JP2011166525A - Optical receiver - Google Patents

Optical receiver Download PDF

Info

Publication number
JP2011166525A
JP2011166525A JP2010028071A JP2010028071A JP2011166525A JP 2011166525 A JP2011166525 A JP 2011166525A JP 2010028071 A JP2010028071 A JP 2010028071A JP 2010028071 A JP2010028071 A JP 2010028071A JP 2011166525 A JP2011166525 A JP 2011166525A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
light
optical
branched
output
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.)
Granted
Application number
JP2010028071A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5312366B2 (en
Inventor
Mitsunori Fukutoku
光師 福徳
Yasushi Inoue
恭 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2010028071A priority Critical patent/JP5312366B2/en
Publication of JP2011166525A publication Critical patent/JP2011166525A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5312366B2 publication Critical patent/JP5312366B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain an optical receiver that suppresses demodulation signal fluctuation when a signal light is superposed with noise light and receives an optical phase modulation signal with suppressed bit identification error. <P>SOLUTION: A demodulation optical signal (differential transfer modulated light) is branched, and one signal (main signal) is delay-detected by using a delay interferometer and an optical detector and then demodulated. The other signal is directly detected by the optical detector and a monitor signal is extracted. In a signal processing circuit, the monitor signal is branched into two, and one is delayed and added and then the resulting signal is subtracted from the main signal, thereby canceling the strength fluctuation of the signal. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光信号受信技術に係り、特に、差動位相シフトキーイング信号光を受信する光受信器に関する。   The present invention relates to an optical signal receiving technique, and more particularly to an optical receiver that receives differential phase shift keying signal light.

光ファイバー伝送技術は、長距離大容量信号伝送を実現するシステムとして、広く一般に普及しており、さらなる高性能化を目指した研究が進められている。光伝送にもいくつかの変復調方式があるが、中でも、差動位相シフトキーイング(DPSK)方式は、従来の強度変調/直接検波方式に比べて、受信感度が高く、伝送ファイバー中の非線形現象による信号劣化を受けにくい、などの利点を有している。   Optical fiber transmission technology is widely used as a system for realizing long-distance and large-capacity signal transmission, and research aimed at further enhancement of performance is underway. There are several modulation / demodulation methods for optical transmission. Among them, the differential phase shift keying (DPSK) method has higher reception sensitivity than the conventional intensity modulation / direct detection method, and is due to nonlinear phenomena in the transmission fiber. It has advantages such as being less susceptible to signal degradation.

DPSK伝送方式では、隣り合う時間スロットの位相差によりデジタル信号を伝送する。すなわち、送信機は、ビット「0」を送りたいときには隣接スロットの位相差を0、ビット「1」を送りたいときには隣接スロットの位相差をπとした信号光を送信し、受信機は、隣接スロットの位相差を測定することより伝送信号を復調する。   In the DPSK transmission method, a digital signal is transmitted by a phase difference between adjacent time slots. That is, the transmitter transmits a signal light in which the phase difference between adjacent slots is 0 when sending a bit “0” and the phase difference between adjacent slots is π when sending a bit “1”, and the receiver The transmission signal is demodulated by measuring the phase difference of the slots.

図5に従来の光DPSK信号受信器の基本構成を示す。   FIG. 5 shows a basic configuration of a conventional optical DPSK signal receiver.

同図に示す光DPSK信号受信器において、入力された信号光は光増幅器1で増幅された後、光フィルタ2により光増幅器1から出力される余分な自然放出光が除去される。光フィルタ2からの出力は分岐器3によって2つの経路に分岐され、一方に1ビットスロット分の時間遅延を与えられた後、2入力2出力(2×2)の光合波器4により再び合波される。光合波器4の出力はそれぞれ光検出器5,6に入力される。この分岐・遅延・合成構成は、「1ビット遅延干渉計」と呼ばれている(例えば、非特許文献1,2参照)。   In the optical DPSK signal receiver shown in the figure, the input signal light is amplified by the optical amplifier 1, and then excess spontaneous emission light output from the optical amplifier 1 is removed by the optical filter 2. The output from the optical filter 2 is branched into two paths by the branching unit 3, one of which is given a time delay for one bit slot, and then combined again by the two-input two-output (2 × 2) optical multiplexer 4. Waved. The outputs of the optical multiplexer 4 are input to the photodetectors 5 and 6, respectively. This branching / delaying / combining configuration is called a “1-bit delay interferometer” (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).

1ビット遅延干渉計の合波器4では、2経路を経た光が干渉する。ここで、一方の経路は1スロット分遅延されているため、干渉するのは隣り合う時間スロットの光である。干渉の結果、隣接スロットの位相差が0なら光検出器D1へ、πなら光検出器D2へ、光は出力される。そこで、2つの光検出器D1,D2からの出力信号を差動合成回路5で差動的に検波することにより、伝送されてきた信号ビットを復調する。   In the multiplexer 4 of the 1-bit delay interferometer, light passing through the two paths interferes. Here, since one path is delayed by one slot, it is the light in the adjacent time slots that interferes. If the phase difference between adjacent slots is 0 as a result of the interference, the light is output to the photodetector D1, and if it is π, the light is output to the photodetector D2. Therefore, the transmitted signal bits are demodulated by differentially detecting the output signals from the two photodetectors D1, D2 by the differential synthesis circuit 5.

上で述べたのは、2値のデジタル信号を隣接スロットの位相差{0,π}に付与して伝送する方式であるが、これの上位方式として、4値デジタル信号を位相差{0,π/2,π,3π/4}に付与して伝送する方式もある。これは、DQPSK(差動4値位相シフトキーイング)と呼ばれる方式である。その受信器構成を図6に示す。入力された信号光は光増幅器11で増幅された後、光フィルタ12により光増幅器11から出力される余分な自然放出光が除去される。光フィルタ12の出力は光カプラ13で2つの経路に分岐され、それぞれが1ビット遅延干渉計15,25に入力される。但し、干渉計15,25の遅延経路の伝播位相差がそれぞれで異なっており、1ビット遅延干渉計15は位相差π/4、もう一方の1ビット遅延干渉計25は−π/4、と設定されている。干渉計出力はそれぞれ光検出器D11,D12,D21,D22に接続されている。そして、同じ干渉計出力からの光検出信号同士が差動的に差動合成回路16,26で合成される。   The method described above is a method of transmitting a binary digital signal by adding it to the phase difference {0, π} of the adjacent slot. As a higher order method, the binary digital signal is converted to a phase difference {0, There is also a system in which π / 2, π, and 3π / 4} are given and transmitted. This is a method called DQPSK (differential quaternary phase shift keying). The receiver configuration is shown in FIG. After the input signal light is amplified by the optical amplifier 11, excess spontaneous emission light output from the optical amplifier 11 is removed by the optical filter 12. The output of the optical filter 12 is branched into two paths by the optical coupler 13 and is input to the 1-bit delay interferometers 15 and 25, respectively. However, the propagation phase differences of the delay paths of the interferometers 15 and 25 are different from each other, the 1-bit delay interferometer 15 has a phase difference of π / 4, and the other 1-bit delay interferometer 25 has −π / 4. Is set. Interferometer outputs are connected to photodetectors D11, D12, D21, D22, respectively. Then, the photodetection signals from the same interferometer output are differentially synthesized by the differential synthesis circuits 16 and 26.

1ビット遅延干渉計15,25の伝播位相差を上記のように設定すると、入力信号光の各位相差に対する差動合成出力信号は次のようになる。   When the propagation phase difference of the 1-bit delay interferometers 15 and 25 is set as described above, the differential combined output signal for each phase difference of the input signal light is as follows.

位相差0の場合は{S1=+d、S2=+d};
位相差π/2の場合は{S1=+d,S2=−d};
位相差πの場合は{S1=−d,S2=−d};
位相差3π/4の場合は{S1=−d,S2=d}。
If the phase difference is 0, {S1 = + d, S2 = + d};
If the phase difference is π / 2, {S1 = + d, S2 = −d};
{S1 = −d, S2 = −d} for phase difference π;
When the phase difference is 3π / 4, {S1 = −d, S2 = d}.

但し、S1は位相差π/4の干渉計15からの差動出力、S2は位相差−π/4の干渉計25からの差動出力、dは回路定数で決まる定数、である。2つの出力値{S1,S2}の組み合わせパターンは4つの位相差の値によって全て異なっている。したがって、2つの出力値を組み合わせて判断すれば、4つの位相値を識別することができ、4つのビット値が復調される。   However, S1 is a differential output from the interferometer 15 having a phase difference of π / 4, S2 is a differential output from the interferometer 25 having a phase difference of −π / 4, and d is a constant determined by a circuit constant. The combination patterns of the two output values {S1, S2} are all different depending on the four phase difference values. Therefore, if the two output values are determined in combination, the four phase values can be identified, and the four bit values are demodulated.

「コヒーレント光通信工学」大越、菊池、オーム社 p.145, 1989."Coherent Optical Communication Engineering" Ogoshi, Kikuchi, Ohmsha p.145, 1989. 「コヒーレント光通信」島田、電子情報通信学会 p.24 昭和63."Coherent optical communication" Shimada, IEICE p.24 Showa 63.

受信系において、光検出器に入力される光には、本来の伝送信号光に加えて雑音光が重畳されていることがしばしばある。代表的なものは、光増幅器で発生する自然放出光である。このような雑音光があると、光検出器からの出力信号レベルは揺らぐことになる。このような信号レベル揺らぎは、ビット識別誤りを引き起こし伝送システムの性能劣化の原因となる。   In a receiving system, noise light is often superimposed on light input to a photodetector in addition to the original transmission signal light. A typical example is spontaneous emission light generated by an optical amplifier. When there is such noise light, the output signal level from the photodetector fluctuates. Such signal level fluctuations cause bit identification errors and cause performance degradation of the transmission system.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、信号光に雑音光が重畳されているときの復調信号揺らぎを抑圧し、ビット識別誤りを抑えた光位相変調信号を受信する光受信器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an optical receiver that receives an optical phase modulation signal that suppresses demodulated signal fluctuation when noise light is superimposed on signal light and suppresses bit identification errors. The purpose is to provide.

図1は、本発明の原理構成図である。   FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.

本発明(請求項1)は、差動位相変調信号を受信する光受信器であって、
入力された差動位相変調信号を主信号光とモニタ信号光との分岐する光分岐手段50と
光分岐手段50により分岐されたモニタ信号光の光強度を電気信号に変換して出力するモニタ光強度検出手段70と、
光分岐手段50により分岐された主信号光から位相変調信号を電気信号として復調する信号復調手段60と、
信号復調手段60から出力された復調信号と、モニタ光強度検出手段70から出力された隣接する2つのビットスロットのモニタ信号と、を差動合成して出力する信号処理手段80と、
を備え、
信号処理手段80は、
モニタ光強度検出手段70から出力されたモニタ光信号を2分岐して、その一方に遅延を加え、分岐された他方のモニタ光信号と加算し、信号復調手段60から出力された復調信号から引く信号処理を行う手段を含む。
The present invention (Claim 1) is an optical receiver for receiving a differential phase modulation signal,
The optical branching means 50 for branching the input differential phase modulation signal into the main signal light and the monitor signal light, and the monitor light for converting the light intensity of the monitor signal light branched by the optical branching means 50 into an electrical signal and outputting it Intensity detecting means 70;
A signal demodulating means 60 for demodulating a phase modulated signal as an electric signal from the main signal light branched by the optical branching means 50;
A signal processing means 80 for differentially synthesizing and outputting the demodulated signal output from the signal demodulating means 60 and the monitor signals of two adjacent bit slots output from the monitor light intensity detecting means 70;
With
The signal processing means 80
The monitor light signal output from the monitor light intensity detection means 70 is branched into two, a delay is added to one of the two, and the other monitor light signal branched is added, and subtracted from the demodulated signal output from the signal demodulation means 60 Means for performing signal processing.

また、本発明(請求項2)は、差動位相変調信号が、2値差動位相シフトキーイング信号光である場合の光受信器である。   The present invention (Claim 2) is an optical receiver when the differential phase modulation signal is binary differential phase shift keying signal light.

また、本発明(請求項3)は、請求項2に記載の光受信器における信号復調手段が、
信号光を2分岐し、2分岐した信号光の一方に1ビットスロットの時間遅延を与え、2つの分岐光を2×2の光合波器により再び合波し、該2×2の光合波器の2つの出力端子から出力される光の強度をそれぞれ検出し、検出された光の強度を差動合成して出力する手段を含む。
Further, according to the present invention (Claim 3), the signal demodulation means in the optical receiver according to Claim 2 is
The signal light is branched into two, a time delay of one bit slot is given to one of the two branched signal lights, and the two branched lights are combined again by a 2 × 2 optical multiplexer, and the 2 × 2 optical multiplexer Means for detecting the intensity of light output from each of the two output terminals, and differentially synthesizing and outputting the detected light intensities.

また、本発明(請求項4)は、差動位相変調信号が、4値差動位相シフトキーイング信号光である場合の光受信器である。   The present invention (Claim 4) is an optical receiver when the differential phase modulation signal is quaternary differential phase shift keying signal light.

また、本発明(請求項5)は、請求項4に記載の光受信器における信号復調手段が、
信号光を信号光Aと信号光Bに分岐する手段と、
分岐された信号光Aを2分岐し、2分岐した信号光の一方に1ビットスロット分の時間遅延と遅延位相φを与え、該2分岐した信号光を2×2光合波器Aにより再び合波し、該光合波器Aの2つの出力端子から出力される光の強度をそれぞれ検出し、検出された光の強度を差動合成して出力する手段と、
信号光Bを2分岐し、2分岐した信号光の一方に1ビットスロット分の時間遅延と遅延位相φを与え、該2分岐した信号光を2×2の光合波器Bにより再び合波し、該光合波器Bの2つの出力端子から出力される光の強度をそれぞれ検出し、検出された光の強度を差動合成して出力する手段と、
を備え、
遅延位相φとφはπ/2だけ異なっている光受信器である。
Further, according to the present invention (Claim 5), the signal demodulation means in the optical receiver according to Claim 4
Means for branching signal light into signal light A and signal light B;
The branched signal light A is branched into two, a time delay of 1 bit slot and a delay phase φ1 are given to one of the two branched signal lights, and the 2 branched signal light is again transmitted by the 2 × 2 optical multiplexer A. Means for combining, detecting the intensity of light output from the two output terminals of the optical multiplexer A, respectively, and differentially combining the detected light intensities for output;
The signal light B is branched into two, a time delay of 1 bit slot and a delay phase φ 2 are given to one of the two branched signal lights, and the two-branched signal light is combined again by the 2 × 2 optical multiplexer B. And means for detecting the intensity of light output from the two output terminals of the optical multiplexer B, respectively, and differentially combining the detected light intensities for output.
With
The delay phases φ 1 and φ 2 are optical receivers different from each other by π / 2.

上記のように本発明は、光位相変調信号に含まれる強度揺らぎを検出し、その揺らぎを信号処理手段においてキャンセルすることにより、雑音光による差動位相シフトキーイング信号光の受信信号揺らぎを抑えることができ、信号復調特性の劣化が低減された光受信器が実現できる。   As described above, the present invention suppresses the received signal fluctuation of the differential phase shift keying signal light due to the noise light by detecting the intensity fluctuation contained in the optical phase modulation signal and canceling the fluctuation in the signal processing means. Thus, an optical receiver with reduced signal demodulation characteristics can be realized.

本発明の原理構成図である。It is a principle block diagram of this invention. 本発明の第1の実施の形態における光受信器の構成図である。It is a block diagram of the optical receiver in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における信号処理回路の構成図である。It is a block diagram of the signal processing circuit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における光受信器の構成図である。It is a block diagram of the optical receiver in the 2nd Embodiment of this invention. 従来の光DPSK信号受信器の構成図である。It is a block diagram of the conventional optical DPSK signal receiver. 従来の光DQPSK信号受信器の構成図である。It is a block diagram of the conventional optical DQPSK signal receiver.

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
図2は、本発明の第1の実施の形態における受信器の構成を示す。
[First Embodiment]
FIG. 2 shows a configuration of the receiver according to the first embodiment of the present invention.

同図に示す受信器100は、光増幅器110、光フィルタ120、光分岐器130、140、2×2合波器150、光検出器D1,D2、差動合成回路160、光検出器M170,信号処理回路180から構成される。このうち、光分岐器140、2×2合波器150で1ビット遅延回路101を構成する。   The receiver 100 shown in the figure includes an optical amplifier 110, an optical filter 120, optical splitters 130 and 140, a 2 × 2 multiplexer 150, photodetectors D1 and D2, a differential synthesis circuit 160, a photodetector M170, The signal processing circuit 180 is configured. Among these, the optical branching unit 140 and the 2 × 2 multiplexer 150 constitute the 1-bit delay circuit 101.

本実施の形態では、まず、入力された差動位相変調信号光を光増幅器110で増幅し、次に、光フィルタ120で光増幅器110から出力される余分な自然放出光を除去する。光フィルタ120の出力は、その一部が光分岐器130で分解され、光検出器M170に入力される。光検出器M170は、入力された光の強度を電気信号に変換して信号処理回路180に出力する。   In the present embodiment, the input differential phase modulation signal light is first amplified by the optical amplifier 110, and then the excess spontaneous emission light output from the optical amplifier 110 is removed by the optical filter 120. Part of the output of the optical filter 120 is decomposed by the optical splitter 130 and input to the photodetector M170. The photodetector M170 converts the intensity of the input light into an electric signal and outputs it to the signal processing circuit 180.

一方、一部が光分岐器130で分岐された主信号光は、1ビット遅延回路101に入力され、光検出器D1,D2でそれぞれ光検出され、その2つの出力は差動合成回路160で差動検波(合波)される。この主信号光は、従来技術の項で述べたのと同様である。   On the other hand, the main signal light partly branched by the optical branching device 130 is input to the 1-bit delay circuit 101 and is detected by the photodetectors D1 and D2, respectively. Differential detection (combining) is performed. This main signal light is the same as described in the section of the prior art.

本実施の形態において、従来技術と異なるのは、1ビット遅延干渉計101、光検出器D1,D2、差動合成回路160を介して差動検波出力し、信号処理回路180にて上記の一部分岐光強度信号に基づいた信号処理を施している点である。   In the present embodiment, the difference from the prior art is that differential detection is output via the 1-bit delay interferometer 101, the photodetectors D1 and D2, and the differential synthesis circuit 160, and the signal processing circuit 180 performs the above-described partial processing. The signal processing based on the light intensity signal is performed.

図3は、本発明の第1の実施の形態における信号処理回路の構成を示す。   FIG. 3 shows the configuration of the signal processing circuit according to the first embodiment of the present invention.

信号処理回路180は、光検出器M170から入力される電気信号を分岐する分岐回路181、時間τだけ遅延させる遅延回路182、分岐回路181で分岐された一方の信号と遅延回路182で遅延された信号を加算する加算回路183、差動合成回路160からの出力から、加算回路183から出力された回路を引き算する引き算回路184を有する。   The signal processing circuit 180 is delayed by a delay circuit 182, a branch circuit 181 that branches an electric signal input from the photodetector M170, a delay circuit 182 that delays the electrical signal by time τ, and one signal branched by the branch circuit 181. An addition circuit 183 that adds signals and a subtraction circuit 184 that subtracts the circuit output from the addition circuit 183 from the output from the differential synthesis circuit 160.

まず、光フィルタ120を経た光増幅器110の出力光のキャリア振動項以外の複素振幅を、次のように表す。   First, the complex amplitude other than the carrier vibration term of the output light of the optical amplifier 110 that has passed through the optical filter 120 is expressed as follows.

Figure 2011166525
上記の式の第1項が本来受信したい信号光、第2項が受信特性劣化を引き起こす雑音光、であり、As,Acはそれぞれの実数振幅、θs,θcはそれぞれの位相、tは時刻、である。ここでは、位相変調信号光を想定し、位相{θs,θc}は時間に依存している一方、実数振幅{As,Ac}は一定値としている。なお、キャリア振動項を省略しているのは、光フィルタ120を透過した光なので、そのキャリア周波数は信号光と雑音光とでほぼ同じためである。
Figure 2011166525
In the above equation, the first term is the signal light that is originally desired to be received, the second term is the noise light that causes the reception characteristic deterioration, A s and A c are the respective real amplitudes, θ s and θ c are the respective phases, t is the time. Here, assuming phase-modulated signal light, the phase {θ s , θ c } depends on time, while the real number amplitude {A s , A c } is a constant value. Note that the carrier vibration term is omitted because the light transmitted through the optical filter 120 has a carrier frequency that is substantially the same for the signal light and the noise light.

光フィルタ120の出力は一部が光分岐器130で分岐された後、一方の信号光は1ビット遅延干渉計101に入力される。1ビット遅延干渉計101では、入力光は分岐器140で2分岐され、一方の経路で遅延を与えられた後、2×2合波器150により再び合波される。合波器150からの出力光は次のように表される。   After a part of the output of the optical filter 120 is branched by the optical splitter 130, one signal light is input to the 1-bit delay interferometer 101. In the 1-bit delay interferometer 101, the input light is branched into two by the branching unit 140, delayed by one path, and then multiplexed again by the 2 × 2 multiplexer 150. The output light from the multiplexer 150 is expressed as follows.

Figure 2011166525
上記の式において、Eは光検出器D1へ出力される光電場、Eは光検出器D2へ出力される光電場、αは光フィルタ120から光検出器D1までの振幅透過率、αは光フィルタ120から光検出器D2までの振幅透過率、tは光フィルタ120から遅延干渉計101の短経路を経て光検出器D1,D2に到達するまでの時間、τは遅延干渉計101の遅延時間、である。なお、τは伝送信号のビット間隔でもある。
Figure 2011166525
In the above equation, E 1 is a photoelectric field output to the photodetector D1, E 2 is a photoelectric field output to the photodetector D2, α 1 is an amplitude transmittance from the optical filter 120 to the photodetector D1, α 2 is the amplitude transmittance from the optical filter 120 to the optical detector D 2, t 1 is the time from the optical filter 120 to the optical detectors D 1 and D 2 via the short path of the delay interferometer 101, and τ is the delayed interference 101 delay times in total. Note that τ is also the bit interval of the transmission signal.

遅延干渉計101からの出力光は光検出器D1,D2に入力され、その光強度が電気信号に変換されて出力される。光検出器D1からの出力信号Sは、式(2)より、次のように表される。 The output light from the delay interferometer 101 is input to the photodetectors D1 and D2, and the light intensity is converted into an electrical signal and output. Output signals S 1 from the photodetector D1, from equation (2) is expressed as follows.

Figure 2011166525
上記の式(4)において、ηは光強度から電気信号への変換係数である。
Figure 2011166525
In the above equation (4), η is a conversion coefficient from light intensity to an electric signal.

ここで、雑音光は主信号光に比べて十分弱い。すなわち、A>>Aとする。これは、実際のシステムにおいて妥当な仮定である。この仮定の下では、式(4)は、以下のように近似される。 Here, the noise light is sufficiently weaker than the main signal light. That is, A s >> A c . This is a reasonable assumption in real systems. Under this assumption, equation (4) is approximated as follows:

Figure 2011166525
同様にして、光検出器D2から出力される電気信号Sは、式(3)より、次のように表される。
Figure 2011166525
Similarly, electric signals S 2 output from the optical detector D2, from equation (3) is expressed as follows.

Figure 2011166525
光検出器D1からの出力信号と光検出器D2からの出力信号は差動合成回路160で差動的に合成される。式(5)(6)より、差動合成回路160の差動合成出力Sは次のように表される。
Figure 2011166525
The output signal from the photodetector D1 and the output signal from the photodetector D2 are differentially synthesized by the differential synthesis circuit 160. From equations (5) and (6), the differential combined output S 0 of the differential combining circuit 160 is expressed as follows.

Figure 2011166525
但し、tは光検出器D1,D2から差動合成回路160までの信号伝播時間である。また、│α=│αとし、さらに、2η│α=kとおいた。式(7)において、第1項は所望の受信信号であり、(第2項+第3項)は、雑音光による揺らぎ成分を表している。
Figure 2011166525
Here, t 2 is a signal propagation time from the photodetectors D 1 and D 2 to the differential synthesis circuit 160. Further, | α 1 | 2 = | α 2 | 2, and 2η | α 1 | 2 = k 0 . In Expression (7), the first term is a desired received signal, and (second term + third term) represents a fluctuation component due to noise light.

一方で、光フィルタ120からの出力光は一部が光分岐器130で分岐され、その光強度が光検出器M170により電気信号に変換される。光検出器M170から出力される電気信号S(以後、これを「モニタ信号」と呼ぶ)は、式(1)により、次のように表される。 On the other hand, a part of the output light from the optical filter 120 is branched by the optical branching device 130, and the light intensity is converted into an electric signal by the photodetector M170. The electrical signal S m (hereinafter referred to as “monitor signal”) output from the photodetector M170 is expressed as follows by the equation (1).

Figure 2011166525
但し、αmは光フィルタ120から光検出器M170までの振幅透過率、tm1は光フィルタ120から光検出器M170までの伝播時間、である。また、η│αm=kmとおいた。
Figure 2011166525
Where α m is the amplitude transmittance from the optical filter 120 to the photodetector M170, and t m1 is the propagation time from the optical filter 120 to the photodetector M170. Also, it puts a η│α m 2 = k m.

本発明では、信号処理回路180において、モニタ信号を用いて、主信号で生じる信号揺らぎを抑圧する。具体的には、まず、信号処理回路180の分岐部181でモニタ信号を2分岐し、その一方に遅延τ回路182で1ビットスロット時間τだけ遅延を与える。そして、加算器183で上記の2つのモニタ信号に係数を掛けた上で、引き算回路184で式(7)で表される主信号S(差動合成回路160からの出力)から加算器183の出力を引き算する。式で表すと、 In the present invention, the signal processing circuit 180 uses the monitor signal to suppress signal fluctuation that occurs in the main signal. Specifically, first, the monitor signal is branched into two at the branching unit 181 of the signal processing circuit 180, and one of them is delayed by the delay τ circuit 182 by one bit slot time τ. The adder 183 multiplies the above two monitor signals by a coefficient, and the subtraction circuit 184 adds the adder 183 from the main signal S 0 (output from the differential synthesis circuit 160) expressed by the equation (7). Subtract the output of. Expressed as a formula:

Figure 2011166525
とする。但し、tは主信号系の差動合成回路160から引き算回路184までの信号伝播時間、tm2は光検出器M170から引き算回路184までの信号伝播時間、である。式(7)(8)を式(9)に代入すると、次式となる。
Figure 2011166525
And However, t 3 is the signal propagation time from the differential combining circuit 160 of the main signal system to the subtraction circuit 184, t m @ 2 is the signal propagation time from the photodetector M170 to subtraction circuit 184,. Substituting Equations (7) and (8) into Equation (9) gives the following equation.

Figure 2011166525
ここで、
Figure 2011166525
here,

Figure 2011166525
とする。すると、
Figure 2011166525
And Then

Figure 2011166525
となる。
Figure 2011166525
It becomes.

式(10)において、第1項は所望の受信信号成分、第2項は直流成分、第3項以降は雑音光による揺らぎ成分、をそれぞれ表している。ここでは信号揺らぎを取り扱っているので、以下では、第3項以降について考えていく。まず、式(10)の揺らぎ成分△Sとして書き出す。   In Expression (10), the first term represents a desired received signal component, the second term represents a direct current component, and the third and subsequent terms represent fluctuation components due to noise light. Since signal fluctuation is handled here, the third and subsequent terms will be considered below. First, the fluctuation component ΔS in the equation (10) is written.

Figure 2011166525
なお、上式では、表記の簡便化のため、共通的な項であるKAは省略した。上式において、(第1項+第2項)は主信号系における揺らぎ、(第3項+第4項)はモニタ信号系における揺らぎ、にそれぞれ対応する。
Figure 2011166525
In the above formula, for simplicity of notation, KA S A c is a common term is omitted. In the above equation, (first term + second term) corresponds to fluctuation in the main signal system, and (third term + fourth term) corresponds to fluctuation in the monitor signal system.

ところで、ここで受信しているのはDPSK信号である。この場合、主信号光の位相θsは次のように表される。 By the way, what is received here is the DPSK signal. In this case, the phase θ s of the main signal light is expressed as follows.

Figure 2011166525
但し、θs0はt=0での位相であり、
Figure 2011166525
Where θ s0 is the phase at t = 0,

Figure 2011166525
一方、θc(t)の表式はどのような雑音光を想定するかに依存するが、ここでは、時間変動は速くなく、1ビットスロット時間ではほぼ一定、即ち、
Figure 2011166525
On the other hand, the expression of θ c (t) depends on what kind of noise light is assumed, but here the time variation is not fast and is almost constant in 1 bit slot time, that is,

Figure 2011166525
である雑音光を想定する。例えば、光増幅器110で発生する自然放出光のうち、信号ビットレートの1/2程度以下の速度で変動する成分がこれに相当する。それより早く変動する成分は対象外とするが、速い成分による揺らぎは信号復調時のバースバンドフィルタにより除去されるので、このような想定は、十分実用的である。この状況設定の下では、式(11)において、
θc(t)=θc0 (14)
と定数で表される。
Figure 2011166525
Assume that the noise light is. For example, of the spontaneous emission light generated by the optical amplifier 110, a component that fluctuates at a speed that is about ½ or less of the signal bit rate corresponds to this. Components that fluctuate faster than that are excluded, but fluctuations due to fast components are removed by the burst band filter at the time of signal demodulation, so this assumption is sufficiently practical. Under this situation setting, in equation (11):
θ c (t) = θ c0 (14)
And a constant.

では、式(12)(14)であるとして、揺らぎの式(11)を考えていく。まず、式(12)(14)を式(11)に代入する。   Now, assuming that the equations (12) and (14) are satisfied, the fluctuation equation (11) will be considered. First, Expressions (12) and (14) are substituted into Expression (11).

Figure 2011166525
但し、表記の簡略化のため、t'≡t−tとした。上式は、更に次のように展開される。
Figure 2011166525
However, t′≡t−t 0 for simplifying the notation. The above equation is further expanded as follows.

Figure 2011166525
上式において式(13)であるので、
Figure 2011166525
In the above equation, since it is the equation (13),

Figure 2011166525
式(17)は、本実施の形態の受信器構成においては揺らぎゼロ、すなわち、雑音光による信号揺らぎが抑えられることを示している。ところで、式(17)の(第1項+第2項)は主信号系の揺らぎ、(第3項+第4項)はモニタ信号の揺らぎ、にそれぞれ対応している。主信号系の揺らぎは従来の受信器構成における揺らぎに対応し、この場合には、
Figure 2011166525
Expression (17) indicates that the receiver configuration of the present embodiment has zero fluctuation, that is, signal fluctuation due to noise light can be suppressed. By the way, (first term + second term) in equation (17) corresponds to fluctuation of the main signal system, and (third term + fourth term) corresponds to fluctuation of the monitor signal. The fluctuation of the main signal system corresponds to the fluctuation in the conventional receiver configuration. In this case,

Figure 2011166525
となり、
Figure 2011166525
And

Figure 2011166525
のときに揺らぎが発生する。本実施の形態は、この主信号系の揺らぎをモニタ信号の揺らぎで打ち消すように構成されている。
Figure 2011166525
Fluctuations occur when The present embodiment is configured to cancel the fluctuation of the main signal system by the fluctuation of the monitor signal.

[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態における光受信器の構成を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 4 shows a configuration of an optical receiver in the second embodiment of the present invention.

本実施の形態は、4値デジタル信号を伝送するDQPSK信号を復調するように構成されている。   This embodiment is configured to demodulate a DQPSK signal that transmits a quaternary digital signal.

図4に示す光受信器は、光増幅器201、光フィルタ202、光分岐器203、光カプラ204、光分岐器205,210、π/4遅延回路206、光合波器207,212、光検出器D11,D12,D21,D22、差動合成回路208,213、信号処理回路209,215、光検出器M214から構成される。このうち、光分岐器205、π/4遅延回路206、光合波器207で1ビット干渉計230を構成する。また、光分岐器210、−π/4遅延回路211、光合波器212で1ビット干渉計240を構成する。   The optical receiver shown in FIG. 4 includes an optical amplifier 201, an optical filter 202, an optical splitter 203, an optical coupler 204, optical splitters 205 and 210, a π / 4 delay circuit 206, optical multiplexers 207 and 212, and a photodetector. D11, D12, D21, D22, differential synthesis circuits 208, 213, signal processing circuits 209, 215, and a photodetector M214. Among these, the optical branching unit 205, the π / 4 delay circuit 206, and the optical multiplexer 207 constitute a 1-bit interferometer 230. The optical branching device 210, the −π / 4 delay circuit 211, and the optical multiplexer 212 constitute a 1-bit interferometer 240.

信号処理回路209,215の構成は、前述の第1の実施の形態の図3の構成と同様である。   The configuration of the signal processing circuits 209 and 215 is the same as the configuration of FIG. 3 of the first embodiment described above.

本実施の形態では、まず、入力された差動位相変調信号光を光増幅器201で増幅し、次に光フィルタ202で光増幅器201から出力される余分な自然放出光を除去する。光フィルタ202の出力は、その一部が光分岐器203で分岐され、光検出器M214に入力される。光検出器M214は、入力された光の強度を電気信号に変換して信号処理回路209,215に出力する。   In the present embodiment, first, the input differential phase-modulated signal light is amplified by the optical amplifier 201, and then excess spontaneous emission light output from the optical amplifier 201 is removed by the optical filter 202. A part of the output of the optical filter 202 is branched by the optical splitter 203 and input to the photodetector M214. The photodetector M214 converts the intensity of the input light into an electric signal and outputs it to the signal processing circuits 209 and 215.

一方、一部が分岐された主信号光は光カプラ204で2つ経路に分岐され、それぞれが1ビット遅延干渉計230、240に入力される。この1ビット遅延干渉計230,240の遅延経路の伝播位相差は、一方は、π/4、もう一方は、−π/4となっている。干渉計出力はそれぞれ光検出器D11,D12、及び光検出器D21,D22に接続されている。そして、同じ干渉計出力からの光検出信号は差動合成回路208,213で作動的に合成される。この主信号光の受信構成は、従来技術の項で述べたのと同様である。   On the other hand, the main signal light partially branched is branched into two paths by the optical coupler 204, and is input to the 1-bit delay interferometers 230 and 240, respectively. The propagation phase difference of the delay paths of the 1-bit delay interferometers 230 and 240 is π / 4 for one and −π / 4 for the other. Interferometer outputs are connected to photodetectors D11 and D12 and photodetectors D21 and D22, respectively. Then, the light detection signals from the same interferometer output are operatively combined by the differential combining circuits 208 and 213. The main signal light reception configuration is the same as that described in the section of the prior art.

本実施の形態と異なるのは、1ビット遅延干渉計230、240からの差動検波出力(作動合成回路208,213の出力)に対し、信号処理回路209、215で上記の一部分岐光強度信号に基づいた信号処理を施している点である。以下、その具体的な信号処理過程を式を用いて説明する。   The difference from this embodiment is that the signal processing circuits 209 and 215 correspond to the above-mentioned partially branched light intensity signals for the differential detection outputs (outputs of the operation synthesis circuits 208 and 213) from the 1-bit delay interferometers 230 and 240, respectively. The signal processing based on this is performed. Hereinafter, the specific signal processing process will be described using equations.

まず、光フィルタ202を経た光増幅器201の出力光のキャリア振動項以外の複素振幅を次のように表す。   First, the complex amplitude other than the carrier vibration term of the output light of the optical amplifier 201 that has passed through the optical filter 202 is expressed as follows.

Figure 2011166525
各変数の意味は式(1)と同様である。
Figure 2011166525
The meaning of each variable is the same as in equation (1).

光フィルタ202の出力は、一部が光分岐器203で分岐されたあと、更に光カプラ204で分岐されて、一方は遅延位相差π/4の1ビット遅延干渉計230、他方は遅延位相差−π/4の1ビット遅延干渉計240にそれぞれ入力される。   A part of the output of the optical filter 202 is branched by the optical splitter 203 and then further branched by the optical coupler 204. One is a 1-bit delay interferometer 230 having a delay phase difference of π / 4, and the other is a delay phase difference. Each is input to a 1-bit delay interferometer 240 of −π / 4.

1ビット遅延干渉計230,240では、入力光は分岐器205、210でそれぞれ2分岐され、一方の経路で遅延を与えられた後、2×2合波器207、212でそれぞれ再び合波される。合波器207,212からのそれぞれの出力光は次のように表される。   In the 1-bit delay interferometers 230 and 240, the input light is branched into two by the splitters 205 and 210, respectively, and after being delayed by one path, the signals are multiplexed again by the 2 × 2 multiplexers 207 and 212, respectively. The Respective output lights from the multiplexers 207 and 212 are expressed as follows.

Figure 2011166525
上式において、E11は光検出器D11へ出力される光電場、E12は光検出器D12へ出力される光電場、E21は光検出器D21へ出力される光電場、E22は光検出器D22へ出力される光電場、α11は光フィルタ202から検出器D11までの振幅透過率、α12は光フィルタ202から検出器D12までの振幅透過率、α21は光フィルタ202から検出器D21までの振幅透過率、α22は光フィルタ202から検出器D22までの振幅透過率、t1は光フィルタ202から1ビット遅延干渉計230,240の短経路を経て光検出器D11,D12,D21,D22に到達するまでの時間、τは遅延干渉計230,240のそれぞれの遅延時間である。τは伝送信号のビット間隔でもある。
Figure 2011166525
In the above equation, E 11 is the optical field to be output to the photodetector D11, E 12 is the optical field to be output to the photodetector D12, the optical field E 21 is outputted to the photodetector D21, E 22 is light optical field output to the detector D22, alpha 11 is the amplitude transmittance of the optical filter 202 to the detector D11, alpha 12 is the amplitude transmittance of the optical filter 202 to the detector D12, alpha 21 is detected from the optical filter 202 amplitude transmittance to vessels D21, alpha 22 is the amplitude transmittance of the optical filter 202 to the detector D22, t 1 is the optical detector D11 via short path from the optical filter 202 1-bit delay interferometer 230, 240, D12 , D21 and D22, τ is the delay time of the delay interferometers 230 and 240, respectively. τ is also the bit interval of the transmission signal.

遅延干渉計230,240からのそれぞれの出力光は、各光検出器に入力され、その光強度が電気信号に変換されて出力される。第1の実施の形態と同様の導出手順により、各検出器からの出力信号は、次のように表される。   Respective output lights from the delay interferometers 230 and 240 are input to each photodetector, and the light intensity is converted into an electrical signal and output. By the same derivation procedure as in the first embodiment, the output signal from each detector is expressed as follows.

Figure 2011166525
上式において、S11,S12,S21,S22はそれぞれ検出器D11,D12,D21,D22からの出力信号、ηは光強度から電気信号への変換係数である。また、上式では、干渉光は主信号光に比べて十分弱いという仮定に基づく近似を用いた。
Figure 2011166525
In the above equation, S 11 , S 12 , S 21 , and S 22 are output signals from the detectors D 11, D 12, D 21, and D 22 , respectively, and η is a conversion coefficient from light intensity to an electrical signal. In the above equation, an approximation based on the assumption that the interference light is sufficiently weaker than the main signal light is used.

検出器D11からの出力信号と検出器D12からの出力信号は差動合成回路208で差動的に合成される。検出器D21からの出力信号と検出器D22からの出力信号は差動合成回路213で差動的に合成される。それぞれの差動合成出力はそれぞれ次のように表される。   The output signal from the detector D11 and the output signal from the detector D12 are differentially combined by the differential combining circuit 208. The output signal from the detector D21 and the output signal from the detector D22 are differentially combined by the differential combining circuit 213. Each differential composite output is expressed as follows.

Figure 2011166525
ここで、S10は検出器D11とD12からの差動合成出力、S20は検出器D21とD22からの差動合成出力、t2は光検出器から差動合成回路208,213までの信号伝播時間である。また、│α11=│α12、│α21=│α22とし、さらに、
2η│α11=k10
2η│α21=k20
とおいた。式(21)において、第1項は所望の受信信号であり、(第2項+第3項)は雑音光による揺らぎを表している。
Figure 2011166525
Here, the signal S 10 is differential combined output from the detector D11 and D12, S 20 is differential combined output from the detector D21 and D22, t 2 is from the photodetector to the differential combining circuit 208,213 Propagation time. Also, │α 112 = │α 122 , │α 212 = │α 222, and
2η│α 112 = k 10 ,
2η│α 212 = k 20
It was. In Expression (21), the first term is a desired received signal, and (second term + third term) represents fluctuation due to noise light.

上記差動合成出力は、揺らぎ抑圧のための信号処理回路209,215に入力される。   The differential composite output is input to signal processing circuits 209 and 215 for fluctuation suppression.

一方で、第1の実施の形態と同様に、光フィルタ202からの出力光は光分岐器203で一部が分岐され、その分岐光が入力された光検出器M170からモニタ信号Sが出力される。モニタ信号Sは、次式で表される。 On the other hand, as in the first embodiment, the output light from the optical filter 202 partially branched by the optical splitter 203, the monitor signal from the photodetector M170 which branched light is entered S m output Is done. The monitor signal Sm is expressed by the following equation.

Figure 2011166525
αm、tm1、kmの意味は、式(8)と同様である。
Figure 2011166525
Meaning of α m, t m1, k m is the same as equation (8).

次に、このモニタ信号は、揺らぎ抑圧のための信号処理回路209,215に入力される。   Next, the monitor signal is input to signal processing circuits 209 and 215 for fluctuation suppression.

信号処理回路209,215では、まず上記モニタ信号が分岐部181で2分岐され、遅延τ回路182で一方に1ビットスロット時間τだけ遅延を与えられる。次に、式(21)で表される主信号Sから、引き算回路184で上記2つのモニタ信号が次のように引き算される。 In the signal processing circuits 209 and 215, the monitor signal is first branched into two by the branching unit 181, and one delay is given to one by the delay τ circuit 182. Next, the two monitor signals are subtracted from the main signal S 0 represented by the equation (21) by the subtraction circuit 184 as follows.

Figure 2011166525
但し、t3は主信号系の差動合成回路208,213から引き算回路184までの信号伝播時間、tm2は光検出器M214から引き算回路184までの信号伝播時間である。式(21)(22)を式(23)に代入すると、次式となる。
Figure 2011166525
However, t 3 is the signal propagation time from the main signal system differential synthesis circuits 208 and 213 to the subtraction circuit 184, and t m2 is the signal propagation time from the photodetector M 214 to the subtraction circuit 184. Substituting equations (21) and (22) into equation (23) gives the following equation.

Figure 2011166525
上式において、
Figure 2011166525
In the above formula,

Figure 2011166525
とすると、
Figure 2011166525
Then,

Figure 2011166525
となる。
Figure 2011166525
It becomes.

式(25)において、第1項は所望の受信信号成分、第2項は直流成分、第3項以降は雑音光による揺らぎ成分、をそれぞれ表している。ここでは信号揺らぎに着目しているので、以下では、第3項以降について考えていく。まず、式(25)の揺らぎ成分を△Sとして書き出す。   In Equation (25), the first term represents a desired received signal component, the second term represents a direct current component, and the third and subsequent terms represent fluctuation components due to noise light. Here, attention is paid to the signal fluctuation, and therefore, the third and subsequent terms will be considered below. First, the fluctuation component of Expression (25) is written as ΔS.

Figure 2011166525
上式では、表記の簡略化のため、共通的な項であるKAは省略した。式(26)において、(第1項+第2項)は主信号系における揺らぎ、(第3項+第4項)はモニタ信号系における揺らぎ、にそれぞれ対応する。
Figure 2011166525
In the above equation, KA s A c, which is a common term, is omitted for the sake of simplicity. In Expression (26), (first term + second term) corresponds to fluctuation in the main signal system, and (third term + fourth term) corresponds to fluctuation in the monitor signal system.

ところで、ここで受信しているのはDQPSK信号である。この場合、主信号光の位相θは次のように表される。 By the way, what is received here is a DQPSK signal. In this case, the phase θ s of the main signal light is expressed as follows.

Figure 2011166525
但し、
Figure 2011166525
However,

Figure 2011166525
一方、θ(t)については、第1の実施の形態と同様に、信号速度よりは遅く変動する雑音光を想定し、
Figure 2011166525
On the other hand, for θ c (t), as in the first embodiment, assuming noise light that fluctuates slower than the signal speed,

Figure 2011166525
とする。
Figure 2011166525
And

以下、式(27)(29)であるとして、揺らぎの表式(26)を考えていく。まず、式(27)(29)を式(26)に代入する。   Hereinafter, assuming that the expressions (27) and (29) are satisfied, the fluctuation expression (26) will be considered. First, Expressions (27) and (29) are substituted into Expression (26).

Figure 2011166525
但し、表記の簡略化のため、t'≡t−t0とした。上式は、さらに次のように展開される。
Figure 2011166525
However, for simplification of description, t′≡t−t 0 . The above formula is further expanded as follows.

Figure 2011166525
上式は、△S1と△S2の揺らぎ方は同じであることを示している。そこで以下では、△S1について述べていく。
Figure 2011166525
The above formula shows that the fluctuations of ΔS 1 and ΔS 2 are the same. Therefore, ΔS 1 will be described below.

なお、モニタ信号が無い場合には、   If there is no monitor signal,

Figure 2011166525
となる。
Figure 2011166525
It becomes.

式(31a)(32)において、   In the formulas (31a) and (32),

Figure 2011166525
である。そこで、式(31a)(32)を使い、各△θsの値について、モニタ信号がある時とない時の△Sを比較する。
Figure 2011166525
It is. Therefore, using equations (31a) and (32), for each Δθ s value, ΔS 1 when there is a monitor signal and when there is no monitor signal are compared.

Figure 2011166525
この他にも△θs(t')がπまたは3π/2の場合もあるが、△θs(t')と△θs(t'−τ)は対称的であるので、上記8パターンについて考えれば十分である。
Figure 2011166525
In addition, although Δθ s (t ′) may be π or 3π / 2, Δθ s (t ′) and Δθ s (t′−τ) are symmetric, so the above eight patterns It is enough to think about.

上記のように、モニタ信号の有無による違いは位相差パターンに依存しており、このままでは両者の定量的な比較はできない。そこで、各場合分けについての△S1の分散を計算し、その合計を比較する。すなわち、各位相パターンについて、 As described above, the difference depending on the presence / absence of the monitor signal depends on the phase difference pattern, and the two cannot be quantitatively compared as they are. Therefore, the variance of ΔS 1 for each case is calculated and the sum is compared. That is, for each phase pattern

Figure 2011166525
を計算してその合計を比べる。なお、<>は(θs0−θc0)についての平均の意味である。
Figure 2011166525
And compare the totals. Note that <> means an average for (θ s0 −θ c0 ).

Figure 2011166525
となる。これにより、モニタ信号による信号処理を行った方が揺らぎが小さいことが示される。
Figure 2011166525
It becomes. Thus, it is shown that the fluctuation is smaller when the signal processing using the monitor signal is performed.

以上のように、本実施の形態により、雑音光によるDQPSK信号光の受信信号揺らぎを小さくすることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce reception signal fluctuation of DQPSK signal light due to noise light.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.

1,11,110 光増幅器
2,12,120 光フィルタ
3,130,203,140,205,210 光分岐器
4,150,207,212 2×2合波器
5,16,26,160,208,213 差動合成回路
13,204 光カプラ
15,25,101,230,240 1ビット遅延干渉計
50 光分岐手段
60 信号復調手段
70 モニタ光強度検出手段
80 信号処理手段
170,214 光検出器M
180,209,215 信号処理回路
D1,D2,D21,D22 光検出器
1, 11, 110 Optical amplifiers 2, 12, 120 Optical filters 3, 130, 203, 140, 205, 210 Optical splitters 4, 150, 207, 212 2 × 2 multiplexers 5, 16, 26, 160, 208 , 213 Differential combining circuit 13, 204 Optical coupler 15, 25, 101, 230, 240 1-bit delay interferometer 50 Optical branching means 60 Signal demodulating means 70 Monitor light intensity detecting means 80 Signal processing means 170, 214 Photodetector M
180, 209, 215 Signal processing circuit D1, D2, D21, D22 Photodetector

Claims (5)

差動位相変調信号を受信する光受信器であって、
入力された差動位相変調信号を主信号光とモニタ信号光との分岐する光分岐手段と
前記光分岐手段により分岐されたモニタ信号光の光強度を電気信号に変換して出力するモニタ光強度検出手段と、
前記光分岐手段により分岐された前記主信号光から位相変調信号を電気信号として復調する信号復調手段と、
前記信号復調手段から出力された復調信号と、前記モニタ光強度検出手段から出力された隣接する2つのビットスロットのモニタ信号と、を差動合成して出力する信号処理手段と、
を備え、
前記信号処理手段は、
前記モニタ光強度検出手段から出力された前記モニタ光信号を2分岐して、その一方に遅延を加え、分岐された他方のモニタ光信号と加算し、前記信号復調手段から出力された前記復調信号から引く信号処理を行う手段を含む
ことを特徴とする光受信器。
An optical receiver for receiving a differential phase modulation signal,
An optical branching means for branching the input differential phase modulation signal into the main signal light and the monitor signal light; and a monitor light intensity for converting the light intensity of the monitor signal light branched by the optical branching means into an electrical signal and outputting it. Detection means;
A signal demodulating means for demodulating a phase modulation signal as an electric signal from the main signal light branched by the optical branching means;
A signal processing means for differentially combining the demodulated signal output from the signal demodulating means and the monitor signals of two adjacent bit slots output from the monitor light intensity detecting means;
With
The signal processing means includes
The demodulated signal output from the signal demodulating means is added by branching the monitor optical signal output from the monitor light intensity detecting means into two branches, adding a delay to one of them, and adding the other branched monitor optical signal. An optical receiver comprising means for performing signal processing subtracted from the optical receiver.
前記差動位相変調信号が、2値差動位相シフトキーイング信号光である
ことを特徴とする請求項1記載の光受信器。
2. The optical receiver according to claim 1, wherein the differential phase modulation signal is binary differential phase shift keying signal light.
請求項2に記載の光受信器における信号復調手段が、
信号光を2分岐し、2分岐した信号光の一方に1ビットスロットの時間遅延を与え、2つの分岐光を2×2の光合波器により再び合波し、該2×2の光合波器の2つの出力端子から出力される光の強度をそれぞれ検出し、検出された光の強度を差動合成して出力する手段を含むことを特徴とする請求項2記載の光受信器。
The signal demodulating means in the optical receiver according to claim 2,
The signal light is branched into two, a time delay of one bit slot is given to one of the two branched signal lights, and the two branched lights are combined again by a 2 × 2 optical multiplexer, and the 2 × 2 optical multiplexer 3. An optical receiver according to claim 2, further comprising means for detecting the intensity of light output from each of the two output terminals, and differentially synthesizing and outputting the detected light intensities.
前記差動位相変調信号が、4値差動位相シフトキーイング信号光である
ことを特徴とする請求項1記載の光受信器。
2. The optical receiver according to claim 1, wherein the differential phase modulation signal is quaternary differential phase shift keying signal light.
請求項4に記載の光受信器における信号復調手段が、
信号光を信号光Aと信号光Bに分岐する手段と、
分岐された信号光Aを2分岐し、2分岐した信号光の一方に1ビットスロット分の時間遅延と遅延位相φを与え、該2分岐した信号光を2×2光合波器Aにより再び合波し、該光合波器Aの2つの出力端子から出力される光の強度をそれぞれ検出し、検出された光の強度を差動合成して出力する手段と、
前記信号光Bを2分岐し、2分岐した信号光の一方に1ビットスロット分の時間遅延と遅延位相φを与え、該2分岐した信号光を2×2の光合波器Bにより再び合波し、該光合波器Bの2つの出力端子から出力される光の強度をそれぞれ検出し、検出された光の強度を差動合成して出力する手段と、
を備え、
前記遅延位相φとφはπ/2だけ異なっている
ことを特徴とする請求項4記載の光受信器。
The signal demodulating means in the optical receiver according to claim 4,
Means for branching signal light into signal light A and signal light B;
The branched signal light A is branched into two, a time delay of 1 bit slot and a delay phase φ1 are given to one of the two branched signal lights, and the 2 branched signal light is again transmitted by the 2 × 2 optical multiplexer A. Means for combining, detecting the intensity of light output from the two output terminals of the optical multiplexer A, respectively, and differentially combining the detected light intensities for output;
The signal light B is branched into two, a time delay of one bit slot and a delay phase φ 2 are given to one of the two branched signal lights, and the two-branched signal light is combined again by a 2 × 2 optical multiplexer B. Means for detecting the intensity of the light output from the two output terminals of the optical multiplexer B, differentially combining the detected light intensities, and outputting the differential intensity;
With
5. The optical receiver according to claim 4, wherein the delay phases [phi] 1 and [phi] 2 differ by [pi] / 2.
JP2010028071A 2010-02-10 2010-02-10 Optical receiver Expired - Fee Related JP5312366B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010028071A JP5312366B2 (en) 2010-02-10 2010-02-10 Optical receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010028071A JP5312366B2 (en) 2010-02-10 2010-02-10 Optical receiver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011166525A true JP2011166525A (en) 2011-08-25
JP5312366B2 JP5312366B2 (en) 2013-10-09

Family

ID=44596668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010028071A Expired - Fee Related JP5312366B2 (en) 2010-02-10 2010-02-10 Optical receiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5312366B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6352530A (en) * 1986-08-22 1988-03-05 Fujitsu Ltd Receiver for coherent light communication
JP2008310146A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Hitachi Ltd Optical transceiver system
JP2011114852A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical receiver and optical fiber transmission system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6352530A (en) * 1986-08-22 1988-03-05 Fujitsu Ltd Receiver for coherent light communication
JP2008310146A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Hitachi Ltd Optical transceiver system
JP2011114852A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical receiver and optical fiber transmission system

Also Published As

Publication number Publication date
JP5312366B2 (en) 2013-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5736837B2 (en) Optical receiver
US8761600B2 (en) In-band supervisory data modulation
JP4911618B2 (en) Coherent optical receiver
JP5340004B2 (en) Balance compensation type optical balanced receiver and optical IQ receiver
JP5838971B2 (en) Coherent optical receiver, system and method
US8923707B2 (en) Apparatus for compensating optical signal impairments
CN102725960A (en) Method for phase and oscillator frequency estimation
US10090933B2 (en) Polarization insensitive self-homodyne detection receiver
JP2009218837A (en) Optical receiving apparatus and optical receiving method
US9608732B2 (en) Optical transmitter, optical communication system, and optical communication method
JP4621881B2 (en) Coherent optical transmission method
JP6983891B2 (en) Optical receiver and coherent optical receiving method
JP5312366B2 (en) Optical receiver
JP6344378B2 (en) Optical transmission system, optical receiver, and optical transmission method
JP2017060020A (en) Device and method for interference elimination
JP7393697B2 (en) Optical receiver and optical receiving method
JP6380403B2 (en) Carrier frequency deviation estimation apparatus and carrier frequency deviation estimation method
JP6363933B2 (en) Optical transmitter / receiver, optical receiver, and optical transmitter / receiver method
JP2015162723A (en) Optical transmitter, optical receiver, optical transmission method, and optical reception method
CN111698027A (en) Coherent detection method and coherent receiver
JP5750177B1 (en) Optical receiver, optical communication system, and polarization crosstalk compensation method
JP2021061507A (en) Optical transmitter and optical communication system
JP2005123934A (en) Optical communication method, optical transmitter, optical receiver and optical communication system
JP5692439B1 (en) Optical phase locked loop circuit and optical phase locked method
JP5542546B2 (en) Receiver in polarization multiplexed differential phase modulation optical transmission system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130618

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130625

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130702

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5312366

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees