JP2009268029A - Light transmission system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light transmission system in which connection between optical fibers and connection between an optical fiber and apparatus are easily carried out, and for which an expensive component is unnecessary. <P>SOLUTION: A transmission device 2 has photo-signal output portions 16-1 to 16-N where a plurality of wavelengths are arranged in order, and a receiving device 6 has a plurality of light receiving elements 34-1 to 34-N. A plurality of the photo-signal output portions 16-1 to 16-N outputs a signal of a predetermined pattern in training. A weight calculation portion 28 calculates the weight to obtain a signal transmitted by the transmission device 2 from a signal received after ending the training based on the signal received in a plurality of the light receiving elements 34-1 to 34-N in training. An information signal presumption portion 24 presumes a signal transmitted by the transmission device 2 from the signal received in a plurality of the light receiving elements 34-1 to 34-N correspondingly to the calculated weight after ending the training. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光伝送システムに関し、特に、マルチモード光ファイバを用いた光伝送システムに関する。   The present invention relates to an optical transmission system, and more particularly to an optical transmission system using a multimode optical fiber.

近年、無線通信の分野において、送信側で、送信データを複数アンテナに分配して送信し、伝播路を経て到着した無線信号を、受信側で、複数アンテナを用いて受信し、信号処理によって、受信信号から元の情報信号を復元する通信方式(MIMO:Multiple Input Multiple Output)が用いられている(たとえば、特許文献1を参照)。   In recent years, in the field of wireless communication, on the transmission side, transmission data is distributed and transmitted to a plurality of antennas, and a radio signal that has arrived via a propagation path is received on the reception side using a plurality of antennas. A communication method (MIMO: Multiple Input Multiple Output) for restoring the original information signal from the received signal is used (see, for example, Patent Document 1).

一方、光ファイバを用いた光伝送では、光の伝播する光線経路(モード)が単一であるシングルモード光ファイバケーブルを用いるものと、光の伝播する光線経路(モード)が複数であるマルチモード光ファイバケーブルを用いるものがある。マルチモード光ファイバケーブルは、モードが複数であるためモード分散によるペナルティが大きいという問題がある。これに対して、シングルモード光ファイバは、モード分散によるペナルティが発生せず、高品質で安定した通信が可能であるという利点があるため、シングルモード光ファイバを用いたシリアルまた波長多重によるパラレルの光伝送が、広く用いられている。
特開2003−198442号公報
On the other hand, in optical transmission using an optical fiber, a single mode optical fiber cable with a single light path (mode) through which light propagates and a multimode with multiple light paths (modes) through which light propagates are used. Some use optical fiber cables. The multimode optical fiber cable has a problem that a penalty due to mode dispersion is large because there are a plurality of modes. In contrast, single-mode optical fibers do not incur penalties due to mode dispersion, and have the advantage of enabling high-quality and stable communication. Optical transmission is widely used.
JP 2003-198442 A

しかしながら、シングルモード光ファイバを用いた光通信においては、次のような問題がある。   However, optical communication using a single mode optical fiber has the following problems.

まず、シングルモード光ファイバは、コア系が小さいため、光ファイバ同士の接続、および光ファイバと機器との接続が容易でないという問題がある。   First, since the single mode optical fiber has a small core system, there is a problem that it is not easy to connect the optical fibers and connect the optical fiber and the device.

また、シングルモード光ファイバを用いたシリアル伝送では、高速な通信が必要となるため、高価な部品を設ける必要がある。   In addition, since serial transmission using a single mode optical fiber requires high-speed communication, it is necessary to provide expensive components.

さらに、シングルモード光ファイバを用いた波長多重によるパラレル伝送では、波長が管理された光源(場合によっては温度制御も必要)およびフィルタ、ならびに特定の波長信号のみ受信可能な受光素子などの高価な部品が必要である。   In addition, wavelength-division-multiplexed parallel transmission using a single-mode optical fiber, wavelength-controlled light sources (and sometimes temperature control required) and filters, and expensive components such as light-receiving elements that can receive only specific wavelength signals is required.

それゆえに、本発明の目的は、光ファイバ同士の接続、および光ファイバと機器との接続が容易で、かつ高価な部品を必要としない光伝送システムを提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide an optical transmission system in which connection between optical fibers and connection between an optical fiber and a device are easy and an expensive component is not required.

上記課題を解決するために、本発明は、送信装置と受信装置とがマルチモード光ファイバで接続された光伝送システムであって、送信装置は、波長の揃った複数個の光を出力する発光部を備え、複数個の光は、トレーニング時に、予め定められたパターンによって変調され、受信装置は、マルチモード光ファイバを介して伝送された複数個の光を受光する受光部と、トレーニング時に、受光部で受信した信号に基づいて、トレーニング終了後に受信した信号から送信装置で送信した信号を求めるためのウエイトを算出するウエイト算出部と、トレーニング終了後に、算出したウエイトに従って、受光部で受信した信号から送信装置で送信した信号を推定する推定部とを備える。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an optical transmission system in which a transmission device and a reception device are connected by a multimode optical fiber, and the transmission device emits light having a plurality of wavelengths. A plurality of lights are modulated by a predetermined pattern during training, and the receiving device receives a plurality of lights transmitted through the multimode optical fiber, and during training, Based on the signal received by the light receiving unit, the weight calculating unit for calculating the weight for obtaining the signal transmitted by the transmitting device from the signal received after the training is completed, and the light receiving unit received by the light receiving unit according to the calculated weight after the training is completed An estimation unit that estimates a signal transmitted from the signal by the transmission device.

好ましくは、発光部は、複数個の光源を含み、各光源は、波長の揃った複数個の光のうちの1つを出力し、複数個の光源は、2次元に配置され、かつマルチモード光ファイバに一括して光学的に結合されている。   Preferably, the light emitting unit includes a plurality of light sources, each light source outputs one of a plurality of light having a uniform wavelength, the plurality of light sources are two-dimensionally arranged, and are multimode. It is optically coupled to the optical fiber at once.

好ましくは、受光部は、複数個の受光素子を含み、各受光素子は、波長の揃った複数個の光のうちの1つを受光し、複数個の受光素子は、2次元に配置され、かつマルチモード光ファイバに一括して光学的に結合されている。   Preferably, the light receiving unit includes a plurality of light receiving elements, each of the light receiving elements receives one of a plurality of light having a uniform wavelength, and the plurality of light receiving elements are two-dimensionally arranged. And it is optically coupled to the multimode optical fiber at once.

好ましくは、発光部は、第1の平面光波回路を含み、第1の平面光波回路は、波長の揃った複数個の光を出力し、第1の平面光波回路と、マルチモード光ファイバとが光学的に結合されている。   Preferably, the light emitting unit includes a first planar lightwave circuit, and the first planar lightwave circuit outputs a plurality of light having the same wavelength, and the first planar lightwave circuit and the multimode optical fiber are provided. Optically coupled.

好ましくは、受光部は、第2の平面光波回路を含み、第2の平面光波回路は、各々が波長の揃った複数個の光のうちの1つを受光する受光素子を複数個含み、複数個の受光素子は、マルチモード光ファイバに一括して光学的に結合されている。   Preferably, the light receiving unit includes a second planar lightwave circuit, and the second planar lightwave circuit includes a plurality of light receiving elements that each receive one of a plurality of light having a uniform wavelength. The light receiving elements are optically coupled to the multimode optical fiber at once.

本発明の光伝送システムによれば、光ファイバ同士の接続、および光ファイバと機器との接続が容易で、かつ高価な部品を必要としない。   According to the optical transmission system of the present invention, the connection between the optical fibers and the connection between the optical fiber and the device are easy, and expensive components are not required.

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
(構成)
図1は、本発明の実施形態の光伝送システムの構成図である。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical transmission system according to an embodiment of the present invention.

図1を参照して、この光伝送システムは、送信装置2と受信装置6とが、マルチモード光ファイバ4で接続されている。   With reference to FIG. 1, in this optical transmission system, a transmission device 2 and a reception device 6 are connected by a multimode optical fiber 4.

送信装置2は、情報信号出力部8と、トレーニング信号出力部10と、FFT部12と、発光部14と、レンズ18とを有する。   The transmission device 2 includes an information signal output unit 8, a training signal output unit 10, an FFT unit 12, a light emitting unit 14, and a lens 18.

たとえば、トレーニング信号出力部10は、トレーニング時に、「0」または「1」の値を有するシリアルのトレーニング信号を出力する。トレーニング信号は、Nセット(Nは2以上の自然数)あり、1セットがN個の信号からなり、第j番目のセットのトレーニング信号s1,s2,…,sj,…,sNは、後述のフーリエ変換後の信号sfj=1、sfk=0(k=1〜N、k≠j)となるような信号が選ばれる。 For example, the training signal output unit 10 outputs a serial training signal having a value of “0” or “1” during training. Training signal is located N set (N is a natural number of 2 or more), one set is made from the N signal, training signal s 1 of the j-th set, s 2, ..., s j , ..., s N is A signal is selected such that a signal sf j = 1 and sf k = 0 (k = 1 to N, k ≠ j) after Fourier transform described later.

情報信号出力部8は、トレーニング時以外に、「0」または「1」の値を有するシリアルの情報信号を出力する。ここで、情報信号とは、トレーニング信号以外の信号であって、送信側から受信側へ伝達すべき情報が含まれている信号を意味する。   The information signal output unit 8 outputs a serial information signal having a value of “0” or “1” other than during training. Here, the information signal means a signal other than the training signal and including information to be transmitted from the transmission side to the reception side.

FFT部12は、シリアルの情報信号またはトレーニング信号を受けて、N個ごと(s1, s2, s3, …, sN)に時間-空間変換(フーリエ変換)を行ない、パラレル信号[sf1, sf2, sf3, …, sfN]を出力する。 The FFT unit 12 receives the serial information signal or the training signal, performs time-space conversion (Fourier transform) every N (s 1 , s 2 , s 3 ,..., S N ), and outputs the parallel signal [sf 1 , sf 2 , sf 3 ,..., Sf N ] are output.

発光部14は、波長の揃ったN個の光を出力する。
図2は、送信装置2における発光部14およびレンズ18と、マルチモード光ファイバ4の概観を表わす図である。
The light emitting unit 14 outputs N pieces of light having the same wavelength.
FIG. 2 is a diagram illustrating an overview of the light emitting unit 14 and the lens 18 and the multimode optical fiber 4 in the transmission device 2.

図2を参照して、発光部14は、半導体レーザ150と、半導体レーザ150から発せられた光をN個に分配する分岐器151と、それぞれの分配された光を信号sf1, sf2, sf3, …, sfNに従って変調するN個の変調器152−1〜152−Nと、シリコン板(チップ)153上に2次元に配置されたN個の光信号出力部(光源)16−1〜16−Nとを含む。さらに、発光部14は、半導体レーザ150から発せられた光を分岐器151に導く導波路181と、分岐器151で分配された光をN個の変調器152−1〜152−Nに導く導波路154−1〜154−Nと、変調器152−1〜152−Nで変調された光を光信号出力部16−1〜16−Nに導く導波路155−1〜155−Nとを含む。 Referring to FIG. 2, the light emitting unit 14 includes a semiconductor laser 150, a branching device 151 that distributes light emitted from the semiconductor laser 150 into N pieces, and signals sf 1 , sf 2 , sf 3 ,..., sf N and N modulators 152-1 to 152-N, and N optical signal output units (light sources) 16- arranged two-dimensionally on a silicon plate (chip) 153 1-16-N. Further, the light emitting unit 14 guides the light emitted from the semiconductor laser 150 to the branching device 151 and guides the light distributed by the branching device 151 to the N modulators 152-1 to 152-N. Waveguides 154-1 to 154-N and waveguides 155-1 to 155-N for guiding the light modulated by the modulators 152-1 to 152-N to the optical signal output units 16-1 to 16-N. .

N個の光信号出力部16−1〜16−Nは、2次元に配置されることによってファイバの伝播モードを活用し、より独立性の高い伝播路を利用することが可能となる。各光信号出力部16−1〜16−Nは、たとえば、ミラーなどで構成される。   The N optical signal output units 16-1 to 16-N are two-dimensionally arranged so that the propagation mode of the fiber can be used and a more independent propagation path can be used. Each of the optical signal output units 16-1 to 16-N includes, for example, a mirror.

各光信号出力部16−1〜16−Nは、波長の揃ったN個の光のうちの1つを出力する。すなわち、各光信号出力部16−1〜16−Nは、N個のパラレル信号のうちの対応する1つの信号にしたがって変調されたレーザ光を出力する。たとえば、各光信号出力部16−1〜16−Nは、対応の信号が“0”の場合には、発光強度を強くし、対応の信号が“1”の場合、発光強度を弱くする。N個の光信号出力部16−1〜16−Nは、同期してレーザ光(信号)の出力を行なう。   Each of the optical signal output units 16-1 to 16-N outputs one of N lights having the same wavelength. That is, each of the optical signal output units 16-1 to 16-N outputs laser light modulated according to one corresponding signal among N parallel signals. For example, each of the optical signal output units 16-1 to 16-N increases the emission intensity when the corresponding signal is “0”, and decreases the emission intensity when the corresponding signal is “1”. The N optical signal output units 16-1 to 16-N output laser beams (signals) in synchronization.

レンズ18は、N個の光信号出力部16−1〜16−Nから出力されたレーザ光をマルチモード光ファイバ4のコアへ導く。つまり、N個の光信号出力部16−1〜16−Nは、マルチモード光ファイバ4に一括して光学的に結合されている。   The lens 18 guides the laser beams output from the N optical signal output units 16-1 to 16 -N to the core of the multimode optical fiber 4. That is, the N optical signal output units 16-1 to 16 -N are optically coupled to the multimode optical fiber 4 at once.

マルチモード光ファイバ4は、送信装置2から出力された光を受信装置6へ伝送する。マルチモード光ファイバ4として、具体的には、コアとグラッドの界面のみで屈折率が不連続に変化するステップインデックス・マルチモード光ファイバ、またはコアの屈折率が動径方向に対して二次関数的に連続変化するグレーテッドインデックス・マルチモード光ファイバを用いることができる。また、マルチモード光ファイバ4の材質は、たとえば、石英ガラス、プラスチック、または樹脂などである。また、マルチモード光ファイバ4は、より多数のモードが発生するように、ねじれていたり、あるいは曲がっていたりするものであってもよい。   The multimode optical fiber 4 transmits the light output from the transmission device 2 to the reception device 6. Specifically, the multimode optical fiber 4 is a step index multimode optical fiber in which the refractive index changes discontinuously only at the interface between the core and the grad, or the refractive index of the core is a quadratic function with respect to the radial direction. Graded index multimode optical fiber can be used. The material of the multimode optical fiber 4 is, for example, quartz glass, plastic, or resin. The multimode optical fiber 4 may be twisted or bent so that a larger number of modes are generated.

再び、図1を参照して、受信装置6は、レンズ20と、受光部30と、A/D変換部32と、ウエイト算出部28と、情報信号推定部24と、IFFT部26とを備える。   Referring again to FIG. 1, receiving device 6 includes lens 20, light receiving unit 30, A / D conversion unit 32, weight calculation unit 28, information signal estimation unit 24, and IFFT unit 26. .

受光部30は、マルチモード光ファイバ4を介して伝送された波長の揃ったN個の光を受光する。   The light receiving unit 30 receives N pieces of light having the same wavelength transmitted through the multimode optical fiber 4.

図3は、マルチモード光ファイバ4と、受信装置6におけるレンズ20および受光部30の概観を表わす図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an overview of the multimode optical fiber 4 and the lens 20 and the light receiving unit 30 in the receiving device 6.

図3を参照して、受光部30は、シリコンチップ157上に2次元に配置されたN個のフォトダイオード(受光素子)34−1〜34−Nを含む。   Referring to FIG. 3, light receiving unit 30 includes N photodiodes (light receiving elements) 34-1 to 34-N arranged two-dimensionally on silicon chip 157.

レンズ20は、マルチモード光ファイバ4のコア46から出射される光を受光部30のフォトダイオード34−1〜34−Nに導く。つまり、N個のフォトダイオード(受光素子)34−1〜34−Nは、マルチモード光ファイバ4に一括して光学的に結合されている。   The lens 20 guides the light emitted from the core 46 of the multimode optical fiber 4 to the photodiodes 34-1 to 34-N of the light receiving unit 30. That is, the N photodiodes (light receiving elements) 34-1 to 34-N are optically coupled to the multimode optical fiber 4 at once.

フォトダイオード(受光素子)34−1〜34−Nを2次元に配置することによってファイバの伝播モードを活用し、より独立性の高い伝播路を利用することが可能となり、さらに光信号出力部16−1〜16−Nの配置も2次元とすることによって最大限の伝播路の独立性を得ることができる。   By arranging the photodiodes (light receiving elements) 34-1 to 34-N in a two-dimensional manner, it becomes possible to utilize the propagation mode of the fiber, and to use a more independent propagation path. Further, the optical signal output unit 16 The maximum independence of the propagation path can be obtained by making the arrangement of −1 to 16-N also two-dimensional.

各フォトダイオード34−1〜34−Nは、波長の揃ったN個の光のうちの1つを受光し、受光した光信号をアナログの電気信号に変換して、電気信号線159−1〜159Nを介してA/D変換部32へ出力する。N個のフォトダイオード34−1〜34−Nは、同期して信号の変換を行なう。   Each of the photodiodes 34-1 to 34-N receives one of N lights having the same wavelength, converts the received optical signal into an analog electric signal, and outputs an electric signal line 159-1 to 159-1. The data is output to the A / D converter 32 via 159N. N photodiodes 34-1 to 34-N perform signal conversion in synchronization.

A/D変換部32は、N個のA/D変換器36−1〜36−Nを含む。各A/D変換器36−1〜36−Nは、接続されるフォトダイオード34−1〜34−Nからのアナログ信号をデジタル信号に変換する。   The A / D converter 32 includes N A / D converters 36-1 to 36 -N. Each A / D converter 36-1 to 36-N converts an analog signal from the connected photodiode 34-1 to 34-N into a digital signal.

ウエイト算出部28は、トレーニング時に、A/D変換部32からの信号に基づいて、トレーニング終了後に受信した信号から送信装置2で送信した情報信号を求めるためのウエイトを算出する。   At the time of training, the weight calculation unit 28 calculates a weight for obtaining the information signal transmitted by the transmission device 2 from the signal received after the training based on the signal from the A / D conversion unit 32.

ところで、送信装置2の発光部14に入力される複数の信号sf1,sf2, …,sfNと、受信装置6のA/D変換部32から出力される複数の信号r1,r2,…,rNとの間には、次の式が成立する。 By the way, a plurality of signals sf 1 , sf 2 ,... Sf N input to the light emitting unit 14 of the transmission device 2 and a plurality of signals r 1 , r 2 output from the A / D conversion unit 32 of the reception device 6. ,..., R N , the following equation holds.

R=H×Sf ・・・(1)
ここで、Sf=(sf1,sf2, …,sfNT、R=(r1,r2,…,rNTである。Hを伝播路行列という。たたし、xTはベクトルxの転置を表わす。Sfの各要素は送信信号Sを周波数領域に変換(フーリエ変換)して得られたものであり、マルチモード光ファイバでの伝播路行列を複素数で表現することにより遅延時間(位相遅れ)を含めて伝播路特性を表現することが可能となる。
R = H × Sf (1)
Here, Sf = (sf 1 , sf 2 ,..., Sf N ) T and R = (r 1 , r 2 ,..., R N ) T. H is called a propagation path matrix. Where x T represents the transpose of the vector x. Each element of Sf is obtained by transforming the transmission signal S into the frequency domain (Fourier transform), and includes a delay time (phase delay) by expressing the propagation path matrix in the multimode optical fiber as a complex number. It is possible to express the propagation path characteristics.

次式のように、受信装置6のA/D変換部32から出力される情報信号の受信信号[r1,r2,…,rN]にウエイト行列Wを作用させることによって時間−空間変換(フーリエ変換)後の情報信号の推定値sf′1, sf′2, …, sf′Nを得て、さらに、IFFT部26において空間-時間変換(逆フーリエ変換)を行って、シリアル信号を出力することで、情報信号の推定値s′1,s′2,…,s′Nを求めることができる。 Time-space conversion is performed by applying a weight matrix W to the received signals [r 1 , r 2 ,..., R N ] of the information signal output from the A / D converter 32 of the receiving device 6 as shown in the following equation. Sf ′ 1 , sf ′ 2 ,..., Sf ′ N after (Fourier transform) are obtained, and further, the IFFT unit 26 performs space-time transform (inverse Fourier transform) to obtain the serial signal. By outputting, the estimated values s ′ 1 , s ′ 2 ,..., S ′ N of the information signal can be obtained.

Sf′=W×R ・・・(2)
ただし、R=(r1,r2,…,rNT
Sf′=(sf′1,sf′2, …,sf′NT
式(1)および(2)から、W×HがE(単位行列)となるようなウエイト行列Wを求めれば、Sf′はSfと一致することになる。
Sf ′ = W × R (2)
Where R = (r 1 , r 2 ,..., R N ) T ,
Sf ′ = (sf ′ 1 , sf ′ 2 ,..., Sf ′ N ) T ,
If a weight matrix W such that W × H is E (unit matrix) is obtained from the equations (1) and (2), Sf ′ coincides with Sf.

伝播路行列Hの各要素hijは、トレーニングによって求めるが、たとえば、次のようにして求めることができる。ここでは、N=3の場合を例にして説明する。 Each element h ij of the propagation path matrix H is obtained by training. For example, it can be obtained as follows. Here, a case where N = 3 will be described as an example.

情報信号がsf1=1で、sf2=sf3=0のときには、Sf=(1,0,0)Tとなり、このときのRは、(h11,h21,h31Tとなる。 When the information signal is sf 1 = 1 and sf 2 = sf 3 = 0, Sf = (1, 0, 0) T , and R at this time is (h 11 , h 21 , h 31 ) T. .

情報信号がsf2=1で、sf1=sf3=0のときには、Sf=(0,1,0)Tとなり、このときのRは、(h12,h22,h32Tとなる。 When the information signal is sf 2 = 1 and sf 1 = sf 3 = 0, Sf = (0, 1, 0) T , and R at this time is (h 12 , h 22 , h 32 ) T .

情報信号がsf3=1で、sf2=sf3=0のときには、Sf=(0,0,1)Tとなり、このときのRは、(h13,h23,h33Tとなる。 When the information signal is sf 3 = 1 and sf 2 = sf 3 = 0, Sf = (0,0,1) T , and R at this time becomes (h 13 , h 23 , h 33 ) T. .

上記のようなトレーニングによれば、受信信号の値をそのまま伝播路行列Hの各要素hijの値として用いることができる。 According to the training as described above, the value of the received signal can be used as the value of each element h ij of the propagation path matrix H as it is.

次に、ウエイト算出部28の具体的な構成を説明する。
ウエイト算出部28は、伝播路行列特定部40と、伝播路行列記憶部42と、ウエイト行列計算部44とを備える。
Next, a specific configuration of the weight calculation unit 28 will be described.
The weight calculation unit 28 includes a propagation path matrix specifying unit 40, a propagation path matrix storage unit 42, and a weight matrix calculation unit 44.

伝播路行列特定部40は、第j番目のセットのトレーニング信号に対する信号r1,r2,…,rN中のriを伝播路行列Hの要素hij(i=1〜N)として伝播路行列記憶部42に記憶する。 The propagation path matrix specifying unit 40 propagates r i in the signals r 1 , r 2 ,..., R N for the j-th set of training signals as elements h ij (i = 1 to N) of the propagation path matrix H. Store in the route matrix storage unit 42.

伝播路行列記憶部42は、N行N列の伝播路行列Hの各要素hij(i=1〜N,j=1〜N)の値を記憶する。 The propagation path matrix storage unit 42 stores values of elements h ij (i = 1 to N, j = 1 to N) of the propagation path matrix H of N rows and N columns.

ウエイト行列計算部44は、伝播路行列記憶部42に記憶されている伝播路行列Hの逆行列を計算することによって、N行N列のウエイト行列Wを算出し、ウエイト行列Wの各要素wijの値を、情報信号推定部24の対応する乗算器MUijの一方の入力として供給する。 The weight matrix calculation unit 44 calculates a weight matrix W of N rows and N columns by calculating an inverse matrix of the propagation path matrix H stored in the propagation path matrix storage unit 42, and each element w of the weight matrix W the value of ij, supplied as one input of a corresponding multiplier MU ij information signal estimation unit 24.

情報信号推定部24は、トレーニング終了後に、前述の式(2)に従って、ウエイト行列Wと、受信信号r1,r2,…,rNを用いて情報信号の推定値sf′1,sf′2,…,sf′Nを算出する。 After the training, the information signal estimation unit 24 uses the weight matrix W and the received signals r 1 , r 2 ,..., R N according to the above equation (2) to estimate information signals sf ′ 1 , sf ′. 2 ,..., Sf ′ N is calculated.

図4は、情報信号推定部24の具体的な構成例を表わす図である。
図4を参照して、情報信号推定部24は、N×N個の乗算器MUij(i=1〜N、j=1〜N)と、N個の加算器ADi(i=1〜N)を備える。
FIG. 4 is a diagram illustrating a specific configuration example of the information signal estimation unit 24.
Referring to FIG. 4, the information signal estimation unit 24 includes N × N multipliers MU ij (i = 1 to N, j = 1 to N) and N adders AD i (i = 1 to N). N).

乗算器MUijは、ウエイトwijと、受信信号rjとの積を計算して、積wij×rjを加算器ADiに出力する。 Multiplier MU ij calculates the product of weight w ij and received signal r j and outputs product w ij × r j to adder AD i .

加算器ADiは、wi1×r1+wi2×r2+・・・+wiN×rNを計算して、計算結果を情報信号の推定値s′iとして出力する。 The adder AD i calculates w i1 × r 1 + w i2 × r 2 +... + W iN × r N and outputs the calculation result as an estimated value s ′ i of the information signal.

(送信側のトレーニング処理の手順)
図5は、送信装置2のトレーニング処理の動作手順を表わすフローチャートである。
(Sending training procedure)
FIG. 5 is a flowchart showing the operation procedure of the training process of the transmission apparatus 2.

図5を参照して、まず、トレーニング信号出力部10は、制御変数j=1に設定する(ステップS101)。   Referring to FIG. 5, first, training signal output unit 10 sets control variable j = 1 (step S101).

次に、トレーニング信号出力部10は、シリアルのトレーニング信号s1,s2,…,sj,…,sNを出力する。ただし、たとえばフーリエ変換後にsfj=1、sfk=0(k=1〜N、k≠j)となるように、s1,s2,…,sj,…,sNは選ばれる(ステップS102)。 Next, the training signal output unit 10, a training signal of the serial s 1, s 2, ..., s j, ..., and outputs the s N. However, s 1 , s 2 ,..., S j ,..., S N are selected so that, for example, sf j = 1 and sf k = 0 (k = 1 to N, k ≠ j) after Fourier transform ( Step S102).

次に、FFT部12は、シリアルのトレーニング信号を受けて、N個ごと(s1,s2,…,sj,…,sN)に時間-空間変換(フーリエ変換)を行ない、パラレル信号[sf1,sf2,…,sfj,…,sfN]を出力する(ステップS103)。 Then, FFT unit 12 receives the serial training signal every N (s 1, s 2, ... , s j, ..., s N) in time - performs spatial transformation (Fourier transform), parallel signal [Sf 1 , sf 2 ,..., Sf j ,..., Sf N ] are output (step S103).

次に、第i番目(1≦i≦N)の光信号出力部16−1〜16−Nは、信号sfiの値に応じたレーザ光を出力する(ステップS104)。 Then, the optical signal output section 16-1 to 16-N of the i-th (1 ≦ i ≦ N) outputs a laser beam corresponding to the value of the signal sf i (step S104).

次に、トレーニング信号出力部10は、制御変数jをインクリメントし(ステップS105)、制御変数jがNを超えるときには(ステップS106でYES)、終了し、制御変数jがN以下のときには(ステップS106でNO)、ステップS102に戻る。   Next, the training signal output unit 10 increments the control variable j (step S105), and ends when the control variable j exceeds N (YES in step S106), and ends when the control variable j is N or less (step S106). NO), the process returns to step S102.

(受信側のトレーニング処理の手順)
図6は、受信装置6のトレーニング処理の動作手順を表わすフローチャートである。
(Receiving side training process)
FIG. 6 is a flowchart showing the operation procedure of the training process of the receiving device 6.

図6を参照して、伝播路行列特定部40は、制御変数j=1に設定する(ステップS202)。   Referring to FIG. 6, propagation path matrix specifying unit 40 sets control variable j = 1 (step S202).

次に、各フォトダイオード34−1〜34−Nは、受信した光をアナログの電気信号に変換し、そのフォトダイオード34−1〜34−Nに接続されたA/D変換器36−1〜36−Nは、アナログの電気信号をデジタル信号に変換することによって、受光部30およびA/D変換部32全体で、並列数Nのパラレル信号[r1,r2,…,rN]を出力する(ステップS203)。 Next, each of the photodiodes 34-1 to 34-N converts the received light into an analog electrical signal, and the A / D converters 36-1 to 36-1 connected to the photodiodes 34-1 to 34-N. 36-N converts parallel electric signals [r 1 , r 2 ,..., R N ] of the parallel number N in the entire light receiving unit 30 and the A / D conversion unit 32 by converting analog electric signals into digital signals. Output (step S203).

伝播路行列特定部40は、r1,r2,…,rN中のriを伝播路行列Hの要素hij(i=1〜N)として伝播路行列記憶部42に記憶する(ステップS204)。 The propagation path matrix specifying unit 40 stores r i in r 1 , r 2 ,..., R N as elements h ij (i = 1 to N) of the propagation path matrix H in the propagation path matrix storage unit 42 (steps). S204).

次に、伝播路行列特定部40は、制御変数jをインクリメントし(ステップS206)、制御変数jがNを超えるときには(ステップS206でYES)、ステップS207に進み、制御変数jがN以下のときには(ステップS206でNO)、ステップS203に戻る。   Next, the propagation path matrix specifying unit 40 increments the control variable j (step S206). When the control variable j exceeds N (YES in step S206), the process proceeds to step S207. When the control variable j is N or less, (NO in step S206), the process returns to step S203.

次に、ウエイト行列計算部44は、伝播路行列記憶部42に記憶されているhij(i=1〜N,j=1〜N)を伝播路行列Hの各要素として用いて、伝播路行列Hの逆行列であるウエイト行列Wを計算する(ステップS207)。 Next, the weight matrix calculation unit 44 uses h ij (i = 1 to N, j = 1 to N) stored in the propagation channel matrix storage unit 42 as each element of the propagation channel matrix H, and propagates the propagation channel. A weight matrix W that is an inverse matrix of the matrix H is calculated (step S207).

次に、ウエイト行列計算部44は、計算結果であるウエイト行列Wの各要素wijを情報信号推定部24の対応する乗算器に供給する(ステップS208)。 Next, the weight matrix calculation unit 44 supplies each element w ij of the weight matrix W as a calculation result to the corresponding multiplier of the information signal estimation unit 24 (step S208).

(送信側の情報信号の送信処理の手順)
図7は、送信装置2の情報信号の送信処理の動作手順を表わすフローチャートである。
(Transmission side information signal transmission processing procedure)
FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of information signal transmission processing of the transmission apparatus 2.

図7を参照して、まず、情報信号出力部8は、シリアルの情報信号系列s1,s2,…,sNを出力する(ステップS301)。 Referring to FIG. 7, first, information signal output unit 8 outputs serial information signal sequences s 1 , s 2 ,..., S N (step S301).

次に、FFT部12は、シリアルの情報信号系列(s1,s2,…,sN)を受けて、時間-空間変換(フーリエ変換)を行ない、パラレル信号[sf1, sf2, …, sfN]を出力する(ステップS302)。 Next, the FFT unit 12 receives a serial information signal sequence (s 1 , s 2 ,..., S N ), performs time-space conversion (Fourier transform), and performs parallel signals [sf 1 , sf 2 ,. , sf N ] is output (step S302).

次に、第i番目(1≦i≦N)の光信号出力部16−1〜16−Nは、信号sfiの値に応じたレーザ光を出力する(ステップS303)。 Then, the optical signal output section 16-1 to 16-N of the i-th (1 ≦ i ≦ N) outputs a laser beam corresponding to the value of the signal sf i (step S303).

(受信側の情報信号の推定処理の手順)
図8は、受信装置6の情報信号の推定処理の動作手順を表わすフローチャートである。
(Reception side information signal estimation processing procedure)
FIG. 8 is a flowchart showing the operation procedure of the information signal estimation process of receiving apparatus 6.

図8を参照して、各フォトダイオード34−1〜34−Nは、受信した光をアナログの電気信号に変換し、そのフォトダイオード34−1〜34−Nに接続されたA/D変換器36−1〜36−Nは、アナログの電気信号をデジタル信号に変換することによって、受光部30およびA/D変換部32全体で、並列数Nのパラレル信号[r1,r2,…,rN]を出力する(ステップS401)。 Referring to FIG. 8, each of the photodiodes 34-1 to 34-N converts the received light into an analog electrical signal, and an A / D converter connected to the photodiodes 34-1 to 34-N. 36-1 to 36 -N convert analog electric signals into digital signals, so that the entire number of parallel signals [r 1 , r 2 ,. r N ] is output (step S401).

次に、情報信号推定部24は、A/D変換部32から出力されるパラレル信号[r1,r2,…,rN]と、ウエイト行列計算部44から出力されるウエイトw11、w12、・・・、wNNとを用いて、式(2)に従って、パラレルの情報信号の推定値[sf′1,sf′2,…,sf′N]を算出する(ステップS402)。 Next, the information signal estimation unit 24 outputs the parallel signals [r 1 , r 2 ,..., R N ] output from the A / D conversion unit 32 and the weights w 11 and w output from the weight matrix calculation unit 44. 12 ,..., W NN are used to calculate estimated values [sf ′ 1 , sf ′ 2 ,..., Sf ′ N ] of parallel information signals according to the equation (2) (step S 402).

次に、IFFT部26は、情報信号推定部24からパラレル信号[sf′1,sf′2,…,sf′N]を受けて、空間-時間変換(逆フーリエ変換)を行ない、、シリアル系列s′1,s′2,…,s′Nを出力する(ステップS403)。 Next, the IFFT unit 26 receives the parallel signals [sf ′ 1 , sf ′ 2 ,..., Sf ′ N ] from the information signal estimation unit 24 and performs space-time conversion (inverse Fourier transform) to obtain a serial sequence. s ′ 1 , s ′ 2 ,..., s ′ N are output (step S403).

以上のように、本発明の実施形態の光伝送システムによれば、複数の光信号出力部(光源)と、複数のフォトダイオードと、径の大きいマルチモード光ファイバを用いることによって、無線通信で用いられているMIMO方式を、光通信にも適用することができる。マルチモード光ファイバを用いるので、光ファイバ同士の接続、および光ファイバと機器との接続を容易にすることができ、仮に不完全な接続によって一部の伝播モードが途絶しても伝送が完全に遮断することを免れることができる。また、複数の信号が並列して伝送されるので、高価な部品を必要とせずに、高速な光伝送を実現することができる。   As described above, according to the optical transmission system of the embodiment of the present invention, by using a plurality of optical signal output units (light sources), a plurality of photodiodes, and a multimode optical fiber having a large diameter, wireless communication is possible. The used MIMO scheme can also be applied to optical communication. Since multimode optical fiber is used, the connection between optical fibers and the connection between optical fiber and equipment can be facilitated, and even if some propagation modes are interrupted due to incomplete connection, transmission is completely completed. You can avoid being blocked. In addition, since a plurality of signals are transmitted in parallel, high-speed optical transmission can be realized without requiring expensive parts.

さらに、複数個の光信号出力部およびフォトダイオードが、1つのチップ上に2次元に配置されるので、同一の特性を有する複数の光信号出力部およびフォトダイオードを容易に製造することができる。   Furthermore, since a plurality of optical signal output units and photodiodes are two-dimensionally arranged on one chip, a plurality of optical signal output units and photodiodes having the same characteristics can be easily manufactured.

(変形例)
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例を含む。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes, for example, the following modifications.

(1) 光源
本発明の実施形態では、発光部は、1つの半導体レーザとN個の光信号出力部(光源)を備える構成としたが、これに限定するものはない。発光部は、同一の波長の光を出力するN個の半導体レーザ(光源)が、半導体チップ上に2次元に配置されるものであってもよい。
(1) Light Source In the embodiment of the present invention, the light emitting unit is configured to include one semiconductor laser and N optical signal output units (light sources), but the present invention is not limited to this. The light emitting unit may be configured such that N semiconductor lasers (light sources) that output light of the same wavelength are two-dimensionally arranged on a semiconductor chip.

(2) 発光部のシリコン板(チップ)
本発明の実施形態では、N個の光信号出力部は、シリコン板(チップ)上に2次元に配置されるものとしたが、これに限定されるものではない。たとえば、光信号出力部が、ガラス板、またはポリマー板上に2次元に配置されるものであってもよい。
(2) Silicon plate (chip) for light emitting part
In the embodiment of the present invention, the N optical signal output units are two-dimensionally arranged on the silicon plate (chip), but the present invention is not limited to this. For example, the optical signal output unit may be two-dimensionally arranged on a glass plate or a polymer plate.

(3) 分岐
本発明の実施形態では、光信号出力部(光源)およびフォトダイオードが、1つのチップ上の2次元に配置されるものとしたが、これに限定するものではない。たとえば、マルチモード光ファイバをある箇所で分岐させ、分岐した末端のそれぞれに1つまたは複数個の光源(半導体レーザまたは光信号出力部)またはフォトダイオードを配置するものとしてもよい。
(3) Branching In the embodiment of the present invention, the optical signal output unit (light source) and the photodiode are two-dimensionally arranged on one chip. However, the present invention is not limited to this. For example, a multi-mode optical fiber may be branched at a certain location, and one or a plurality of light sources (semiconductor laser or optical signal output unit) or photodiodes may be arranged at each branched end.

図9は、光伝送システムの変形例を表わす図である。
図9を参照して、この光伝送システムは、マルチモード光ファイバが光分岐/結合器64、66で分岐・結合されている。光分岐/結合器64で分岐されたマルチモード光ファイバ52、54、56の末端に、それぞれ送信装置68、70、72が接続される。光分岐/結合器66で分岐されたマルチモード光ファイバ58、60、62の末端に、それぞれ受信装置74、76、78が接続される。
FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the optical transmission system.
Referring to FIG. 9, in this optical transmission system, a multimode optical fiber is branched and coupled by optical splitter / couplers 64 and 66. Transmitters 68, 70, and 72 are connected to the ends of the multimode optical fibers 52, 54, and 56 branched by the optical splitter / coupler 64, respectively. Receiving devices 74, 76, and 78 are connected to the ends of the multimode optical fibers 58, 60, and 62 branched by the optical splitter / coupler 66, respectively.

送信装置68、70、72は、それぞれ1つの光源80、82、84を備え、各受信装置74、76、78は、それぞれ1つのフォトダイオード86、88、90を備える。   Each of the transmitting devices 68, 70, 72 includes one light source 80, 82, 84, and each of the receiving devices 74, 76, 78 includes one photodiode 86, 88, 90, respectively.

送信装置68、70、72どうしは、無線または有線の電気回線で接続されており、協働して信号の送信を行なう。送信装置68は、信号s1に応じたレーザ光をマルチモード光ファイバ52へ出力する。同様に、送信装置70は、信号s2に応じたレーザ光をマルチモード光ファイバ54へ出力する。同様に、送信装置72は、信号s3に応じたレーザ光をマルチモード光ファイバ56へ出力する。 The transmission devices 68, 70, 72 are connected to each other by a wireless or wired electric line, and transmit signals in cooperation. The transmitter 68 outputs laser light corresponding to the signal s 1 to the multimode optical fiber 52. Similarly, the transmitter 70 outputs laser light corresponding to the signal s 2 to the multimode optical fiber 54. Similarly, the transmitter 72 outputs a laser beam corresponding to the signal s 3 to the multimode optical fiber 56.

受信装置74は、マルチモード光ファイバ58からのレーザ光に基づいて、受信信号r1を生成する。受信装置76は、マルチモード光ファイバ60からのレーザ光に基づいて、受信信号r2を生成する。受信装置78は、マルチモード光ファイバ62からのレーザ光に基づいて、受信信号r3を生成する。 The receiving device 74 generates a received signal r 1 based on the laser light from the multimode optical fiber 58. The receiving device 76 generates a reception signal r 2 based on the laser light from the multimode optical fiber 60. The reception device 78 generates a reception signal r 3 based on the laser light from the multimode optical fiber 62.

受信装置74、76、78どうしは、無線または有線の電気回線で接続されており、協働して、受信信号r1,r2,r3を用いて、ウエイトの算出および情報信号の推定を行なう。 The receiving devices 74, 76, and 78 are connected to each other by a wireless or wired electric line, and cooperate to calculate the weight and estimate the information signal by using the received signals r 1 , r 2 , and r 3. Do.

(4) 光信号出力部の数、フォトダイオードの数、ウエイトの算出、情報信号の推定
本発明の実施形態では、光信号出力部の数とフォトダイオードの数は同一としたが、これに限定するものではなく、相違するものであってもよい。また、本発明の実施形態で説明したウエイトの算出および情報信号の推定は一例であって、これに限定するものではなく、その他の方法を用いてもよい。
(4) Number of optical signal output units, number of photodiodes, calculation of weight, estimation of information signal In the embodiment of the present invention, the number of optical signal output units and the number of photodiodes are the same, but this is not limitative. It may be different, not. Further, the weight calculation and information signal estimation described in the embodiment of the present invention are merely examples, and the present invention is not limited to this, and other methods may be used.

(5) PLC(Planar Lightwave Circuit)
また、マルチモード光ファイバと発光部および受光部の接続方法については実施の形態で説明したような空間による結合に限定するものではない。
(5) PLC (Planar Lightwave Circuit)
Further, the connection method between the multimode optical fiber, the light emitting unit, and the light receiving unit is not limited to the coupling by the space as described in the embodiment.

図10は、送信装置における変形例の発光部194およびレンズ18と、マルチモード光ファイバ4の概観を表わす図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating an overview of the light emitting unit 194 and the lens 18 and the multimode optical fiber 4 according to a modification of the transmission device.

図10を参照して、発光部194は、波長の揃ったN個の光を出力する平面光波回路192を含む。   Referring to FIG. 10, light emitting unit 194 includes a planar lightwave circuit 192 that outputs N pieces of light having the same wavelength.

平面光回路192には、半導体レーザ250と、半導体レーザ250から発せられた光をN個に分配する分岐器258と、それぞれの分配された光を信号sf1, sf2, sf3, …, sfNに従って変調するN個の変調器252−1〜252−Nと、N個の変調された光を結合する結合器257とを含む。 The planar optical circuit 192 includes a semiconductor laser 250, a branching device 258 that distributes the light emitted from the semiconductor laser 250 into N pieces, and the distributed light as signals sf 1 , sf 2 , sf 3 ,. N modulators 252-1 to 252-N that modulate according to sf N and a combiner 257 that combines the N modulated lights.

さらに、平面光波回路192は、半導体レーザ250から発せられた光を分岐器258に導く導波路182と、分岐器258で分配された光をN個の変調器252−1〜252−Nに導く導波路251−1〜251−Nと、変調器252−1〜252−Nで変調された光を結合器257に導く導波路253−1〜253−Nと、結合器257で結合された光を伝送する導波路254とを含む。   Further, the planar lightwave circuit 192 guides the light emitted from the semiconductor laser 250 to the branching device 258 and the light distributed by the branching device 258 to the N modulators 252-1 to 252-N. Waves 251-1 to 251-N, waveguides 253-1 to 253-N that guide light modulated by the modulators 252-1 to 252-N to the coupler 257, and light coupled by the coupler 257 And a waveguide 254 for transmitting.

レンズ18は、平面光波回路192の導波路254の端部から出力されたレーザ光をマルチモード光ファイバ4のコアへ導く。つまり、平面光波回路192は、マルチモード光ファイバ4に光学的に結合されている。   The lens 18 guides the laser light output from the end of the waveguide 254 of the planar lightwave circuit 192 to the core of the multimode optical fiber 4. That is, the planar lightwave circuit 192 is optically coupled to the multimode optical fiber 4.

図11は、マルチモード光ファイバ4と、受信装置におけるレンズ20および変形例の受光部230の概観を表わす図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating an overview of the multimode optical fiber 4, the lens 20 in the receiving apparatus, and the light receiving unit 230 of the modification.

図11を参照して、受光部230は、平面光波回路232を含む。
平面光波回路232は、N個のフォトダイオード(受光素子)234−1〜234−Nを含む。
Referring to FIG. 11, light receiving unit 230 includes a planar lightwave circuit 232.
The planar lightwave circuit 232 includes N photodiodes (light receiving elements) 234-1 to 234-N.

平面光波回路232は、さらに、レンズ20から出射された波長の揃ったN個の光を導く導波路235と、導波路235で伝送された光をN個に分配する分岐器237と、分岐器237で分配されたN個の光をフォトダイオード(受光素子)234−1〜234−Nに導く導波路239−1〜239−Nとを含む。   The planar lightwave circuit 232 further includes a waveguide 235 that guides N light having a uniform wavelength emitted from the lens 20, a branching device 237 that distributes the light transmitted through the waveguide 235 into N, and a branching device. And waveguides 239-1 to 239 -N that guide the N lights distributed by 237 to photodiodes (light receiving elements) 234-1 to 234 -N.

レンズ20は、マルチモード光ファイバ4のコア46から出射される光を、導波路235、分岐器237、および導波路239−1〜239−Nを介してフォトダイオード234−1〜234−Nに導く。つまり、N個のフォトダイオード(受光素子)234−1〜234−Nは、マルチモード光ファイバ4に一括して光学的に結合されている。   The lens 20 transmits light emitted from the core 46 of the multimode optical fiber 4 to the photodiodes 234-1 to 234-N via the waveguide 235, the branching device 237, and the waveguides 239-1 to 239-N. Lead. That is, N photodiodes (light receiving elements) 234-1 to 234-N are optically coupled to the multimode optical fiber 4 at once.

各フォトダイオード234−1〜234−Nは、波長の揃ったN個の光のうちの1つを受光し、受光した光信号をアナログの電気信号に変換して、電気信号線159−1〜159Nを介してA/D変換部32へ出力する。N個のフォトダイオード234−1〜234−Nは、同期して信号の変換を行なう。   Each of the photodiodes 234-1 to 234 -N receives one of the N lights having the same wavelength, converts the received light signal into an analog electric signal, and outputs an electric signal line 159-1. The data is output to the A / D converter 32 via 159N. N photodiodes 234-1 to 234-N perform signal conversion in synchronization.

以上のようなPLC上で合分配を行うことによって、空間結合の困難を緩和することができ、コスト低減・歩留まり向上が期待できる。   By performing joint distribution on the PLC as described above, difficulty in spatial coupling can be alleviated, and cost reduction and yield improvement can be expected.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施形態の光伝送システムの構成図である。It is a block diagram of the optical transmission system of embodiment of this invention. 送信装置における発光部およびレンズと、マルチモード光ファイバの概観を表わす図である。It is a figure showing the general view of the light emission part and lens in a transmitter, and a multimode optical fiber. マルチモード光ファイバと、受信装置におけるレンズおよび受光部の概観を表わす図である。It is a figure showing the general appearance of the lens in a multimode optical fiber, a receiver, and a light-receiving part. 情報信号推定部の具体的な構成例を表わす図である。It is a figure showing the specific structural example of an information signal estimation part. 送信装置のトレーニング処理の動作手順を表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of the training process of a transmitter. 受信装置のトレーニング処理の動作手順を表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of the training process of a receiver. 送信装置の情報信号の送信処理の動作手順を表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of the transmission process of the information signal of a transmitter. 受信装置の情報信号の推定処理の動作手順を表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of the estimation process of the information signal of a receiver. 光伝送システムの変形例を表わす図である。It is a figure showing the modification of an optical transmission system. 送信装置における変形例の発光部およびレンズと、マルチモード光ファイバの概観を表わす図である。It is a figure showing the general view of the light emission part and lens of a modification in a transmitter, and a multimode optical fiber. マルチモード光ファイバと、受信装置におけるレンズおよび変形例の受光部の概観を表わす図である。It is a figure showing the general view of the multimode optical fiber, the lens in a receiver, and the light-receiving part of a modification.

符号の説明Explanation of symbols

2,68,70,72 送信装置、4,50,52,54,56,58,60,62 マルチモード光ファイバ、6,74,76,78 受信装置、8 情報信号出力部、10 トレーニング信号出力部、12 FFT部、14,194 発光部、16−1〜16−N 光信号出力部(光源)、80,82,84 光源、18,20 レンズ、24 情報信号推定部、38 IFFT部、28 ウエイト算出部、30,230 受光部、32 A/D変換部、34−1〜34−N,86,88,90,234−1〜234−N フォトダイオード、36−1〜36−N A/D変換器、40 伝播路行列特定部、42 伝播路行列記憶部、44 ウエイト行列計算部、46 コア、MU11〜MUNN 乗算器、AD11〜ADNN 加算器 64,66 光分岐・結合器、150,250 半導体レーザ、151,237,258 分岐器、152−1〜151−N,252−1〜252−N 変調器、153 シリコン板(チップ)、157 シリコンチップ、154−1〜154−N,155−1〜155−N,181,182,251−1〜251−N,235,239−1〜239−N,253−1〜253−N,254 導波路、159−1〜159−N 電気信号線、192,232 平面光波回路、257 結合器。 2, 68, 70, 72 Transmitter, 4, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62 Multimode optical fiber, 6, 74, 76, 78 Receiver, 8 Information signal output unit, 10 Training signal output Unit, 12 FFT unit, 14,194 light emitting unit, 16-1 to 16-N optical signal output unit (light source), 80, 82, 84 light source, 18, 20 lens, 24 information signal estimation unit, 38 IFFT unit, 28 Weight calculation unit, 30, 230 light receiving unit, 32 A / D conversion unit, 34-1 to 34-N, 86, 88, 90, 234-1 to 234-N photodiode, 36-1 to 36-NA / D converter, 40 propagation path matrix specifying section, 42 propagation path matrix storage section, 44 weight matrix calculation section, 46 core, MU 11 to MU NN multiplier, AD 11 to AD NN adder 64, 66 optical branching / combining unit 150, 25 0 semiconductor laser, 151, 237, 258 branching device, 152-1 to 151-N, 252-1 to 252-N modulator, 153 silicon plate (chip), 157 silicon chip, 154-1 to 154-N, 155 -1 to 155-N, 181, 182, 251-1 to 251-N, 235, 239-1 to 239-N, 253-1 to 253-N, 254 waveguide, 159-1 to 159-N electrical signal Line, 192, 232 Planar lightwave circuit, 257 coupler.

Claims (5)

送信装置と受信装置とがマルチモード光ファイバで接続された光伝送システムであって、
前記送信装置は、
波長の揃った複数個の光を出力する発光部を備え、
前記複数個の光は、トレーニング時に、予め定められたパターンによって変調され、
前記受信装置は、
前記マルチモード光ファイバを介して伝送された前記複数個の光を受光する受光部と、
トレーニング時に、前記受光部で受信した信号に基づいて、トレーニング終了後に受信した信号から前記送信装置で送信した信号を求めるためのウエイトを算出するウエイト算出部と、
トレーニング終了後に、前記算出したウエイトに従って、前記受光部で受信した信号から前記送信装置で送信した信号を推定する推定部とを備えた光伝送システム。
An optical transmission system in which a transmission device and a reception device are connected by a multimode optical fiber,
The transmitter is
Equipped with a light emitting unit that outputs a plurality of light with a uniform wavelength,
The plurality of lights are modulated by a predetermined pattern during training,
The receiving device is:
A light receiving unit for receiving the plurality of lights transmitted through the multimode optical fiber;
Based on the signal received by the light receiving unit during training, a weight calculating unit that calculates a weight for obtaining a signal transmitted by the transmitting device from a signal received after the end of training,
An optical transmission system comprising: an estimation unit that estimates a signal transmitted by the transmission device from a signal received by the light receiving unit according to the calculated weight after the end of training.
前記発光部は、複数個の光源を含み、
各光源は、前記波長の揃った複数個の光のうちの1つを出力し、
前記複数個の光源は、2次元に配置され、かつ前記マルチモード光ファイバに一括して光学的に結合されている、請求項1記載の光伝送システム。
The light emitting unit includes a plurality of light sources,
Each light source outputs one of a plurality of lights having the same wavelength,
The optical transmission system according to claim 1, wherein the plurality of light sources are two-dimensionally arranged and optically coupled to the multimode optical fiber at once.
前記受光部は、複数個の受光素子を含み、
各受光素子は、前記波長の揃った複数個の光のうちの1つを受光し、
前記複数個の受光素子は、2次元に配置され、かつ前記マルチモード光ファイバに一括して光学的に結合されている、請求項1または2に記載の光伝送システム。
The light receiving unit includes a plurality of light receiving elements,
Each light receiving element receives one of a plurality of lights having the same wavelength,
The optical transmission system according to claim 1, wherein the plurality of light receiving elements are two-dimensionally arranged and optically coupled to the multimode optical fiber at a time.
前記発光部は、第1の平面光波回路を含み、
前記第1の平面光波回路は、前記波長の揃った複数個の光を出力し、
前記第1の平面光波回路と、前記マルチモード光ファイバとが光学的に結合されている、請求項1または3記載の光伝送システム。
The light emitting unit includes a first planar lightwave circuit,
The first planar lightwave circuit outputs a plurality of lights having the same wavelength,
The optical transmission system according to claim 1 or 3, wherein the first planar lightwave circuit and the multimode optical fiber are optically coupled.
前記受光部は、第2の平面光波回路を含み、
前記第2の平面光波回路は、各々が前記波長の揃った複数個の光のうちの1つを受光する受光素子を複数個含み、
前記複数個の受光素子は、前記マルチモード光ファイバに一括して光学的に結合されている、請求項1、2または4記載の光伝送システム。
The light receiving unit includes a second planar lightwave circuit,
The second planar lightwave circuit includes a plurality of light receiving elements that each receive one of the plurality of lights having the same wavelength,
5. The optical transmission system according to claim 1, wherein the plurality of light receiving elements are optically coupled to the multimode optical fiber at a time.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011004836A1 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 株式会社フジクラ Optical fiber communication system
JP2012160782A (en) * 2011-01-28 2012-08-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multimode light transmission system and method
JP2012227765A (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber transmission system and optical receiver
JP2012227764A (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber transmission system and optical reception apparatus
JP2012227763A (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber transmission system and optical receiver
JP2013526137A (en) * 2010-04-05 2013-06-20 アルカテル−ルーセント Multimode optical communication
JP2014509411A (en) * 2011-02-24 2014-04-17 オーエフエス ファイテル,エルエルシー Step index, minority mode fiber design for spatial multiplexing
JP2017175561A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 Kddi株式会社 Reception device for receiving mode multiplexed optical signal, and measurement method for relative delay of optical signal in the reception device
JP2019057839A (en) * 2017-09-21 2019-04-11 Kddi株式会社 Measurement apparatus for mode multiplexed optical signal, optical receiver, and program
JP2019068212A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 Kddi株式会社 Optical receiver and program for mode multiplexing optical communication system

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8718468B2 (en) 2009-07-08 2014-05-06 Fujikura Ltd. Optical fiber communication system
WO2011004836A1 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 株式会社フジクラ Optical fiber communication system
JP5281161B2 (en) * 2009-07-08 2013-09-04 株式会社フジクラ Optical fiber communication system
KR101492314B1 (en) * 2010-04-05 2015-02-11 알까뗄 루슨트 Multimode optical communication
JP2013526137A (en) * 2010-04-05 2013-06-20 アルカテル−ルーセント Multimode optical communication
JP2012160782A (en) * 2011-01-28 2012-08-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multimode light transmission system and method
JP2014509410A (en) * 2011-02-24 2014-04-17 オーエフエス ファイテル,エルエルシー Graded index, minority mode fiber design for spatial multiplexing
JP2014509411A (en) * 2011-02-24 2014-04-17 オーエフエス ファイテル,エルエルシー Step index, minority mode fiber design for spatial multiplexing
JP2012227763A (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber transmission system and optical receiver
JP2012227764A (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber transmission system and optical reception apparatus
JP2012227765A (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber transmission system and optical receiver
JP2017175561A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 Kddi株式会社 Reception device for receiving mode multiplexed optical signal, and measurement method for relative delay of optical signal in the reception device
JP2019057839A (en) * 2017-09-21 2019-04-11 Kddi株式会社 Measurement apparatus for mode multiplexed optical signal, optical receiver, and program
JP2019068212A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 Kddi株式会社 Optical receiver and program for mode multiplexing optical communication system

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