように構成され、コントローラが、前記第1および第2の信号レベル出力に応答して前記復調器設定信号を提供するように構成されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 光入力信号を復調する復調器であって、前記光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器と、
復調器ディザ信号を確立する第1のディザ回路と、
復調器設定信号を提供するように構成されるコントローラと、
前記第1および第2のアームのうちの一方の光路長を制御する復調器制御信号として、前記復調器ディザ信号と前記復調器設定信号とを結合する結合器と、
復調器ディザ基準信号を確立する第2のディザ回路と、
前記第1および第2の光出力のうちの少なくとも一方の信号レベルを表すフィードバック信号および前記復調器ディザ基準信号に応答して、エラー信号を提供する誤り検出回路であって、前記コントローラは、前記復調器エラー信号に応答して前記復調器設定信号を提供するように構成される、誤り検出回路と、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記復調器ディザ信号および前記復調器ディザ基準信号は、共通クロック入力に応答して前記第1および第2のディザ回路によってそれぞれ確立されることを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記第2のディザ回路は、前記復調器ディザ信号と前記復調器ディザ基準信号との間に選択可能な位相差を付与するように構成されることを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記第1および第2のディザ回路は別個の直接デジタル合成器を含むことを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記復調器ディザ信号を受け取り、前記復調器設定信号の振幅に応答して前記復調器ディザ信号の振幅を確立するように構成される増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記誤り検出回路は同期位相検出器を含むことを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記復調器はマッハ−ツェンダー復調器を含むことを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器を安定化する方法であって、
復調器ディザ信号を確立する第1のディザ回路を設ける工程、
前記復調器ディザ信号および復調器設定信号に応答して、前記第1および第2のアームのうちの一方の光路長を制御する工程、
復調器ディザ基準信号を確立する第2のディザ回路を設ける工程、および
前記第1および第2の光出力のうちの少なくとも一方の信号レベルを表すフィードバック信号および前記復調器ディザ基準信号に応答して、前記復調器設定信号を生成する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記復調器ディザ信号と前記復調器ディザ基準信号との間に位相差を付与する工程をさらに含むことを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記第1および第2のディザ回路は別個の直接デジタル合成器を含むことを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記復調器設定信号の振幅に応答して前記復調器ディザ信号の振幅をさらに確立することを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記復調器はマッハ−ツェンダー復調器を含むことを特徴とする請求項31に記載の方法。
- DPSK変調方式に従ってデータが変調された光入力信号を受け取る調整可能な光帯域フィルタと、
該帯域フィルタの出力に結合され、前記光入力信号を復調する復調器であって、前記光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器と、
第1および第2の光検出器であって、該第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第1の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第2の電気出力を提供するように構成される、第1および第2の光検出器と、
前記第1および第2の電気出力の信号パワーを表すフィードバック信号に応答して、前記帯域フィルタの中心波長を制御する帯域フィルタ設定信号を提供するコントローラと、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記コントローラは、前記中心波長を前記光信号の波長と位置合わせするように前記帯域フィルタ設定信号を提供するように構成されることを特徴とする請求項36に記載の装置。
- 前記中心波長は、前記帯域フィルタ設定信号および帯域フィルタディザ信号に応答して変化するように構成されることを特徴とする請求項36に記載の装置。
- 前記フィードバック信号および帯域フィルタディザ基準信号に応答して、帯域フィルタエラー信号を提供する誤り検出回路をさらに備え、前記帯域フィルタ設定信号は、前記帯域フィルタエラー信号に応答して前記コントローラにより提供されることを特徴とする請求項38に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記帯域フィルタエラー信号を最小に抑えるように前記帯域フィルタ設定信号を調整するように構成されることを特徴とする請求項39に記載の装置。
- 前記誤り検出回路は同期位相検出器を含むことを特徴とする請求項39に記載の装置。
- 前記帯域フィルタディザ信号を確立する第1のディザ回路と、前記帯域フィルタディザ基準信号を確立する第2のディザ回路と、を備えることを特徴とする請求項39に記載の装置。
- 前記帯域フィルタディザ信号および前記帯域フィルタディザ基準信号は、共通クロック入力に応答して前記第1および第2のディザ回路によってそれぞれ確立されることを特徴とする請求項42に記載の装置。
- 前記第2のディザ回路は、前記帯域フィルタディザ信号と前記帯域フィルタディザ基準信号との間に選択可能な相対位相差を付与するように構成されることを特徴とする請求項42に記載の装置。
- 前記第1および第2のディザ回路は別個の直接デジタル合成器を含むことを特徴とする請求項42に記載の装置。
- 前記DPSK方式はRZ−DPSK方式であることを特徴とする請求項36に記載の装置。
- 前記復調器はマッハ−ツェンダー復調器を含むことを特徴とする請求項36に記載の装置。
- DPSK方式の光信号を受信する受信器内の光帯域フィルタの中心波長を制御する方法であって、
前記フィルタの出力を、前記光信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器に結合する工程、
第1および第2の光検出器を設けることであって、該第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第1の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第2の電気出力を提供するように構成される工程、および
前記第1および第2の電気出力を表すフィードバック信号に応答して、前記中心波長を制御する帯域フィルタ設定信号を提供する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 帯域フィルタディザ信号を提供する工程、および
前記帯域フィルタディザ信号を、前記中心波長を制御する前記帯域フィルタ設定信号と結合する工程、
をさらに含むことを特徴とする請求項48に記載の方法。 - 前記フィードバック信号および帯域フィルタディザ基準信号に応答して帯域フィルタエラー信号を生成する工程をさらに含み、前記帯域フィルタ設定信号は、前記帯域フィルタエラー信号に応答して提供されることを特徴とする請求項49に記載の方法。
- 前記帯域フィルタディザ信号を確立する第1のディザ回路を提供する工程、および前記帯域フィルタディザ基準信号を確立する第2のディザ回路を提供する工程、をさらに含むことを特徴とする請求項50に記載の方法。
- 前記帯域フィルタディザ信号および前記帯域フィルタディザ基準信号は、共通クロック入力に応答して前記第1および第2のディザ回路によりそれぞれ合成されることを特徴とする請求項51に記載の方法。
- 前記帯域フィルタ設定信号は、前記中心波長を前記光信号の波長と位置合わせするように提供されることを特徴とする請求項48に記載の方法。
- DPSK変調方式に従ってデータが変調された光信号を増幅する光増幅器と、
該光増幅器に結合され、前記光信号を受け取る光帯域フィルタと、
該フィルタに結合され、前記光信号を復調する復調器であって、前記光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器と、
前記第1および第2の光出力の信号パワーを表すフィードバック信号に応答して、前記増幅器の利得を制御する増幅器設定信号を提供するコントローラと、
を備えることを特徴とする装置。 - 第1および第2の光検出器であって、該第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第1の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第2の電気出力を提供するように構成される、第1および第2の光検出器をさらに備え、前記フィードバック信号は前記第1および第2の電気出力でのDCバイアスを表すことを特徴とする請求項54に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記信号パワーを一定レベルに保つように前記増幅器利得を調整するように構成されることを特徴とする請求項54に記載の装置。
- 前記増幅器はエルビウム添加ファイバ増幅器を含むことを特徴とする請求項54に記載の装置。
- 前記DPSK方式はRZ−DPSK方式であることを特徴とする請求項54に記載の装置。
- 前記復調器はマッハ−ツェンダー復調器を含むことを特徴とする請求項54に記載の装置。
- DPSK方式の光信号を受信する受信器内の光前置増幅器の利得を制御する方法であって、
前記増幅器の出力を光帯域フィルタに結合する工程、
前記フィルタの出力を、前記光信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成されるDPSK復調器に結合する工程、および
前記第1および第2の光出力の信号パワーを表すフィードバック信号に応答して前記利得を制御する増幅器設定信号を提供する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 第1および第2の光検出器を設ける工程であって、該第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第1の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第2の電気出力を提供するように構成される工程をさらに含み、前記フィードバック信号は前記第1および第2の電気出力でのDCバイアスを表すことを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 前記増幅器設定信号は、前記信号パワーを一定レベルに保つように前記増幅器利得を制御するように提供されることを特徴とする請求項60に記載の方法。
- 光入力信号を増幅する光増幅器と、
該増幅器に結合され、前記光入力信号からデータを復調する復調器と、
前記データを復号化し、前記データ復号化の際に故障が発生したときに故障インジケータを提供するように構成されるFECデコーダと、
前記光入力信号のパワーレベルが所定の閾値未満であり、かつ前記故障インジケータが前記FECデコーダにより提供される場合、前記増幅器をディセーブルするように構成されるコントローラと、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記増幅器はエルビウム添加ファイバ増幅器を含むことを特徴とする請求項63に記載の装置。
- 前記故障インジケータはフレーム同期外れ(OOF)故障を示すことを特徴とする請求項63に記載の装置。
- 前記復調器はマッハ−ツェンダー復調器を含むことを特徴とする請求項63に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記パワーレベルが増大して前記所定の閾値を超えた場合、前記増幅器をイネーブルするようにさらに構成されることを特徴とする請求項63に記載の装置。
- 光信号受信器の光増幅器に付与された入力信号の遷移に対する保護方法であって、
前記入力信号のパワーレベルを監視する工程、
前記光信号に変調されたデータを復号化するFECデコーダの故障状況を監視する工程、および
前記パワーレベルが所定の閾値未満であり、かつ前記FECデコーダの前記故障状況が示された場合、前記光増幅器をディセーブルする工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記増幅器はエルビウム添加ファイバ増幅器を含むことを特徴とする請求項68に記載の方法。
- 前記故障状況はフレーム同期外れ(OOF)故障状況を示すことを特徴とする請求項68に記載の方法。
- 前記パワーレベルが増大して前記所定の閾値を超えた場合、前記増幅器をイネーブルする工程をさらに含むことを特徴とする請求項68に記載の方法。
- DPSK変調方式に従ってデータが変調された光入力信号を復調する復調器であって、前記光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器と、
第1および第2の光検出器であって、該第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第1の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第2の電気出力を提供するように構成される、第1および第2の光検出器と、
前記第1および第2の電気出力に結合され、前記データを表す出力を提供するように構成されるクロック・データ復元回路と、
前記第1の電気出力と前記クロック・データ復元回路との間に結合され、前記第1の電気出力を前記第2の電気出力に対して電気的に遅延させるように構成される電気遅延回路と、
を備えることを特徴とする装置。 - DPSK変調方式に従ってデータが変調された光信号の受信器内の関連する第1および第2の光検出器の第1の電気出力と第2の電気出力との遅延差を補償する方法であって、
前記遅延差を補償するように電気遅延線の値を調整する工程、および
前記電気遅延線を前記第1および第2の出力のうちの一方に結合する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記電気遅延線の値を調整する工程は、前記電気遅延線を前記第1および第2の出力のうちの前記一方に結合する工程の前に行われることを特徴とする請求項73に記載の方法。
- 前記電気遅延線の値を調整する工程は、前記電気遅延線を前記第1および第2の出力のうちの前記一方に結合する工程の後に行われることを特徴とする請求項73に記載の方法。
- データパスであって、
RZ−DPSK変調方式に従ってデータが変調された光入力信号を復調する復調器であって、前記光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器、および
第1および第2の光検出器であって、該第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第1の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第2の電気出力を提供するように構成される、第1および第2の光検出器
を備えるデータパスと、
前記第1および第2の電気出力に結合され、前記データに関連するクロックを表すクロック入力に応答して、前記データを表す電気出力データストリームを提供するように構成される回路と、
前記データパス上の信号の一部を前記クロック入力として前記回路に結合するクロックパスと、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記クロックパスは前記復調器への入力と前記クロック入力との間に結合されることを特徴とする請求項76に記載の装置。
- 前記クロックパスは前記データパスに結合されて、前記第1の電気出力の一部および前記第2の電気出力の一部を受け取ることを特徴とする請求項76に記載の装置。
- 前記第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第3の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第4の電気出力を提供するように構成され、前記クロックパスは前記データパスに結合されて、前記第3および前記第4の電気出力を受け取ることを特徴とする請求項76に記載の装置。
- 前記クロックパスは、前記信号の前記一部に調整可能な遅延を付与する電気遅延回路を含むことを特徴とする請求項76に記載の装置。
- 前記クロックパスは帯域フィルタを含むことを特徴とする請求項76に記載の装置。
- 前記クロックパスは制限増幅器を含むことを特徴とする請求項76に記載の装置。
- 前記回路はDフリップフロップを含むことを特徴とする請求項76に記載の装置。
- RZ−DPSK変調方式に従ってデータが変調された光入力信号を復調する復調器であって、前記光入力信号を第1および第2のアームに分け、第1および第2の光出力を提供するように構成される復調器と、第1および第2の光検出器であって、該第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第1の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第2の電気出力を提供するように構成される、第1および第2の光検出器と、を含むデータパスを有する光受信器においてデータを復元する方法であって、
前記第1および第2の電気出力に結合され、前記データに関連するクロックを表すクロック入力に応答して、前記データを表す電気出力データストリームを提供するように構成される回路を設ける工程、および
前記データパス上の信号の一部を前記クロック入力として前記回路に結合する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記結合する工程は、前記復調器への入力の一部を前記クロック入力として前記回路に結合する工程を含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
- 前記結合する工程は、前記第1の電気出力の一部および前記第2の電気出力の一部を前記クロック入力として前記回路に結合することを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
- 前記第1の光検出器は、前記第1の光出力が付与されたことに応答して第3の電気出力を提供するように構成され、該第2の光検出器は、前記第2の光出力が付与されたことに応答して第4の電気出力を提供するように構成され、前記結合する工程は、前記第3および第4の電気出力の少なくとも一部を前記クロック入力として前記回路に結合する工程を含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
- 調整可能な遅延を前記信号に付与する工程をさらに含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
- 前記回路はDフリップフロップを含むことを特徴とする請求項84に記載の方法。
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