JP2010136146A - Optical receiving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のサブキャリアを用いる光通信システムの光受信装置に関する。 The present invention relates to an optical receiver of an optical communication system using a plurality of subcarriers.
現在、40Gb/sの光伝送システムが実用化されており、100Gb/sのシステムが検討されている(例えば、非特許文献1参照。)。 Currently, a 40 Gb / s optical transmission system has been put into practical use, and a 100 Gb / s system has been studied (for example, see Non-Patent Document 1).
非特許文献1によると、送信側において、マッハツェンダ変調器(MZM)は、レーザダイオードが生成した連続光から2つのサブキャリアを生成し、マッハツェンダ干渉計を利用したフィルタ(MZI)が2つのサブキャリアを分離して、それぞれを、変調速度が25GBaudの差動四相位相偏移変調(DQPSK)変調器に出力し、各DQPSK変調器の出力を合波することで、100Gb/sの光信号を得ている。
According to Non-Patent
また、受信側においては分散補償後、マッハツェンダ遅延干渉計(MZDI)とMZMによる光ゲートで構成される離散フーリエ変換回路(例えば、非特許文献2、参照。)を用いて受信光信号を復調している。 On the receiving side, after dispersion compensation, the received optical signal is demodulated using a discrete Fourier transform circuit (for example, see Non-Patent Document 2) including a Mach-Zehnder delay interferometer (MZDI) and an optical gate formed by MZM. ing.
本発明は、100Gb/sの光伝送システムにも適用可能であり、従来技術より、必要な光部品を削減できる光受信装置を提供することを目的とする。また、従来技術より、受信及び復調処理における誤りの発生を抑えることができる光受信装置を提供することも目的とする。 The present invention is applicable to an optical transmission system of 100 Gb / s, and an object of the present invention is to provide an optical receiver capable of reducing necessary optical components from the prior art. It is another object of the present invention to provide an optical receiver that can suppress the occurrence of errors in reception and demodulation processing from the prior art.
本発明における光受信装置によれば、
光送信装置からの複数のサブキャリアを含む送信光信号を受信する装置であって、局発光生成のためのレーザダイオードと、受信手段とを備えており、前記受信手段は、局発光を用いて送信光信号をコヒーレント受信し、同相及び直交の光信号を出力する第1の手段と、第1の手段が出力する光信号を電気信号に変換して出力する第2の手段と、第2の手段の出力をデジタル信号に変換する第3の手段と、デジタル変換後の同相及び直交信号に対して分散補償を行う第4の手段と、分散補償後の同相及び直交信号のフーリエ変換処理を行う第5の手段とを備えていることを特徴とする。
According to the optical receiver of the present invention,
An apparatus for receiving a transmission optical signal including a plurality of subcarriers from an optical transmission apparatus, comprising a laser diode for generating local light and a receiving means, wherein the receiving means uses local light A first means for coherently receiving a transmission optical signal and outputting in-phase and quadrature optical signals; a second means for converting an optical signal output from the first means into an electrical signal; and a second means Third means for converting the output of the means into a digital signal, fourth means for performing dispersion compensation on the in-phase and quadrature signals after digital conversion, and Fourier transform processing of the in-phase and quadrature signals after dispersion compensation And a fifth means.
本発明の光受信装置における他の実施形態によれば、
受信手段を複数有し、レーザダイオードが出力する連続光から、各受信手段に入力する局発光を生成する手段を、更に、備えていることも好ましい。
According to another embodiment of the optical receiver of the present invention,
It is also preferable to further include means for generating local light to be input to each receiving means from continuous light output from the laser diode.
また、本発明の光受信装置における他の実施形態によれば、
受信手段は、第5の手段の出力信号の偏波モード分散補償を行う第6の手段を、更に、備えていることも好ましい。
According to another embodiment of the optical receiver of the present invention,
The receiving means preferably further comprises sixth means for performing polarization mode dispersion compensation of the output signal of the fifth means.
コヒーレント受信処理と、デジタル信号変換後に実施する補償処理により、従来技術より使用する光部品の数を抑え、かつ、誤りの発生を抑えた光伝送システムを可能にする。特に、デジタル変換後に偏波モード分散補償を行うことで偏波多重を使用するシステムに有利である。 The coherent reception process and the compensation process performed after digital signal conversion enable an optical transmission system in which the number of optical components used compared to the prior art is reduced and errors are suppressed. In particular, it is advantageous for a system using polarization multiplexing by performing polarization mode dispersion compensation after digital conversion.
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。なお、以下では、2つのサブキャリアを使用したシステムにて説明を行うが、3つ以上のサブキャリアを使用することも当然に可能である。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following, a system using two subcarriers will be described, but it is naturally possible to use three or more subcarriers.
図1は、本発明の光伝送システムで使用する光送信装置のブロック図である。図1によると、光送信装置は、レーザダイオード81と、マッハツェンダ変調器82と、分波器83と、DQPSK変調器84及び85と、合波器86とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram of an optical transmitter used in the optical transmission system of the present invention. According to FIG. 1, the optical transmission apparatus includes a
レーザダイオード81は所定波長の連続光を生成し、マッハツェンダ変調器82は、連続光を位相変調することにより2つのサブキャリアを含む信号を生成し、分波器83は、マッハツェンダ変調器2の出力光信号から、各サブキャリアを取り出して、それぞれ、DQPSK変調器84と85に出力する。DQPSK変調器84及び85は、それぞれ、入力サブキャリアをDQPSK変調して出力し、合波器86は、DQPSK変調器84と85からの光信号を合波して出力する。
The
例えば、DQPSK変調器84及び85での変調速度を25Gbaudとすると、100Gb/sの伝送速度を得ることができる。
For example, if the modulation rate at the
図2は、本発明の第1実施形態における光受信装置のブロック図である。図2によると、光受信装置は、レーザダイオード1と、受信部2とを有し、受信部2は、90度ハイブリッド20と、光電気変換器(PD)31及び32と、アナログデジタル変換器(ADC)41及び42と、補償回路50と、フーリエ変換器(FFT)60と、補償回路70を備えている。なお、本実施形態は、光電気変換器31及び32の帯域が、受信する光信号の周波数帯域、つまり、全サブキャリアを含む帯域を処理できる場合に使用可能である。
FIG. 2 is a block diagram of the optical receiver according to the first embodiment of the present invention. According to FIG. 2, the optical receiver includes a
受信部2は、レーザダイオード1からの局発光により、光送信装置からの光信号のコヒーレント受信を行う。具体的には、90度ハイブリッド2は、局発光と、光送信装置からの光信号を入力して、同相(I)及び直交(Q)光信号を出力する。光電気変換器31及び32は、それぞれ、同相及び直交光信号を、電気信号に変換し、アナログデジタル変換器41及び42は、それぞれ、同相及び直交信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。
The receiving unit 2 performs coherent reception of an optical signal from the optical transmission device by local light from the
補償回路50は、デジタル化された同相及び直交信号に対して、光伝送路にて加えられた波長分散等の補償を行うFIRフィルタであり、フーリエ変換器60は、分散補償後の信号をフーリエ変換し、フーリエ変換後の信号は、必要に応じて、補償回路70により補償されて復号される。補償回路70は、例えば、トレーニング信号を使用することにより、あるいは、Blind Optimization Algorithmを用いて信号の補償を行う。補償回路70により、偏波モード分散(PMD:Polarization Mode Dispersion)の補償も可能であり、よって、偏波多重(PDM:Polarization Division Multiplexing)使用時における信号劣化を効率的に抑えることができる。
The
図3は、本発明の第2実施形態における光受信装置のブロック図である。図3によると、光受信装置は、レーザダイオード1と、マッハツェンダ変調器3と、分波器4と、各サブキャリアに対応する受信部2とを有する。なお、受信部2の機能ブロックは、図2に示すものと同じである。本実施形態において、マッハツェンダ変調器3は、図1に示す光送信装置と同じく、レーザダイオード1が生成する連続光を位相変調して、受信部2と同じ数の局発光を含む信号を生成し、分波器4は、マッハツェンダ変調器3が出力する、それぞれが異なる周波数である複数の局発光を含む光信号を分波し、各局発光を受信部2に出力し、受信部2は、対象とするサブキャリに対して第1実施形態にて説明したのと同じ処理を行う。
FIG. 3 is a block diagram of an optical receiver according to the second embodiment of the present invention. According to FIG. 3, the optical receiver includes a
なお、各受信部2が受信する局発光の周波数は、受信部2の90度ハイブリッド20が出力する光信号の、当該受信部2が処理すべきサブキャリの周波数が、光電気変換器31及び32の周波数帯域内となる値であり、マッハツェンダ変調器3においてレーザダイオード1が出力する連続光を位相変調する電気信号は、各局発光の周波数が、上記条件を満たすように設計される。
The frequency of local light received by each receiver 2 is the subcarrier frequency to be processed by the receiver 2 of the optical signal output from the 90-
以上、コヒーレント受信処理と、デジタル信号変換後に補償回路50及び70で実施する補償処理により、従来技術より使用する光部品の数を抑え、かつ、誤りの発生を抑えた光伝送システムを可能にする。特に、補償回路70における補償処理によりPDMを使用するシステムに有利である。
As described above, the coherent reception process and the compensation process performed by the
なお、図2と図3の中間、すなわち、複数のサブキャリアを処理する受信部2を、複数個、設ける構成であっても良い。 2 or 3, that is, a configuration in which a plurality of receiving units 2 that process a plurality of subcarriers are provided may be employed.
1、81 レーザダイオード
2 受信部
3、82 マッハツェンダ変調器
4、83 分波器
20 90度ハイブリッド
31、32 光電気変換器
41、42 アナログデジタル変換器
50、70 補償回路
60 フーリエ変換器
84、85 DQPSK変調器
86 合波器
DESCRIPTION OF
Claims (3)
局発光生成のためのレーザダイオードと、
受信手段と、
を備えており、
前記受信手段は、
局発光を用いて送信光信号をコヒーレント受信し、同相及び直交の光信号を出力する第1の手段と、
第1の手段が出力する光信号を電気信号に変換して出力する第2の手段と、
第2の手段の出力をデジタル信号に変換する第3の手段と、
デジタル変換後の同相及び直交信号に対して分散補償を行う第4の手段と、
分散補償後の同相及び直交信号のフーリエ変換処理を行う第5の手段と、
を備えている受信装置。 An apparatus for receiving a transmission optical signal including a plurality of subcarriers from an optical transmission apparatus,
A laser diode for generating local light;
Receiving means;
With
The receiving means includes
First means for coherently receiving a transmission optical signal using local light and outputting in-phase and quadrature optical signals;
Second means for converting the optical signal output by the first means into an electrical signal and outputting the electrical signal;
Third means for converting the output of the second means into a digital signal;
A fourth means for performing dispersion compensation on the in-phase and quadrature signals after digital conversion;
A fifth means for performing Fourier transform processing of the in-phase and quadrature signals after dispersion compensation;
A receiving device.
レーザダイオードが出力する連続光から、各受信手段に入力する局発光を生成する手段を、更に、備えている、
請求項1に記載の装置。 A plurality of receiving means;
Means for generating local light to be input to each receiving means from the continuous light output from the laser diode;
The apparatus of claim 1.
請求項1又は2に記載の装置。 The receiving means further includes sixth means for performing polarization mode dispersion compensation of the output signal of the fifth means.
The apparatus according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008310625A JP2010136146A (en) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Optical receiving device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012060052A1 (en) | 2010-11-01 | 2012-05-10 | 日本電気株式会社 | Coherent light receiving device, system and method |
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2008
- 2008-12-05 JP JP2008310625A patent/JP2010136146A/en not_active Withdrawn
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