JP2014127938A - Qpsk復調回路及びqpsk復調方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、QPSK光受信信号をデュアルpinホトダイオードで光電流出力をモニタし、2つのホトダイオードの光電流出力の立上り状態、立下り状態及び2つのホトダイオードの光電流出力の大小の情報を用いて同値収束を回避するという簡単な構成でできるQPSK復調回路及びQPSK復調方法を提供する。
【選択図】図10
Description
図1はQPSK変調方式を用いた光通信用のQPSK復調回路100を示す。1はQPSK光信号入力、2,3はI及びQチャンネルの復調信号出力(OUT1及びOUT2)、4は低周波信号、10は遅延干渉計で、10−1、10−2はI及びQチャンネルの遅延干渉計、11−1a,b、11−2a,bはI及びQチャンネルの第1のアーム、第2のアーム、12−1、12−2はI及びQチャンネルの第1のヒータ、13−1、13−2はI及びQチャンネルの第2のヒータ、14−1、14−2はI及びQチャンネルの遅延回路、15−1a,b、15−2a,bはI及びQチャンネルのデュアルpinホトダイオードの各ホトダイオード、16−1,16−2はI及びQチャンネルのトランスインピーダンスアンプ、17−1,17−2はI及びQチャンネルの振幅検出回路、18−1,18−2はI及びQチャンネルの同期検波回路、19−1,19−2はI及びQチャンネルの位相制御回路をそれぞれ示す。
Ia=[cos(θn−1+φ)+cosθn]2/4
+[sin(θn−1+φ)+sinθn]2/4
=[1+cos(θn−1−θn+φ)]/2 ……式(1)
Ib=[1−cos(θn−1−θn+φ)]/2 ……式(2)
となる。
ここで、Ia及びIbはそれぞれIチャンネル側の出力光強度A及びBを示し、θnはn番目のQPSK信号データの位相を示し、φは位相制御回路19−1の位相制御量を示す。
QPSK光信号を復調するIチャンネル用の第1の遅延干渉計とQチャンネル用の第2の遅延干渉計からなるQPSK復調回路であって、
前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の出力を検出して、それぞれを同期検波することにより前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の光位相を制御し、復調信号を出力する位相同期検波回路と、
前記第1の遅延干渉計の出力に接続された第1の2つのホトダイオードと、
前記第2の遅延干渉計の出力に接続された第2の2つのホトダイオードと、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、2つのホトダイオードのいずれかからの光電流出力が前記光位相の変化に対して立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出するとともに、前記2つのホトダイオードからの光電流出力の大小を検出することによって、前記位相同期検波回路から得られる前記復調信号が正常な復調状態か否かを判定する復調状態判定回路と、
を有する。
QPSK光信号を復調するIチャンネル用の第1の遅延干渉計とQチャンネル用の第2の遅延干渉計からなるQPSK復調回路のQPSK復調方法であって、
前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の出力を検出して、それぞれを同期検波することにより前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の光位相を制御し、復調信号を出力する位相同期検波ステップと、
前記第1の遅延干渉計の出力に接続された第1の2つのホトダイオードと前記第2の遅延干渉計の出力に接続された第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、2つのホトダイオードのいずれかからの光電流出力が前記光位相の変化に対して立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出するとともに、前記2つのホトダイオードからの光電流出力の大小を検出することによって、前記位相同期検波ステップより得られる前記復調信号が正常な復調状態か否かを判定する復調状態判定ステップと、
を有することを特徴とする。
前記位相同期検波回路は、
第1の位相同期検波回路及び第2の位相同期検波回路と、
前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計にそれぞれ低周波信号を重畳する低周波信号発生部とを有し、
前記第1の位相同期検波回路は、
前記第1の2つのホトダイオード間の光電流の第1の差分電流出力を電流電圧変換及び増幅する第1のトランスインピーダンスアンプと、
前記第1のトランスインピーダンスアンプ出力の振幅値を検出する第1の振幅検出回路と、
前記第1の振幅検出回路の出力を前記低周波信号で同期検波する第1の同期検波回路と、
前記第1の同期検波回路の出力をもとに前記第1の遅延干渉計の位相を制御する第1の位相制御回路とを有し、
前記第1のトランスインピーダンスアンプの出力を介して第1の復調信号を出力し、
前記第2の位相同期検波回路は、
前記第2の2つのホトダイオード間の光電流の第2の差分電流出力を電流電圧変換及び増幅する第2のトランスインピーダンスアンプと、
前記第2のトランスインピーダンスアンプ出力の振幅値を検出する第2の振幅検出回路と、
前記第2の振幅検出回路の出力を前記低周波信号で同期検波する第2の同期検波回路と、
前記第2の同期検波回路の出力をもとに前記第2の遅延干渉計の位相を制御する第2の位相制御回路とを有し、
前記第2のトランスインピーダンスアンプの出力を介して第2の復調信号を出力し、
前記復調状態判定回路は、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、前記立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出する第1の波形状態検出回路及び第2の波形状態検出回路と、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、前記光電流出力の大小を検出する第1の比較回路及び第2の比較回路と、
前記第1の波形状態検出回路の出力と前記第1の比較回路の出力結果から前記第1の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する第1の判定回路と、
前記第1の判定回路の出力結果と前記第2の波形状態検出回路の出力と前記第2の比較回路の出力結果から前記第2の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する第2の判定回路であって、正常な復調信号でない場合には復調制御を再度行うための制御指示を出力する前記第2の判定回路と、
前記制御指示により前記正常な復調信号でない光位相状態を変更するための位相制御電圧を増減する位相制御電圧制御回路と、
とを有し、
前記位相制御電圧制御回路は前記位相制御電圧を増減する値を前記第2の位相制御回路に与えてもよい。
第1の位相同期検波ステップ及び第2の位相同期検波ステップと、
前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計にそれぞれ低周波信号を重畳する低周波信号発生ステップとを有し、
前記第1の位相同期検波ステップは、
前記第1の2つのホトダイオード間の光電流の第1の差分電流出力を電流電圧変換及び増幅する第1の増幅ステップと、
前記第1の増幅ステップにより得られた出力の振幅値を検出する第1の振幅検出ステップと、
前記第1の振幅検出ステップにより得られた出力を前記低周波信号で同期検波する第1の同期検波ステップと、
前記第1の同期検波ステップの出力をもとに前記第1の遅延干渉計の位相を制御する第1の位相制御ステップとを有し、
前記第1の増幅ステップにより得られた出力から第1の復調信号を出力し、
前記第2の位相同期検波ステップは、
前記第2の2つのホトダイオード間の光電流の第2の差分電流出力を電流電圧変換及び増幅する第2の増幅ステップと、
前記第2の増幅ステップにより得られた出力の振幅値を検出する第2の振幅検出ステップと、
前記第2の振幅検出ステップにより得られた出力を前記低周波信号で同期検波する第2の同期検波ステップと、
前記第2の同期検波ステップの出力をもとに前記第2の遅延干渉計の位相を制御する第2の位相制御ステップとを有し、
前記第2の増幅ステップにより得られた出力から第2の復調信号を出力し、
前記復調状態判定ステップは、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、前記立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出する第1の波形状態検出ステップ及び第2の波形状態検出ステップと、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、前記光電流出力の大小を検出する第1の比較ステップ及び第2の比較ステップと、
前記第1の波形状態検出ステップにより得られた出力と前記第1の比較ステップにより得られた出力結果から前記第1の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する第1の判定ステップと、
前記第1の判定ステップの出力結果と前記第2の波形状態検出ステップにより得られた出力と前記第2の比較ステップにより得られた出力結果から前記第2の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する第2の判定ステップであって、正常な復調信号でない場合には復調制御を再度行うための制御指示を出力する前記第2の判定ステップと、
前記制御指示により前記正常な復調信号でない光位相状態を変更するための位相制御電圧を増減する位相制御電圧制御ステップと、
とを有し、
前記位相制御電圧制御ステップは前記位相制御電圧を増減する値を前記第2の位相制御ステップに与えてもよい。
前記第2の2つのホトダイオードの光電流出力の大小を比較する第2の比較回路は、前記第2の2つのホトダイオードの光電流出力を電流電圧変換する回路とそれぞれの変換電圧の大小を比較する比較回路で構成されることが好ましい。
第1の位相同期検波回路は、第1のトランスインピーダンスアンプ(TIA)16−1と、第1の振幅検出回路17−1と、第1の同期検波回路18−1と、第1の位相制御回路19−1とを有し、TIA16−1の出力を介してIチャンネル側の復調信号である第1の復調信号を出力する。
第2の位相同期検波回路は、第2のトランスインピーダンスアンプ(TIA)16−2と、第2の振幅検出回路17−2と、第2の同期検波回路18−2と、第2の位相制御回路19−2とを有し、TIA16−2の出力を介してQチャンネル側の復調信号である第2の復調信号を出力する。
第1の波形状態検出回路22−1は、第1の2つのホトダイオード15−1a及び15−1bのいずれかからの光電流出力が第1の遅延干渉計10−1の光位相の変化に対して立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出する。第2の波形状態検出回路22−2は、第2の2つのホトダイオード15−2a及び15−2bのいずれかからの光電流出力が第1の遅延干渉計10−2の光位相の変化に対して立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出する。
第1の比較回路21−1は、第1の2つのホトダイオード15−1a及び15−1bについて、光電流出力の大小を検出する。第2の比較回路21−2は、第2の2つのホトダイオード15−2a及び15−2bについて、光電流出力の大小を検出する。
第1の判定回路23−1は、第1の波形状態検出回路22−1の出力と第1の比較回路21−1の出力結果から第1の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する。第2の判定回路23−2は、第1の判定回路23−1の出力結果と第2の波形状態検出回路22−2の出力と第2の比較回路21−2の出力結果から第2の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定し、正常な復調信号でない場合には復調制御を再度行うための制御指示を出力する。
位相制御電圧制御回路24は、制御指示により正常な復調信号でない光位相状態を変更するための位相制御電圧を増減する。
図1のQPSK復調回路100において、復調信号出力OUT1及びOUT2の光位相とデュアルpinホトダイオード(PD1,PD2とPD3,PD4)の電流値(ipd1,ipd2とipd3,ipd4)、振幅検出回路17−1及び17−2の出力値AMP1及びAMP2の特性変化を図5及び図6に示す。この特性をもとに図8に、図4の位相関係と対応させてデュアルpinホトダイオードの2つのホトダイオードの光電流出力の光位相変化に対する立上り状態Tr、立下り状態Tf及び2つのホトダイオードの光電流出力の大小関係を示す。ここで、光位相とは前記したように遅延干渉計の2つの出力間の位相差を示す。図4と対応した図8の丸で囲んだ場合が正常な同期状態で、復調信号が得られている状態である。正常な同期状態は、PD1とPD3の光電流出力の立上り状態、立下り状態が同じ場合は、PD1とPD2の光電流出力の大小関係とPD3とPD4の光電流出力の大小関係は逆となる。また、正常な同期状態は、PD1とPD3の光電流出力の立上り状態、立下り状態が逆の場合は、PD1とPD2の光電流出力の大小関係とPD3とPD4の光電流出力の大小関係は同じとなる。
次に復調同期方法の一実施形態について説明する。
図7(a)に復調信号出力OUT1(Iチャンネル側)の復調同期制御の手順フローを示す。まず、振幅検出回路17−1の出力AMP1を同期検波回路18−1により同期検波し、位相制御回路19−1により遅延干渉計の第1のアーム11−1aの位相を制御することにより復調信号出力OUT1の同期制御を開始する(S1)。ここでは復調信号出力OUT1の制御を最初に開始する場合を説明するが、復調信号出力OUT2(Qチャンネル側)の同期制御を最初に開始するとしてもよい。復調信号出力OUT1の同期が確認されたとき(S2)、デュアルpinホトダイオードのホトダイオードPD1 15−1aの光電流出力iPD1波形の立上り状態Trか立下り状態Tfかを検出し、判定する(S3)。立上り状態Trの場合、S4でホトダイオードPD1 15−1aとPD2 15−1bの光電流出力iPD1、iPD2の大小を比較する。iPD1<iPD2の場合、図8の(1)の光位相状態であり(S61)、iPD1>iPD2の場合、図8の(2)の光位相状態である(S62)。立下り状態Tfの場合、S5でホトダイオードPD1とPD2の光電流出力の大小を比較する。iPD1>iPD2iの場合、図8の(3)の光位相状態であり(S63)、iPD1<iPD2の場合、図8の(4)の光位相状態である(S64)。なお、iPD1波形の立上り状態Trか立下り状態Tfかを検出し、判定した後にiPD1、iPD2の大小を比較しているが、判定、大小比較を同時に行って、それぞれ(1)〜(4)の光位相状態を判定してもよい。また、S3で光電流出力iPD1波形の立上り状態Trか立下り状態Tfかを検出し、判定したが、光電流出力iPD2波形の立上り状態Trか立下り状態Tfかを検出し、判定することとしてもよい。以上でOUT1の復調同期制御が終了する。
図7(b)に復調信号出力OUT2(Qチャンネル側)の復調同期制御の手順フローを示す。まず、振幅検出回路17−2の出力AMP2を同期検波回路18−2により同期検波し、位相制御回路19−2により遅延干渉計の第1のアーム11−2aの位相を制御することにより復調信号出力OUT2の同期制御を開始する(S7)。復調信号出力OUT2の同期が確認されたとき(S8)、デュアルpinホトダイオードのホトダイオードPD3(15−2a)の光電流出力iPD3波形の立上り状態Trか立下り状態Tfかを検出し、判定する(S9)。なお、S9においてホトダイオードPD4(15−2b)光電流出力iPD4波形の立上り状態Trか立下り状態Tfかを検出し、判定することとしてもよい。
復調信号出力OUT1の復調同期状態が図8の(1)であったときは、S111でホトダイオードPD3(15−2a)とPD4(15−2b)の光電流出力iPD3、iPD4の大小を比較する。iPD3<iPD4の場合(S111)は図8の(1−2)の光位相状態で正常な復調同期となり、復調同期制御は終了する(S131)。iPD3>iPD4の場合(S111)は正常な復調同期状態とはならないので、制御開始点をUPして(S151)、再度復調信号出力OUT2の復調同期制御を開始する(S7)。
復調信号出力OUT1の復調同期状態が図8の(2)であったときは、同様にS112でホトダイオードPD3(15−2a)とPD4(15−2b)の光電流出力iPD3、iPD4の大小を比較する。iPD3>iPD4の場合(S112)は図8の(2−2)の光位相状態で正常な復調同期となり、復調同期制御は終了する(S132)。iPD3<iPD4の場合(S112)は正常な復調同期状態とはならないので、制御開始点をDOWNして(S152)、再度復調信号出力OUT2の復調同期制御を開始する(S7)。
復調信号出力OUT1の復調同期状態が図8の(3)であったときは同様にS113でホトダイオードPD3(15−2a)とPD4(15−2b)の光電流出力iPD3、iPD4の大小を比較する。iPD3<iPD4の場合(S113)は図8の(3−2)の光位相状態で正常な復調同期となり、復調同期制御は終了する(S133)。iPD3>iPD4の場合(S113)は正常な復調同期状態とはならないので、制御開始点をUPして(S153)、再度復調信号出力OUT2の復調同期制御を開始する(S7)。
復調信号出力OUT1の復調同期状態が図8の(4)であったときは同様にS114でホトダイオードPD3(15−2a)とPD4(15−2b)の光電流出力iPD3、iPD4の大小を比較する。iPD3>iPD4の場合(S114)は図8の(4−2)の光位相状態で正常な復調同期となり、復調同期制御は終了する(S134)。iPD3<iPD4の場合(S114)は正常な復調同期状態とはならないので、制御開始点をDOWNして(S154)、再度OUT2の復調同期制御を開始する(S7)。
以上でOUT2の復調同期制御が終了する。
実施形態2で述べた復調同期制御を実現するための回路の実施形態を図10に示す。図1の従来回路と同じ番号は説明を省略する。Qチャンネル側の位相制御回路19−3、24は、図1の位相制御回路19−2の機能に更に制御開始バイアス電圧の変更制御を行う機能を有する。電流モニタ20−1a,b及び20−2a,bはホトダイオードの光電流出力のipd1とipd2及びipd3とipd4をモニタする機能を有し、比較回路21−1及び21−2はipd1とipd2の電流の大小及びipd3とipd4の電流の大小を比較する回路である。
V1=Va−ipd1xR1、V2=Va−ipd2xR1 ……式(3)
である。従って、ipd1>ipd2の場合、V2>V1となって比較回路21−1は正となる。また、ipd1<ipd2の場合、V2<V1となって比較回路21−1は負となる。
2:復調信号出力(Iチャンネル側)
3:復調信号出力(Qチャンネル側)
10−1、10−2:遅延干渉計
11−1a:Iチャンネルの遅延干渉計の第1のアーム
11−2a:Qチャンネルの遅延干渉計の第1のアーム
11−1b:Iチャンネルの遅延干渉計の第2のアーム
11−2b:Qチャンネルの遅延干渉計の第2のアーム
12−1:Iチャンネルの遅延干渉計の第1のヒータ
12−2:Qチャンネルの遅延干渉計の第1のヒータ
13−1:Iチャンネルの遅延干渉計の第2のヒータ
13−2:Qチャンネルの遅延干渉計の第2のヒータ
14−1:Iチャンネルの遅延干渉計の遅延回路
14−2:Qチャンネルの遅延干渉計の遅延回路
15−1a、15−1b、15−2a、15−2b:ホトダイオード
16−1、16−2:トランスインピーダンスアンプ
17−1、17−2:振幅検出回路
18−1、18−2:同期検波回路
19−1、19−2:位相制御回路
20−1a、20−1b、20−2a、20−2b:電流モニタ
21−1、21―2:比較回路
22−1、22−2:波形状態検出回路
23−1、23−2:ロックポイント判定回路
24:位相制御電圧制御回路
50:QPSK変調送信部
51、52:干渉計
53a、53b、53c、53d:ホトダイオード
54:Iチャンネル側の受信部
55:Qチャンネル側の受信部
56、57:LPF
Claims (10)
- QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)光信号を復調するIチャンネル用の第1の遅延干渉計とQチャンネル用の第2の遅延干渉計からなるQPSK復調回路であって、
前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の出力を検出して、それぞれを同期検波することにより前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の光位相を制御し、復調信号を出力する位相同期検波回路と、
前記第1の遅延干渉計の出力に接続された第1の2つのホトダイオードと、
前記第2の遅延干渉計の出力に接続された第2の2つのホトダイオードと、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、2つのホトダイオードのいずれかからの光電流出力が前記光位相の変化に対して立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出するとともに、前記2つのホトダイオードからの光電流出力の大小を検出することによって、前記位相同期検波回路から得られる前記復調信号が正常な復調状態か否かを判定する復調状態判定回路と、
を有することを特徴とするQPSK復調回路。 - 前記第1の2つのホトダイオード及び前記第2の2つのホトダイオードはそれぞれ前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の一方と他方の出力にそれぞれ接続され、
前記位相同期検波回路は、
第1の位相同期検波回路及び第2の位相同期検波回路と、
前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計にそれぞれ低周波信号を重畳する低周波信号発生部とを有し、
前記第1の位相同期検波回路は、
前記第1の2つのホトダイオード間の光電流の第1の差分電流出力を電流電圧変換及び増幅する第1のトランスインピーダンスアンプと、
前記第1のトランスインピーダンスアンプ出力の振幅値を検出する第1の振幅検出回路と、
前記第1の振幅検出回路の出力を前記低周波信号で同期検波する第1の同期検波回路と、
前記第1の同期検波回路の出力をもとに前記第1の遅延干渉計の位相を制御する第1の位相制御回路とを有し、
前記第1のトランスインピーダンスアンプの出力を介して第1の復調信号を出力し、
前記第2の位相同期検波回路は、
前記第2の2つのホトダイオード間の光電流の第2の差分電流出力を電流電圧変換及び増幅する第2のトランスインピーダンスアンプと、
前記第2のトランスインピーダンスアンプ出力の振幅値を検出する第2の振幅検出回路と、
前記第2の振幅検出回路の出力を前記低周波信号で同期検波する第2の同期検波回路と、
前記第2の同期検波回路の出力をもとに前記第2の遅延干渉計の位相を制御する第2の位相制御回路とを有し、
前記第2のトランスインピーダンスアンプの出力を介して第2の復調信号を出力し、
前記復調状態判定回路は、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、前記立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出する第1の波形状態検出回路及び第2の波形状態検出回路と、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、前記光電流出力の大小を検出する第1の比較回路及び第2の比較回路と、
前記第1の波形状態検出回路の出力と前記第1の比較回路の出力結果から前記第1の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する第1の判定回路と、
前記第1の判定回路の出力結果と前記第2の波形状態検出回路の出力と前記第2の比較回路の出力結果から前記第2の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する第2の判定回路であって、正常な復調信号でない場合には復調制御を再度行うための制御指示を出力する前記第2の判定回路と、
前記制御指示により前記正常な復調信号でない光位相状態を変更するための位相制御電圧を増減する位相制御電圧制御回路と、
とを有し、
前記位相制御電圧制御回路は前記位相制御電圧を増減する値を前記第2の位相制御回路に与えることを特徴とする請求項1記載のQPSK復調回路。 - 前記第1の波形状態検出回路及び前記第2の波形状態検出回路は、前記低周波信号で同期検波する回路であることを特徴とする請求項2記載のQPSK復調回路。
- 前記第1の2つのホトダイオードの光電流出力の大小を比較する第1の比較回路は、前記第1の2つのホトダイオードの光電流出力を電流電圧変換する回路とそれぞれの変換電圧の大小を比較する比較回路で構成され、
前記第2の2つのホトダイオードの光電流出力の大小を比較する第2の比較回路は、前記第2の2つのホトダイオードの光電流出力を電流電圧変換する回路とそれぞれの変換電圧の大小を比較する比較回路で構成されることを特徴とする請求項2及び3のいずれかに記載のQPSK復調回路。 - 前記位相制御電圧制御回路は、前記制御指示により前記正常な復調信号でない光位相状態を変更するための位相制御電圧を、前記正常な復調信号でない光位相状態での前記第2の2つのホトダイオードの光電流出力の大小関係を逆転するように与えることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のQPSK復調回路。
- QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)光信号を復調するIチャンネル用の第1の遅延干渉計とQチャンネル用の第2の遅延干渉計からなるQPSK復調回路のQPSK復調方法であって、
前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の出力を検出して、それぞれを同期検波することにより前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計の光位相を制御し、復調信号を出力する位相同期検波ステップと、
前記第1の遅延干渉計の出力に接続された第1の2つのホトダイオードと前記第2の遅延干渉計の出力に接続された第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、2つのホトダイオードのいずれかからの光電流出力が前記光位相の変化に対して立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出するとともに、前記2つのホトダイオードからの光電流出力の大小を検出することによって、前記位相同期検波ステップより得られる前記復調信号が正常な復調状態か否かを判定する復調状態判定ステップと、
を有することを特徴とするQPSK復調方法。 - 前記位相同期検波ステップは、
第1の位相同期検波ステップ及び第2の位相同期検波ステップと、
前記第1の遅延干渉計及び前記第2の遅延干渉計にそれぞれ低周波信号を重畳する低周波信号発生ステップとを有し、
前記第1の位相同期検波ステップは、
前記第1の2つのホトダイオード間の光電流の第1の差分電流出力を電流電圧変換及び増幅する第1の増幅ステップと、
前記第1の増幅ステップにより得られた出力の振幅値を検出する第1の振幅検出ステップと、
前記第1の振幅検出ステップにより得られた出力を前記低周波信号で同期検波する第1の同期検波ステップと、
前記第1の同期検波ステップの出力をもとに前記第1の遅延干渉計の位相を制御する第1の位相制御ステップとを有し、
前記第1の増幅ステップにより得られた出力から第1の復調信号を出力し、
前記第2の位相同期検波ステップは、
前記第2の2つのホトダイオード間の光電流の第2の差分電流出力を電流電圧変換及び増幅する第2の増幅ステップと、
前記第2の増幅ステップにより得られた出力の振幅値を検出する第2の振幅検出ステップと、
前記第2の振幅検出ステップにより得られた出力を前記低周波信号で同期検波する第2の同期検波ステップと、
前記第2の同期検波ステップの出力をもとに前記第2の遅延干渉計の位相を制御する第2の位相制御ステップとを有し、
前記第2の増幅ステップにより得られた出力から第2の復調信号を出力し、
前記復調状態判定ステップは、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、前記立上り状態であるか又は立下り状態であるかを検出する第1の波形状態検出ステップ及び第2の波形状態検出ステップと、
前記第1の2つのホトダイオードと前記第2の2つのホトダイオードのそれぞれについて、前記光電流出力の大小を検出する第1の比較ステップ及び第2の比較ステップと、
前記第1の波形状態検出ステップにより得られた出力と前記第1の比較ステップにより得られた出力結果から前記第1の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する第1の判定ステップと、
前記第1の判定ステップの出力結果と前記第2の波形状態検出ステップにより得られた出力と前記第2の比較ステップにより得られた出力結果から前記第2の復調信号が正常な復調信号かどうかを判定する第2の判定ステップであって、正常な復調信号でない場合には復調制御を再度行うための制御指示を出力する前記第2の判定ステップと、
前記制御指示により前記正常な復調信号でない光位相状態を変更するための位相制御電圧を増減する位相制御電圧制御ステップと、
とを有し、
前記位相制御電圧制御ステップは前記位相制御電圧を増減する値を前記第2の位相制御ステップに与えることを特徴とする請求項6記載のQPSK復調方法。 - 前記第1の波形状態検出ステップ及び第2の波形状態検出ステップは、前記低周波信号で同期検波するステップであることを特徴とする請求項7記載のQPSK復調方法。
- 前記第1の2つのホトダイオードの光電流出力の大小を比較する第1の比較ステップは、前記第1の2つのホトダイオードの光電流出力を電流電圧変換するステップと、
それぞれの変換電圧の大小を比較するステップであり、
前記第2の2つのホトダイオードの光電流出力の大小を比較する第2の比較ステップは、前記第2の2つのホトダイオードの光電流出力を電流電圧変換するステップと、
それぞれの変換電圧の大小を比較するステップであることを特徴とする請求項7及び8のいずれかに記載のQPSK復調方法。 - 前記位相制御電圧制御ステップは、前記制御指示により前記正常な復調信号でない光位相状態を変更するための位相制御電圧を、前記正常な復調信号でない光位相状態での前記第2の2つのホトダイオードの光電流出力の大小関係を逆転するように与えるステップであることを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載のQPSK復調方法。
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