JP2011130154A - Optical reception device - Google Patents
Optical reception device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011130154A JP2011130154A JP2009286267A JP2009286267A JP2011130154A JP 2011130154 A JP2011130154 A JP 2011130154A JP 2009286267 A JP2009286267 A JP 2009286267A JP 2009286267 A JP2009286267 A JP 2009286267A JP 2011130154 A JP2011130154 A JP 2011130154A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- optical
- average value
- average
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
本発明は光受信装置に関し、特にDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying:差動四相位相シフト変調)方式などの差動M相位相シフト変調方式で変調された光信号を受信する光受信装置に関する。 The present invention relates to an optical receiving apparatus, and more particularly to an optical receiving apparatus that receives an optical signal modulated by a differential M-phase phase shift modulation method such as a DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) method.
従来から、光通信において使用される変調方式として、差動M相位相シフト変調方式(M=2Nであって、Nは2以上の自然数)が知られている。この変調方式の代表例としてDQPSK方式がある。 Conventionally, a differential M-phase phase shift modulation method (M = 2 N , where N is a natural number of 2 or more) is known as a modulation method used in optical communication. A typical example of this modulation method is the DQPSK method.
DQPSK方式が使用される光通信では、送信装置において、0、1、2及び3の4種類のデータに対応して、時系列的に連続したシンボル間に、0、0.5π、π及び1.5πの4種類の位相差が与えられた光信号が生成され、当該光信号が光送信装置から送信されることによって、2ビットの情報が送信される。この光信号は光ファイバを伝播して光受信装置に入力される。光受信装置では、復調器で光信号が復調され、その復調器の出力から0、1、2及び3の4種類のデータが再生される。
In optical communication using the DQPSK scheme, 0, 0.5π, π, and 1 between time-sequential symbols corresponding to four types of
特許文献1には、DQPSK方式で変調された光信号を復調する技術について開示されている。特許文献1にも記載されているように、DQPSK方式での光受信装置の復調器は、スプリッタと、2つの非対称マッハツェンダ干渉計(MZI)と、ツインフォトダイオード(PD)とで構成されることが多い。
スプリッタは、受信した光信号を2分岐し、2分岐された光信号は2つのMZIにそれぞれ送られる。各MZIでは、一方の光路に対して他方の光路の物理的な長さを長くすることによって2つの光路間に光路長差が設けられており、他方の光路を伝搬する光信号に対して、シンボル周期に等しい遅延時間が付与されている。 The splitter bifurcates the received optical signal, and the bifurcated optical signal is sent to two MZIs, respectively. In each MZI, an optical path length difference is provided between two optical paths by increasing the physical length of the other optical path with respect to one optical path. A delay time equal to the symbol period is given.
さらに、ツインフォトダイオードから出力される2系統の電気信号が対称となるように、一方のMZIの短い方の光路を伝搬する信号には+0.25πの位相シフト量が与えられ、他方のMZIの短い方の光路を伝搬する信号には−0.25πの位相シフト量が与えられる。ツインフォトダイオードは、各MZIからの出力光を電気信号に変換する2つのフォトダイオードと、電流を電圧に変換するトランスインピーダンスアンプにより構成されている。 Furthermore, a phase shift amount of + 0.25π is given to the signal propagating through the shorter optical path of one MZI so that the two systems of electrical signals output from the twin photodiodes are symmetric, and the other MZI A signal propagating through the shorter optical path is given a phase shift amount of −0.25π. The twin photodiode is composed of two photodiodes that convert output light from each MZI into an electric signal, and a transimpedance amplifier that converts a current into a voltage.
一般的に、ビットエラーレートを抑えてDQPSK方式で変調された受信光を復調するためには、各MZIでの位相シフト量の現在値と目標値との差を1°以内に抑えることが望ましい。 Generally, in order to demodulate received light modulated by the DQPSK method while suppressing the bit error rate, it is desirable to suppress the difference between the current value of the phase shift amount and the target value within each MZI within 1 °. .
これに関連して、非特許文献1に、DBPSK(Differential binary phase shift keying)方式におけるMZIの位相シフト量を制御する技術が示されている。DBPSK方式におけるMZIの位相シフト量の目標値は0、またはπである。低周波の発振器により発生した低周波のディザ信号を、ロングアームのヒータ電圧に重畳すると、これに伴い、MZIの位相シフト量が振動するため、MZIの出力光の光強度が振動して、ツインフォトダイオードの出力信号の包絡線が振動する。さらに、位相シフト量の中心値により、MZIの出力光の光強度の振動周波数、位相や振幅が変化するため、ツインフォトダイオードの出力の包絡線の振動周波数、位相や振幅も、MZIの位相シフト量の中心値に依存して、変化する。
In this regard,
例えば、ディザ周波数が10Hzである場合には、MZIの位相シフト量の中心値が0、またはπである場合、ツインフォトダイオードの出力の包絡線は、20Hzの振動周波数と0.5πの位相を有する。従って、ディザ信号と包絡線を同期検波すると、0が得られる。また、MZIの位相シフト量の中心値が0、または、πより正のズレδ(0<δ<0.5π)を有している場合、10Hzの振動周波数と0の位相を有する。従って、ディザ信号と包絡線を同期検波すると、正の値が得られる。一方、MZIの位相シフト量の中心値が0、または、πより負のズレδ(−0.5π<δ<0)を有している場合、10Hzの振動周波数とπの位相を有する。従って、ディザ信号と包絡線を同期検波すると、負の値が得られる。 For example, when the dither frequency is 10 Hz and the center value of the phase shift amount of MZI is 0 or π, the output envelope of the twin photodiode has a vibration frequency of 20 Hz and a phase of 0.5π. Have. Therefore, when the dither signal and the envelope are synchronously detected, 0 is obtained. Further, when the central value of the phase shift amount of MZI is 0 or a deviation δ (0 <δ <0.5π) that is more positive than π, the vibration frequency is 10 Hz and the phase is 0. Therefore, when the dither signal and the envelope are synchronously detected, a positive value is obtained. On the other hand, when the center value of the phase shift amount of MZI is 0 or has a deviation δ (−0.5π <δ <0) that is more negative than π, it has a vibration frequency of 10 Hz and a phase of π. Therefore, when the dither signal and the envelope are detected synchronously, a negative value is obtained.
以上より、同期検波の結果が正の値であれば位相シフト量を低減し、負の値であれば位相シフト量を増加するように、ロングアームのヒータ電圧を変えて、位相シフト量の中心値を調整すればよいことがわかる。これが、非特許文献1において開示されているDBPSK方式における位相シフト量の制御方法である。
As described above, the phase shift amount is changed by changing the heater voltage of the long arm so that the phase shift amount is reduced if the synchronous detection result is a positive value and the phase shift amount is increased if the result is negative. It can be seen that the value should be adjusted. This is a control method of the phase shift amount in the DBPSK system disclosed in
DQPSK方式においても、DBPSK方式に用いたのと同様に、低周波のディザ信号を印加する方法を用いることができる。すなわち、各MZIに個別にディザ信号を重畳して、同期検波することにより、一方のMZIには0.25π、0.75π、1.25π、1.75πの位相シフト量が与えられ、他方のMZIには上記のMZIの位相シフト量と0.5π、または1.5πの差が与えられるように調整できる。しかし、DBPSK方式と異なる点は、上記の方法だけでは、上記の位相シフト量に到達しない場合があることである。すなわち、ディザ信号を重畳する方法における収束点は、0.25π、0.75π、1.25π、1.75πであり、これらのうちいずれに収束するのかは、位相シフト量の初期値のみにより決まる。ここで、2πの周期性を考慮すれば、1.75πは−0.25πと同等である。0.25πと1.25πはπだけ異なるため、この場合、ツインフォトダイオードの出力信号の符号が反転するだけであり、本質的に同じデータを表す。従って、一方のMZIが仮に0.25πに収束する場合、他方のMZIは、0.5πまたは1.5πの位相シフト量の差に対応した0.75π、または1.75πに収束しなければならない。しかし、各MZIに対し個別にディザ信号を重畳して同期検波する場合、初期値によりともに0.25πの組み合わせ、または0.25πと1.25πの組み合わせのように、MZI同士が同位相や反位相に収束する場合がある。 Also in the DQPSK system, a method of applying a low-frequency dither signal can be used as in the DBPSK system. That is, by individually superimposing a dither signal on each MZI and performing synchronous detection, phase shift amounts of 0.25π, 0.75π, 1.25π, 1.75π are given to one MZI, and the other The MZI can be adjusted so as to give a difference of 0.5π or 1.5π from the phase shift amount of the MZI. However, the difference from the DBPSK method is that the above-described phase shift amount may not be reached only by the above method. That is, the convergence points in the method of superimposing the dither signal are 0.25π, 0.75π, 1.25π, and 1.75π, and the convergence point is determined only by the initial value of the phase shift amount. . Here, considering the periodicity of 2π, 1.75π is equivalent to −0.25π. Since 0.25π and 1.25π differ by π, in this case, only the sign of the output signal of the twin photodiode is inverted, which represents essentially the same data. Therefore, if one MZI converges to 0.25π, the other MZI must converge to 0.75π or 1.75π corresponding to the phase shift difference of 0.5π or 1.5π. . However, when synchronous detection is performed by individually superimposing dither signals on each MZI, both MZIs have the same phase and anti-phase characteristics, such as a combination of 0.25π or a combination of 0.25π and 1.25π depending on the initial value. May converge to phase.
この技術課題を解決するため、特許文献1に、DQPSK方式において、各MZIの位相シフト量を制御する技術が提案されている。特許文献1におけるDQPSK方式での光受信装置は、復調器、CDR、MUX(multiplexer)、並列化部、受信処理部、制御部、干渉計制御部、クロック再生制御部、多重化制御部より構成される。
In order to solve this technical problem,
CDRは、復調器の出力信号からクロック信号とデータ信号とを再生する機能を有し、MUXは、CDRから出力されたクロック信号に同期してデータ信号を多重化する機能を有する。また、並列化部は、MUXから出力されるクロック信号とデータ信号を16分岐して、低周波のデータ信号を出力する機能を有し、受信処理部は、フレーム同期が確立するように、制御部を通して、干渉計制御部、クロック再生制御部、多重化制御部に制御信号を送信する機能を有する。 The CDR has a function of reproducing the clock signal and the data signal from the output signal of the demodulator, and the MUX has a function of multiplexing the data signal in synchronization with the clock signal output from the CDR. The paralleling unit has a function of branching the clock signal and data signal output from the MUX into 16 branches and outputting a low frequency data signal, and the reception processing unit is controlled so that frame synchronization is established. And a function of transmitting a control signal to the interferometer control unit, the clock recovery control unit, and the multiplexing control unit.
クロック再生制御部を通してCDRの論理反転処理を実行し、さらに、多重化制御部を通してMUXのビットスワップ処理を実行しても、フレーム同期の引込みが成功しない場合は、MZI同士が同位相や反位相に収束していると判断して、干渉計制御部を通して、復調器における各MZIの位相シフト量を制御する処理を実行する。フレーム同期の引込みが成功するまで、上記論理反転処理、上記ビットスワップ処理、上記MZIの位相シフト量の制御処理を繰り返す。これにより、各MZIは最適な位相シフト量に収束するため、フレーム同期が確立して、正常な通信が可能になる。 If the CDR logic inversion process is executed through the clock recovery control unit and the MUX bit swap process is executed through the multiplexing control unit, if the frame synchronization is not successfully acquired, the MZIs are in phase or antiphase. Therefore, a process for controlling the phase shift amount of each MZI in the demodulator is executed through the interferometer control unit. The logical inversion process, the bit swap process, and the MZI phase shift amount control process are repeated until the frame synchronization is successfully acquired. As a result, each MZI converges to an optimum phase shift amount, so that frame synchronization is established and normal communication is possible.
上述の特許文献1の技術により、各MZIは最適な位相シフト量に収束させることが可能となる。しかし、一方のMZIが属する系列は0.25π、0.75π、1.25π、1.75πの4通りの受信状態を取り、他方のMZIが属する系列も0.25π、0.75π、1.25π、1.75πの4通りの受信状態を独立にとりうるので、全ての受信状態は16通りにわたる。このうちの1通りに該当することを判定するには、上述の特許文献1の技術によれば、光受信装置の制御は各MZI、CDR、MUXにわたるため、光受信装置の制御が複雑になる。また、このような複雑な制御を実現するため、構成が複雑になる。また、これらのために、正常な通信を確立する時間が遅くなるという問題があった。
By the technique of the above-mentioned
本発明は上述の問題に鑑みて成されたものであり、差動変調方式で変調された光信号を受信し、その構成が簡素化され、正常な通信を高速に行うことが可能な光受信装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and receives an optical signal modulated by a differential modulation method. The optical receiver has a simplified configuration and can perform normal communication at high speed. The purpose is to provide a device.
本発明の第1の態様にかかる光受信装置は、第1、第2系列に属する第1、第2光回路を含む遅延干渉計と、前記第1、第2光回路の出力光をそれぞれ受光する第1、第2ツインフォトダイオードとを備え、差動変調された光信号を前記第1、第2系列を用いて別々に復調し、互いに所定位相ずれた第1、第2復調信号を出力する復調器と、前記第1復調信号を用いて、前記第1光回路における前記光信号の位相状態を制御する第1制御部と、前記第1および第2復調信号を演算し、演算信号を出力する演算部と、前記第2復調信号および前記演算信号を用いて、前記第2光回路における前記光信号の位相状態を制御する第2制御部とを備える。 An optical receiver according to a first aspect of the present invention receives a delay interferometer including first and second optical circuits belonging to the first and second series, and output light of the first and second optical circuits, respectively. The first and second twin photodiodes are provided, and the differentially modulated optical signals are separately demodulated using the first and second series, and the first and second demodulated signals that are shifted from each other by a predetermined phase are output. Using the first demodulated signal, a first control unit for controlling the phase state of the optical signal in the first optical circuit, and calculating the first and second demodulated signals, And a second control unit that controls a phase state of the optical signal in the second optical circuit using the second demodulated signal and the arithmetic signal.
また、本発明の第2の態様にかかる光受信装置は、第1、第2系列に属する第1、第2光回路を含む遅延干渉計と、前記第1、第2光回路の出力光をそれぞれ受光する第1、第2ツインフォトダイオードとを備え、差動変調された光信号を前記第1、第2系列を用いて別々に復調し、互いに所定位相ずれた第1、第2復調信号を出力する復調器と、前記第1復調信号を用いて、前記第1光回路における前記光信号の位相状態を制御する第1制御部と、前記第1および第2復調信号を乗算し、乗算信号を出力する乗算部と、前記乗算信号を用いて、前記第2光回路における前記光信号の位相状態を制御する第2制御部とを備える。 An optical receiver according to the second aspect of the present invention includes a delay interferometer including first and second optical circuits belonging to the first and second series, and output light from the first and second optical circuits. First and second twin photodiodes that receive light respectively, and first and second demodulated signals that are differentially demodulated using the first and second series and deviated from each other by a predetermined phase. A first demodulator that outputs the first demodulated signal, a first control unit that controls a phase state of the optical signal in the first optical circuit, and a multiplier that multiplies the first and second demodulated signals. A multiplier that outputs a signal; and a second controller that controls a phase state of the optical signal in the second optical circuit by using the multiplied signal.
本発明の第1の態様にかかる光受信装置によれば、第1、第2系列に属する第1、第2光回路を含む遅延干渉計と、前記第1、第2光回路の出力光をそれぞれ受光する第1、第2ツインフォトダイオードとを備え、差動変調された光信号を前記第1、第2系列を用いて別々に復調し、互いに所定位相ずれた第1、第2復調信号を出力する復調器と、前記第1復調信号を用いて、前記第1光回路における前記光信号の位相状態を制御する第1制御部と、前記第1および第2復調信号を演算し、演算信号を出力する演算部と、前記第2復調信号および前記演算信号を用いて、前記第2光回路における前記光信号の位相状態を制御する第2制御部とを備えることにより、第1系列と第2系列との位相差を判別できるため、位相差制御のための構成を簡素化し、かつ正常な通信を高速に行うことが可能となる。 According to the optical receiver of the first aspect of the present invention, the delay interferometer including the first and second optical circuits belonging to the first and second series, and the output light of the first and second optical circuits are used. First and second twin photodiodes that receive light respectively, and first and second demodulated signals that are differentially demodulated using the first and second series and deviated from each other by a predetermined phase. Using the first demodulated signal, a first control unit for controlling the phase state of the optical signal in the first optical circuit, and calculating the first and second demodulated signals. By providing a calculation unit that outputs a signal, and a second control unit that controls a phase state of the optical signal in the second optical circuit using the second demodulated signal and the calculation signal, Since the phase difference with the second series can be determined, the configuration for phase difference control It was iodinated, and it is possible to perform high-speed normal communication.
また、本発明の第2の態様にかかる光受信装置によれば、第1、第2系列に属する第1、第2光回路を含む遅延干渉計と、前記第1、第2光回路の出力光をそれぞれ受光する第1、第2ツインフォトダイオードとを備え、差動変調された光信号を前記第1、第2系列を用いて別々に復調し、互いに所定位相ずれた第1、第2復調信号を出力する復調器と、前記第1復調信号を用いて、前記第1光回路における前記光信号の位相状態を制御する第1制御部と、前記第1および第2復調信号を乗算し、乗算信号を出力する乗算部と、前記乗算信号を用いて、前記第2光回路における前記光信号の位相状態を制御する第2制御部とを備えることにより、第1系列と第2系列との位相差を判別できるため、位相差制御のための構成を簡素化し、かつ正常な通信を高速に行うことが可能となる。 According to the optical receiver of the second aspect of the present invention, the delay interferometer including the first and second optical circuits belonging to the first and second series and the outputs of the first and second optical circuits are provided. First and second twin photodiodes for receiving light respectively, and first and second differentially modulated optical signals are separately demodulated using the first and second series and shifted by a predetermined phase from each other. A demodulator that outputs a demodulated signal, a first control unit that controls a phase state of the optical signal in the first optical circuit using the first demodulated signal, and the first and second demodulated signals are multiplied. The first sequence and the second sequence by including a multiplication unit that outputs a multiplication signal and a second control unit that controls a phase state of the optical signal in the second optical circuit using the multiplication signal. Phase difference can be discriminated, so the configuration for phase difference control is simplified and correct. It is possible to perform Do high-speed communication.
<A.実施の形態1>
<A−1.構成>
図1は本発明の実施の形態1に係る光受信装置の構成を示す図である。本実施の形態1に係る光受信装置は、差動M相位相シフト変調方式(M=2Nであって、Nは2以上の自然数)を用いてNビットの送信データで変調された光信号PSを受信する光受信装置である。以下では、例えば、M=4(N=2)の場合、つまりDQPSK方式を用いて2ビットの送信データで変調された光信号PSを受信する場合についての本実施の形態1に係る光受信装置について説明する。なお本発明は、DQPSKに限らずD8PSKのようなさらなる多値にも適用できる。
<
<A-1. Configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical receiving apparatus according to
ここで、光受信装置に対して送信される2ビットの光信号PSがとり得る4種類の値には、0、0.5π、π及び1.5πがそれぞれ割り当てられている。したがって、本光受信装置に入力される光信号PSでは、時系列的に連続する2つのシンボル間に付与されている位相差Δφiは、0、0.5π、π、及び1.5πのうちのいずれか一つとなる。 Here, 0, 0.5π, π, and 1.5π are respectively assigned to four types of values that can be taken by the 2-bit optical signal PS transmitted to the optical receiver. Therefore, in the optical signal PS input to the present optical receiver, the phase difference Δφi given between two consecutive symbols in time series is 0, 0.5π, π, and 1.5π. Either one.
図1に示されるように、本発明にかかる光受信装置は、DQPSK方式で変調された光信号を復調する復調器1と、その復調信号である電気信号ES1N、ES2Pを用いて、2ビットの送信データを再生するデータ再生部60と、復調信号である電気信号ES1Pを用いて、復調器1における光信号の位相状態を制御する第1制御部である制御部50と、復調信号である電気信号ES1P、ES2Nを演算し、演算信号を出力する演算部である加算器75と、電気信号ES2Nと演算信号とを用いて、復調器1における光信号の位相状態を制御する第2制御部である制御部70とを備える。
As shown in FIG. 1, an optical receiving apparatus according to the present invention uses a
<A−1−1.復調器1の構成>
復調器1は、光信号PSが入力される遅延干渉計2と、遅延干渉計2から出力される出力光を電流、さらには電圧に変換する光電変換装置3とを備える。遅延干渉計2は、光信号PSを2つの光信号PS1、PS2に分岐するスプリッタ20と、それぞれの光信号PS1、PS2が入力される2つの光回路21、22(第1、第2光回路)を有する。光電変換装置3は2つのツインフォトダイオード31、32(第1、第2ツインフォトダイオード)を有し、2つのツインフォトダイオード31、32は、2つの受光素子4、5と、それぞれに対応した2つのトランスインピーダンスアンプ6、7とを有する。光回路21とツインフォトダイオード31とを含む系列を第1系列、光回路22とツインフォトダイオード32とを含む系列を第2系列とする。
<A-1-1. Configuration of
The
光回路21は、光信号PS1が伝搬する2つの光路210、211を有する非対称マッハツェンダ干渉計(MZI)である。光回路21では、光路210の方が、光路211よりも物理的な長さが長く設定されており、2つの光路210、211の間では光路長差が設けられている。これにより、光路210を伝搬する光信号PS1にはシンボル周期に等しい遅延時間が付与される。
The
同様に、光回路22は、光信号PS2が伝搬する2つの光路220、221を有する非対称マッハツェンダ干渉計(MZI)である。光回路22では、光路220の方が、光路221よりも物理的な長さが長く設定されており、2つの光路220、221の間では光路長差が設けられている。これにより、光路220を伝搬する光信号PS2にはシンボル周期に等しい遅延時間が付与される。
Similarly, the
光回路21は、光路211を伝搬する光信号PS1に対して位相シフトを与える位相シフト部として機能するヒータ213を有している。ヒータ213が光信号PS1に対して与える位相シフト量α1は、制御部50によって0.25π、0.75π、1.25π、1.75πのいずれかとなるように制御される。
The
同様に、光回路22は、光路221を伝搬する光信号PS2に対して位相シフトを与える位相シフト部として機能するヒータ223を有している。ヒータ223が光信号PS2に対して与える位相シフト量α2は、制御部70によってα1+0.5π、または、α1+1.5πのいずれかとなるように制御される。
Similarly, the
図2は遅延干渉計2の構造を示す断面図である。本実施の形態1に係る遅延干渉計2は、シリコン基板上において石英系平面光回路として形成される。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the
遅延干渉計2を形成する際には、例えば図2に示されるように、まず厚さ1mmのシリコン基板230上に厚さ50μmのガラスを火炎堆積法を用いて堆積してアンダークラッド層231を形成する。次に、比屈折率がアンダークラッド層231より0.75%程度高いガラスを火炎堆積法を用いてアンダークラッド層231上に堆積し、その後、当該ガラスに対して反応性イオンエッチングを行うことによって当該ガラスをパターンニングし、コアたる光路210、211、220、221を形成する。
When forming the
そして、火炎堆積法を用いて光路210、211、220、221を覆うように厚さ20μmのガラスをアンダークラッド層231上に堆積して、オーバークラッド層232を形成する。その後、窒化タンタル(TaN)から成る薄膜をスパッタリング法を用いてオーバークラッド層232上に堆積し、写真製版技術とイオンエッチング法とを用いて、当該薄膜をパターンニングする。
Then, a glass having a thickness of 20 μm is deposited on the under
これにより、窒化タンタルから成るヒータ212、213、222、223が、それぞれ光路210、211、220、221の近傍に形成される。
Thus,
なお光回路21、22は、石英系導波路デバイスに限らず、InPなどの半導体や、LiNbO3などの強誘電体を用いたデバイスでも良く、空間結合系デバイスでも良い。
The
<A−1−2.データ再生部60の構成>
データ再生部60は、2つのCDR回路61、62と再生部63とを備える。CDR回路61は、復調器1から出力される電気信号ES1Nからクロック信号を抽出し、当該クロック信号に同期して、電気信号ES1Nを“1”か“0”に識別する。CDR回路62は、復調器1から出力される電気信号ES2Pからクロック信号を抽出し、当該クロック信号に同期して、電気信号ES2Pを“1”か“0”に識別する。再生部63は、CDR回路61、62での識別結果に基づいて2ビットの送信データを再生して出力する。
<A-1-2. Configuration of
The
<A−1−3.制御部50の構成>
制御部50は、第1復調信号である電気信号ES1Pを検波する第1検波器である包絡線検波器51と、低周波信号LFS1を発生させる信号発生器52と、包絡線検波器51が出力する第1検波信号である検波信号DS1と低周波信号LFS1とが入力される操作量決定部53と、操作量決定部53から出力される制御電圧VT1と低周波信号LFS1とを加算する加算器54とを備えている。
<A-1-3. Configuration of
The
包絡線検波器51は、復調器1から出力される電気信号ES1Pの包絡線を検波して、当該包絡線を示す検波信号DS1を出力する。信号発生器52は、光信号PSでのシンボル周期よりも長い周期の低周波信号LFS1を発生して出力する。
The
操作量決定部53は、低周波信号LFS1と検波信号DS1とを乗算する乗算器530と、乗算器530からの出力信号(第1検波信号)の平均値を算出する第1平均値算出部である平均値算出部531と、平均値算出部531から出力される第1平均値である平均信号A1を用いて、制御電圧VT1を決定する第1決定部である決定部532とで構成されている。制御電圧VT1は、復調器1のヒータ212、213に対する操作量、つまりヒータ212、213に供給する電圧である。平均値算出部531は、乗算器530の出力信号の平均値を算出し、これにより同期検波を行う。
The operation
加算器54は、制御電圧VT1に低周波信号LFS1を加算し、得られた信号を制御信号CS1としてヒータ212、213に供給する。制御信号CS1がヒータ212、213に供給されると、制御信号CS1に応じて光路210、211の温度が変化するようになる。そうすると、光路210、211を伝達する光信号PS1に与えられる位相シフト量α1が変化する。このように、ヒータ212、213は、制御信号CS1に応じて、光路210、211を伝達する光信号PS1に与える位相シフト量α1を変化させる。制御信号CS1は、低周波信号LFS1の変化に応じて変化するため、位相シフト量α1は低周波信号LFS1の周波数に応じてゆっくりと変化するようになる。
The
<A−1−4.制御部70の構成>
制御部70は、第2復調信号である電気信号ES2Nを検波する第2検波器である包絡線検波器71aと、加算器75で加算した信号(演算信号)を検波する第3検波器である包絡線検波器71bと、低周波信号LFS2を発生させる信号発生器72と、包絡線検波器71a、71bが出力する検波信号DS2a(第2検波信号)、DS2b(第3検波信号)と低周波信号LFS2とが入力される操作量決定部73と、低周波信号LFS2と、操作量決定部73からの掃引電圧(後述)とを加算する加算器76と、加算器76の出力と操作量決定部73からの制御電圧VT2とを加算する加算器74とを備えている。
<A-1-4. Configuration of
The
包絡線検波器71aは、復調器1から出力される電気信号ES2Nの包絡線を検波して、当該包絡線を示す検波信号DS2aを出力する。
The
加算器75は復調器1から出力される電気信号ES1Pと電気信号ES2Nを加算した結果を出力する。
The
包絡線検波器71bは、加算器75の出力結果の包絡線を検波して、当該包絡線を示す検波信号DS2bを出力する。
The
信号発生器72は、光信号PSでのシンボル周期よりも長い周期の低周波信号LFS2を発生して出力する。
The
操作量決定部73は、低周波信号LFS2と検波信号DS2a(第2検波信号)とを乗算する乗算器730aと、乗算器730aからの出力信号(第2検波信号)の平均値(第2平均値)を算出する第2平均値算出部である平均値算出部731aと、第3検波信号である検波信号DS2bを計測する検波モニタ部734と、平均値算出部731aから出力される第2平均値である平均信号A2aと検波モニタ部734からの出力とを用いて、制御電圧VT2およびその初期値、掃引電圧を決定する第2決定部である決定部732と、掃引電圧が入力される掃引部733とを備える。制御電圧VT2は、復調器1のヒータ222、223に対する操作量、つまりヒータ222、223に供給する電圧である。平均値算出部731aは、乗算器730aの出力信号の平均値を算出し、これにより同期検波を行う。
The operation
加算器74は、制御電圧VT2に加算器76の出力信号を加算し、得られた信号を制御信号CS2としてヒータ222に供給する。制御信号CS2がヒータ222に供給されると、制御信号CS2に応じて光路221の温度が変化するようになる。そうすると、光路221を伝達する光信号PS2に与えられる位相シフト量α2が変化する。
The
包絡線検波器51、71a、71bは、例えば、ショットキーバリアダイオードを用いた半波整流回路や全波整流回路などで構成される。平均値算出部531、731aは、例えば、ローパスフィルタや、低周波信号LFS1、LFS2の周期で実行する積分計算、またはフーリエ変換計算により直流成分を算出する演算回路などで構成される。
The
<A−2.動作>
<A−2−1.遅延干渉計2の動作>
復調器1における遅延干渉計2の動作について説明する。光回路21では、入力された光信号PS1と、光信号PS1とは1シンボル期間遅延した光信号PS1とが干渉し、それらの光信号PS1間の位相差に応じてシンボル周期ごとに光強度が変化する光信号が、光回路21の2つの出力ポートから出力される。光回路21に入力される光信号PS1と、それとは1シンボル周期だけ遅延した光信号PS1との間における、あるタイミングでの位相差は、遅延干渉計2に入力される光信号PSにおける当該タイミングでのシンボルと、それよりも1シンボル周期後のシンボルとの間の位相差Δφiに等しいことから、光回路21から出力される光信号は、光信号PSでの位相差Δφiの4種類の値(0、0.5π、π、1.5π)に応じて4種類以下の光強度を有するようになる。光回路21からは、光強度が異なる相補的な2つの光信号が出力される。
<A-2. Operation>
<A-2-1. Operation of
The operation of the
同様に、光回路22では、入力された光信号PS2と、当該光信号PS2とは1シンボル期間遅延した光信号PS2とが干渉し、それらの光信号PS2間の位相差に応じてシンボル周期ごとに光強度が変化する光信号が、光回路22の2つの出力ポートから出力される。光回路22からは、光強度が異なる相補的な2つの光信号が出力される。
Similarly, in the
遅延干渉計2では、例えばヒータ213に供給する電圧が変化すると、その下の光路211の温度が変化し、光路211での屈折率が変化する。その結果、光路211を伝搬する光信号PS1の位相が変化する。制御部50は、ヒータ212、213に供給する電圧を制御することによって、光路210、211を伝搬する光信号PS1に対して与える位相シフト量α1を制御する。同様に、制御部70は、ヒータ222、223に供給する電圧を制御することによって、光路220、221を伝搬する光信号PS2に対して与える位相シフト量α2を制御する。
In the
なお上記の例では、光路210、211の両方にヒータを設けたが、光路211だけにヒータを設けても良いし、光路210だけにヒータを設けても良い。つまり、光路210、211の少なくとも一方にヒータを設けて、光路210を伝搬する光信号PS1よりも、光路211を伝搬する光信号PS1の方が0.25πだけ位相が進むように当該ヒータを制御すればよい。同様に、光回路22においては、光路220、221の少なくとも一方にヒータを設けて、光路220を伝搬する光信号PS2よりも、光路221を伝搬する光信号PS2の方が0.25πだけ位相が遅れるように当該ヒータを制御すればよい。
In the above example, the heaters are provided in both the
<A−2−2.光電変換装置3の動作>
光電変換装置3において、受光素子4、5は、光回路21、22から出力される光信号をそれぞれ電気信号に変換する。受光素子4は、直列接続された2つのフォトダイオード4a、4bで構成されており、フォトダイオード4a、4bには光回路21から出力される2つの光信号がそれぞれ照射される。受光素子4からは、フォトダイオード4aで生成される電流と、フォトダイオード4bで生成される電流との差分が差動電流信号として出力される。
<A-2-2. Operation of
In the
同様に、受光素子5は、直列接続された2つのフォトダイオード5a、5bで構成されており、フォトダイオード5a、5bには光回路22から出力される2つの光信号がそれぞれ照射される。受光素子5からは、フォトダイオード5aで生成される電流と、フォトダイオード5bで生成される電流との差分が差動電流信号として出力される。
Similarly, the
フォトダイオード4a、4b、5a、5bとしては、例えばInP系フォトダイオードが採用される。
As the
トランスインピーダンスアンプ6は、受光素子4から出力される差動電流信号を電圧信号に変換し、当該電圧信号を電気信号ES1P、ES1Nとして出力する。ここで、電気信号ES1Pと電気信号ES1Nは、互いに反位相の信号同士である。1シンボル周期における光信号PSの包絡線波形をA(t)で表すと、電気信号ES1Pは以下の式(1)で表される。ここで、tは時刻を表している。
The
A2(t)cos(Δφi+α1) ・・・(1)
式(1)から理解できるように、電気信号ES1Pは、光信号PSと当該光信号PSを1シンボル周期遅延させた信号との間の位相差Δφiと位相シフト量α1とを加算した値に応じて強度が変化する信号である。
A 2 (t) cos (Δφi + α1) (1)
As can be understood from the equation (1), the electrical signal ES1P depends on a value obtained by adding the phase difference Δφi between the optical signal PS and a signal obtained by delaying the optical signal PS by one symbol period and the phase shift amount α1. This is a signal whose intensity changes.
位相シフト量α1の+0.25πに対する差をΔ1とすると、式(1)は以下の式(2)に書き直すことができる。 When the difference with respect to + 0.25π of the phase shift amount α1 is Δ1, Equation (1) can be rewritten as the following Equation (2).
A2(t)cos(Δφi+0.25π+Δ1) ・・・(2)
トランスインピーダンスアンプ7は、受光素子5から出力される差動電流信号を電圧信号に変換し、当該電圧信号を電気信号ES2P、ES2Nとして出力する。ここで、電気信号ES2Pと電気信号ES2Nは、互いに反位相の信号同士である。電気信号ES2Pは、電気信号ES1Pと同様に以下の式(3)で表される。
A 2 (t) cos (Δφi + 0.25π + Δ1) (2)
The transimpedance amplifier 7 converts the differential current signal output from the
A2(t)cos(Δφi+α2) ・・・(3)
式(3)から理解できるように、電気信号ES2Pは、光信号PSと当該光信号PSを1シンボル周期遅延させた信号との間の位相差Δφiと位相シフト量α2とを加算した値に応じて強度が変化する信号である。
A 2 (t) cos (Δφi + α2) (3)
As can be understood from the equation (3), the electrical signal ES2P depends on the value obtained by adding the phase difference Δφi between the optical signal PS and the signal obtained by delaying the optical signal PS by one symbol period and the phase shift amount α2. This is a signal whose intensity changes.
位相シフト量α2の−0.25πに対する差をΔ2とすると、式(3)は以下の式(4)に書き直すことができる。 When the difference with respect to −0.25π of the phase shift amount α2 is Δ2, Equation (3) can be rewritten as the following Equation (4).
A2(t)cos(Δφi−0.25π+Δ2) ・・・(4) A 2 (t) cos (Δφi−0.25π + Δ2) (4)
<A−2−3.制御部50の動作>
次に制御部50の動作について説明する。前述のように、制御部50は、ヒータ212、213に供給する電圧を制御することにより、光路210、211における屈折率を変化させ、位相シフト量α1を制御する。
<A-2-3. Operation of
Next, the operation of the
データ再生部60において再生される送信データのビットエラーを低減するためには、前述の位相シフト量α1を目標値0.25π、0.75π、1.25π、1.75πのいずれかに制御して、さらに制御部70によって、α2を目標値α1+0.5π、または、α1+1.5πのいずれかに制御する必要がある。
In order to reduce the bit error of the transmission data reproduced in the
これは、式(1)〜(4)より、Δ1を0、0.5π、π、1.5πのいずれかになるように制御して、Δ2をΔ1、Δ1+πのいずれかになるように制御することと等価である。 This is achieved by controlling Δ1 to be any of 0, 0.5π, π, and 1.5π and controlling Δ2 to be either Δ1 or Δ1 + π from the equations (1) to (4). Is equivalent to
信号発生器52が生成する低周波信号LFS1の周波数をωとすると、復調器1から出力される電気信号ES1Pは、式(2)より、以下の式(5)で表すことができる。
When the frequency of the low frequency signal LFS1 generated by the
A2(t)cos(Δφi+0.25π+β1・sin(ωt)+δ1)・・・(5)
ここで、δ1は位相シフト量α1と0.25πとの差Δ1の時間平均値を表している。以後、δ1を「平均位相誤差δ1」と呼ぶ。また、β1(>0)は低周波信号LFS1によって位相シフト量α1が変調する度合を表している。以後、β1を「変調度β1」と呼ぶ。変調度β1が大きすぎると、位相シフト量α1が大きく変動して、データ再生部60でのビットエラーレートが大きくなるため、当該ビットエラーレートを抑えるために変調度β1は十分小さい値に設定する。
A 2 (t) cos (Δφi + 0.25π + β1 · sin (ωt) + δ1) (5)
Here, δ1 represents the time average value of the difference Δ1 between the phase shift amount α1 and 0.25π. Hereinafter, δ1 is referred to as “average phase error δ1”. Β1 (> 0) represents the degree to which the phase shift amount α1 is modulated by the low frequency signal LFS1. Hereinafter, β1 is referred to as “modulation degree β1”. If the degree of modulation β1 is too large, the phase shift amount α1 will fluctuate greatly, and the bit error rate at the
位相シフト量α1の目標値0.25π、0.75π、1.25π、1.75πは、それぞれ平均位相誤差δ1の0、0.5π、π、1.5πに相当するため、制御部50は、平均位相誤差δ1が上記の値のいずれかとなるように、位相シフト量α1を制御する。
Since the target values 0.25π, 0.75π, 1.25π, and 1.75π of the phase shift amount α1 correspond to the average phase error δ1 of 0, 0.5π, π, and 1.5π, respectively, the
<A−2−3−1.δ1=0の場合>
図3は、δ1=0での電気信号ES1Pにおける位相θi1と振幅の大きさとの関係を示すグラフである。図3では、説明の便宜上、A2(t)=1としている。ここで、位相θi1は以下の式(6)で表される。
<A-2-3-1. When δ1 = 0>
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the phase θi1 and the amplitude of the electrical signal ES1P when δ1 = 0. In FIG. 3, A 2 (t) = 1 is set for convenience of explanation. Here, the phase θi1 is expressed by the following equation (6).
θi1=Δφi+0.25π+β1・sin(ωt)+δ1 ・・・(6)
図3では、横軸に位相θi1をπで割った値を示しており、縦軸に電気信号ES1Pの大きさを示している。図3の4つの白丸は、t=0の場合での位相θi1と電気信号ES1Pの大きさとの関係を示しており、当該4つの白丸(白丸101、白丸102、白丸103、白丸104)は、左から順に、白丸101がΔφi=0πのときの値、白丸102がΔφi=0.5πのときの値、白丸103がΔφi=πのときの値、白丸104がΔφi=1.5πのときの値を示している。また、図3中のグラフ100は、時刻tが変化した場合に白丸での位相θi1がどのように変化するかを示しており、グラフ100においては下方(図面右方向)に向かうほど時刻tが経過している。
θi1 = Δφi + 0.25π + β1 · sin (ωt) + δ1 (6)
In FIG. 3, the horizontal axis indicates the value obtained by dividing the phase θi1 by π, and the vertical axis indicates the magnitude of the electric signal ES1P. The four white circles in FIG. 3 indicate the relationship between the phase θi1 and the magnitude of the electrical signal ES1P when t = 0, and the four white circles (
図3の白丸101、白丸102、白丸103、白丸104で示されるように、t=0では、θi1=0.25π、0.75π、1.25π、1.75πである。θi1=0.25πでの電気信号ES1Pの大きさと、θi1=1.75πでの電気信号ES1Pの大きさとは互いに同じ値となっており、θi1=0.75πでの電気信号ES1Pの大きさと、θi1=1.25πでの電気信号ES1Pの大きさとは互いに同じ値となっている。そして、θi1=0.25π、1.75πでの電気信号ES1Pは、θi1=0.75π、1.25πでの電気信号ES1Pと反位相の関係にある。
As indicated by
図3に示されるように、位相θi1は、0<t<π/ωでは初期状態から増加した後に減少し、t=π/ωで初期状態に戻る。そして、位相θi1は、π/ω<t<2π/ωでは、初期状態から減少した後に増加し、t=2π/ωで初期状態に戻る。 As shown in FIG. 3, the phase θi1 increases from the initial state when 0 <t <π / ω and then decreases, and returns to the initial state when t = π / ω. The phase θi1 increases after decreasing from the initial state when π / ω <t <2π / ω, and returns to the initial state at t = 2π / ω.
このような位相θi1の変化に応じて、電気信号ES1Pの大きさは変化する。図3に示されるように、0<t<π/ωでは、Δφi=0での電気信号ES1Pの大きさはt=0よりも減少し、Δφi=1.5πでの電気信号ES1Pの大きさはt=0よりも増加する。したがって、0<t<π/ωでは、Δφi=1.5πの場合の方が、Δφi=0の場合よりも電気信号ES1Pの大きさが大きくなる。t=π/ωでは、位相θi1は初期状態に戻ることから、Δφi=1.5πの場合とΔφi=0の場合とでは電気信号ES1Pの大きさは同じとなる。π/ω<t<2π/ωでは、Δφi=0での電気信号ES1Pの大きさはt=0よりも増加し、Δφi=1.5πでの電気信号ES1Pの大きさはt=0よりも減少する。したがって、π/ω<t<2π/ωでは、Δφi=0の場合の方が、Δφi=1.5πの場合よりも電気信号ES1Pの大きさが大きくなる。 The magnitude of the electrical signal ES1P changes according to such a change in the phase θi1. As shown in FIG. 3, when 0 <t <π / ω, the magnitude of the electrical signal ES1P at Δφi = 0 is smaller than that at t = 0, and the magnitude of the electrical signal ES1P at Δφi = 1.5π. Increases from t = 0. Therefore, when 0 <t <π / ω, the magnitude of the electrical signal ES1P is larger in the case of Δφi = 1.5π than in the case of Δφi = 0. Since the phase θi1 returns to the initial state at t = π / ω, the magnitude of the electric signal ES1P is the same between Δφi = 1.5π and Δφi = 0. When π / ω <t <2π / ω, the magnitude of the electrical signal ES1P at Δφi = 0 is greater than t = 0, and the magnitude of the electrical signal ES1P at Δφi = 1.5π is greater than t = 0. Decrease. Therefore, when π / ω <t <2π / ω, the magnitude of the electrical signal ES1P is larger in the case of Δφi = 0 than in the case of Δφi = 1.5π.
以上より、δ1=0の場合には、0<t<π/ωではΔφi=1.5πでの電気信号ES1Pの大きさが最も大きくなり、π/ω<t<2π/ωではΔφi=0での電気信号ES1Pの大きさが最も大きくなる。したがって、光信号PSでのシンボル周期よりも十分長く、かつ低周波信号LFS1の周期よりも短い時定数で電気信号ES1Pの包絡線を包絡線検波器51で検波すると、0<t<π/ωでは常にΔφi=1.5πである電気信号ES1Pの包絡線を検波する場合と同じ結果が得られ、π/ω<t<2π/ωでは常にΔφi=0である電気信号ES1Pの包絡線を検波する場合と同じ結果が得られる。
From the above, in the case of δ1 = 0, the magnitude of the electrical signal ES1P at Δφi = 1.5π is the largest when 0 <t <π / ω, and Δφi = 0 at π / ω <t <2π / ω. The magnitude of the electrical signal ES1P at the maximum is the largest. Therefore, when the
ここで、低周波信号LFS1として図4のような波形を考えると、包絡線検波器51で検波される電気信号ES1Pの包絡線は図5のようになる。ここで、図4、5の横軸はシンボル周期で規格化された時刻t[s]を示しており、図4の縦軸は最大値が1となるように規格化された低周波信号LFS1の大きさを示し、図5の縦軸は包絡線検波器51から出力される検波信号DS1の大きさを示す。
Here, considering the waveform as shown in FIG. 4 as the low frequency signal LFS1, the envelope of the electric signal ES1P detected by the
図4に示される低周波信号LFS1の周期は、1シンボル周期の20×107倍に設定されている。例えば、1シンボル周期が50psとすると、低周波信号LFS1の周期及び周波数はそれぞれ10ms及び100Hzとなる。低周波信号LFS1が図4のような場合には、包絡線検波器51での時定数は10msに近い値に設定される。
The period of the low-frequency signal LFS1 shown in FIG. 4 is set to 20 × 10 7 times one symbol period. For example, if one symbol period is 50 ps, the period and frequency of the low-frequency signal LFS1 are 10 ms and 100 Hz, respectively. When the low frequency signal LFS1 is as shown in FIG. 4, the time constant in the
以上のことから、δ1=0の場合、包絡線検波器51から出力される検波信号DS1の大きさは、0<t<π/ωでは、
cos(1.75π+β1・sin(ωt)) ・・・(7)
に比例し、π/ω<t<2π/ωでは、
cos(0.25π+β1・sin(ωt)) ・・・(8)
に比例するといえる。
From the above, when δ1 = 0, the magnitude of the detection signal DS1 output from the
cos (1.75π + β1 · sin (ωt)) (7)
And π / ω <t <2π / ω,
cos (0.25π + β1 · sin (ωt)) (8)
It can be said that it is proportional to.
検波信号DS1は、周期π/ωの周期性を示す。従って、δ1=0の場合には、乗算器530の出力信号の平均値は、
The detection signal DS1 has a periodicity of a period π / ω. Therefore, when δ1 = 0, the average value of the output signal of the
より、零となる。 Therefore, it becomes zero.
<A−2−3−2.β1<δ1<0.25πの場合>
図6は、図3と同様にして、β1<δ1<0.25πでの電気信号ES1Pにおける位相θi1と大きさとの関係を示すグラフである。図6に示されるように、β1<δ1<0.25πの場合には、常にΔφi=1.5πでの電気信号ES1P(白丸104)の大きさが最も大きくなる。ここで、β1は非常に小さい値に設定されることから、β1を0として考えると、0<δ1<0.25πの場合には、常にΔφi=1.5πでの電気信号ES1P(白丸104)の大きさが最も大きくなると言える。この場合において、低周波信号LFS1として図4のような波形を考えると、包絡線検波器51で検波される電気信号ES1Pの包絡線は図7のようになる。ここで、図7の横軸はシンボル周期で規格化された時刻t[s]を示しており、縦軸は包絡線検波器51から出力される検波信号DS1の大きさを示す。
<A-2-3-2. When β1 <δ1 <0.25π>
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the phase θi1 and the magnitude of the electrical signal ES1P when β1 <δ1 <0.25π, similarly to FIG. As shown in FIG. 6, when β1 <δ1 <0.25π, the magnitude of the electric signal ES1P (white circle 104) at Δφi = 1.5π is always the largest. Here, since β1 is set to a very small value, when β1 is considered as 0, when 0 <δ1 <0.25π, the electric signal ES1P (white circle 104) always with Δφi = 1.5π. It can be said that the size of is the largest. In this case, considering the waveform as shown in FIG. 4 as the low frequency signal LFS1, the envelope of the electric signal ES1P detected by the
以上より、0<δ1<0.25πの場合には、検波信号DS1は、cos(β1・sin(ωt)+1.75π+δ1)と表すことができる。この式をβ1に関して1次の項までテイラー展開すると、検波信号D1は以下の式(11)で表される。 From the above, when 0 <δ1 <0.25π, the detection signal DS1 can be expressed as cos (β1 · sin (ωt) + 1.75π + δ1). When this equation is Taylor-expanded to the first order term with respect to β1, the detection signal D1 is expressed by the following equation (11).
cos(β1・sin(ωt)+1.75π+δ1)
→cos(1.75π+δ1)−sin(1.75π+δ1)β1・sin(ωt)・・・(11)
したがって、乗算器530の出力信号は以下の式(12)で表される。
cos (β1 · sin (ωt) + 1.75π + δ1)
→ cos (1.75π + δ1) −sin (1.75π + δ1) β1 · sin (ωt) (11)
Therefore, the output signal of
Bcos(1.75π+β1・sin(ωt)+δ1)sin(ωt)
→B(−β1・sin(1.75π+δ1)/2+cos(1.75π+δ1)sin(ωt)+β1・sin(1.75π+δ1)cos(2ωt)/2) ・・・(12)
0<δ1<0.25πの場合には、平均値算出部531は、式(12)で示される乗算器530の出力信号の平均値を算出することになる。B>0、β1>0であるため、式(12)から、0<δ1<0.25πの場合には、乗算器530の出力信号の平均値は正となる。
Bcos (1.75π + β1 · sin (ωt) + δ1) sin (ωt)
→ B (−β1 · sin (1.75π + δ1) / 2 + cos (1.75π + δ1) sin (ωt) + β1 · sin (1.75π + δ1) cos (2ωt) / 2) (12)
When 0 <δ1 <0.25π, the average
<A−2−3−3.−0.25π<δ1<−β1の場合>
図8は、図3、6と同様に、−0.25π<δ1<−β1での電気信号ES1Pにおける位相θi1と大きさとの関係を示すグラフである。図8に示されるように、−0.25π<δ1<−β1の場合には、常にΔφi=0での電気信号ES1P(白丸101)の大きさが最も大きくなる。ここで、β1は非常に小さい値に設定されることから、β1を0として考えると、−0.25π<δ1<0の場合には、常にΔφi=0での電気信号ES1P(白丸101)の大きさが最も大きくなると言える。この場合において、低周波信号LFS1として図4のような波形を考えると、包絡線検波器51で検波される電気信号ES1Pの包絡線は図9のようになる。
<A-2-3-3. −0.25π <δ1 <-β1>
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the phase θi1 and the magnitude of the electric signal ES1P when −0.25π <δ1 <−β1 as in FIGS. As shown in FIG. 8, in the case of −0.25π <δ1 <−β1, the magnitude of the electric signal ES1P (white circle 101) at Δφi = 0 is always the largest. Here, since β1 is set to a very small value, when β1 is considered as 0, when −0.25π <δ1 <0, the electric signal ES1P (white circle 101) of Δφi = 0 is always obtained. It can be said that the size is the largest. In this case, considering the waveform as shown in FIG. 4 as the low frequency signal LFS1, the envelope of the electric signal ES1P detected by the
以上より、−0.25π<δ1<0の場合には、検波信号DS1は、cos(β1・sin(ωt)+0.25π+δ1)と表すことができる。0<δ1<0.25πの場合と同様にして、乗算器530の出力信号を求めると、当該出力信号は以下の式(13)で表される。
From the above, when −0.25π <δ1 <0, the detection signal DS1 can be expressed as cos (β1 · sin (ωt) + 0.25π + δ1). When the output signal of the
Bcos(0.25π+β1・sin(ωt)+δ1)sin(ωt)
→B(−β1・sin(0.25π+δ1)/2+cos(0.25π+δ1)sin(ωt)+β1・sin(0.25π+δ1)cos(2ωt)/2) ・・・(13)
−0.25π<δ1<0の場合には、平均値算出部531は、式(13)で示される乗算器530の出力信号の平均値を算出することになる。B>0、β1>0であるため、式(13)から、−0.25π<δ1<0の場合には、乗算器530の出力信号の平均値は負となる。
Bcos (0.25π + β1 · sin (ωt) + δ1) sin (ωt)
→ B (−β1 · sin (0.25π + δ1) / 2 + cos (0.25π + δ1) sin (ωt) + β1 · sin (0.25π + δ1) cos (2ωt) / 2) (13)
In the case of −0.25π <δ1 <0, the average
決定部532は、平均値算出部531で算出された平均値に基づいて、ヒータ212に対する制御電圧VT1を決定する。例えば、PID制御を行う場合、制御電圧VT1を、平均値算出部531で算出された平均値と当該平均値の微分値と当該平均値の積分値の線形和に設定する。操作量決定部53が上記の処理を低周波信号LFS1の周期ごとに実行し続けることによって、平均位相誤差δ1が所望の値に収束するように制御される。
The
図10は、検波信号DS1の振幅と平均位相誤差δ1の関係を示すグラフである。繰り返しになるが、0、0.5π、π、と1.5πの平均位相誤差δ1が正常な動作点になる。この周期は0.5πであり、位相が0.25π、0.75π、1.25π、1.75πのときに極大値を有し、位相が0、0.5π、π、1.5πのときに極小値を有する。周期が0.5πであるため、0、0.5π、π、と1.5πの平均位相誤差δ1は全て同等であり、区別が付かない。従って、PID制御を行った場合、これらのうち、初期条件に最も近い位相に収束することになる。すなわち、平均位相誤差δ1が0、0.5π、π、1.5πのいずれに収束するのかは初期位相に依存する。 FIG. 10 is a graph showing the relationship between the amplitude of the detection signal DS1 and the average phase error δ1. Again, the average phase error δ1 of 0, 0.5π, π, and 1.5π is a normal operating point. This period is 0.5π, and has a maximum value when the phase is 0.25π, 0.75π, 1.25π, and 1.75π, and when the phase is 0, 0.5π, π, and 1.5π. Has a local minimum. Since the period is 0.5π, the average phase errors δ1 of 0, 0.5π, π, and 1.5π are all equal and cannot be distinguished. Therefore, when PID control is performed, the phase converges to the phase closest to the initial condition. That is, whether the average phase error δ1 converges to 0, 0.5π, π, or 1.5π depends on the initial phase.
<A−2−4.制御部70の動作>
次に制御部70の動作について説明する。前述のように、制御部70は、ヒータ222、223に供給する電圧を制御することにより、光路220、221における屈折率を変化させ、位相シフト量α2を制御する。制御部70による制御は、平均位相誤差δ1が収束した後に開始する。ここで、平均位相誤差δ1が0、0.5π、π、1.5πのいずれに収束した場合でも同様の結果が得られるため、平均位相誤差δ1が0に収束した場合を説明する。
<A-2-4. Operation of
Next, the operation of the
まず加算器75は、復調器1から出力される電気信号ES1Pと電気信号ES2Nを加算した結果を出力する。信号発生器72が生成する低周波信号LFS2の周波数をωとすると、復調器1から出力される電気信号ES2Nは、電気信号ES1Pに関する式(5)と同様に、
−A2(t)cos(Δφi−0.25π+β2・sin(ωt)+δ2)・・・(14)
と表される。ここで、平均位相誤差δ2は位相シフト量α2と0.25πとの差の時間平均値を表している。また、変調度β2(>0)は低周波信号LFS2によって位相シフト量α2が変調する度合を表している。ここで、単純化のために、β2=β1=βとおく。従って、加算器75の出力信号は、
A2(t){cos(Δφi+0.25π+β・sin(ωt))−cos(Δφi−0.25π+β・sin(ωt)+δ2)}・・・(15)
と表される。図11に、包絡線検波器71bが出力する検波信号DS2bの振幅と平均位相誤差δ2の関係を示す。δ2=0.5πのとき、検波信号DS2bの振幅は最小値になり、δ2=1.25π、1.75πのとき、検波信号DS2bの振幅は最大値になる。
First, the
−A 2 (t) cos (Δφi−0.25π + β2 · sin (ωt) + δ2) (14)
It is expressed. Here, the average phase error δ2 represents the time average value of the difference between the phase shift amount α2 and 0.25π. The modulation degree β2 (> 0) represents the degree to which the phase shift amount α2 is modulated by the low frequency signal LFS2. Here, for simplification, β2 = β1 = β. Therefore, the output signal of the
A 2 (t) {cos (Δφi + 0.25π + β · sin (ωt)) − cos (Δφi−0.25π + β · sin (ωt) + δ2)} (15)
It is expressed. FIG. 11 shows the relationship between the amplitude of the detection signal DS2b output from the
一方、包絡線検波器71aは、電気信号ES2Nの包絡線を検波して、検波信号DS2aを出力する。図12は、検波信号DS2aと平均位相誤差δ2の関係を示すグラフである。制御部50における検波信号DS1と同様に、0.5πの周期性を有しており、平均位相誤差δ2が0、0.5π、π、1.5πのときに、検波信号DS2aは極小となる。しかし、検波信号DS1と異なり、平均位相誤差δ1が0に収束した場合、0、πの平均位相誤差δ2は正常な動作点であるが、0.5π、1.5πの平均位相誤差δ2は偽の動作点となる。
On the other hand, the
次に、検波信号DS2aと低周波信号LFS2とを乗算器730aで乗算して、平均値算出部731aにより、平均信号A2aを算出する。図13は、平均信号A2aと平均位相誤差δ2の関係を示すグラフである。検波信号DS2aと同様に、平均信号A2aは0.5πの周期性を有しており、平均位相誤差δ2が0、0.5π、π、1.5πのときに、0となる。
Next, the detection signal DS2a and the low frequency signal LFS2 are multiplied by the
また、平均位相誤差δ2は波長に依存するため、制御電圧VT2が与えられたときに、平均位相誤差δ2がどの値となるかを算出することは困難であるが、一般に、平均位相誤差δ2の制御電圧VT2に対する変化率を高精度に制御して、遅延干渉計2を製造することができる。これは、平均位相誤差δ2の制御電圧VT2に対する変化率が、ヒータ222の抵抗値や光路210、211、220、221の屈折率の温度依存性により決まり、これらを高精度に制御することができるためである。一般に、平均位相誤差δ2は、制御電圧VT2の電力に比例する特性を有するため、平均位相誤差δ2は、制御電圧VT2の2次関数となる。従って、ある制御電圧VT2における平均位相誤差δ2が算出できれば、その他の制御電圧VT2における平均位相誤差δ2を高精度に算出することができる。
Further, since the average phase error δ2 depends on the wavelength, it is difficult to calculate what value the average phase error δ2 takes when the control voltage VT2 is given. The
これらの特性を利用して、平均位相誤差δ2を有する正常な動作点に収束させる。図14に、制御の開始から平均位相誤差δ2が正常な動作点に引き込まれ制御が安定するまでの、平均信号A2aと検波信号DS2aと平均位相誤差δ2の時間変化の一例を示す。決定部732は、掃引部733に電圧を平均位相誤差δ2が2π以上変化する分だけ掃引させることにより、検波信号DS2bの振幅が最小値になる制御電圧VT2を求める。これは、δ2=0.5πに相当するため、この結果から、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を算出する。最後に、0またはπの平均位相誤差δ2に相当するヒータ222に対する操作量、つまりヒータ222に供給する制御電圧VT2を、その初期値に設定する。ここで掃引は、単調変化させる場合に限らない。
Using these characteristics, convergence is made to a normal operating point having an average phase error δ2. FIG. 14 shows an example of temporal changes in the average signal A2a, the detection signal DS2a, and the average phase error δ2 from the start of control until the average phase error δ2 is drawn to a normal operating point and the control is stabilized. The determining
その後、掃引部733による電圧の掃引を止め、掃引部733の出力を0に設定した後、制御部50と同様の制御を行う。すなわち、制御電圧VT2の上記初期値と低周波信号LFS2を加算器74にて加算して、ヒータ222、223に印加する。平均信号A2aが正であれば平均位相誤差δ2が正にずれているため、これが0となるようにヒータ222、223に対する制御電圧VT2を増加して、逆に、平均信号A2aが負であれば平均位相誤差δ2が負にずれているため、これが0となるようにヒータ222、223に対する制御電圧VT2を低減する。操作量決定部73が上記の処理を低周波信号LFS2の周期ごとに実行し続けることによって、平均位相誤差δ2が所望の値に収束するように制御される。ここで、制御電圧VT2の初期値を0またはπの平均位相誤差δ2に相当する操作量に設定したため、平均位相誤差δ2が0.5π、または、1.5πに収束することはない。以上により、光路221を伝搬する光信号PS2に与えられる位相シフト量α2は、目標値たるα1+0.5πまたはα1+1.5πと一致するように制御される。
Thereafter, the voltage sweep by the
また、例えば、掃引部733による掃引時に、検波信号DS2bの振幅だけでなく、平均信号A2aをも計測してもよい。すなわち、平均信号A2aが0になるときだけ、検波信号DS2bを計測して、検波信号DS2bが最小となる制御電圧VT2を算出する。上記の例と同様に、この結果から、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を初期値に設定して、自動制御を行う。また、平均信号A2aが0になる場合の中で、平均信号A2aが正から負に変化する場合を除外して、負から正に変化する場合のみに、検波信号DS2bを計測してもよい。
Further, for example, not only the amplitude of the detection signal DS2b but also the average signal A2a may be measured at the time of sweeping by the
さらに、検波信号DS2bの最小値だけでなく、最大値も計測することにより、計測点数を増やして、算出結果が妥当かチェックする機構を加えてもよい。 Further, a mechanism may be added in which not only the minimum value of the detection signal DS2b but also the maximum value is measured, thereby increasing the number of measurement points and checking whether the calculation result is valid.
実施の形態1においては、電気信号ES1Pと電気信号ES2Nを加算する例を示したが、電気信号ES1Pと電気信号ES1Nのどちらを用いても良く、また、電気信号ES2Pと電気信号ES2Nのどちらを用いても良い。例えば、電気信号ES1Pと電気信号ES2Pを加算する場合、平均位相誤差δ2が1.5πのときに検波信号DS2bの振幅が0になる。このように、検波信号DS2bの振幅の平均位相誤差δ2に対する依存性は、πだけシフトするが、これに注意すれば、平均位相誤差δ2が0.5π、1.25πに相当する制御電圧VT2から、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を求めることができる。これにより、光路221を伝搬する光信号PS2に与えられる位相シフト量α2は、目標値たるα1+0.5πまたはα1+1.5πと一致するように制御される。
In the first embodiment, the example in which the electrical signal ES1P and the electrical signal ES2N are added is shown. However, either the electrical signal ES1P or the electrical signal ES1N may be used, and either the electrical signal ES2P or the electrical signal ES2N is used. It may be used. For example, when the electrical signal ES1P and the electrical signal ES2P are added, the amplitude of the detection signal DS2b becomes 0 when the average phase error δ2 is 1.5π. As described above, the dependency of the amplitude of the detection signal DS2b on the average phase error δ2 is shifted by π. However, if this is noted, the average phase error δ2 is from the control voltage VT2 corresponding to 0.5π and 1.25π. A control voltage VT2 corresponding to an average phase error δ2 of 0 or π can be obtained. As a result, the phase shift amount α2 given to the optical signal PS2 propagating through the
また、検波信号DS1が図5、7、9、10のような波形となるように、低周波信号LFS1の周期は、光信号PSでのシンボル周期及び光回路21での位相シフト量α1の変化の応答時間よりも長くなければならない。本実施の形態1のように、熱光学効果を用いて位相シフト量α1を変化させる際には、その変化の応答時間は一般的に1ms程度である。同様に、低周波信号LFS2の周期は、光信号PSでのシンボル周期及び光回路22での位相シフト量α2の変化の応答時間よりも長くなければならない。
Further, the period of the low frequency signal LFS1 is a change in the symbol period in the optical signal PS and the phase shift amount α1 in the
また、光信号に位相シフトを与える方法としては、熱光学効果を利用した方法に限らず、電気光学効果を利用した方法でも良く、機械的に光路長を調整する方法でも良い。 Further, the method of giving the phase shift to the optical signal is not limited to the method using the thermo-optic effect, but may be a method using the electro-optic effect or a method of adjusting the optical path length mechanically.
<A−3.効果>
本発明にかかる実施の形態1によれば、光受信装置において、第1、第2系列に属する第1、第2光回路である光回路21、22を含む遅延干渉計2と、光回路21、22の出力光をそれぞれ受光する第1、第2ツインフォトダイオードであるツインフォトダイオード31、32とを備え、差動変調された光信号PS1、PS2を第1、第2系列を用いて別々に復調し、互いに所定位相ずれた第1、第2復調信号である電気信号ES1、ES2を出力する復調器1と、電気信号ES1を用いて、光回路21における光信号PS1の位相状態を制御する第1制御部である制御部50と、電気信号ES1、ES2を演算し、演算信号を出力する演算部である加算器75と、電気信号ES2および演算信号を用いて、光回路22における光信号PS2の位相状態を制御する第2制御部である制御部70とを備えることで、第1系列と第2系列との位相差を判別できるため、位相差制御のための構成を簡素化し、かつ正常な通信を高速に行うことが可能となる。
<A-3. Effect>
According to the first embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
また、本発明にかかる実施の形態1によれば、光受信装置において、第2制御部である制御部70は、電気信号ES1と電気信号ES2とが0またはπ位相がずれるよう、光回路22における光信号PS2の位相状態を制御することで、正常な動作点に収束するように制御することができる。
In addition, according to the first embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
また、本発明にかかる実施の形態1によれば、光受信装置において、演算部である加算器75は、電気信号ES1と電気信号ES2とを加算し、演算信号を出力することで、演算信号を用いて正常な動作点を判別し、位相差を制御することができる。
Further, according to the first embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
また、本発明にかかる実施の形態1によれば、光受信装置において、第1制御部である制御部50は、電気信号ES1を検波し、第1検波信号である検波信号DSを出力する第1検波器である包絡線検波器51と、検波信号DSの平均値を算出し、第1平均値である平均信号A1として出力する第1平均値算出部である平均値算出部531と、平均信号A1に基づいて、光回路21への制御出力を決定する第1決定部である決定部532とを備えることで、ヒータ212、213への制御電圧を決定し、光回路21における光信号PS1の位相状態の制御ができる。
Further, according to the first embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
また、本発明にかかる実施の形態1によれば、光受信装置において、第2制御部である制御部70は、電気信号ES2を検波し、第2検波信号である検波信号DS2aを出力する第2検波器である包絡線検波器71aと、検波信号DS2aの平均値を算出し、第2平均値である平均信号A2aとして出力する第2平均値算出部である平均値算出部731aと、平均信号A2aに基づいて、光回路22への制御出力を決定する第2決定部である決定部732とを備えることで、ヒータ222、223への制御電圧を決定し、光回路22における光信号PS2の位相状態の制御ができる。
Further, according to the first embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
また、本発明にかかる実施の形態1によれば、光受信装置において、制御部70は、演算信号を検波し、第3検波信号である検波信号DS2bを出力する第3検波器である包絡線検波器71bをさらに備え、決定部732は、検波信号DS2bにも基づいて、光回路22への制御出力を決定することで、検波信号DS2bを用いて正常な動作点を判別し、位相差を制御することができる。
Also, according to the first embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
また、本発明にかかる実施の形態1によれば、光受信装置において、制御部70は、光回路22における光信号PS2の位相状態を制御する前に、検波信号DS2bまたは第3平均値である平均信号A2bを掃引する掃引部733をさらに備えることで、電圧を平均位相誤差δ2が2π以上変化する分だけ掃引させ、検波信号DS2bの振幅が最小値になる制御電圧VT2を求めることができる。
Also, according to the first embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
<B.実施の形態2>
<B−1.構成>
図15は本発明の実施の形態2に係る光受信装置の構成を示す図である。本実施の形態2では、上述の実施の形態1とは異なった方法で制御電圧VT1、VT2を決定する方法について説明する。
<B. Second Embodiment>
<B-1. Configuration>
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an optical receiving apparatus according to
以下では、実施の形態1に係る光受信装置との相違点である制御部700を中心に、本実施の形態2に係る光受信装置について説明する。制御部700以外の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the optical receiving apparatus according to the second embodiment will be described with a focus on the
制御部700は、復調信号である電気信号ES2Nを検波する包絡線検波器71aと、加算器75で加算した信号(演算信号)を検波する包絡線検波器71bと、低周波信号LFS2を発生させる信号発生器72と、包絡線検波器71a、71bが出力する検波信号DS2a、DS2bと低周波信号LFS2とが入力される操作量決定部800と、低周波信号LFS2と、操作量決定部73からの掃引電圧(後述)とを加算する加算器76と、加算器76の出力と操作量決定部800からの制御電圧VT2とを加算する加算器74とを備えている。
The
操作量決定部800は、低周波信号LFS2と検波信号DS2aとを乗算する乗算器730aと、低周波信号LFS2と検波信号DS2b(第3検波信号)とを乗算する乗算器730bと、乗算器730aからの出力信号の平均値を算出する平均値算出部731aと、乗算器730bからの出力信号(第3検波信号)の平均値を算出する第3平均値算出部である平均値算出部731bと、平均値算出部731aから出力される第2平均値である平均信号A2aと平均値算出部731bから出力される第3平均値である平均信号A2bとを用いて、制御電圧VT2およびその初期値、掃引電圧を決定する第2決定部である決定部732と、掃引電圧が入力される掃引部733とを備える。制御電圧VT2は、復調器1のヒータ222、223に対する操作量、つまりヒータ222、223に供給する電圧である。平均値算出部731aは、乗算器730aの出力信号の平均値を算出し、これにより同期検波を行う。
The operation
包絡線検波器71a、71bは、例えばショットキーバリアダイオードを用いた半波整流回路や全波整流回路などで構成される。
The
また、平均値算出部731a、731bは、ローパスフィルタや、低周波信号LFS2の周期で実行する積分計算またはフーリエ変換計算を行い、直流成分を算出する演算回路などで構成される。
The average
掃引は単調変化させる場合に限らない。例えば、0.25πごとに初期値を与えて同期検波を行い、平均値信号が0になるように制御する。初期値に近い収束点に収束するため、2π以上平均位相誤差δ2を変えることにより、平均位相誤差δ2を0.5π、1.25π、1.5π、1.75πを見出すことができる。また、これに限らない。 The sweep is not limited to monotonous change. For example, synchronous detection is performed by giving an initial value every 0.25π, and the average value signal is controlled to be zero. In order to converge to a convergence point close to the initial value, the average phase error δ2 can be found to be 0.5π, 1.25π, 1.5π, 1.75π by changing the average phase error δ2 by 2π or more. Moreover, it is not restricted to this.
<B−2.動作>
次に制御部700の動作について説明する。データ再生部60において再生される送信データのビットエラーを低減するためには、位相シフト量α1、α2が目標値になるように制御する必要がある。
<B-2. Operation>
Next, the operation of the
実施の形態2における光受信装置は、Δ1の目標値が、0、0.5π、π、1.5πのいずれかであり、Δ2の所望の値が、Δ1、Δ1+πのいずれかであることを特徴とする。まず、実施の形態1に記載した方法に従い、制御部50を動作させることにより、平均位相誤差δ1を所望の0、0.5π、π、1.5πのいずれかに収束させる。ここでは、平均位相誤差δ1が0に収束する場合を説明する。
In the optical receiving apparatus according to the second embodiment, the target value of Δ1 is 0, 0.5π, π, or 1.5π, and the desired value of Δ2 is either Δ1 or Δ1 + π. Features. First, according to the method described in the first embodiment, the
その後、制御部700における制御を開始する。まず、加算器75は復調器1から出力される電気信号ES1Pと電気信号ES2Nを加算した結果を出力する。
Thereafter, control in the
図16に、平均値算出部731bによる平均値信号と平均位相誤差δ2の関係を示す。図16より、決定部732は掃引部733に電圧を平均位相誤差δ2が2π以上変化する分だけ増加する方向に掃引させることにより、平均位相誤差δ2が0.5π、1.25π、1.5π、1.75πのときに、平均値信号が0になることがわかる。また、平均位相誤差δ2が0.5πと1.5πのときは、平均位相誤差δ2が増加するに伴い平均値が増加するが、平均位相誤差δ2が1.25πと1.75πのときは、平均値が減少する。次に、この特性を利用して、平均位相誤差δ2が0.5π、1.25π、1.5π、1.75πに相当する制御電圧VT2を求める。これらの結果から、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を求める。最後に、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を、その初期値に設定する。
FIG. 16 shows the relationship between the average value signal by the average
その後、掃引部733による電圧の掃引を止め、実施の形態1と同様の制御を実行する。すなわち、制御電圧VT2の上記初期値と低周波信号LFS2とを加算器74にて加算して、ヒータ222に制御電圧VT2を印加する。
Thereafter, the voltage sweep by the
包絡線検波器71aにより電気信号ES2Nの包絡線を検波して、低周波信号LFS2と乗算器730aで乗算する。乗算結果の平均値を、平均値算出部731aにより算出して、ヒータ222、223に対する制御電圧VT2を決定する。
The
操作量決定部800が上記の処理を低周波信号LFS2の周期ごとに実行し続けることによって、平均位相誤差δ2が所望の値に収束するように制御される。
The manipulated
<B−3.効果>
本発明にかかる実施の形態2によれば、光受信装置において、第2制御部である制御部700は、第3検波信号である検波信号DS2bの平均値を算出し、第3平均値である平均信号A2bとして出力する第3平均値算出部である平均値算出部731bをさらに備え、第2決定部である決定部732は、平均信号A2bにも基づいて、光回路22への制御出力を決定することで、平均信号A2bを用いて正常な動作点を判別し、位相差を制御することができる。
<B-3. Effect>
According to the second embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
<C.実施の形態3>
<C−1.構成>
図17は本発明の実施の形態3に係る光受信装置の構成を示す図である。本実施の形態3では、上述の実施の形態1とは異なった方法で制御電圧VT1、VT2を決定する方法について説明する。
<
<C-1. Configuration>
FIG. 17 is a diagram showing the configuration of the optical receiving apparatus according to
以下では、実施の形態1に係る光受信装置との相違点である減算器77を中心に、本実施の形態3に係る光受信装置について説明する。減算器77は、復調信号である電気信号ES2P、ES1Pを減算するものである。減算器77以外の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the optical receiver according to the third embodiment will be described focusing on the
<C−2.動作>
次に制御部70の動作について説明する。データ再生部60において再生される送信データのビットエラーを低減するためには、位相シフト量α1、α2が目標値になるように制御する必要がある。
<C-2. Operation>
Next, the operation of the
実施の形態3における光受信装置は、Δ1の所望の値が、0、0.5π、π、1.5πのいずれかであり、Δ2の所望の値が、Δ1、Δ1+πのいずれかであることを特徴とする。まず、実施の形態1に記載した方法に従い、制御部50を動作させることにより、平均位相誤差δ1を所望の0、0.5π、π、1.5πのいずれかに収束させる。ここでは、平均位相誤差δ1が0に収束する場合を説明する。
In the optical receiving apparatus according to the third embodiment, the desired value of Δ1 is 0, 0.5π, π, or 1.5π, and the desired value of Δ2 is either Δ1 or Δ1 + π. It is characterized by. First, according to the method described in the first embodiment, the
その後、制御部70における制御を開始する。まず、減算器77は復調器1から出力される電気信号ES1Pと電気信号ES2Pを減算した結果を出力するため、減算器77の出力信号は、実施の形態1における式(15)に従う。
Thereafter, control in the
その後、実施の形態1と同様に、掃引部733に電圧を平均位相誤差δ2が2π以上変化する分だけ掃引させることにより、平均位相誤差δ2が0.5π、1.25πに相当する制御電圧VT2を求める。次に、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を求める。最後に、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を、その初期値に設定する。
Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, the
その後、実施の形態1と同様に、掃引部733による電圧の掃引を止め、PID制御により、平均位相誤差δ2が所望の値に収束するように制御される。以上により、光路221を伝搬する光信号PS2に与えられる位相シフト量α2は、目標値たるα1+0.5πまたはα1+1.5πと一致するように制御される。
Thereafter, similarly to the first embodiment, the voltage sweep by the
なお、電気信号ES1Pと電気信号ES2Pを減算する例を示したが、電気信号ES1Pと電気信号ES1Nのどちらを用いても良く、また、電気信号ES2Pと電気信号ES2Nのどちらを用いても良い。例えば、電気信号ES1Nと電気信号ES2Pを減算する場合、平均位相誤差δ2が1.5πのときに検波信号DS2の振幅が0になる。このように、検波信号DS2の振幅の平均位相誤差δ2に対する依存性は、πだけシフトするが、これに注意すれば、平均位相誤差δ2が0.5π、1.25πに相当する制御電圧VT2から、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を求めることができる。以上により、光路221を伝搬する光信号PS2に与えられる位相シフト量α2は、目標値と一致するように制御される。
In addition, although the example which subtracts the electric signal ES1P and the electric signal ES2P was shown, either the electric signal ES1P or the electric signal ES1N may be used, and either the electric signal ES2P or the electric signal ES2N may be used. For example, when the electric signal ES1N and the electric signal ES2P are subtracted, the amplitude of the detection signal DS2 becomes 0 when the average phase error δ2 is 1.5π. Thus, the dependency of the amplitude of the detection signal DS2 on the average phase error δ2 is shifted by π. However, if this is noted, the average phase error δ2 is from the control voltage VT2 corresponding to 0.5π and 1.25π. A control voltage VT2 corresponding to an average phase error δ2 of 0 or π can be obtained. As described above, the phase shift amount α2 given to the optical signal PS2 propagating through the
<C−3.効果>
本発明にかかる実施の形態3によれば、光受信装置において、演算部である減算器77は、電気信号ES1Pと電気信号ES2Pとを減算し、演算信号を出力することで、演算信号を用いて正常な動作点を判別し、位相差を制御することができる。
<C-3. Effect>
According to the third embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
<D.実施の形態4>
<D−1.構成>
図18は本発明の実施の形態4に係る光受信装置の構成を示す図である。本実施の形態4では、上述の実施の形態1とは異なった方法で制御電圧VT1、VT2を決定する方法について説明する。
<
<D-1. Configuration>
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of an optical receiving apparatus according to
以下では、実施の形態1に係る光受信装置との相違点である乗算器78を中心に、本実施の形態4に係る光受信装置について説明する。乗算器78は、復調信号である電気信号ES2N、ES1Pを乗算するものである。乗算器78以外の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the optical receiving apparatus according to the fourth embodiment will be described with a focus on the
<D−2.動作>
次に制御部70の動作について説明する。データ再生部60において再生される送信データのビットエラーを低減するためには、位相シフト量α1、α2が目標値になるように制御する必要がある。
<D-2. Operation>
Next, the operation of the
実施の形態4における光受信装置は、Δ1の所望の値が、0、0.5π、π、1.5πのいずれかであり、Δ2の所望の値が、Δ1、Δ1+πのいずれかであることを特徴とする。まず、実施の形態1に記載した方法に従い、制御部50を動作させることにより、平均位相誤差δ1を所望の0、0.5π、π、1.5πのいずれかに収束させる。ここでは、平均位相誤差δ1が0に収束する場合を説明する。
In the optical receiving apparatus according to the fourth embodiment, the desired value of Δ1 is 0, 0.5π, π, or 1.5π, and the desired value of Δ2 is either Δ1 or Δ1 + π. It is characterized by. First, according to the method described in the first embodiment, the
その後、制御部70における制御を開始する。乗算器78の出力信号は、
−A2(t)cos(Δφi+0.25π+β・sin(ωt))×cos(Δφi−0.25π+β・sin(ωt)+δ2)・・・(16)
と表される。図19に、包絡線検波器71bが出力する検波信号DS2bの振幅と平均位相誤差δ2の関係を示す。δ2=1.5πのとき、検波信号DS2bの振幅は最小値になり、δ2=0.25π、0.75πのとき、検波信号DS2bの振幅は最大値になる。そこで、決定部732は掃引部733に電圧を平均位相誤差δ2が2π以上変化する分だけ掃引させることにより、平均位相誤差δ2が0.25π、0.75π、1.5πに相当する制御電圧VT2を求める。次に、これらの結果から、0またはπの平均位相誤差δ2に相当する制御電圧VT2を求める。最後に、0またはπの平均位相誤差δ2に相当するヒータ222に対する制御電圧VT2を、その初期値に設定する。
Thereafter, control in the
−A 2 (t) cos (Δφi + 0.25π + β · sin (ωt)) × cos (Δφi−0.25π + β · sin (ωt) + δ2) (16)
It is expressed. FIG. 19 shows the relationship between the amplitude of the detection signal DS2b output from the
その後、実施の形態1と同様に、掃引部733による電圧の掃引を止め、制御電圧VT2の初期値と低周波信号LFS2を加算器74にて加算して、ヒータ222、223に印加する。包絡線検波器71aにより電気信号ES2Nの包絡線を検波して、低周波信号LFS2と乗算器730aで乗算する。乗算結果の平均値を平均値算出部731aにより算出して、ヒータ222、223に対する制御電圧VT2を決定する。操作量決定部73が上記の処理を低周波信号LFS2の周期ごとに実行し続けることによって、平均位相誤差δ2が所望の値に収束するように制御される。
Thereafter, similarly to the first embodiment, the voltage sweeping by the
ここで、制御電圧VT2の初期値が0またはπの平均位相誤差δ2に相当する操作量に設定したため、平均位相誤差δ2が0.5π、または、1.5πに収束することはない。以上により、光路221を伝搬する光信号PS2に与えられる位相シフト量α2は、目標値たるα1+0.5πまたはα1+1.5πと一致するように制御される。
Here, since the initial value of the control voltage VT2 is set to an operation amount corresponding to an average phase error δ2 of 0 or π, the average phase error δ2 does not converge to 0.5π or 1.5π. As described above, the phase shift amount α2 given to the optical signal PS2 propagating through the
なお、電気信号ES1Pと電気信号ES2Nを乗算する例を示したが、電気信号ES1Pと電気信号ES1Nのどちらを用いても良く、また、電気信号ES2Pと電気信号ES2Nのどちらを用いても良い。 In addition, although the example which multiplies the electric signal ES1P and the electric signal ES2N was shown, either the electric signal ES1P or the electric signal ES1N may be used, and either the electric signal ES2P or the electric signal ES2N may be used.
<D−3.効果>
本発明にかかる実施の形態4によれば、光受信装置において、演算部である乗算器78は、電気信号ES1と電気信号ES2とを乗算し、演算信号を出力することで、演算信号を用いて正常な動作点を判別し、位相差を制御することができる。
<D-3. Effect>
According to the fourth embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
<E.実施の形態5>
<E−1.構成>
図20は本発明の実施の形態5に係る光受信装置の構成を示す図である。本実施の形態5では、上述の実施の形態1とは異なった方法で制御電圧VT1、VT2を決定する方法について説明する。
<
<E-1. Configuration>
FIG. 20 is a diagram showing the configuration of the optical receiving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a method of determining control voltages VT1 and VT2 by a method different from that of the first embodiment will be described.
以下では、実施の形態1に係る光受信装置との相違点である乗算器78、制御部703を中心に、本実施の形態5に係る光受信装置について説明する。乗算器78、制御部703以外の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the optical receiver according to the fifth embodiment will be described with a focus on the
第2制御部である制御部703は、乗算部である乗算器78で乗算した信号(乗算信号)が入力される操作量決定部803を備えている。操作量決定部803は、乗算信号の平均値(第3平均値)を算出する第3平均値算出部である平均値算出部731bと、平均値算出部731bから出力される第3平均値である平均信号A2bを用いて、制御電圧VT2およびその初期値、掃引電圧を決定する第2決定部である決定部732とを備える。制御電圧VT2は、復調器1のヒータ222、223に対する操作量、つまりヒータ222、223に供給する電圧である。
The
<E−2.動作>
次に制御部703の動作について説明する。データ再生部60において再生される送信データのビットエラーを低減するためには、位相シフト量α1、α2が目標値になるように制御する必要がある。
<E-2. Operation>
Next, the operation of the
実施の形態5における発明は、Δ1の所望の値が、0、0.5π、π、1.5πのいずれかであり、Δ2の所望の値が、Δ1、Δ1+πのいずれかであることを特徴とする。
The invention in
まず、実施の形態1に記載した方法に従い、制御部50を動作させることにより、平均位相誤差δ1を所望の0、0.5π、π、1.5πのいずれかに収束させる。ここでは、平均位相誤差δ1が0に収束する場合を説明する。その後、制御部703における制御を開始する。乗算器78の出力信号は、
−A2(t)cos(Δφi+0.25π+β・sin(ωt))×cos(Δφi−0.25π+δ2)
=−A2(t)/2{cos(Δφi+δ1+δ2)+sin(δ2)}・・・(17)
と表される。図21に、平均値算出部731bが出力する平均値と平均位相誤差δ2の関係を示す。δ2=0またはπのとき、平均値は0になる。従って、操作量決定部73が、平均値が0になるように、ヒータ222に対する制御電圧VT2を決定し続けることにより、平均位相誤差δ2が所望の値に収束するように制御される。
First, according to the method described in the first embodiment, the
-A 2 (t) cos (Δφi + 0.25π + β · sin (ωt)) × cos (Δφi−0.25π + δ2)
= −A 2 (t) / 2 {cos (Δφi + δ1 + δ2) + sin (δ2)} (17)
It is expressed. FIG. 21 shows the relationship between the average value output by the
例えば、PID制御により、平均値が正であれば、平均位相誤差δ2を減少し、平均値が負であれば、平均位相誤差δ2を増加すれば、平均位相誤差δ2は0に収束する。以上により、光路221を伝搬する光信号PS2に与えられる位相シフト量α2は、目標値たるα1+0.5πまたはα1+1.5πと一致するように制御される。
For example, if the average value is positive by PID control, the average phase error δ2 is decreased, and if the average value is negative, if the average phase error δ2 is increased, the average phase error δ2 converges to zero. As described above, the phase shift amount α2 given to the optical signal PS2 propagating through the
なお、電気信号ES1Pと電気信号ES2Nを乗算する例を示したが、電気信号ES1Pと電気信号ES1Nのどちらを用いても良く、また、電気信号ES2Pと電気信号ES2Nのどちらを用いても良い。 In addition, although the example which multiplies the electric signal ES1P and the electric signal ES2N was shown, either the electric signal ES1P or the electric signal ES1N may be used, and either the electric signal ES2P or the electric signal ES2N may be used.
<E−3.効果>
本発明にかかる実施の形態5によれば、光受信装置において、第1、第2系列に属する第1、第2光回路である21、22を含む遅延干渉計2と、第1、光回路21、22の出力光をそれぞれ受光する第1、第2ツインフォトダイオードであるツインフォトダイオード31、32とを備え、差動変調された光信号PS1、PS2を第1、第2系列を用いて別々に復調し、互いに所定位相ずれた第1、第2復調信号である電気信号ES1、ES2を出力する復調器1と、電気信号ES1を用いて、光回路21における光信号PS1の位相状態を制御する第1制御部である制御部50と、電気信号ES1、ES2を乗算し、乗算信号を出力する乗算器78と、乗算信号を用いて、光回路22における光信号PS2の位相状態を制御する第2制御部である制御部703とを備えることで、第1系列と第2系列との位相差を判別できるため、位相差制御のための構成を簡素化し、かつ正常な通信を高速に行うことが可能となる。
<E-3. Effect>
According to the fifth embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
また、本発明にかかる実施の形態5によれば、光受信装置において、制御部703は、乗算信号の平均値を算出し、第3平均値である平均信号A2bとして出力する第3平均値算出部である平均値算出部731bと、平均信号A2bに基づいて、光回路22への制御出力を決定する第2決定部である決定部732とを備えることで、平均信号A2bを用いて正常な動作点を判別し、位相差を制御することができる。
Further, according to the fifth embodiment of the present invention, in the optical receiver, the
<変形例1>
図22は本発明の変形例1に係る光受信装置の構成を示す図である。以下では、実施の形態1に係る光受信装置との相違点である復調器1000を中心に説明する。復調器1000以外の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
<
FIG. 22 is a diagram showing the configuration of the optical receiving apparatus according to the first modification of the present invention. Hereinafter, description will be made centering on
実施の形態1においては、受光素子4は、直列接続された2つのフォトダイオード4a、4bで構成されており、フォトダイオード4a、4bには光回路21から出力される2つの光信号がそれぞれ照射される。受光素子4からは、フォトダイオード4aで生成される電流と、フォトダイオード4bで生成される電流との差分が差分電流信号として出力される。同様に、受光素子5は、直列接続された2つのフォトダイオード5a、5bで構成されており、フォトダイオード5a、5bには光回路22から出力される2つの光信号がそれぞれ照射される。受光素子5からは、フォトダイオード5aで生成される電流と、フォトダイオード5bで生成される電流との差分が差分電流信号として出力される。
In the first embodiment, the
変形例1における復調器1000では、受光素子4は、2つのフォトダイオード4a、4bで構成されており、フォトダイオード4a、4bには光回路21から出力される2つの光信号がそれぞれ照射されるが、直列接続されていない。同様に、受光素子5は、2つのフォトダイオード5a、5bで構成されており、フォトダイオード5a、5bには光回路22から出力される2つの光信号がそれぞれ照射されるが、直列接続されていない。
In the
実施の形態1においては、トランスインピーダンスアンプ6は、受光素子4から出力される差動電流信号を電圧信号に変換し、当該電圧信号を電気信号ES1P、電気信号ES1Nとして出力する。同様に、トランスインピーダンスアンプ7は、受光素子5から出力される差動電流信号を電圧信号に変換し、当該電圧信号を電気信号ES2P、電気信号ES2Nとして出力する。
In the first embodiment, the
変形例1における復調器1000では、トランスインピーダンスアンプ6は、2つのフォトダイオード4a、4bから出力される電流信号を差動検出して、電圧信号に変換し、当該電圧信号を電気信号ES1P、電気信号ES1Nとして出力する。同様に、トランスインピーダンスアンプ7は、2つのフォトダイオード5a、5bから出力される電流信号を差動検出して、電圧信号に変換し、当該電圧信号を電気信号ES1P、電気信号ES1Nとして出力する。
In the
このように、差動検出をトランスインピーダンスアンプ6、7で行っても、同等の結果を得ることができる。
Thus, even if differential detection is performed by the
以上の構成は、実施の形態1に限らず、実施の形態2〜5においても適用可能である。 The above configuration is applicable not only in the first embodiment but also in the second to fifth embodiments.
<変形例2>
図23は本発明の変形例2に係る光受信装置の構成を示す図である。以下では、実施の形態1に係る光受信装置との相違点である復調器1001を中心に説明する。復調器1001以外の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
<
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of an optical receiving apparatus according to the second modification of the present invention. Hereinafter, description will be made centering on
実施の形態1においては、包絡線検波器51、71a、71bはそれぞれ制御部50、70に含まれ、加算器75が制御部70に含まれる。しかし、本変形例2における復調器1001では、包絡線検波器51、71a、71b、加算器75が含まれる。このような構成であっても、同等の結果を得ることができる。
In the first embodiment,
以上の構成は、実施の形態1に限らず、実施の形態2〜5においても適用可能である。 The above configuration is applicable not only in the first embodiment but also in the second to fifth embodiments.
1,1000,1001 復調器、2 遅延干渉計、3 光電変換装置、4,5 受光素子、4a,4b,5a,5b フォトダイオード、6,7 トランスインピーダンスアンプ、20 スプリッタ、21,22 光回路、31,32 ツインフォトダイオード、50,70,700,703 制御部、51,71a,71b 包絡線検波器、52,72 信号発生器、53,73,800,803 操作量決定部、54,74,75,76 加算器、60 データ再生部、61,62 CDR回路、63 再生部、77 減算器、78,530,730a,730b 乗算器、100 グラフ、101,102,103,104 白丸、210,211,220,221 光路、212,213,222,223 ヒータ,230 シリコン基板、231 アンダークラッド層、232 オーバークラッド層、531,731a,731b 平均値算出部、532,732 決定部、733 掃引部、734 検波モニタ部。 1,1000,1001 demodulator, 2 delay interferometer, 3 photoelectric conversion device, 4,5 light receiving element, 4a, 4b, 5a, 5b photodiode, 6,7 transimpedance amplifier, 20 splitter, 21, 22 optical circuit, 31, 32 twin photodiodes, 50, 70, 700, 703 control unit, 51, 71a, 71b envelope detector, 52, 72 signal generator, 53, 73, 800, 803 manipulated variable determination unit, 54, 74, 75,76 adder, 60 data reproducing unit, 61,62 CDR circuit, 63 reproducing unit, 77 subtractor, 78,530,730a, 730b multiplier, 100 graph, 101,102,103,104 white circle, 210,211 220, 221 optical path, 212, 213, 222, 223 heater, 230 silicon substrate, 231 Underclad layer, 232 Overclad layer, 531, 731a, 731b Average value calculation unit, 532, 732 determination unit, 733 sweep unit, 734 detection monitor unit.
Claims (10)
前記第1復調信号を用いて、前記第1光回路における前記光信号の位相状態を制御する第1制御部と、
前記第1および第2復調信号を演算し、演算信号を出力する演算部と、
前記第2復調信号および前記演算信号を用いて、前記第2光回路における前記光信号の位相状態を制御する第2制御部とを備える、
光受信装置。 A delay interferometer that includes first and second optical circuits belonging to the first and second series, and first and second twin photodiodes that respectively receive the output light of the first and second optical circuits. A demodulator that separately demodulates a dynamically modulated optical signal using the first and second sequences and outputs first and second demodulated signals that are shifted from each other by a predetermined phase;
A first control unit that controls a phase state of the optical signal in the first optical circuit using the first demodulated signal;
A computing unit that computes the first and second demodulated signals and outputs a computed signal;
A second control unit that controls a phase state of the optical signal in the second optical circuit using the second demodulated signal and the arithmetic signal;
Optical receiver.
請求項1に記載の光受信装置。 The second control unit controls a phase state of the optical signal in the second optical circuit so that the first demodulated signal and the second demodulated signal are shifted in phase by 0 or π.
The optical receiver according to claim 1.
請求項1または2に記載の光受信装置。 The arithmetic unit adds, subtracts, or multiplies the first demodulated signal and the second demodulated signal, and outputs the arithmetic signal.
The optical receiver according to claim 1.
前記第1復調信号を検波し、第1検波信号を出力する第1検波器と、
前記第1検波信号の平均値を算出し、第1平均値として出力する第1平均値算出部と、
前記第1平均値に基づいて、前記第1光回路への制御出力を決定する第1決定部とを備える、
請求項1〜3のいずれかに記載の光受信装置。 The first controller is
A first detector for detecting the first demodulated signal and outputting a first detected signal;
A first average value calculating unit that calculates an average value of the first detection signal and outputs the average value as a first average value;
A first determining unit that determines a control output to the first optical circuit based on the first average value;
The optical receiver according to claim 1.
前記第2復調信号を検波し、第2検波信号を出力する第2検波器と、
前記第2検波信号の平均値を算出し、第2平均値として出力する第2平均値算出部と、
前記第2平均値に基づいて、前記第2光回路への制御出力を決定する第2決定部とを備える、
請求項1〜4のいずれかに記載の光受信装置。 The second controller is
A second detector for detecting the second demodulated signal and outputting a second detected signal;
A second average value calculating unit that calculates an average value of the second detection signal and outputs the second average value;
A second determining unit that determines a control output to the second optical circuit based on the second average value;
The optical receiver according to claim 1.
前記演算信号を検波し、第3検波信号を出力する第3検波器をさらに備え、
前記第2決定部は、前記第3検波信号にも基づいて、前記第2光回路への制御出力を決定する、
請求項5に記載の光受信装置。 The second controller is
A third detector for detecting the operation signal and outputting a third detection signal;
The second determination unit determines a control output to the second optical circuit based on the third detection signal;
The optical receiver according to claim 5.
前記第3検波信号の平均値を算出し、第3平均値として出力する第3平均値算出部をさらに備え、
前記第2決定部は、前記第3平均値にも基づいて、前記第2光回路への制御出力を決定する、
請求項6に記載の光受信装置。 The second controller is
A third average value calculating unit that calculates an average value of the third detection signal and outputs the average value as a third average value;
The second determination unit determines a control output to the second optical circuit based on the third average value;
The optical receiver according to claim 6.
前記第2光回路における前記光信号の位相状態を制御する前に、前記第3検波信号または前記第3平均値を掃引する掃引部をさらに備える、
請求項7に記載の光受信装置。 The second controller is
A sweep unit that sweeps the third detection signal or the third average value before controlling a phase state of the optical signal in the second optical circuit;
The optical receiver according to claim 7.
前記第1復調信号を用いて、前記第1光回路における前記光信号の位相状態を制御する第1制御部と、
前記第1および第2復調信号を乗算し、乗算信号を出力する乗算部と、
前記乗算信号を用いて、前記第2光回路における前記光信号の位相状態を制御する第2制御部とを備える、
光受信装置。 A delay interferometer that includes first and second optical circuits belonging to the first and second series, and first and second twin photodiodes that respectively receive the output light of the first and second optical circuits. A demodulator that separately demodulates a dynamically modulated optical signal using the first and second sequences and outputs first and second demodulated signals that are shifted from each other by a predetermined phase;
A first control unit that controls a phase state of the optical signal in the first optical circuit using the first demodulated signal;
A multiplier for multiplying the first and second demodulated signals and outputting a multiplied signal;
A second control unit that controls the phase state of the optical signal in the second optical circuit using the multiplication signal;
Optical receiver.
前記乗算信号の平均値を算出し、第3平均値{平均信号A2b}として出力する第3平均値算出部と、
前記第3平均値に基づいて、前記第2光回路への制御出力を決定する第2決定部とを備える、
請求項9に記載の光受信装置。 The second controller is
A third average value calculating unit that calculates an average value of the multiplication signals and outputs the average value as a third average value {average signal A2b};
A second determination unit that determines a control output to the second optical circuit based on the third average value;
The optical receiver according to claim 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009286267A JP2011130154A (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | Optical reception device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009286267A JP2011130154A (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | Optical reception device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011130154A true JP2011130154A (en) | 2011-06-30 |
Family
ID=44292261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009286267A Pending JP2011130154A (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | Optical reception device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011130154A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014127938A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Ntt Electornics Corp | Qpsk demodulation circuit and qpsk demodulation method |
CN114465664A (en) * | 2022-01-26 | 2022-05-10 | 北京极光星通科技有限公司 | Optical delay line interferometer control method, system and computer |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009135746A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Fujitsu Ltd | Dqpsk optical receiver |
JP2009171363A (en) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical dqpsk receiver and phase control method thereof |
JP2009218765A (en) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | Optical receiving apparatus |
JP2009253934A (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Hitachi Communication Technologies Ltd | Optical receiving apparatus |
-
2009
- 2009-12-17 JP JP2009286267A patent/JP2011130154A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009135746A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Fujitsu Ltd | Dqpsk optical receiver |
JP2009171363A (en) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical dqpsk receiver and phase control method thereof |
JP2009218765A (en) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | Optical receiving apparatus |
JP2009253934A (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Hitachi Communication Technologies Ltd | Optical receiving apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014127938A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Ntt Electornics Corp | Qpsk demodulation circuit and qpsk demodulation method |
CN114465664A (en) * | 2022-01-26 | 2022-05-10 | 北京极光星通科技有限公司 | Optical delay line interferometer control method, system and computer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4657860B2 (en) | Optical transmitter and optical communication system | |
JP5736837B2 (en) | Optical receiver | |
JP4323478B2 (en) | Phase monitoring apparatus and phase control apparatus for optical DQPSK receiver, and method therefor | |
Cho et al. | Closed-loop bias control of optical quadrature modulator | |
EP1841099A1 (en) | Optical Dqpsk receiver apparatus | |
JP5038219B2 (en) | Optical receiver | |
JP5487547B2 (en) | Light modulation apparatus and light modulation method | |
JP2007158415A (en) | Optical transmitter | |
JP2009033658A (en) | Optical modulation device, optical modulation method, and optical transmission device | |
Zhu et al. | Coherent detection-based automatic bias control of Mach–Zehnder modulators for various modulation formats | |
FR3052859A1 (en) | MEASUREMENT SYSTEM AND GYROMETER COMPRISING SUCH A SYSTEM | |
JP2009218837A (en) | Optical receiving apparatus and optical receiving method | |
CN110596918A (en) | Method and device for controlling bias operating point of modulator | |
JP2011069924A (en) | Quadrature phase shift keying (qpsk) modulator | |
JP2009218765A (en) | Optical receiving apparatus | |
JP2011130154A (en) | Optical reception device | |
JP6701144B2 (en) | Light modulator | |
EP2817590B1 (en) | Fiber-optic measurement device, gyrometer, and navigation and inertial-stabilization system | |
JP2010072462A (en) | Optical modulator | |
JP5212467B2 (en) | Optical receiver | |
JP2006157864A (en) | Method and device for generating signal | |
JP4789847B2 (en) | Optical receiver and method for stabilizing operating point of optical interferometer used therefor | |
Takushima et al. | Measurement of differential phasor diagram of multilevel dpsk signals by using an adjustment-free delay interferometer composed of a 3$\,\times\, $3 optical coupler | |
JP2013174761A (en) | Optical transmitter, optical communication system and optical transmission method | |
CN108444464A (en) | A kind of light source relative intensity noise suppressing method in fibre optic gyroscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120403 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120911 |