JP2011022479A - 多値光送信器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力データ系列に応じて設定される第1変調データおよび第2変調データをD/A変換して第1多値信号および第2多値信号をそれぞれ生成するD/Aコンバータ11a、11bと、第1多値信号および第2多値信号に応じて光源13からの光をそれぞれ変調する位相変調器14a、14bを含み、位相変調器14aからの光信号と位相変調器14bからの光信号とを合成して、光多値信号を出力する2電極MZ変調器14と、光多値信号の平均パワーを検出する光出力パワーモニタ16と、平均パワーが最大となるように、2電極MZ変調器14に対するDCバイアスを制御するDCバイアス制御手段とを備える。
【選択図】図1
Description
信号多重度を上げる方式として、例えば、1シンボルに2値(多重度2)を割り当てることで伝送容量を2倍にするQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)方式や、1シンボルに4値(多重度4)を割り当てることで伝送容量を4倍にする16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式、16APSK(Amplitude Phase Shift Keying)方式等の多値変調方式が知られている。
また、16QAMを実行する場合には、DPMZMや、DPMZMをさらに2個並列に接続したQuad Parallel MZ変調器(QPMZM:Quad Parallel MZ Modulator)が用いられる(例えば、非特許文献1参照)。
そこで、位相変調器を2個並列に接続した2電極MZ変調器(DDMZM:Dual Drive MZM)を用いて多値変調を実現することが考えられている(例えば、非特許文献2、非特許文献3参照)。
図5(a)は、2倍オーバサンプリングで2電極MZ変調器を駆動した場合の光電界の複素平面上の遷移の軌跡を示しており、図中の黒丸がQPSKの信号点に対応する。
2電極MZ変調器を用いて4値駆動のQPSKを実行した場合における光電界の複素平面上の遷移の軌跡を、図5(b)に示す。
上述したように、2電極MZ変調器を光変調器として用いる場合には、2電極MZ変調器の動作点を決定するDCバイアスの安定化が不可欠となるが、これまで、2電極MZ変調器を用いた4値以上のQPSKに対するDCバイアスの安定化制御技術については、開示されていないという問題があった。
これにより、DCバイアスの最適値からのずれが補償され、DCバイアスを安定化させることができる。
そのため、2電極MZ変調器を用いた多値変調を実行する場合に、DCバイアスを安定化制御することにより、光伝送信号品質を安定化させることができる多値光送信器を得ることができる。
なお、以下の実施の形態では、2電極MZ変調器を用いて4値駆動のQPSKを実行する場合を例に挙げて説明する。
図1は、この発明の実施の形態1に係る多値光送信器を示すブロック構成図である。
図1において、この多値光送信器は、2つのD/Aコンバータ11a、11b(第1、第2D/Aコンバータ)、2つの電気増幅器12a、12b、光源13、2電極MZ変調器14(DDMZM)、光タップカプラ15、光出力パワーモニタ16(パワーモニタ手段)、発振器17、DCバイアス制御部18および加算器19を備えている。
まず、多値光送信器に入力された入力データ系列は、並列展開されて図示しないルックアップテーブル(LUT:Look−Up Table)に入力される。LUTは、並列展開された入力データ系列に応じたD/A(Digital/Analog)コンバータ11a、11bの設定値(第1変調データ、第2変調データ)を出力する。
光タップカプラ15は、2電極MZ変調器14から出力される光多値信号の一部を分岐し、分岐した光多値信号を光出力パワーモニタ16に出力する。
DCバイアス制御部18は、光出力パワーモニタ16からのモニタ信号と、発振器17からの低速ディザ信号とを入力する。また、DCバイアス制御部18は、例えばロックイン検出により、モニタ信号に含まれるディザ周波数(f0)成分の大きさおよび位相(または符号)を検出してフィードバック制御を実行し、バイアス制御信号を出力する。
図2は、2電極MZ変調器14を用いて4値駆動のQPSKを実行した場合において、DCバイアスが最適値からずれた際に生じる信号点の変化を示す説明図である。
図2において、黒丸はDCバイアスが最適値である場合の信号点を示しており、白丸はDCバイアスが最適値からずれた場合の信号点をそれぞれ示している。
原点から信号点までの距離が短くなることは、光多値信号の平均パワーが小さくなることと等価なので、2電極MZ変調器14からの光多値信号の平均パワーを検出することにより、DCバイアスの最適値からのずれを検出することができる。
図3において、光多値信号の平均パワーが最大となる点が、DCバイアスの最適状態と一致する。
図4は、図1のDCバイアス制御部18を、光出力パワーモニタ16、発振器17および加算器19とともに示すブロック構成図である。
以下、通常のロックイン検出を実行するものとして、DCバイアス制御部18の各部位の機能について説明する。
ミキサ22は、光出力パワーモニタ16からのモニタ信号と、移相器21からの移相後の低速ディザ信号とを掛け合わせる。LPF23は、ミキサ22の出力信号から、DC成分のみを誤差信号として抽出する。
そのため、LPF23通過後のDC成分を誤差信号として用いることにより、DCバイアスのフィードバック制御を実行することができる。
これにより、DCバイアスの最適値からのずれが補償され、DCバイアスを安定化させることができる。
そのため、構成が簡素な2電極MZ変調器を用いた多値変調を実行する場合に、DCバイアスを安定化制御することにより、光伝送信号品質を安定化させることができる多値光送信器を得ることができる。
そのため、簡素な構成でDCバイアスを制御することができる。
この場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
この場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
この場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
Claims (3)
- 入力された電気信号である入力データ系列を光多値信号に変換して出力する多値光送信器であって、
前記入力データ系列に応じて設定される第1変調データをD/A変換して第1多値信号を生成する第1D/Aコンバータと、
前記入力データ系列に応じて設定される第2変調データをD/A変換して第2多値信号を生成する第2D/Aコンバータと、
前記第1多値信号に応じて光源からの光を変調する第1位相変調器、および前記第2多値信号に応じて前記光源からの光を変調する第2位相変調器を含み、前記第1位相変調器からの光信号と前記第2位相変調器からの光信号とを合成して、前記光多値信号を出力する2電極MZ変調器と、
前記光多値信号の平均パワーを検出するパワーモニタ手段と、
前記平均パワーが最大となるように、前記2電極MZ変調器の動作点を決定するDCバイアスを制御するDCバイアス制御手段と、
を備えたことを特徴とする多値光送信器。 - 前記第1多値信号および前記第2多値信号は、それぞれ4値以上の電圧レベルを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の多値光送信器。 - 前記DCバイアス制御手段は、
前記DCバイアスに重畳されるディザ信号であって、前記第1多値信号および前記第2多値信号のシンボルレートに比べて十分に低い周波数のディザ信号を出力する発振器と、
前記パワーモニタ手段で検出された信号に含まれるディザ周波数成分が最小になるように前記DCバイアスを制御するDCバイアス制御部と、
を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多値光送信器。
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