JP2012202728A - 光部品の位相測定方法と位相測定装置 - Google Patents
光部品の位相測定方法と位相測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012202728A JP2012202728A JP2011065164A JP2011065164A JP2012202728A JP 2012202728 A JP2012202728 A JP 2012202728A JP 2011065164 A JP2011065164 A JP 2011065164A JP 2011065164 A JP2011065164 A JP 2011065164A JP 2012202728 A JP2012202728 A JP 2012202728A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- phase
- axis
- degree hybrid
- 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 Communication System (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
【解決手段】光90度ハイブリッド35のポート35S,35Lに、信号光源33,34から単一波長レーザ光を入力する。光90度ハイブリッド35の出力ポートのうちI相信号及びQ相信号を出力する2ポートの出力光をフォトディテクタ36,37で光電変換し、得られた2つの電気信号の一方をX軸、他方をY軸としてオシロスコープ38のXY平面上に描画してリサージュ図形として描画する。X軸から45度回転させた軸にリサージュ図形が接する接点と原点との間の距離と、Y軸から45度回転させた軸にリサージュ図形が接する接点と原点との間の距離との比より、光90度ハイブリッド35の直交位相を測定する。
【選択図】図1
Description
日本国政府は2015年にすべての世帯でブロードバンドサービス利用の実現を目指す「光の道」を標榜しており、今後、少子高齢化や環境問題などの社会経済的課題の解決と持続的な経済成長の実現を目指すため、教育や医療、行政サービス分野でのICT利活用が進展し、ブロードバンドのさらなる利用率の向上が予想される。
さらに、最近になって、次世代の超高速通信技術に関して活発な動きを見せているのが通信業界の世界的な標準団体であるOptical Internetworking Forum(OIF)である。ここでは次世代の100Gb/s光通信を実現する通信方式/デバイス技術の標準化に関して活発に議論が交わされている。
QPSK(4値位相変調)では光信号の位相に0、1のデータ信号情報を割り付ける。受信側では位相の基準となる局発信号光源を有し、光90°ハイブリッドを用いて局発光と受信信号光との相関をとり演算処理を施すことによりデータ信号復調を行う。
また、DP-QPSK(偏波多重4値位相変調)では2チャンネルのQPSK信号を直交するふたつの偏波に偏波多重することで多重度を上げ総伝送容量を拡大する。最終的には、シンボルレートを25Gb/s程度とし、QPSKの4値符号化により倍、偏波多重化によりさらに倍の伝送容量を確保することにより総伝送容量100Gb/s以上を実現する。
このDPOHは、90°位相付与部4を有する光90°ハイブリッド2と、複屈折率制御部3を有する偏光ビームスプリッタ(PBS)1とを集積して構成されている。各々の偏波における各出力ポート間の直交性を保つために、各々の偏波に対し編込み構成の中に90度位相が付与されている。
なお、ポート7はXIpを、ポート8はXInを、ポート9はXQpを、ポート10はXQn、ポート11はYIpを、ポート12はYInを、ポート13はYQpを、ポート14はYQnを、出力するポートである。
図8に従来の光90度ハイブリッドの直交位相の測定方法を示す(非特許文献1参照)。本測定法では光90度ハイブリッドを含むDPOH16の前段に遅延干渉部15を設ける。なお、図8において、17は信号光入力ポート、18〜25は出力ポートであり、ポート18はXIpを、ポート19はXInを、ポート20はXQpを、ポート21はXQn、ポート22はYIpを、ポート23はYInを、ポート24はYQpを、ポート25はYQnを、出力するポートである。
図10に本スペクトルから求められた直交部の位相測定結果を示す。C帯波長全域において90度±5度で直交位相が設定されていることがわかる。このように本測定法ではスペクトルを測ることで簡易に直交位相を求めることができる。
さらに、位相測定後に復調部を構成するため、この遅延干渉部15を切り落とさねばならず、遅延干渉部15の確保はチップの個取りを低減し、また、遅延干渉部15の切り落としは製造工程に本来必要のない無駄な工程の割り込みを招く。
本測定方法においてAO変調器の変調はMHzオーダーであることからオシロスコープ32は低速〜中速のもので良く、簡易な測定方法として優れる。
光QPSK信号を復調する光90度ハイブリッドの信号光入力ポートと局発光入力ポートのそれぞれに単一波長レーザ光を入力し、
前記光90度ハイブリッドの出力ポートのうちI相信号及びQ相信号を出力する2ポートの出力光を光電変換し、
光電変換により得られた2つの電気信号の一方をX軸、他方をY軸としてXY平面上に描画してリサージュ図形として描画し、
X軸から45度回転させた軸に前記リサージュ図形が接する接点と原点との間の距離と、Y軸から45度回転させた軸に前記リサージュ図形が接する接点と原点との間の距離との比より、前記光90度ハイブリッドの直交位相を測定することを特徴とする。
前記比を楕円率と定義し、この楕円率から直交角度ずれを判定することにより、前記光90度ハイブリッドの直交位相を測定することを特徴とする。
光QPSK信号を復調する光90度ハイブリッドの信号光入力ポートに、単一波長レーザ光を入力する第1の信号光源と、
光QPSK信号を復調する光90度ハイブリッドの局発光入力ポートに、単一波長レーザ光を入力する第2の信号光源と、
前記光90度ハイブリッドの出力ポートのうちI相信号及びQ相信号を出力する2ポートの出力光を光電変換する光電変換部と、
光電変換により得られた2つの電気信号の一方をX軸、他方をY軸としてXY平面上に描画してリサージュ図形として描画すると共に、X軸から45度回転させた軸に前記リサージュ図形が接する接点と原点との間の距離と、Y軸から45度回転させた軸に前記リサージュ図形が接する接点と原点との間の距離との比を視認できるように表示するオシロスコープとを有することを特徴とする。
前記光電変換部が、バランスレシーバとリニアアンプで構成され、
前記オシロスコープが、リアルタイムオシロスコープであることを特徴とする。
前記信号光入力ポートに入力する単一波長レーザ光の光周波数と、前記局発光入力ポートに入力する単一波長レーザ光の光周波数の差周波数が、前記光電変換部の帯域より小さく、かつ、前記リアルタイムオシロスコープの帯域より小さいことを特徴とする。
特に、トランシーバの組み立て工程における検査では、2台の単一波長レーザ光源はトランシーバの局発光源及び信号光源を変調器をバイパスして折り返して利用することが可能であることから、オシロスコープ以外追加の光部品は不要となる。また、オシロスコープは汎用のもので良い。
図1に示すように、光90度ハイブリッド35には、信号光入力ポート35Sに接続された信号光源33から単一波長レーザ光が入力され、局発光入力ポート35Lに接続された信号光源34から単一波長レーザ光が入力される。
図2(a)には二つの出力ポートから出力される光時間波形が描画されている。各出力ポートからは二つの単一波長レーザの発振周波数の差周波にあたるビート波形が観測される。図2(a)では時間周期を規格化しているが、例えば二つのレーザ光間のビート周波数が200MHzであった場合、周期は5nsecとなる。
なお、この光時間波形では振幅を理想状態として1で規格化し、また、時間軸も一周期を1で規格化している。さらに、この光時間波形はACモードで描画しており、0を中心に上下に振幅が現れるよう表現されている。
図3は、偏波ビームスプリッタ(PBS)42、ビームスプリッタ(BS)43、光90度ハイブリッド44,45、バランスディテクタ46,47,48,49、リニアアンプ50,51,52,53を一体集積した一体集積型受信器(Integrated Dual Polarization Intradyne Coherent Receiver)41の直交位相測定方法を示す。
実施例1同様、本構成によりリサージュ図形を描画し、楕円率を求めることで、一体集積型受信器41に内蔵されている光90度ハイブリッド44の直交位相を測定することが出来る。
図4は光90度ハイブリッドの直交位相が20度ずれた場合(直交角度70度に相当)のリサージュ図形である。これらの結果は実施例1同様数値シミュレーションにより得られたものである。
図5は光90度ハイブリッドの直交位相が90度で振幅が30%ずれた場合(二つの光時間波形の振幅が1.3と0.7に相当)の光時間波形とリサージュ図形である。これらの結果は実施例1同様数値シミュレーションにより得られたものである。
しかしながら、本測定法を用いれば、これらの振幅ずれ要因とは独立に直交部の位相を測定することが可能となる。なお、楕円率を求める際に簡易に求めるという利点から、二つの出力ポート間の振幅ずれをX軸、Y軸との交点の値が等しくなるよう規格化することは非常に有用である。
ただし、ここでは振幅のずれは規格化されており、リサージュ図形がX軸、Y軸と交差する点は1である。直交角度ずれが0の点は光90度ハイブリッドの直交が完全である場合(位相にして90度)であり、例えば、直交角度ずれが60度の点は光90度ハイブリッドの直交位相部が位相にして30度になっている場合を示す。
さらに、実施例4に示したように、実デバイスで想定される振幅ずれに対し独立に(振幅に依存することなく)直交位相を測定することが可能となる。
実施例5に示したように、二つの出力ポート間の振幅ずれは、本質的に本位相測定方法における誤差要因とはならないことが示された。本位相測定方法の誤差要因として挙げられるのは、光時間波形の時間方向へのずれであり、実際の測定において想定される時間方向のずれとしてチャネル間のスキューが挙げられる。
また、このシミュレーションより、ビート周波数を可能な限り小さくすることによって、ジッターによる誤差を低減できることがわかる。ただし、一般には信号光と局発光の周波数を微調整したとしても、光源の線幅などに起因し100MHz程度の周波数差は残存する。従って、本実施例でシミュレーションしたビート周波数200MHzは実際の測定で十分に実現できるものである。
しかし、本測定法に示したリサージュ図形を描画させることにより時間的に発生するビート周波数の揺らぎが発生したとしてもI相、Q相出力ポートからの光時間波形の位相関係は保存されるため、一意にリサージュ図形における楕円率に位相測定結果が反映される。
2、35、44、45 光90度ハイブリッド
3 複屈折制御部
4 90度位相付与部
5 信号光入力ポート
6 局発光入力ポート
7〜14、18〜25 光90度ハイブリッド出力ポート
15 遅延干渉部
16、29 DPOH(Dual Polarization Optical Hybrid)
17 光信号入力ポート
26、33、34、39、40 信号光源
27 3dBカップラ
28a 偏波コントローラ
28b 周波数シフタ(AO:Acousto-Optic、変調器)
30、31、36、37 フォトディテクタ
32 オシロスコープ
38、54 リアルタイムオシロスコープ
41 Integrated Dual Polarization Intradyne Coherent Receiver(一体集積型受信器)
42 偏波ビームスプリッタ
43 ビームスプリッタ
46、47、48、49 バランスディテクタ
50、51、52、53 リニアアンプ
Claims (5)
- 光QPSK信号を復調する光90度ハイブリッドの信号光入力ポートと局発光入力ポートのそれぞれに単一波長レーザ光を入力し、
前記光90度ハイブリッドの出力ポートのうちI相信号及びQ相信号を出力する2ポートの出力光を光電変換し、
光電変換により得られた2つの電気信号の一方をX軸、他方をY軸としてXY平面上に描画してリサージュ図形として描画し、
X軸から45度回転させた軸に前記リサージュ図形が接する接点と原点との間の距離と、
Y軸から45度回転させた軸に前記リサージュ図形が接する接点と原点との間の距離との比より、前記光90度ハイブリッドの直交位相を測定することを特徴とする光部品の位相測定方法。 - 前記比を楕円率と定義し、この楕円率から直交角度ずれを判定することにより、前記光90度ハイブリッドの直交位相を測定することを特徴とする請求項1の光部品の位相測定方法。
- 光QPSK信号を復調する光90度ハイブリッドの信号光入力ポートに、単一波長レーザ光を入力する第1の信号光源と、
光QPSK信号を復調する光90度ハイブリッドの局発光入力ポートに、単一波長レーザ光を入力する第2の信号光源と、
前記光90度ハイブリッドの出力ポートのうちI相信号及びQ相信号を出力する2ポートの出力光を光電変換する光電変換部と、
光電変換により得られた2つの電気信号の一方をX軸、他方をY軸としてXY平面上に描画してリサージュ図形として描画すると共に、X軸から45度回転させた軸に前記リサージュ図形が接する接点と原点との間の距離と、Y軸から45度回転させた軸に前記リサージュ図形が接する接点と原点との間の距離との比を視認できるように表示するオシロスコープと、
を有することを特徴とする光部品の位相測定装置。 - 前記光電変換部が、バランスレシーバとリニアアンプで構成され、
前記オシロスコープが、リアルタイムオシロスコープであることを特徴とする請求項3の光部品の位相測定装置。 - 前記信号光入力ポートに入力する単一波長レーザ光の光周波数と、前記局発光入力ポートに入力する単一波長レーザ光の光周波数の差周波数が、前記光電変換部の帯域より小さく、かつ、前記リアルタイムオシロスコープの帯域より小さいことを特徴とする請求項4の光部品の位相測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011065164A JP2012202728A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | 光部品の位相測定方法と位相測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011065164A JP2012202728A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | 光部品の位相測定方法と位相測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012202728A true JP2012202728A (ja) | 2012-10-22 |
Family
ID=47183910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011065164A Pending JP2012202728A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | 光部品の位相測定方法と位相測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012202728A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015190952A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 物体変位量検知信号処理装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04198927A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-20 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光位相検波方式 |
JP2003222534A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-08-08 | Mitsutoyo Corp | 位相差誤差検出装置及びそれを用いた内挿誤差見積装置 |
-
2011
- 2011-03-24 JP JP2011065164A patent/JP2012202728A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04198927A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-20 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光位相検波方式 |
JP2003222534A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-08-08 | Mitsutoyo Corp | 位相差誤差検出装置及びそれを用いた内挿誤差見積装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015190952A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 物体変位量検知信号処理装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9077454B2 (en) | Optical detector for detecting optical signal beams, method to detect optical signals, and use of an optical detector to detect optical signals | |
EP0409260B1 (en) | Receiver for coherent optical communication | |
US8285153B2 (en) | Single chip two-polarization quadrature synthesizer, analyser and optical communications system using the same | |
EP1686707B1 (en) | Optical receiver and optical reception method compatible with differential quadrature phase shift keying | |
JP3001943B2 (ja) | 偏波スイッチング光源、光受信装置及びコヒーレント光伝送システム | |
US8526102B2 (en) | PLC-type demodulator and optical transmission system | |
JP5737874B2 (ja) | 復調器及び光送受信機 | |
JP5339910B2 (ja) | 光復調装置および方法 | |
US9236940B2 (en) | High bandwidth demodulator system and method | |
US9755759B2 (en) | Polarisation-independent coherent optical receiver | |
EP0241039A2 (en) | Optical-fibre transmission system with polarization modulation and heterodyne coherent detection | |
US20100196008A1 (en) | Methods and apparatus for recovering first and second transmitted optical waves from a polarization multiplexed optical wave | |
JP4675796B2 (ja) | 自動分散補償型光伝送システム | |
CN109150314A (zh) | 变频移相一体化光子微波混频装置 | |
JP2009182888A (ja) | Dqpsk偏波多重方式に対応した光受信装置 | |
US11757534B1 (en) | Self-coherent receiver based on single delay interferometer | |
CN101860397B (zh) | 连续平衡路径补偿的光电接收机及其补偿方法 | |
CN115242315B (zh) | 一种偏振无关的dqpsk解调集成光芯片 | |
JP2012202728A (ja) | 光部品の位相測定方法と位相測定装置 | |
JPH0371729A (ja) | コヒーレント光通信用受信装置 | |
JP2020182059A (ja) | モニタ受信器、測定方法及び光90°ハイブリット集積回路 | |
US20120301158A1 (en) | Optical Receiver |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130213 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20130304 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130913 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131022 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140304 |