JP2012073475A - 光変調装置 - Google Patents
光変調装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012073475A JP2012073475A JP2010219076A JP2010219076A JP2012073475A JP 2012073475 A JP2012073475 A JP 2012073475A JP 2010219076 A JP2010219076 A JP 2010219076A JP 2010219076 A JP2010219076 A JP 2010219076A JP 2012073475 A JP2012073475 A JP 2012073475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- modulator
- optical
- equalizer
- laser
- signal
- 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
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
【解決手段】
ある消光特性を持つ光信号を出力する変調器と、変調器を駆動するための信号を出力する変調器ドライブ回路を有する光変調装置において、変調器の消光特性を線形の特性に変更するために、変調器ドライブ回路からの出力信号を所定の規則に従って変換するイコライザを有する。
【選択図】図2
Description
本発明はまた、EA変調器のαパラメータの特性を等価的に変化させることができる光変調装置を得ることにある。
本発明はまた、直接変調方式に用いられるレーザのキンクの補正や低閾値化の補正が可能な光変調装置を得ることにある。
また、好ましくは、前記イコライザは、該変調器のαパラメータを調整するように、消光特性を補正するのと等価的な動きをする。
また、好ましくは、上記光変調装置において、前記イコライザは、該変調器のクロスポイントを上昇させるように、消光特性を補正する。
また、好ましくは、上記光変調装置において、前記イコライザは、該レーザの閾値とキンクを等価的に補正を行う。
また、好ましくは、上記光変調装置において、前記イコライザは、該変調器ドライブ回路から出力されるアナログ信号を2進のデジタルに変換する2進変換器と、該デジタル信号の上位の複数ビットと下位の複数ビットにより入力信号を出力信号に変換する補正テーブルを有する。
[実施例1]EA光変調器の例
図1はEA変調器の消光特性の実測値と補正の例を示す。横軸は電圧、縦軸は消光特性を示す。実測値の消光特性は非線形であるので、これを線形特性に等価的に補正する。
光変調装置は、光変調器を駆動する電気信号を出力する変調器ドライブ回路21と、線形補償のための機能を有するイコライザ22と、レーザの出力(光信号の強度)を制御するEA変調器23を備えて構成される。従来の光変調装置が、変調器ドライブ回路とEA変調器で構成されるのに対して、本実施例の光変調装置は、変調器ドライブ回路21とEA変調器23の間にイコライザ22を挿入して、VEAをV’ EAに変換して、線形補償を実現する。VEA をV’ EA に変換するのは、式1をニュートン法で解けばよい。
図9は、一実施例によるイコライザ22の構成例を示す。
イコライザ22は、式4を実現するものであり、EA変調器23を多項式近似する。即ち、入力VEAは、複数(n−1)の乗算器92で係数b1〜bnと乗算され、その乗算結果を複数n個の加算器94で加算することで、出力V’ EAが得られる。
この例では、イコライザ22は、アナログ入力VEAをデジタル2進(8ビット)に変換する2進変換器102と、上位4ビットと下位4ビットにより入力VEAを出力V’ EAに変換する補正テーブル103により構成される。
この補正テーブルの例を図11に示す。補正テーブルでは、アナログ入力を2進変換した下位4ビットと上位4ビットで一致した場所に格納されている値を出力V’ EAする。例えば、上位4ビットが”8”、下位4ビットが”7”の場合、V’ EA=-2.1Vの電圧をEA変調器に印加することになる。
この線形補償する場合、式3を用いる。
図3を多項式近似すると、b5= 0.0039、b4=0.0276、b3= 0.0789、b2=0.0965、b1=0.2707、b0= - 0.0063 となり、b5〜b0を係数とするイコライザが必要である。また、係数は書き換え可能である。
図14は、αパラメータで線形補償を行うことでゼロチャープに変換するイメージを示す。
図5は、変調器ドライバ回路21の出力VEAを示す。従来の光変調装置では、線形補償が無いので、この出力VEAがEA変調器23をドライブすることになる。
図6は、イコライザ22の出力V’ EAを示す。本実施例では、イコライザ22により線形補償するので、この出力V’ EAがEA変調器23をドライブする。
この例は1.3umで分散が0になるSSMF(Standard single mode fiber)が0kmと80kmについてのシミュレーション例である。線形補償なしのBTB(0km)ではクロスポイントは低下し、80km伝送ではマーク側の符号間干渉が大きい。線形補償ありでは、BTBではクロスポイントは振幅中心で、80km伝送ではアイ開口が開いていることがわかる。図12は、EA変調器23における線形補償前後でのクロスポイントの相違のイメージを示す。
線形補償無しの場合に比べて、線形補償ありの場合の伝送ペナルティ(0kmの受信感度と光ファイバ伝送後の受信感度の差)は大幅に改善されていることがわかる。また、線形補償有りの場合は伝送後のBERを改善することもできる。
図15は、直接変調方式の光変調器で使用されるレーザの特性を示す。レーザ電流Ifに対する光パワーPfは、線形補償有りのような、線形で変化する特性が理想的である。しかし、実際には線形補償無しのように不連続(キンク)が発生する場合がある。そこで、不連続特性を線形補償ありの特性に補正することを実現する。
式5はIfをI’ fに変換する多項式近似式を示す。
式6より求めたIf とI’ f の計算値である。図16を多項式近似すると、
d0=193.0、d1=−11.2、d2=0.335、d3=‐5.62e‐3、d4=5.39e‐5, d5=‐2.77e‐7、d6=5.93e‐10となる。
式8はイコライザ182の特性を示す。レーザドライブ回路181の入力電流Ifをイコライザ182によりI’ fに変換することで等価的に線形補償される。
光変調装置は、レーザを駆動する電気信号を出力するレーザドライブ回路181と、線形補償のための機能を有するイコライザ182と、レーザの出力(光信号の強度)を制御する直接変調用レーザ183(以下単にレーザ183という)を備えて構成される。従来の光変調装置が、レーザドライブ回路と直接変調用レーザで構成されるのに対して、本実施例の光変調装置は、レーザドライブ回路181とレーザ183の間にイコライザ182を挿入して、IfをI’ fに変換して、線形補償を実現する。
従来の光変調装置では、イコライザを有していないので、直接変調方式における低閾値化やキンク補償機能は実現できないが、本実施例によれば、イコライザ182の線形補償機能により、直接変調方式における低閾値化やキンク補償が可能となる。
イコライザ192は、式7を実現するものであり、レーザ183を多項式近似する。即ち、入力Ifは、複数(n−1)の乗算器192で計数d1〜dn(193)と乗算され、その乗算結果を複数n個の加算器194で加算することで、出力I’ fが得られる。
この例では、イコライザ182は、アナログ入力Ifをデジタル2進(8ビット)に変換する2進変換器202と、上位4ビットと下位4ビットにより入力Ifを出力I’ fに変換する補正テーブル203により構成される。
この補正テーブルの例を図21に示す。補正テーブルでは、アナログ入力を2進変換した下位4ビットと上位4ビットで一致した場所に格納されている値を出力I’ fする。例えば、上位4ビットが”8”、下位4ビットが”7”の場合、I’ f=48.1mAの電流を直接変調用レーザに印加することとなる。
(1)長距離伝送が困難なEA変調器でも、VEAをV’ EAに変換することで消光特性やαパラメータを変更して調整することができるので、長距離伝送が可能となる。
(2)光クロスポイントを上昇することができないEA変調器でも消光特性を調整することができるので、光クロスポイントの上昇が可能となる。
(3)LN変調器のように、αパラメータがドライブ電圧VEAに依存しないゼロチャ―プの実現も期待できる。(LN変調器のαパラメータ範囲=-1〜+1)
(4)Y−00において、多値間隔が不均一の場合、多値間隔が広い箇所を重点的に攻撃され、短時間でデータを解読するショートカットの発見のきっかけを作ることとなる。多値間隔を均一にすることでショートカットの発見を防止することが可能となる。
(5)多値強度変調の光伝送システムにおいて、多値間隔が不均一であってその間隔に狭い箇所があると、そこで誤りが発生して全体の誤りを支配してしまうが、本実施例によれば、多値間隔を均一にできるので、誤り発生の偏りを防止でき、全体の誤り率を改善することができる。
(6)Y−00にEA変調器や直接変調方式の変調器を用いることが可能となるため、装置の小型化、ギガビットイーサのネットワークにも挿入することが可能となる。
(7)直接変調方式のレーザにキンクがある場合でも、レーザの低閾値化やキンクの補正をすることが可能となる。
(8)多値間隔を均一化することができるので、Y−00以外の多値の強度変調装置にも適応可能である。
102:2進変換器 103:補正テーブル
181:レーザドライブ回路 182:イコライザ 183:直接変調用レーザ。
Claims (7)
- ある消光特性を持つ光信号を出力する変調器と、該変調器を駆動するための信号を出力する変調器ドライブ回路を有する光変調装置であって、
該変調器の消光特性を他の特性に変更するために、該変調器ドライブ回路からの出力信号を所定の規則に従って変換するイコライザを有することを特徴とする光変調装置。 - 前記イコライザは、該変調器が有する非線形の消光特性を線形に補正することを特徴とする請求項1の光変調装置。
- 前記イコライザは、該変調器のαパラメートを調整するように、消光特性を補正することを特徴とする請求項1の光変調装置。
- 前記イコライザは、該変調器のクロスポイントを上昇させるように、消光特性を補正することを特徴とする請求項1の光変調装置。
- 前記変調器は直接変調用のレーザを有し、前記変調器ドライブ回路は該レーザを駆動するためのレーザドライブ回路であることを特徴とする請求項1の光変調装置。
- 前記イコライザは、該レーザの低閾値化の補正、又は該レーザが持つキンクの補正を行うことを特徴とする請求項1の光変調装置。
- 前記イコライザは、該変調器ドライブ回路から出力されるアナログ信号を2進のデジタルに変換する2進変換器と、該デジタル信号の上位の複数ビットと下位の複数ビットにより入力信号を出力信号に変換する補正テーブルを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかの項記載の光変調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010219076A JP2012073475A (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 光変調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010219076A JP2012073475A (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 光変調装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012073475A true JP2012073475A (ja) | 2012-04-12 |
Family
ID=46169692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010219076A Pending JP2012073475A (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 光変調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012073475A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012074982A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Hitachi Information & Communication Engineering Ltd | 通信装置 |
WO2013140477A1 (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | 日本電気株式会社 | 光送信器、光送受信システム及び駆動回路 |
JP2017167314A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 日本電信電話株式会社 | 駆動回路および光送信器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10293278A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Nec Corp | 光変調器の駆動装置及び変調器集積化光源の駆動装置並びにそれを備えた光通信モジュール及び光通信システム |
JPH10303826A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Hitachi Ltd | 伝送特性評価方法、光変調器、光送信器および光伝送システム |
JPH1168669A (ja) * | 1997-08-22 | 1999-03-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光送信装置 |
JP2006527546A (ja) * | 2003-06-10 | 2006-11-30 | ノーテル・ネットワークス・リミテッド | 高速d/a変換器 |
WO2009144997A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | 日本電気株式会社 | 光ファイバの分散検出装置およびそれを用いた自動分散補償システム |
-
2010
- 2010-09-29 JP JP2010219076A patent/JP2012073475A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10293278A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Nec Corp | 光変調器の駆動装置及び変調器集積化光源の駆動装置並びにそれを備えた光通信モジュール及び光通信システム |
JPH10303826A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Hitachi Ltd | 伝送特性評価方法、光変調器、光送信器および光伝送システム |
JPH1168669A (ja) * | 1997-08-22 | 1999-03-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光送信装置 |
JP2006527546A (ja) * | 2003-06-10 | 2006-11-30 | ノーテル・ネットワークス・リミテッド | 高速d/a変換器 |
WO2009144997A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | 日本電気株式会社 | 光ファイバの分散検出装置およびそれを用いた自動分散補償システム |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012074982A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Hitachi Information & Communication Engineering Ltd | 通信装置 |
WO2013140477A1 (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | 日本電気株式会社 | 光送信器、光送受信システム及び駆動回路 |
JPWO2013140477A1 (ja) * | 2012-03-22 | 2015-08-03 | 日本電気株式会社 | 光送信器、光送受信システム及び駆動回路 |
US9413467B2 (en) | 2012-03-22 | 2016-08-09 | Nec Corporation | Optical transmitter, optical transmission/reception system, and drive circuit |
JP2017167314A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 日本電信電話株式会社 | 駆動回路および光送信器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yoshino et al. | Quantum key distribution with an efficient countermeasure against correlated intensity fluctuations in optical pulses | |
Dai et al. | 200-m/500-Mbps underwater wireless optical communication system utilizing a sparse nonlinear equalizer with a variable step size generalized orthogonal matching pursuit | |
Schmogrow et al. | 512QAM Nyquist sinc-pulse transmission at 54 Gbit/s in an optical bandwidth of 3 GHz | |
US7660537B2 (en) | Simultaneous electrical pre-compensation of self-phase modulation and chromatic dispersion | |
Zhu et al. | Statistical moments-based OSNR monitoring for coherent optical systems | |
Yoffe et al. | Low-resolution digital pre-compensation enabled by digital resolution enhancer | |
JP2019537333A (ja) | 光ファイバ通信に対する方法及びシステム | |
US10567211B2 (en) | Nonlinearity pre-compensation of high order modulation transmissions | |
JPWO2013008871A1 (ja) | 送信装置、送信方法、および通信システム | |
EP2983312A1 (en) | Digital optical transmitter, optical communication system using same, and digital optical transmission method | |
Wakayama et al. | 2048-QAM transmission at 15 GBd over 100 km using geometric constellation shaping | |
US20200145111A1 (en) | Method and apparatus for tuning lookup table circuits in a transmitter of optical and electrical communication systems | |
WO2003067791A1 (en) | Dispersion tolerant optical data transmitter | |
JP2010034830A (ja) | 予等化光ファイバ通信システム | |
JP2012073475A (ja) | 光変調装置 | |
JP6502663B2 (ja) | 光通信装置 | |
JP6231434B2 (ja) | 光送信器および線形性調整方法 | |
Cheng et al. | 4-bit DAC based 6.9 Gb/s PAM-8 UOWC system using single-pixel mini-LED and digital pre-compensation | |
Waegemans et al. | 10.7 Gb/s electronic predistortion transmitter using commercial FPGAs and D/A converters implementing real-time DSP for chromatic dispersion and SPM compensation | |
JP6032274B2 (ja) | 光送信器、光送受信システム及び駆動回路 | |
Hossain et al. | Experimental comparison of uniform and probabilistically shaped PAM-8 for IMDD system at transmission rates beyond 200 Gbit/s | |
Warm et al. | Electronic dispersion precompensation with a 10-Gb/s directly modulated laser | |
Čertík et al. | Possibilities for advanced encoding techniques at signal transmission in the optical transmission medium | |
JP2012074982A (ja) | 通信装置 | |
JP2019036864A (ja) | 光伝送装置および光伝送方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20130702 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140408 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140409 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140609 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141105 |