JP2009246578A - Optical transmission device, and optical test device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位相変調光信号を送信する光送信装置及び当該装置を備える光試験装置に関する。 The present invention relates to an optical transmission apparatus that transmits a phase-modulated optical signal and an optical test apparatus including the apparatus.
近年、光伝送システムの大容量化及び長距離化を実現する研究開発が盛んに行われている。特に、光伝送システムの最大伝送速度を10Gbps(bit per second)から40Gbpsに引き上げるべく、DPSK(Differential Phase Shift Keying:差動位相偏移変調)やDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying:差動4相位相偏移変調)等の位相変調方式を用いた光伝送システムの実用化が期待されている。 In recent years, research and development have been actively conducted to realize large capacity and long distance of optical transmission systems. In particular, DPSK (Differential Phase Shift Keying) and DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) are used to increase the maximum transmission speed of optical transmission systems from 10 Gbps (bit per second) to 40 Gbps. The practical application of an optical transmission system using a phase modulation method such as shift modulation is expected.
以下の特許文献1には、光源からの光を分岐して変調するデータ変調部をなす一対のアームと、これらアームの各々を介する光信号に対して所定の位相差(例えば、π/2)を与える位相シフト部とを備え、上記データ変調部を介した光信号を結合して位相変調光信号として送信する光送信装置において、アーム部の各々を介する信号に対して所定の低周波信号を重畳し、低周波信号が重畳された光信号を結合して得られる位相変調光信号に含まれる低周波信号のパワー最大値、パワー最小値、位相の少なくとも1つに基づいて位相シフト部を制御する技術が開示されている。
ところで、上述した特許文献1に開示された技術においては、位相シフト部を制御するために、データ変調部をなす一対のアームの各々を介する光信号に対して低周波信号を重畳し、この低周波信号が重畳された光信号を結合して位相変調光信号を得ている。しかしながら、低周波信号を重畳することによって光送信装置から送信される位相変調光信号の位相が変化するため、位相変調信号の劣化が引き起こされるという問題があった。
By the way, in the technique disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、位相変調光信号の劣化を生ずることなく、データ変調部を介する光信号の位相差を所定の位相差に制御することができる光送信装置、及び当該装置を備える光試験装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an optical transmitter capable of controlling a phase difference of an optical signal via a data modulation unit to a predetermined phase difference without causing deterioration of the phase-modulated optical signal, And it aims at providing an optical test apparatus provided with the said apparatus.
上記課題を解決するために、本発明の光送信装置は、入力光を分岐して得られる第1,第2光信号(L11,L12)が所定の位相差を有するように当該第1,第2光信号の少なくとも一方の位相を制御するとともに、外部から入力される第1,第2データ信号(D1,D2)に応じて前記第1,第2光信号をそれぞれ変調する変調部(20)を備え、当該変調部を介した前記第1,第2光信号を結合した位相変調光信号(L1)を出力する光送信装置(1)において、前記第1データ信号と前記第2データ信号とを乗算する第1演算部(44)と、前記位相変調光信号を受光する受光部(43)と、前記第1演算部の出力信号と前記受光部から出力される受光信号(R1)とを乗算する第2演算部(45)と、前記第2演算部の出力信号を用いて前記変調部により制御される第1,第2光信号間の位相差を調整する位相調整部(48)とを備えることを特徴としている。
この発明によると、外部から入力される第1,第2データ信号が第1演算部で乗算されるとともに、第1演算部の出力信号と受光部から出力される受光信号とが第2演算部で乗算され、この第2演算部の出力信号を用いて位相調整部により第1,第2光信号間の位相差が調整される。
また、本発明の光送信装置は、前記第2演算部の出力信号を平均化する平均化処理部(46)を備えており、前記位相調整部は、前記平均化処理部で平均化された信号を用いて前記第1,第2光信号間の位相差を調整することを特徴としている。
また、本発明の光送信装置は、前記第1演算部の出力信号の周波数を低減する第1ローパスフィルタ(51)と、前記受光部から出力される受光信号の周波数を低減する第2ローパスフィルタ(52)とを備えており、前記第2演算部は、前記第1,第2ローパスフィルタを介した信号を乗算することを特徴としている。
また、本発明の光送信装置は、前記第1データ信号の周波数を低減する第3ローパスフィルタ(61a)と、前記第2データ信号の周波数を低減する第4ローパスフィルタ(61b)と、前記受光部から出力される受光信号の周波数を低減する第5ローパスフィルタ(62)とを備えており、前記第1演算部は、前記第3,第4ローパスフィルタを介した信号を乗算し、前記第2演算部は、前記第1演算部の出力信号と前記第5ローパスフィルタを介した信号とを乗算することを特徴としている。
また、本発明の光送信装置は、前記位相調整部が、前記平均化処理部で平均化された信号と前記受光部から出力される受光信号を平均化した信号とを用いて、前記変調部における前記第1,第2光信号の位相差の目標位相差からのずれ量の絶対値を算出し、当該絶対値を用いて前記第1,第2光信号間の位相差を調整することを特徴としている。
本発明の光試験装置は、位相変調光信号を受光する光受信装置の試験を行う光試験装置において、前記光受信装置に受光される前記位相変調光信号を送信する上記の何れかに記載の光送信装置を備えることを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, the optical transmission apparatus of the present invention is configured so that the first and second optical signals (L11, L12) obtained by branching input light have a predetermined phase difference. Modulator (20) for controlling the phase of at least one of the two optical signals and modulating the first and second optical signals in accordance with the first and second data signals (D1, D2) input from the outside. In the optical transmission device (1) that outputs a phase-modulated optical signal (L1) obtained by combining the first and second optical signals via the modulation unit, the first data signal and the second data signal A first calculation unit (44) that multiplies, a light receiving unit (43) that receives the phase-modulated optical signal, an output signal of the first calculation unit, and a light reception signal (R1) output from the light receiving unit. A second arithmetic unit (45) for multiplying, and an output signal of the second arithmetic unit First controlled by the modulating unit it has, is characterized in that it comprises a phase adjustment unit (48) for adjusting the phase difference between the second optical signal.
According to the present invention, the first and second data signals input from the outside are multiplied by the first calculation unit, and the output signal of the first calculation unit and the light reception signal output from the light receiving unit are the second calculation unit. The phase adjustment unit adjusts the phase difference between the first and second optical signals using the output signal of the second calculation unit.
The optical transmission device of the present invention further includes an averaging processing unit (46) that averages the output signal of the second arithmetic unit, and the phase adjusting unit is averaged by the averaging processing unit. A phase difference between the first and second optical signals is adjusted using a signal.
Moreover, the optical transmission apparatus of the present invention includes a first low-pass filter (51) for reducing the frequency of the output signal of the first arithmetic unit, and a second low-pass filter for reducing the frequency of the light reception signal output from the light receiving unit. (52), wherein the second arithmetic unit multiplies the signal that has passed through the first and second low-pass filters.
The optical transmission apparatus of the present invention includes a third low-pass filter (61a) for reducing the frequency of the first data signal, a fourth low-pass filter (61b) for reducing the frequency of the second data signal, and the light reception. And a fifth low-pass filter (62) for reducing the frequency of the received light signal output from the unit, wherein the first arithmetic unit multiplies the signal that has passed through the third and fourth low-pass filters, The second operation unit multiplies the output signal of the first operation unit by the signal that has passed through the fifth low-pass filter.
Further, in the optical transmission device of the invention, the phase adjustment unit uses the signal averaged by the averaging processing unit and the signal obtained by averaging the light reception signal output from the light reception unit. Calculating the absolute value of the amount of deviation of the phase difference between the first and second optical signals from the target phase difference and adjusting the phase difference between the first and second optical signals using the absolute value. It is a feature.
The optical test apparatus of the present invention is the optical test apparatus for testing an optical receiver that receives a phase-modulated optical signal, and transmits the phase-modulated optical signal received by the optical receiver. An optical transmitter is provided.
本発明によれば、外部から入力される第1,第2データ信号を第1演算部で乗算するとともに、第1演算部の出力信号と受光部から出力される受光信号とを第2演算部で乗算し、この第2演算部の出力信号を用いて位相調整部により第1,第2光信号間の位相差を調整している。このため、従来のように第1,第2光信号間の位相差を調整するために用いる低周波信号を位相変調光信号に重畳する必要が無い。よって、位相変調光信号の劣化を生ずることなく、データ変調部を介する光信号の位相差を所定の位相差に制御することができるという効果がある。 According to the present invention, the first calculation unit multiplies the first and second data signals input from the outside, and the second calculation unit outputs the output signal of the first calculation unit and the light reception signal output from the light receiving unit. The phase adjustment unit adjusts the phase difference between the first and second optical signals using the output signal of the second calculation unit. For this reason, it is not necessary to superimpose the low frequency signal used for adjusting the phase difference between the first and second optical signals on the phase-modulated optical signal as in the prior art. Therefore, there is an effect that the phase difference of the optical signal passing through the data modulation unit can be controlled to a predetermined phase difference without causing deterioration of the phase modulation optical signal.
以下、図面を参照して本発明の実施形態による光送信装置及び光試験装置について詳細に説明する。 Hereinafter, an optical transmission apparatus and an optical test apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態による光送信装置の要部構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の光送信装置1は、光源10、変調部20、RZ変調器30、アンプ41a,41b、ドライバ42a,42b、フォトダイオード43(受光部)、ミキサ44(第1演算部)、ミキサ45(第2演算部)、平均化処理部46,47、及び位相調整回路48(位相調整部)を備えており、外部から入力されるデータ信号D1(第1データ信号)及びデータ信号D2(第2データ信号)に基づいて変調された位相変調光信号L1を生成して送信する。尚、本実施形態の光送信装置1は、DQPSK方式により変調した位相変調光信号L1を送信するものであるとする。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of the optical transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
光源10は、例えばレーザダイオード(LD:Laser Diode)であり連続光(CW光:Continuous Wave)を射出する。変調部20は、対をなすIアーム21a及びQアーム21bを有するマッハツェンダ変調器を備えており、光源10からの連続光をIアーム21aを介する光信号L11(第1光信号)とQアーム21bを介する光信号L12(第2光信号)とに2分岐し、外部から入力されるデータ信号D1,D2に応じた変調を光信号L11,L12の各々に対して行い、その後にそれらを結合(合波)して位相変調光信号を生成する。図1に示す例では、Iアーム21aには変調器23aが設けられており、Qアーム21bにはπ/2位相シフト部22と変調器23bとが設けられている。尚、π/2位相シフト部22は、Qアーム21bではなくIアーム21aに設けられていても良い。
The
π/2位相シフト部22は、Iアーム21aを介する光信号L11とQアーム21bを介する光信号L12との間にπ/2の位相差を与えるものである。このπ/2位相シフト部22は、例えば光信号L12が伝播する光導波路を挟むように配置された一対の電極を備えており、この一対の電極に所定の電圧(DCバイアス)が印加されることにより、光信号L11,L12間にπ/2の位相差を与えるものである。尚、π/2位相シフト部22が備える一対の電極に印加する電圧を微調整することによって位相差の微調整が可能である。
The π / 2
変調器23aは、ドライバ42aから出力される駆動信号に応じて、Iアーム21aを介する光信号L11を位相変調する。この変調器23aは、例えば光信号L11が伝播する光導波路を挟むように配置された一対の変調電極と同光導波路に近接して設けられた1つの電極とを備える構成であり、ドライバ42aからの駆動信号が一対の変調電極に印加されることによりIアーム21aを介する光信号L11が位相変調され、所定の電圧(DCバイアス)が電極に印加されることにより動作点が調整される。
The
変調器23bは、ドライバ42bから出力される駆動信号に応じて、Qアーム21bを介する光信号L12を位相変調する。この変調器23aも、変調器23bと同様に、例えば光信号L12が伝播する光導波路を挟むように配置された一対の変調電極と同光導波路に近接して設けられた1つの電極とを備える構成であり、ドライバ42bからの駆動信号が一対の変調電極に印加されることによりQアーム21bを介する光信号L12が位相変調され、所定の電圧(DCバイアス)が電極に印加されることにより動作点が調整される。
The
RZ変調器30は、変調部20で生成された位相変調光信号に対して更にRZ強度変調を行い、変調部20の変調器23a,23bにおいて光信号L1,L2が変調されるときに生ずる不要な信号成分が除去された位相変調光信号L1を生成する。このRZ変調器30は、例えば一方のアームに変調電極と電極とを備えるマッハツェンダ変調器であって、外部から入力されるRZ信号S1がRZ変調器30の変調電極に印加されることにより変調部20で生成された位相変調光信号がRZ強度変調される。また、所定の電圧(DCバイアス)が電極に印加されることによりRZ変調器30の動作点が調整される。
The
アンプ41a,41bは、外部から入力されるデータ信号D1,D2を所定の増幅率でそれぞれ増幅する。尚、データ信号D1,D2の周波数は20GHz程度である。ドライバ42a,42bは、アンプ41a,41bで増幅されたデータ信号D1,D2がそれぞれ入力されて、これらのデータ信号D1,D2に応じた駆動信号を変調器23a,23bにぞれぞれ出力する。フォトダイオード(PD)43は、変調部20で生成された位相変調光信号の一部を受光してその強度を示す受光信号R1を出力する。尚、受光信号R1の周波数は20GHz程度である。また、フォトダイオード43に代えて、RZ変調器30から出力される位相変調光信号L1の一部を受光するフォトダイオード43′を用いても良い。
The
ミキサ44は、アンプ41aで増幅されたデータ信号D1とアンプ41bで増幅されたデータ信号D2とを乗算する。ミキサ45は、ミキサ44の出力信号とフォトダイオードPDから出力される受光信号R1とを乗算する。平均化処理部46はミキサ45の出力信号の平均化処理を行い、平均化処理部47は、フォトダイオードPDから出力される受光信号R1の平均化処理を行う。位相調整回路48は、平均化処理部46,47から出力される信号を用いて変調部20における光信号L11,L12間の位相差の目標位相差からのずれ量の絶対値(ずれ量そのもの)を算出し、このずれ量の絶対値を用いてその位相差を調整する。具体的に、位相調整回路48は、光信号L11,L12間の位相差が「π/2」になるように調整する。
The
以上の構成の光送信装置1は、外部から入力されるデータ信号D1,D2をミキサ44で乗算した信号とフォトダイオード43から出力される受信信号R1とをミキサ45で乗算して得られる信号を用いて変調部20における光信号L11,L12間の位相差が「π/2」になるように調整している。以下、その原理について説明する。
The
まず、フォトダイオード43から出力される受光信号R1について説明する。図2は、フォトダイオード43から出力される受光信号R1の波形の一例を示す図であって、(a)は光信号L11,L12間の位相差が90度(π/2)である場合の受光信号R1の波形の例を示す図であり、(b)は光信号L11,L12間の位相差が110度である場合の受光信号R1の波形の例を示す図である。
First, the light reception signal R1 output from the
光信号L11,L12間の位相差が目標とする位相差(90度(π/2))である場合には、図2(a)に示す通り、受光信号R1は正規化した振幅の最大振幅がほぼ「1」であって、所々で振幅が小さくなる谷部V1が現れる波形になる。これに対し、光信号L11,L12間の位相差が110度であって、目標とする位相差(90度(π/2))からずれている場合には、図2(b)に示す通り、波形自体は図2(a)に示す受光信号R1と同様であるものの、最大振幅がほぼ「1.2」である第1波形W1と最大振幅がほぼ「0.8」である第2波形W2とが現れる。 When the phase difference between the optical signals L11 and L12 is the target phase difference (90 degrees (π / 2)), the received light signal R1 is the maximum amplitude of the normalized amplitude as shown in FIG. Is substantially “1”, and a waveform in which a trough portion V1 with a small amplitude appears is shown in some places. On the other hand, when the phase difference between the optical signals L11 and L12 is 110 degrees and deviates from the target phase difference (90 degrees (π / 2)), as shown in FIG. The waveform itself is the same as the light receiving signal R1 shown in FIG. 2A, but the first waveform W1 having a maximum amplitude of approximately “1.2” and the second waveform having a maximum amplitude of approximately “0.8”. W2 appears.
いま、DQPSK方式により変調された位相変調光信号L1をy(t)とすると、位相変調光信号L1は複素平面上では以下の(1)式で表すことができる。
I(t):データ信号D1の値(1,−1)
Q(t):データ信号D2の値(1,−1)
θ:光信号L1,L2間の位相差
θ0:全体の位相回転
If the phase modulated optical signal L1 modulated by the DQPSK method is y (t), the phase modulated optical signal L1 can be expressed by the following equation (1) on the complex plane.
I (t): Value of data signal D1 (1, -1)
Q (t): Value of data signal D2 (1, -1)
θ: phase difference between optical signals L1 and L2 θ 0 : overall phase rotation
フォトダイオード43から出力される受光信号R1をPOとすると、上記(1)式で示される位相変調光信号L1をフォトダイオード43で受光して得られる受光信号R1は以下の(2)式で表される。
図2(b)に示す第1波形W1は、フォトダイオード43から出力される受光信号R1であるPOが最大になる場合に得られる波形である。受光信号R1の最大値POmaxは、データ信号D1の値I(t)とデータ信号D2の値Q(t)との符号が一致する場合、つまりデータ信号D1の値I(t)及びデータ信号D2の値Q(t)が共に「1」である場合又は共に「−1」である場合に得られ、以下の(3)式で表される。
これに対し、図2(b)に示す第2波形W2は、フォトダイオード43から出力される受光信号R1であるPOが最小になる場合に得られる波形である。受光信号R1の最小値POminは、データ信号D1の値I(t)とデータ信号D2の値Q(t)との符号が異なる場合、つまりデータ信号D1の値I(t)及びデータ信号D2の値Q(t)が(1,−1)である場合、又は(−1,1)である場合に得られ、以下の(4)式で表される。
上記(3)式と(4)式との差を求めると以下の(5)式になり、光信号L1,L2間の位相差に応じた値が得られることが分かる。
上記(5)式に示される受光信号R1の最大値と最小値との差分(POmax−POmin)は、データ信号D1,D2を乗算した信号とフォトダイオード43から出力される受光信号R1とを乗算して得られる信号(ミキサ45の出力信号)の時間平均を求めることで得られる。以下、その原理について説明する。
The difference (PO max −PO min ) between the maximum value and the minimum value of the light reception signal R1 shown in the above equation (5) is the signal obtained by multiplying the data signals D1 and D2 and the light reception signal R1 output from the
ミキサ45の出力信号VOは、上述した(2)式を用いて以下の(6)式で表される。
上記(7)式を参照すると、ミキサ45の出力信号の平均値AVOは光信号L1,L2間の位相差θに応じた値になって、上記(5)式と同じ形の式になる。このため、上記(5)式に示される受光信号R1の最大値と最小値との差分(POmax−POmin)が、データ信号D1,D2を乗算した信号とフォトダイオード43から出力される受光信号R1とを乗算して得られる信号(ミキサ45の出力信号)の時間平均を求めることで得られることが分かる。
Referring to the equation (7), the average value AVO of the output signal of the
図3は、変調部20における光信号L1,L2間の位相差と平均化処理部46から出力される信号との関係を示すシミュレーション結果である。図3を参照すると、平均化処理部46から出力される信号は、上記(7)式に示される通り、光信号L1,L2間の位相差が目標位相差である90度(π/2)又は−90度(−π/2)のときに零になることが分かる。また、平均化処理部46から出力される信号の傾斜方向(接線の傾き)は、光信号L1,L2の目標位相差を90度(π/2)に設定する場合と、−90度(−π/2)に設定するする場合とで逆になるため、π/2移相シフト部22の調整を行う場合には注意が必要になる。
FIG. 3 is a simulation result showing the relationship between the phase difference between the optical signals L1 and L2 in the
ここで、平均化処理部46から出力される信号のみでは、変調部20における光信号L1,L2間の位相差の目標位相差からのずれ量の絶対値が分からない。このため、位相調整回路48がπ/2位相シフト部22を制御する上での適切な制御定数を設定することができない場合がある。本実施形態では、フォトダイオード43から出力される受光信号R1を平均化処理部47で平均化して得られる信号を用い、平均化処理部46から出力される信号を正規化することで、変調部20における光信号L1,L2間の位相差の目標位相差からのずれ量の絶対値を求めている。
Here, only with the signal output from the averaging
フォトダイオード43から出力される受光信号R1の平均値APO(平均化処理部47から出力される信号)は、以下の(8)式で表される。
ここで、光信号L1,L2の目標位相差を90度(π/2)に設定し、この目標位相差からのずれ量の絶対値をΔθとすると、ずれ量の絶対値Δθは以下の(10)式で表される。
図4は、光信号L1,L2間の位相差の目標位相差からのずれ量と位相調整回路48で算出されるずれ量の絶対値との関係を示すシミュレーション結果である。図4に示す通り、位相調整回路48で算出されるずれ量の絶対値は変調部20における光信号L1,L2間の位相差とほぼ等しく、これらの関係を示すグラフは原点を通る直線状になっていることが分かる。
FIG. 4 is a simulation result showing the relationship between the deviation amount of the phase difference between the optical signals L1 and L2 from the target phase difference and the absolute value of the deviation amount calculated by the
次に、本実施形態による光送信装置1の動作について説明する。光源10からの連続光が変調部20に入射すると、例えば1対1の強度比でIアーム21aを介する光信号L11とQアーム21bを介する光信号L12とに分岐される。Iアーム21aに分岐された光信号L11は、変調器23aにおいて外部から入力されるデータ信号D1に応じた変調を受ける。これに対し、Qアーム21bに分岐された光信号L12は、まずπ/2位相シフト部22においてπ/2だけ位相が変化して光信号L11に対してπ/2の位相差が与えられ、次いで変調器23bにおいて外部から入力されるデータ信号D2に応じた変調を受ける。
Next, the operation of the
その後、変調器23a,23bの各々で変調を受けた光信号L11,L12は結合(合波)され、変調部20からは光信号L11,L12が結合された位相変調光信号が出力される。この位相変調光信号は、RZ変調器30に入射して外部から入力されるRZ信号S1に応じたRZ強度変調が行われる。これにより、RZ変調器30からは、変調器23a,23bにおいて光信号L1,L2が変調されるときに生ずる不要な信号成分が除去された位相変調光信号L1が送信される。尚、変調部20から出力された位相変調光信号の一部はフォトダイオード43で受光され、フォトダイオード43からは受光信号R1が出力される。
Thereafter, the optical signals L11 and L12 modulated by the
以上の動作とともに、外部から入力されたデータ信号D1,D2(アンプ41a,41bにより増幅されたデータ信号D1,D2)がミキサ44で乗算され、その後ミキサ44の出力信号とフォトダイオード43から出力される受光信号R1とがミキサ45で乗算される。そして、平均化処理部46においてミキサ45の出力信号に対する平均化処理が行われ、ミキサ45の出力信号の平均値を示す信号が平均化処理部46から位相調整回路48に入力される。また、平均化処理部47においてフォトダイオード43から出力される受光信号R1に対する平均化処理が行われ、受光信号R1の平均値を示す信号が平均化処理部47から位相調整回路48に入力される。
With the above operation, the data signals D1 and D2 (data signals D1 and D2 amplified by the
位相調整回路48は、平均化処理部46,47から出力される信号を用いて変調部20における光信号L11,L12間の位相差の目標位相差からのずれ量の絶対値(ずれ量そのもの)を算出する。具体的には、平均化処理部46,47から出力される信号を前述した(10)式に代入してずれ量の絶対値Δθを求める。そして、このずれ量の絶対値Δθを用いて位相調整回路48がπ/2位相シフト部22を制御することにより、変調部20における光信号L11,L12間の位相差が目標位相(90度(π/2))に調整される。
The
以上の通り、本実施形態の光送信装置1は、外部から入力されるデータ信号D1,D2を乗算した信号とフォトダイオード43から出力される受光信号R1とを乗算して得られる信号を用いて変調部20における光信号L11,L12間の位相差が「π/2」になるように調整している。このため、従来のように、π/2位相シフト部22の調整を行うために位相変調光信号L1に対して低周波信号を重畳する必要が無い。よって、本実施形態では、位相変調光信号L1の劣化を生ずることなく、変調部20を介する光信号L11,L12の位相差を所定の位相差に制御することができる。ここで、変調部20を介する光信号L11,L12の位相差の調整は、目標位相差からのずれ量の絶対値(ずれ量そのもの)に基づいて行っているため、短時間で目標位相差に調整することが可能である。
As described above, the
〔第2実施形態〕
図5は、本発明の第2実施形態による光送信装置の要部構成を示すブロック図である。図5に示す通り、本実施形態の光送信装置2は、図1に示す光送信装置1にローパスフィルタ(LPF)51(第1ローパスフィルタ)及びローパスフィルタ52(第2ローパスフィルタ)を追加した構成である。ローパスフィルタ51は、周波数が20GHz程度であるミキサ44の出力信号の周波数を数百MHzに低減する。同様に、ローパスフィルタ52は、周波数が20GHz程度である受光信号R1の周波数を数百MHzに低減する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of the optical transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the optical transmission device 2 of the present embodiment is obtained by adding a low-pass filter (LPF) 51 (first low-pass filter) and a low-pass filter 52 (second low-pass filter) to the
これらローパスフィルタ51,52設けてミキサ44の出力信号及び受光信号R1の周波数を低減するのは、ミキサ45の回路構成を複雑化することなく、ミキサ45で容易に乗算を実現するためである。ここで、ローパスフィルタ51,52を設けると、ミキサ44の出力信号及び受光信号R1の信号レベルが低下する。このため、位相調整回路48では、これらの信号レベルの低下分を補正する必要がある。
The reason why the low-
以上の光送信装置2においても、外部から入力されるデータ信号D1,D2を乗算した信号とフォトダイオード43から出力される受光信号R1とを乗算して得られる信号を用いて変調部20における光信号L11,L12間の位相差が「π/2」になるように調整される。このため、本実施形態でも、位相変調光信号L1の劣化を生ずることなく、変調部20を介する光信号L11,L12の位相差を所定の位相差に制御することができる。また、本実施形態においても、目標位相差からのずれ量の絶対値(ずれ量そのもの)に基づいて光信号L11,L12間の位相差が調整されるため、短時間で目標位相差に調整することが可能である。更に、本実施形態では、ミキサ45の回路構成を簡素化できるため、コストを低減することが可能である。
Also in the optical transmitter 2 described above, the light in the
〔第3実施形態〕
図6は、本発明の第3実施形態による光送信装置の要部構成を示すブロック図である。図6に示す通り、本実施形態の光送信装置3は、図1に示す光送信装置1にローパスフィルタ(LPF)61a(第3ローパスフィルタ)、ローパスフィルタ61b(第4ローパスフィルタ)、ローパスフィルタ62(第5ローパスフィルタ)、及びコンデンサ63,64を追加した構成である。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of an optical transmission apparatus according to the third embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 6, the optical transmission device 3 of the present embodiment is similar to the
ローパスフィルタ61a,61bは周波数が20GHz程度であるデータ信号D1,D2の周波数を数百MHzにそれぞれ低減する。同様に、ローパスフィルタ62は、周波数が20GHz程度である受光信号R1の周波数を数百MHzに低減する。これらローパスフィルタ61a,61b,62は、ミキサ44,45の回路構成を複雑化することなくミキサ44,45の各々で容易に乗算を実現するために設けられる。
The low-
コンデンサ63はミキサ44からミキサ45に入力される信号の直流成分を除去し、コンデンサ64はローパスフィルタ62からミキサ45に入力される信号の直流成分を除去する。このコンデンサ63,64を設けることで、例えばデータ信号D1の値「1」と値の数「−1」が異なる場合、データ信号D2の値「1」と値の数「−1」が異なる場合、及び受光信号の「H(ハイ)」レベルと「L(ロー)」レベルとの数が相違する場合に生ずるオフセットの影響を排除することができる。
The
以上の光送信装置3においても、第2実施形態と同様に、位相変調光信号L1の劣化を生ずることなく、変調部20を介する光信号L11,L12の位相差を所定の位相差に制御することができる。また、本実施形態においても、短時間で目標位相差に調整することが可能である。更に、本実施形態では、ミキサ63,64の回路構成を簡素化できるため、コストを低減することが可能である。
In the optical transmitter 3 described above, as in the second embodiment, the phase difference between the optical signals L11 and L12 via the
以上、本発明の実施形態による光送信装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、第3実施形態の光送信装置3が備えるコンデンサ63,64と同様のコンデンサを第1,第2実施形態の光送信装置1,2にも適用することが可能である。また、上記第1〜第3実施形態では、Qアーム21bにπ/2位相シフト部22と変調器23bとが別々に設けられている構成を例に挙げて説明したが、π/2位相シフト部22の機能と変調器23bの機能とを兼ね備える変調器のみがQアーム21bに設けられている構成にも本発明を適用することが可能である。
The optical transmitter according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. For example, the same capacitors as the
また、本発明の光送信装置は、位相変調光信号を受光する光受信装置の試験を行う光試験装置に設けることも可能である。本発明の光送信装置を光試験装置に設けることで、位相変化等の劣化が生じていない位相変調光信号を用いて高い精度で光受信装置を試験することができる。 The optical transmitter of the present invention can also be provided in an optical test apparatus that tests an optical receiver that receives a phase-modulated optical signal. By providing the optical transmission device of the present invention in an optical test device, it is possible to test the optical reception device with high accuracy using a phase-modulated optical signal in which no deterioration such as a phase change has occurred.
1 光送信装置
20 変調部
43 フォトダイオード
44,45 ミキサ
46 平均化処理部
48 位相調整回路
51,52 ローパスフィルタ
61a,61b ローパスフィルタ
62 ローパスフィルタ
D1,D2 データ信号
L1 位相変調光信号
L11,L12 光信号
R1 受光信号
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1データ信号と前記第2データ信号とを乗算する第1演算部と、
前記位相変調光信号を受光する受光部と、
前記第1演算部の出力信号と前記受光部から出力される受光信号とを乗算する第2演算部と、
前記第2演算部の出力信号を用いて前記変調部により制御される第1,第2光信号間の位相差を調整する位相調整部と
を備えることを特徴とする光送信装置。 While controlling the phase of at least one of the first and second optical signals so that the first and second optical signals obtained by branching the input light have a predetermined phase difference, An optical transmission that includes a modulation unit that modulates the first and second optical signals in accordance with a second data signal, and that outputs a phase-modulated optical signal obtained by combining the first and second optical signals via the modulation unit. In the device
A first arithmetic unit that multiplies the first data signal and the second data signal;
A light receiving unit for receiving the phase-modulated optical signal;
A second calculation unit that multiplies the output signal of the first calculation unit by the light reception signal output from the light receiving unit;
An optical transmission apparatus comprising: a phase adjustment unit that adjusts a phase difference between the first and second optical signals controlled by the modulation unit using an output signal of the second calculation unit.
前記位相調整部は、前記平均化処理部で平均化された信号を用いて前記第1,第2光信号間の位相差を調整する
ことを特徴とする請求項1記載の光送信装置。 An averaging processing unit for averaging the output signal of the second arithmetic unit;
The optical transmission device according to claim 1, wherein the phase adjustment unit adjusts a phase difference between the first and second optical signals using a signal averaged by the averaging processing unit.
前記受光部から出力される受光信号の周波数を低減する第2ローパスフィルタとを備えており、
前記第2演算部は、前記第1,第2ローパスフィルタを介した信号を乗算する
ことを特徴とする請求項2記載の光送信装置。 A first low-pass filter for reducing the frequency of the output signal of the first arithmetic unit;
A second low-pass filter that reduces the frequency of the light-receiving signal output from the light-receiving unit,
The optical transmission device according to claim 2, wherein the second calculation unit multiplies the signal that has passed through the first and second low-pass filters.
前記第2データ信号の周波数を低減する第4ローパスフィルタと、
前記受光部から出力される受光信号の周波数を低減する第5ローパスフィルタとを備えており、
前記第1演算部は、前記第3,第4ローパスフィルタを介した信号を乗算し、
前記第2演算部は、前記第1演算部の出力信号と前記第5ローパスフィルタを介した信号とを乗算する
ことを特徴とする請求項2記載の光送信装置。 A third low-pass filter for reducing the frequency of the first data signal;
A fourth low-pass filter for reducing the frequency of the second data signal;
A fifth low-pass filter that reduces the frequency of the light-receiving signal output from the light-receiving unit,
The first arithmetic unit multiplies the signal through the third and fourth low-pass filters,
The optical transmission device according to claim 2, wherein the second calculation unit multiplies the output signal of the first calculation unit by a signal that has passed through the fifth low-pass filter.
前記光受信装置に受光される前記位相変調光信号を送信する請求項1から請求項5の何れか一項に記載の光送信装置を備えることを特徴とする光試験装置。 In an optical test apparatus for testing an optical receiver that receives a phase-modulated optical signal,
An optical test apparatus comprising: the optical transmission apparatus according to claim 1, which transmits the phase-modulated optical signal received by the optical reception apparatus.
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