JP2015088999A - 光多値送信器および光トランスポンダ - Google Patents
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Abstract
Description
(B)は、位相角φ(n)として4つの値(0、π/2、π、−π/2)を用いて1シンボルで2ビットの情報(00、01、11、10)を伝送する4値位相変調(QPSK)を示している。
(D)は、64QAM信号を示す。64QAM信号は、1シンボルで6ビットの情報伝送が可能である。その一方、64QAM信号は、非常に多くの信号点を密に配置するので、信号点位置のずれなどによって受信感度などの性能劣化が生じやすい。
一方、半導体MZ変調器において、光電界信号の軌跡は、2つのアーム間で屈折変化量および吸収損失が異なることで、軌跡はS字に曲がる。なお、図4(a)中の白丸は、時刻tの光電界信号の位置である。
一方、半導体IQ光変調器によって変調された信号点配置は、光電界信号の軌跡がS字曲線であるため、それぞれの信号点の位置も曲線上に配列する。これが、半導体IQ光変調器によって変調された各信号点は、直線上に配列する理想的な位置からずれる理由である。
図5を参照して、光多送信器の構成を説明する。図5において、光多重送信器300は、多値送信部信号処理回路190と、ドライバアンプ112と、レーザ光源113と、IQ光変調器115と、を含んで構成されている。さらに、光多値送信部信号処理回路190は、多値符号化回路102と、2倍補間回路104と、予等化回路106と、半導体非線形特性補正回路(Semi−NC:semiconductor nonlinear compensation)150と、変調器非線形応答補償回路108と、線形応答補償回路109と、DA変換器110と、から構成されている。IQ光変調器115は、同相(I)と直交(Q)の2つのMZ変調器で構成されている。MZ光変調器は、それぞれ2つのアームを有する。
直交成分(VQ0)も2つに分離され、一方が遅延回路155−2に入力される。他方は、I成分補正量算出回路154に入力されて、成分の補償信号として用いられる
ここで補正信号と元の入力信号は、加算器156−1および加算器156−2で合成され、出力信号が生成される。なお、ここで、Q成分補正量算出回路153およちI成分補正量算出回路154は、式11中の補正係数a、bおよびI相、Q相それぞれのπ変調電圧VπI、VπQが外部から入力される構成となっている。このような構成とすることで実装する光素子ごとに最適なパラメータを設定できる。これによって、より高精度な補正を加えることができる。なお、補正用の入力パラメータは、4つに限ったことではない。吸収損失変化の影響が屈折率変化の非線形性による影響に比べ十分小さい場合、補正係数a=0と近似できるため、入力パラメータを3つとすることができる。許容される回路規模と、要求される補正精度から適切にQ成分補正量算出回路153およびI成分補正量算出回路154を設計すればよい。
図9を参照して、IQ光変調器の温度に依存して各種パラメータを変化させることができる光多重送信器300Aを説明する。図9において、光多重送信器300Bは、多値送信部信号処理回路190Aと、ドライバアンプ112と、レーザ光源113と、IQ光変調器115と、を含んで構成されている。多値送信部信号処理回路190Aは、図6の多値送信部信号処理回路190に4変数最小制御回路(CTRL:control)172を追加し、半導体非線形特性補正回路150を半導体非線形特性補正回路150Bに置き換えて、構成されている。また、IQ光変調器115は、温度コントローラー170に載置されている。
Claims (8)
- 同相電界成分と直交電界成分とをそれぞれ独立に変調して出力する半導体直交光変調器を備えた光多値送信器において、
前記半導体直交光変調器に入力する同相駆動信号と直交駆動信号とに対し、各駆動信号に応じた2つの補正信号を生成し、互いに他方の駆動信号に加算する半導体非線形特性補正回路を有することを特徴とする光多値送信器。 - 請求項1に記載された光多値送信器であって、
前記半導体非線形特性補正回路に入力される2つの入力信号をxおよびyとするとき、前記半導体非線形特性補正回路の出力信号と入力信号の差分がy^3およびx^3に比例することを特徴とした光多値送信器。 - 請求項1に記載された光多値送信器であって、
前記半導体非線形特性補正回路に入力される2つの入力信号をxおよびyとするとき、前記半導体非線形特性補正回路の出力信号と入力信号の差分がycos(πy)およびxcos(πx)に比例することを特徴とした光多値送信器。 - 請求項1に記載された光多値送信器であって、
前記半導体非線形特性補正回路に入力される2つの入力信号をxおよびyとするとき、前記半導体非線形特性補正回路の出力信号と入力信号の差分が、定数a、bを用いて、ay^3+bycos(πy)およびax^3+xcos(πx)であることを特徴とした光多値送信器。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載された該半導体非線形特性補正回路が複数個直列に接続された半導体非線形特性補正回路を有することを特徴とした光多値送信器。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載された光多値送信器であって、
振幅変調を伴う多値位相変調信号を送信することを特徴とする光多値送信器。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載された光多値送信器であって、
分散補償回路および非線形応答補正回路を含み、
前記半導体非線形特性補正回路の入力信号が前記分散補償回路の出力信号と同一であり、かつ、前記半導体非線形特性補正回路の出力信号が前記非線形応答補正回路の入力信号と同一であることを特徴とする光多値送信器。 - 光多値送信器と、光多値受信器とを備えた光トランスポンダにおいて、
前記光多値送信器は、同相電界成分と直交電界成分とをそれぞれ独立に変調して出力する半導体直交光変調器を備え、前記半導体直交光変調器に入力する同相駆動信号と直交駆動信号とに対し、各駆動信号に応じた2つの補正信号を生成し、互いに他方の駆動信号に加算する半導体非線形特性補正回路を有し、
前記光多値受信器は、光多値送信信号に基づいて、偏差信号を生成して、該偏差信号を前記光多値送信器に送信することを特徴とする光トランスポンダ。
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