JP2015162723A - Optical transmitter, optical receiver, optical transmission method, and optical reception method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光送信機、光受信機、光送信方法及び光受信方法に関し、特に、デジタルコヒーレント伝送方式が採用された光伝送システムで用いられる光送信機、光受信機、光送信方法及び光受信方法に関する。 The present invention relates to an optical transmitter, an optical receiver, an optical transmission method, and an optical reception method, and in particular, an optical transmitter, an optical receiver, an optical transmission method, and an optical device that are used in an optical transmission system employing a digital coherent transmission method. It relates to the receiving method.
近年のデータ通信サービスの需要の増加に伴い、デジタルコヒーレント伝送方式が採用された、高密度に波長が多重された大容量の光ファイバ伝送システムの導入が進んでいる。また、搬送波が直交する偏波によって信号光が多重化される、偏波多重光伝送システムも開発されている。 With the recent increase in demand for data communication services, the introduction of a large-capacity optical fiber transmission system that employs a digital coherent transmission method and that multiplexes wavelengths with high density is in progress. In addition, a polarization multiplexing optical transmission system in which signal light is multiplexed by polarized waves with orthogonal carrier waves has been developed.
例えば、特許文献1には、波長分散補償機能を備えたコヒーレント光受信機の構成が記載されている。また、特許文献2には、偏波多重光伝送システムの構成例が記載されている。
For example,
一般的な波長多重伝送システムで用いられる光送信機は、単一の波長の光搬送波を変調して出力する。そして、光合波器によって、複数の光送信機から出力された、波長の異なる信号光が合波されて、波長多重信号光として伝送路に送出される。また、一般的な波長多重伝送システムにおいては、異なる波長の光を含む信号光を波長ごとに分離する光分波器によって、信号光が波長毎に分離される。分離された信号光は、波長毎に異なる光受信機で受信される。 An optical transmitter used in a general wavelength multiplexing transmission system modulates and outputs an optical carrier wave having a single wavelength. Then, the optical multiplexers combine the signal lights having different wavelengths output from the plurality of optical transmitters, and send them to the transmission line as wavelength multiplexed signal light. Further, in a general wavelength multiplexing transmission system, signal light is separated for each wavelength by an optical demultiplexer that separates signal light including light of different wavelengths for each wavelength. The separated signal light is received by different optical receivers for each wavelength.
しかしながら、このような波長多重伝送システムにおいては、1波長あたり1台の光送信機及び光受信機が必要であるために、光送信機及び光受信機あたりの信号光の波長の収容効率が低く、光伝送システムの小型化や低価格化が困難であるという課題がある。また、波長の多重及び分離のために必ず光合波器及び光分波器が必要となるため、光合波器及び光分波器の損失により伝送距離が制限される場合があるという課題もある。そして、特許文献1及び2は、光送信機あるいは光受信機1台あたりの波長数の収容効率が低いことに起因する、これらの課題を解決する技術を提示していない。
(発明の目的)
本発明は、1台で複数の信号光を伝送することが可能な光送信機、光受信機、光送信方法及び光受信方法を提供することを目的とする。
However, in such a wavelength division multiplexing transmission system, one optical transmitter and an optical receiver are required for each wavelength, so that the efficiency of accommodating the wavelength of the signal light per optical transmitter and optical receiver is low. However, there is a problem that it is difficult to reduce the size and price of the optical transmission system. In addition, since an optical multiplexer and an optical demultiplexer are necessary for multiplexing and demultiplexing wavelengths, there is a problem that the transmission distance may be limited due to the loss of the optical multiplexer and the optical demultiplexer.
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide an optical transmitter, an optical receiver, an optical transmission method, and an optical reception method capable of transmitting a plurality of signal lights by one unit.
本発明の光送信機は、複数の電気信号の周波数帯域を、前記電気信号毎に互いに重複しない周波数帯域に変換し、前記変換された前記電気信号を出力する周波数変換手段と、前記変換された前記電気信号を周波数多重して、前記周波数多重された前記電気信号を出力する多重手段と、前記周波数多重された前記電気信号によって光搬送波を変調して信号光を出力する光変調器と、を備える。 The optical transmitter of the present invention converts frequency bands of a plurality of electrical signals into frequency bands that do not overlap each other for each electrical signal, and outputs the converted electrical signal, and the converted A multiplexing means for frequency-multiplexing the electrical signal and outputting the frequency-multiplexed electrical signal; and an optical modulator for modulating an optical carrier wave by the frequency-multiplexed electrical signal and outputting signal light. Prepare.
本発明の光受信機は、異なる電気信号でそれぞれ位相変調された互いに波長が異なる光搬送波が波長多重された信号光が入力され、前記信号光をローカル光と混合することにより検波された信号を出力する検波手段と、前記検波された信号から、前記電気信号の各々が含まれる周波数帯毎に受信信号を抽出して出力する周波数変換手段と、を備える。 The optical receiver of the present invention receives a signal light that is wavelength-multiplexed with optical carriers having different wavelengths that are phase-modulated by different electrical signals, and mixes the signal light with local light to detect the detected signal. Detection means for outputting, and frequency conversion means for extracting and outputting a received signal for each frequency band in which each of the electrical signals is included from the detected signal.
本発明の光送信方法は、複数の電気信号の周波数帯域を、前記電気信号毎に互いに重複しない周波数帯域に変換し、前記変換された前記電気信号を出力し、前記変換された前記電気信号を周波数多重して、前記周波数多重された前記電気信号を出力し、前記周波数多重された前記電気信号によって光搬送波を変調して信号光を出力する、ことを特徴とする。 The optical transmission method of the present invention converts a frequency band of a plurality of electrical signals into a frequency band that does not overlap each other for each electrical signal, outputs the converted electrical signal, and converts the converted electrical signal Frequency-multiplexed, the frequency-multiplexed electrical signal is output, an optical carrier is modulated by the frequency-multiplexed electrical signal, and signal light is output.
本発明の光受信方法は、異なる電気信号でそれぞれ位相変調された互いに波長が異なる光搬送波が波長多重された信号光が入力され、前記信号光をローカル光と混合することにより検波された電気信号を出力し、前記検波された電気信号から、前記伝送信号の各々が含まれる周波数帯毎に受信信号を抽出して出力する、ことを特徴とする。 In the optical receiving method of the present invention, an electric signal detected by mixing signal light with local light, which is inputted with signal light that is wavelength-multiplexed with optical carriers having different wavelengths and phase-modulated by different electric signals, respectively. The received signal is extracted for each frequency band including each of the transmission signals from the detected electrical signal and output.
本発明の光送信機、光受信機、光送信方法及び光受信方法は、光送信機及び光受信機の小型化及び低価格化、並びに光伝送システムの伝送距離の拡大が可能となるという効果を奏する。 The optical transmitter, the optical receiver, the optical transmission method, and the optical reception method of the present invention are advantageous in that the optical transmitter and the optical receiver can be reduced in size and price, and the transmission distance of the optical transmission system can be increased. Play.
以下の実施形態では、主に、デジタルコヒーレント受信方式を用いた光伝送システムで用いられる光送信機及び光受信機について説明する。各実施形態では、2つの信号光を1台で波長多重して送信できる光送信機、あるいは、波長多重された信号光を1台で受信できる光受信機について説明する。 In the following embodiments, an optical transmitter and an optical receiver that are mainly used in an optical transmission system using a digital coherent reception method will be described. In each embodiment, an optical transmitter capable of wavelength-multiplexing and transmitting two signal lights by one unit, or an optical receiver capable of receiving wavelength-multiplexed signal light by one unit will be described.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の光送信機11の構成を示すブロック図である。光送信機11は、符号化回路32及び33、周波数変換回路52及び53、多重回路71a−71d、DA(digital to analog)変換回路81a−81d、偏波多重変調器51、ローカル光源110を備える。光送信機11は、さらに、CPU(central processing unit)95及びメモリ96を備えていてもよい。メモリ96は、例えば半導体の不揮発メモリであり、CPU95を動作させるためのプログラムが格納される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
伝送信号22及び23は、いずれも100Gbpsの伝送速度を有する電気信号である。伝送信号22は、符号化回路32によって、偏波多重QPSK(quadrature phase shift keying)変調方式に対応する4レーンの変調信号42a−42dに変換される。伝送信号23は、符号化回路33によって、偏波多重16QAM(quadrature amplitude modulation)変調方式に対応する4レーンの変調信号43a−43dに変換される。
The
周波数変換回路52及び53は、変調信号42a−42d及び43a−43dを周波数変換するとともに、周波数変換された変調信号のスペクトルを調整する。多重回路71a−71dはデジタル加算回路であり、周波数変換回路52及び53から出力された変調信号62aと63a、62bと63b、62cと63c、62dと63dとを、それぞれ周波数軸上で加算することで多重する。DA変換回路81a−81dは、多重回路71a−71dで多重された信号を、偏波多重変調器51での変調に適したアナログ信号である変調信号91a−91dに変換する。周波数変換回路52及び53は、変調信号62a−62dの周波数帯域と変調信号63a−63dの周波数帯域とが重複しないように、それぞれの変調信号の周波数変換を行う。
The
偏波多重変調器51は、変調信号91a−91dによって、ローカル光源110から出力されるローカル光120を変調する。ローカル光120が、信号光24及び25の光搬送波となる。偏波多重変調器51は、伝送信号22及び23を含む、波長多重された信号光24及び25を生成して光伝送路に出力する。
The
図2は、光送信機11内の信号のスペクトルを示す図である。図2の縦軸は、いずれも信号の振幅を示す。変調信号42a−42d、43a−43d、62a−62d、63a−63d、91a−91dは、いずれもデジタル化されているため、図2の(a)−(e)は、変調信号がDA変換回路によってアナログ信号に変換されたと仮定した場合の、仮想的な周波数スペクトルを示す。図2の(a)は、変調信号42a−42dの周波数スペクトルを示す。図2の(b)は、変調信号43a−43dの周波数スペクトルを示す。
FIG. 2 is a diagram illustrating a spectrum of a signal in the
変調信号42a、42b、42c、42dは、それぞれ、伝送信号22を偏波多重QPSK変調する際の、X偏波のI(inphase)軸、X偏波のQ(quadrature)軸、Y偏波のIY偏波のQ軸に対応する信号である。X偏波及びY偏波は、後述する偏波多重変調器51における、互いに直交する光搬送波(キャリア)に対応する。変調信号42a−42dのボーレートはいずれも25Gbaudである。変調信号42aと42bとのペア、および変調信号42cと42dとのペアは、それぞれ1シンボルで2ビットの情報を伝送する。これらの変調信号42a、42b、42c、42dは100Gsample/sのサンプリングレート(1シンボルあたり4サンプル)、ビット分解能8bitでデジタル化されている。変調信号42a、42b、42c、42dの周波数スペクトルの中心周波数はいずれもゼロで、占有周波数帯域は50GHzである。
The
一方、変調信号43a、43b、43c、43dは、それぞれ、伝送信号23を偏波多重16QAM変調する際の、X偏波のI軸、X偏波のQ軸、Y偏波のI軸、Y偏波のQ軸に対応する信号である。変調信号43a−43dのボーレートはいずれも12.5Gbaudであり、変調信号43aと43bとのペア、及び、変調信号43cと43dとのペアは、それぞれ1シンボルで4ビットの情報を伝送する。これらの変調信号変調信号43a、43b、43c、43dは100Gsample/sのサンプリングレート(1シンボルあたり8サンプル)、ビット分解能8bitでデジタル化されている。変調信号43a、43b、43c、43dの周波数スペクトルは、中心周波数がゼロで、占有周波数帯域は25GHzである。
On the other hand, the
変調信号42a−42d(図2の(a))は、周波数変換回路52によって、メインスペクトル以外のサイドローブが除去され、かつ−12.5GHzだけ周波数をシフトされた変調信号62a−62d(図2の(c))に変換される。同様に、変調信号43a−43d(図2の(b))は、周波数変換回路53によって、メインスペクトル以外のサイドローブが除去され、かつ+25GHzだけ周波数をシフトされた変調信号63a−63d(図2の(d))に変換される。変調信号62a−62dと変調信号63a−63dは多重回路71a−71dで多重され(図2の(e))、DA変換回路81a−81dによって変調信号91a−91dに変換される。変調信号91a−91dは、アナログ信号である。
The modulation signals 42a-42d (FIG. 2A) are modulated
DA変換回路81a−81dから出力された変調信号91a−91dには、図2の(e)に示されるように、変調信号62a−62dと変調信号63a−63dとが周波数多重されている。変調信号62a−62dと変調信号63a−63dとの周波数間隔は37.5GHzである。変調信号91a、91b、91c、91dは、それぞれ、偏波多重変調器51のX偏波のI軸変調ポート、X偏波のQ軸変調ポート、Y偏波のI軸変調ポート、Y偏波のQ軸変調ポートに入力される。
As shown in FIG. 2E, the modulation signals 62a-62d and the modulation signals 63a-63d are frequency-multiplexed in the modulation signals 91a-91d output from the
図3は、信号光24及び25の波長スペクトル及び偏波の例を示す図である。図3の「X偏波成分」及び「Y偏波成分」は、いずれも信号光の振幅を示す。光送信機11の上述された機能により、偏波多重変調器51から出力される信号光には、信号光24と信号光25とが波長多重されて出力される。変調信号62a−62dと変調信号63a−63dとの周波数間隔は37.5GHzであるため、図3に示されるように、信号光24と信号光25との波長間隔は、搬送波の波長が1550nm付近の場合には、約0.3nmである。信号光24は偏波多重QPSK変調によって伝送信号22を伝送し、信号光25は偏波多重16QAM変調によって伝送信号23を伝送する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the wavelength spectrum and polarization of the signal lights 24 and 25. The “X polarization component” and “Y polarization component” in FIG. 3 both indicate the amplitude of the signal light. Due to the above-described function of the
上述した、偏波多重された信号光を生成するための、符号化回路32および33、ローカル光源110、DA変換回路81a−81d及び偏波多重変調器51の一般的な動作はよく知られている。このため、これらの構成要素に関するより詳細な説明は省略する。
The general operations of the
ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)の勧告には、波長多重伝送における波長間隔(波長グリッド)が規定されている。光送信機11のローカル光120の波長は、例えば、ITU−Tの勧告に波長グリッドとして規定された波長の中間の波長に設定されてもよい。
In the recommendation of ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector), a wavelength interval (wavelength grid) in wavelength multiplexing transmission is defined. For example, the wavelength of the
以上説明したように、第1の実施形態の光送信機11は、2つの伝送信号22及び23を周波数変換して多重した変調信号91a−91dを生成する。そして、生成された変調信号91a−91dを用いてローカル光120が光位相変調される。その結果、第1の実施形態の光送信機11は、1台の光送信機で複数の信号光24及び25を波長多重して送信することを可能とする。
As described above, the
さらに、第1の実施形態の光送信機11は、信号光24及び25を波長多重するための光合波器を必要としない。このため、第1の実施形態の光送信機11は、光分波器の損失により伝送距離が制限されることがない。
Furthermore, the
すなわち、第1の実施形態の光送信機11は、1台で複数の信号光を送信することを可能とすることで、光送信機の小型化及び低価格化、並びに光伝送システムの伝送距離の拡大が可能となるという効果を奏する。
In other words, the
なお、本実施形態では、信号光24及び25の変調方式は、それぞれ偏波多重QPSK変調及び偏波多重16QAM変調である。しかしながら、これらは一例であって、偏波多重変調器51における変調方式はこれらには限定されない。
In the present embodiment, the modulation schemes of the signal lights 24 and 25 are polarization multiplexing QPSK modulation and polarization multiplexing 16QAM modulation, respectively. However, these are merely examples, and the modulation method in the
また、光送信機11の上述の機能は、光送信機11の各部を制御するためのプログラムを、CPU95が実行することによって実現されてもよい。プログラムは、メモリ96に記録される。
Further, the above-described functions of the
(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態の光受信機10の構成を示すブロック図である。図4に示す光受信機10は、ローカル光源30、90度光ハイブリッド回路50、受光素子60a−60d、AD変換回路70a−70dを備える。光受信機10は、さらに、固定等化回路(FEQ、fixed equalizer)100及び101、適応等化回路(AEQ、adaptive equalizer)120及び121、復号回路(Decoder)130及び131を備える。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the optical receiver 10 according to the second embodiment of this invention. The optical receiver 10 shown in FIG. 4 includes a local
光受信機10は、90度光ハイブリッド回路50、受光素子60a−60d及びAD変換回路70a−70dを用いて信号光20及び21を同時に受信して、コヒーレント検波する。信号光20及び21は、それぞれ、異なる伝送信号により変調された信号光である。信号光20及び21の波長は、互いに異なる。
The optical receiver 10 simultaneously receives the signal lights 20 and 21 using the 90-degree optical
信号光20は、偏波多重されたQPSK変調信号であり、X偏波のI(inphase)成分(XI信号)、X偏波のQ(quadrature)成分(XQ信号)、Y偏波のI成分(YI信号)、Y偏波のQ成分(YQ信号)、の4つの信号が含まれる。XI信号、XQ信号、YI信号、YQ信号のボーレートは25Gbaudであり、合計で100Gbpsの情報が伝送される。X偏波はY偏波と直交している。
The
信号光21は、偏波多重16QAM変調信号である。信号光21も、信号光20と同様に、XI信号、XQ信号、YI信号、YQ信号を含む。信号光20及び21が波長多重された光は、90度光ハイブリッド(90°Optical Hybrid)回路50の2か所の入力の一方に入力される。
The
ローカル光源30は、半導体レーザ等が用いられた光源であり、信号光20及び21と合波されるローカル光40を出力する。ローカル光40は、90度光ハイブリッド回路50の他方の入力に入力される。
The local
90度光ハイブリッド回路50は、光導波路で構成される光回路である。90度光ハイブリッド回路50は、信号光20及び21とローカル光40とを合波させ、合波された光を受光素子60a−60dに出力する。受光素子60a−60dには、それぞれ、90度光ハイブリッド回路50のX偏波軸のIポート出力、X偏波軸のQポート出力、Y偏波軸のIポート出力、Y偏波軸のQポート出力からの合波された光が入力される。合波された光には、信号光20及び信号光21の双方の信号が含まれる。
The 90-degree optical
受光素子60a−60dは、例えばフォトダイオードであり、90度光ハイブリッド回路50から出力された、合波された光をアナログ電気信号に変換する。AD変換回路70a−70dは、受光素子60a−60dから出力されたアナログ電気信号をAD(analog to digital)変換して、AD変換された信号を受信信号80a−80dとして出力する。受信信号80a、80b、80c、80dは、それぞれ、90度光ハイブリッド回路50のX偏波軸のIポート出力、X偏波軸のQポート出力、Y偏波軸のIポート出力、Y偏波軸のQポート出力に対応する。すなわち、受信信号80a及び80bと、80c及び80dとは、それぞれ、90度光ハイブリッド回路50に入力された信号光の互いに直交した偏波成分に相当する信号である。また受信信号80a及び80cと、80b及び80dとは、それぞれ、90度光ハイブリッド回路50に入力された信号光に対して90度位相をずらして検波した成分に相当する信号である。これらの受信信号80a、80b、80c、80dには、信号光20及び21のXI信号、XQ信号、YI信号、YQ信号が入り混じっている。XI信号、XQ信号、YI信号、YQ信号は、後述のように、適応等化回路120及び121で分離される。
The
なお、上述した、偏波多重された信号光のコヒーレント検波を行うための、ローカル光源30、90度光ハイブリッド回路50、受光素子60a−60d、AD変換回路70a−70dを備える構成及び各要素の一般的な動作はよく知られている。このため、より詳細な説明は省略する。
Note that the configuration including the local
図5は、信号光20及び21の波長スペクトル及び偏波の例を示す図である。図5の「X偏波成分」及び「Y偏波成分」は、いずれも信号光の振幅を示す。信号光20及び21は、約0.3nmという、非常に小さい波長間隔で波長多重された信号である。本実施形態では、信号光20は偏波多重QPSK変調されており、情報速度は100Gbpsである。信号光21は偏波多重16QAM変調されており、情報速度は100Gbpsである。信号光20と信号光21とのスペクトルは重複しない。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the wavelength spectrum and polarization of the signal lights 20 and 21. The “X polarization component” and “Y polarization component” in FIG. 5 both indicate the amplitude of the signal light. The signal lights 20 and 21 are signals that are wavelength-multiplexed at a very small wavelength interval of about 0.3 nm. In the present embodiment, the
AD変換回路70a−70dでデジタル信号に変換された受信信号80a−80dは、2分岐される。2分岐された受信信号80a−80dは、それぞれ、独立した固定等化回路100または101、適応等化回路120または121、復号回路130または131の順にデジタル処理される。
Reception signals 80a-80d converted into digital signals by
図6は、光受信機10内の信号の周波数スペクトルを示す図である。図6の縦軸は、いずれも信号の振幅を示す。受信信号80a−80dはAD変換回路70a−70dによってデジタル化されているため、図6の(a)−(c)は、受信信号がDA変換回路によってアナログ信号に変換されたと仮定した場合の、仮想的な周波数スペクトルを示す。
FIG. 6 is a diagram illustrating a frequency spectrum of a signal in the optical receiver 10. Each vertical axis in FIG. 6 indicates the amplitude of the signal. Since the reception signals 80a to 80d are digitized by the
図6(a)は、受信信号80a−80dの周波数スペクトルを示す。受信信号80a−80dには、信号光20及び信号光21で伝送される伝送信号140及び141に対応する周波数スペクトルが含まれる。信号光20の周波数スペクトルは、−12.5GHzを中心として約50GHzの周波数帯域を有する。信号光21の周波数スペクトルは、+25GHzを中心として約25GHzの周波数帯域を有する。
FIG. 6A shows the frequency spectrum of the received
信号光20の受信信号と信号光21の受信信号とは周波数間隔37.5GHzで周波数多重されている。この周波数間隔(37.5GHz)に対応する光搬送波の波長間隔は、信号光20及び21の波長が1550nm付近である場合には、図5のように0.3nmとなる。
The reception signal of the
固定等化回路100及び101は、入力された受信信号80a−80dに対して、デジタル処理によって、波長分散補償処理、周波数変換処理、フィルタリング処理を行う。波長分散補償処理では、光ファイバ伝送路で発生した波長分散が等化される。等化処理には、例えばFIR(finite impulse response)フィルタ等のデジタルフィルタが用いられる。
The fixed
固定等化回路100における周波数変換処理によって、信号光20に対応する周波数スペクトルの中心周波数がゼロとなるように、受信信号80a−80dの周波数スペクトルがシフトされる。さらに、フィルタリング処理では、信号光20に対応する周波数域の信号のみが残されて、それ以外の周波数域の信号は除去される。その結果、図6の(b)に示すように、固定等化回路100からは、信号光20で伝送された伝送信号のみが含まれた受信信号110a−110dが出力される。
The frequency spectrum of the reception signals 80a to 80d is shifted by the frequency conversion process in the fixed
固定等化回路101も、入力された受信信号80a−80dに対して、固定等化回路100と同様の手順により、波長分散補償処理、周波数変換処理、フィルタリング処理を行う。ただし、固定等化回路101における周波数変換処理では、信号光21に対応する周波数スペクトルの中心周波数がゼロとなるように、受信信号80a−80dの周波数スペクトルがシフトされる。さらに、フィルタリング処理では、信号光21に対応する周波数域の信号のみが残されて、それ以外の周波数域の信号は除去される。その結果、図6の(c)に示すように、固定等化回路101からは、信号光21で伝送された伝送信号のみが含まれた受信信号111a−111dが出力される。
The fixed
なお、固定等化回路100及び101における波長分散補償処理の手順は、一般的なデジタルコヒーレント受信処理で用いられる波長分散補償の手順と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Note that the procedure of chromatic dispersion compensation processing in the fixed
受信信号110a−110dは、適応等化回路120に入力される。適応等化回路120は、受信信号110a−110dに対して、偏波分離処理、キャリア周波数オフセット補償処理、キャリア位相補償処理を行う。偏波分離処理では、受信信号が、送信時の偏波に対応するように分離される。キャリア周波数オフセット補償処理では、光搬送波の周波数とローカル光40の周波数との差が補償される。キャリア位相補償処理では、搬送波とローカル光40との間の位相揺らぎが補償される。
適応等化回路120は、受信信号110a−110dに対して、偏波分離処理、キャリア周波数オフセット補償処理及びキャリア位相補償処理を行う。適応等化回路120で処理された信号は、復号回路130に入力される。復号回路130は、適応等化回路120で処理された信号に対して、シンボル識別処理、誤り訂正処理、フレーム生成処理を行う。シンボル識別処理では、適応等化回路120で処理された信号のコンスタレーションに基づいて、受信信号20のシンボルが識別される。そして、誤り訂正処理及びフレーム生成処理によって、信号に含まれる誤りが訂正されるとともに、信号を含む所定のフレームが生成される。その結果、伝送された伝送信号140が復元される。
The
受信信号111a−111dは、適応等化回路121及び復号回路131で、適応等化回路120及び復号回路130と同様な処理を受ける。その結果、信号光21によって伝送された伝送信号141が復元される。なお、適応等化回路120及び121及び復号回路130及び131における処理は、一般的なデジタルコヒーレント受信処理で用いられる手順と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Received signals 111 a-111 d are subjected to the same processing as
このようにして、光受信機10からは、それぞれ情報伝送速度が100Gbpsである伝送信号140,141が出力される。 In this way, the optical receiver 10 outputs transmission signals 140 and 141 each having an information transmission rate of 100 Gbps.
以上説明したように、第2の実施形態の光受信機10は、波長多重された信号光を、1台の光受信機で受信することができる。さらに、第2の実施形態の光受信機10は、信号光20及び21を分離するために光分波器を必要としない。このため、第2の実施形態の光受信機10は、光分波器の損失により伝送距離が制限されることがない。 As described above, the optical receiver 10 of the second embodiment can receive wavelength-multiplexed signal light with a single optical receiver. Furthermore, the optical receiver 10 of the second embodiment does not require an optical demultiplexer to separate the signal lights 20 and 21. For this reason, in the optical receiver 10 of the second embodiment, the transmission distance is not limited by the loss of the optical demultiplexer.
すなわち、第2の実施形態の光受信機10は、1台で複数の信号光を受信することを可能とすることで、光受信機の小型化及び低価格化、並びに光伝送システムの伝送距離の拡大が可能となるという効果を奏する。 That is, the optical receiver 10 of the second embodiment enables a single unit to receive a plurality of signal lights, thereby reducing the size and price of the optical receiver and the transmission distance of the optical transmission system. There is an effect that it is possible to enlarge.
なお、本実施形態では、信号光20及び21の変調方式は、それぞれ偏波多重QPSK変調及び偏波多重16QAM変調である。しかしながら、信号光20及び21の変調方式は、これらには限定されない。 In the present embodiment, the modulation schemes of the signal lights 20 and 21 are polarization multiplexing QPSK modulation and polarization multiplexing 16 QAM modulation, respectively. However, the modulation schemes of the signal lights 20 and 21 are not limited to these.
また、光受信機10の上述の機能は、光受信機10の各部を制御するためのプログラムを、CPU95が実行することによって実現されてもよい。プログラムは、メモリ96に記録される。
Further, the above-described functions of the optical receiver 10 may be realized by the
(第3の実施形態)
図7は、本発明の第3の実施形態の光受信機20の構成を示すブロック図である。以降の図面において、既出の図面と同一の要素には同一の参照符号を付して、重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the
図7に示す光受信機20は、ローカル光源30、90度光ハイブリッド回路50、受光素子60a−60d、AD変換回路70a−70d、固定等化回路100A、適応等化回路120及び121、復号回路130及び131を備える。図7において、ローカル光源30、90度光ハイブリッド回路50、受光素子60a−60d、AD変換回路70a−70d、適応等化回路120及び121、復号回路130及び131の機能及び動作は、図4で説明した光受信機10と同様である。
7 includes a local
図7において、信号光20及び21は、それぞれ、異なる伝送信号で変調された信号光である。信号光20及び21の波長は互いに異なり、スペクトルも重複しない。第3の実施形態における信号光20及び21の偏波及び波長の関係は、第2の実施形態と同様に、図5に示される。光受信機20は、90度光ハイブリッド回路50、受光素子60a−60d及びAD変換回路70a−70dを用いて信号光20及び21を同時にコヒーレント受信する。
In FIG. 7, signal
AD変換回路70a−70dは、受光素子60a−60dから入力されたアナログ電気信号をAD変換して、変換された信号を受信信号80a−80dとして出力する。ここまでの光受信機20における処理は、第2の実施形態と同様である。
The
図8は、第3の実施形態の固定等化回路100Aの構成を示すブロック図である。固定等化回路100Aは、4個のサブユニット100a−100dを備える。サブユニット100aは、それぞれ、高速フーリエ変換回路110、乗算回路130(1)−130(N)及び131(1)−131(N)、逆フーリエ変換回路150及び151、係数設定回路160及び161を備える。サブユニット100b−100dも、サブユニット100aと同様の構成を備える。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a fixed
サブユニット100aは、受信信号80aを処理して、受信信号200a及び201aを出力する。同様に、サブユニット100b−100dは、それぞれ受信信号80b−80dを処理して、受信信号200b−200d及び201b−201dを出力する。サブユニット100a−100dの動作については後述する。
The
図9は、光受信機20の各部の信号の周波数スペクトルを示す図である。図9の縦軸は、いずれも信号の振幅を示す。光受信機20の受信信号は、AD変換回路70a−70dによってデジタル化されている。このため、図9は、受信信号がDA変換回路によってアナログ信号に変換されたと仮定した場合の、仮想的な周波数スペクトルを示す。図9の(a)に示されるように、AD変換回路から出力された受信信号80a−80dには、信号光20及び信号光21の周波数スペクトルが含まれている。信号光20及び信号光21は、37.5GHzの周波数間隔で多重されている。信号光20の周波数スペクトルは、−12.5GHzを中心として約50GHzの周波数帯域を有する。信号光21の周波数スペクトルは、+25GHzを中心として約25GHzの周波数帯域を有する。
FIG. 9 is a diagram illustrating a frequency spectrum of a signal of each part of the
固定等化回路100Aは、受信信号80a−80dに含まれる信号光20及び21の周波数スペクトルのそれぞれに対して、波長分散補償処理、周波数変換処理、フィルタリング処理を行う。これらの波長分散補償処理、周波数変換処理、フィルタリング処理は、第2の実施形態における固定等化回路100の処理と同様であるので、それぞれの処理の説明は省略する。
The fixed
第3の実施形態においては、図8に示されるように、受信信号80aはサブユニット100aにおいて高速フーリエ変換回路110によって周波数領域の信号に変換される。高速フーリエ変換回路110は、受信信号80aを、間隔がΔfであるN個(Nは自然数)の信号120(1)−120(N)に分離された信号(周波数成分)として出力する。周波数成分120(1)、120(2)・・・120(N)は、それぞれ、周波数がΔf、2Δf・・・N×Δfの信号である。
In the third embodiment, as shown in FIG. 8, the received
高速フーリエ変換回路110から出力される周波数成分120(1)−120(N)は2つに分岐される。分岐された周波数成分の一方には、乗算回路130(1)−130(N)によって係数C1、C2、・・・C(N)がそれぞれ乗算される。乗算によって、分岐された周波数成分の一方は、周波数成分140(1)−140(N)に変換される。周波数成分140(1)−140(N)は逆高速フーリエ変換回路150によって時間領域の受信信号200aに変換される。
The frequency components 120 (1) -120 (N) output from the fast
上記の係数C1、C2、・・・C(N)は、波長分散補償量170、周波数シフト量180、フィルタ帯域設定量190等に基づいて、係数設定回路160によって設定される。
The coefficients C1, C2,... C (N) are set by the
本実施形態では、係数設定回路160において、例えば、波長分散補償量170が−20000ps/nm、周波数シフト量180が+12.5GHz、フィルタ帯域設定量190が50GHzであるとして係数C1、C2、・・・C(N)が設定される。この場合には、受信信号200aには、図9(b)に示されるように、中心周波数がゼロとなるよう周波数シフトされ、かつ20000ps/nmの波長分散が補償された信号光20の周波数スペクトルのみが含まれる。
In this embodiment, the
同様に、2つに分離された周波数成分120(1)−120(N)の他方は、乗算回路131(1)−131(N)によって係数D1、D2、・・・D(N)が乗算される。乗算によって、分岐された周波数成分の他方は周波数成分141(1)−141(N)に変換される。周波数成分141(1)−141(N)は、逆高速フーリエ変換回路151によって受信信号201aに変換される。
Similarly, the other of frequency components 120 (1) -120 (N) separated into two is multiplied by coefficients D1, D2,... D (N) by multiplication circuits 131 (1) -131 (N). Is done. By multiplication, the other of the branched frequency components is converted into frequency components 141 (1) -141 (N). The frequency components 141 (1) -141 (N) are converted into the received
上記の係数D1、D2、・・・D(N)の設定のために係数設定回路161に入力される値は、例えば、波長分散補償量171が−10000ps/nm、周波数シフト量181が−25GHz、フィルタ帯域設定量191が25GHzである。この場合、図9の(c)に示されるように、受信信号200aには、中心周波数がゼロとなるよう周波数シフトされ、かつ波長分散が補償された信号光21の周波数スペクトルのみが含まれる。
The values input to the
サブユニット100b−100dは、サブユニット100aと同様の処理を、受信信号80b−80dに対してそれぞれ行う。そして、サブユニット100b−100dからは、受信信号200b−200d及び201b−201dがそれぞれ出力される。
The
固定等化回路100から出力された受信信号200a−200dは、適応等化回路120で偏波分離処理、キャリア周波数オフセット補償処理、キャリア位相補償処理が行われる。適応等化回路201で処理された信号は、さらに復号回路130で信号識別処理、誤り訂正処理、フレーム生成処理が行われ、伝送信号230として出力される。このようにして、受信信号200a−200dは、最終的に、情報伝送速度が100Gbpsである伝送信号230に変換される。
同様に、固定等化回路100から出力された受信信号201a−201dは、適応等化回路121で偏波分離処理、キャリア周波数オフセット補償処理、キャリア位相補償処理が行われる。適応等化回路211で処理された信号は、さらに復号回路131で信号識別処理、誤り訂正処理、フレーム生成処理が行われ、伝送信号231として出力される。このようにして、受信信号201a−201dは、最終的に、情報伝送速度が100Gbpsである伝送信号231に変換される。
Similarly, the received
なお、適応等化回路120、121及び復号回路130、131における処理は、第2の実施形態と同様に、一般的なデジタルコヒーレント受信処理で用いられる手順と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Note that the processing in the
以上説明したように、第3の実施形態の光受信機20では、高速フーリエ変換回路及び逆高速フーリエ変換回路を含むサブユニット100a−100dが、信号光20及び21を含む信号に対するフーリエ変換を、一括して行う。その結果、第3の実施形態の光受信機20は、波長多重された信号光を、1台の光受信機で受信することができる。すなわち、第3の実施形態の光受信機20も、第2の実施形態の光受信機10と同様に、1台で複数の信号光を伝送することを可能とする。
As described above, in the
また、第3の実施形態の光受信機20も、信号光20及び21を分離するために光分波器を必要としない。このため、第3の実施形態の光受信機20も、光分波器の損失により伝送距離が制限されることがない。
Further, the
このように、第3の実施形態の光受信機20も、光受信機の小型化及び低価格化、並びに光伝送システムの伝送距離の拡大が可能となるという効果を奏する。
As described above, the
なお、第3の実施形態では、信号光20及び21の変調方式は、それぞれ偏波多重QPSK変調及び偏波多重16QAM変調である。しかしながら、信号光20及び21の変調方式は、これらには限定されない。 In the third embodiment, the modulation schemes of the signal lights 20 and 21 are polarization multiplexing QPSK modulation and polarization multiplexing 16QAM modulation, respectively. However, the modulation schemes of the signal lights 20 and 21 are not limited to these.
また、光受信機20の上述の機能は、光受信機20の各部を制御するためのプログラムを、CPU95が実行することによって実現されてもよい。プログラムは、メモリ96に記録される。
Further, the above-described functions of the
(第4の実施形態)
図10は、本発明の第4の実施形態の光伝送システム700の構成を示すブロック図である。光伝送システム700では、第1の実施形態の光送信機11と、第2の実施形態の光受信機10又は第3の実施形態の光受信機20とが対向して接続される。光送信機11は、図1に記載された信号光24及び25を、光受信機10又は20に送信する。信号光24及び25は、信号光20及び21として図4に記載された光受信機10で受信される。あるいは、信号光24及び25は、図7に記載された光受信機20で受信される。すなわち、この光伝送システムでは、波長多重された信号光を、1台の光送信機及び1台の光受信機で伝送することができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission system 700 according to the fourth embodiment of this invention. In the optical transmission system 700, the
すなわち、光伝送システム700は、1台の光送信機及び1台の光受信機で複数の信号光を伝送することを可能とする。従って、光伝送システム700は、第1及び第2の実施形態の効果、あるいは、第1及び第3の実施形態の効果を奏する。 In other words, the optical transmission system 700 can transmit a plurality of signal lights with one optical transmitter and one optical receiver. Therefore, the optical transmission system 700 has the effects of the first and second embodiments or the effects of the first and third embodiments.
(第5の実施形態)
図11は、本発明の第5の実施形態の光送信機800の構成を示すブロック図である。光送信機800は、周波数変換部810と、多重部820と、光変調部830と、を備える。
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an
周波数変換部810は、入力された複数の電気信号840の周波数帯域を、互いに重複しない周波数帯域に変換し、変換された信号850を多重部820へ出力する。多重部820は、周波数変換部810で周波数変換された電気信号850を周波数多重して光変調部830へ出力する。光変調部830は、周波数多重された電気信号860によって光搬送波880を変調して、信号光870を出力する。
The
第5の実施形態の光送信機800は、複数の電気信号を周波数変換して多重し、多重された電気信号860を用いて光搬送波を変調する。多重された電気信号860によって光搬送波を変調することにより、多重された信号毎に、波長の異なる信号光が発生する。その結果、第5の実施形態の光送信機800は、1台の光送信機で複数の光搬送波を波長多重して送信することを可能とする。
The
すなわち、第5の実施形態の光送信機800は、1台で複数の信号光を伝送できる。さらに、第5の実施形態の光送信機800は、光搬送波を波長多重するために光合波器を必要としない。このため、第5の実施形態の光送信機800は、光合波器の損失により伝送距離が制限されない。
That is, the single
このように、第5の実施形態の光送信機800も、光送信機の小型化及び低価格化、並びに光伝送システムの伝送距離の拡大が可能となるという効果を奏する。
As described above, the
(第6の実施形態)
図12は、本発明の第6の実施形態の光受信機900の構成を示すブロック図である。光受信機900は、検波部910と、周波数変換部920と、を備える。
(Sixth embodiment)
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an
検波部910には、異なる伝送信号でそれぞれ位相変調された互いに波長が異なる複数の光搬送波が波長多重された信号光930が入力される。複数の光搬送波のスペクトルは互いに重複しない。そして、検波部910は、信号光930をローカル光940と混合することにより、検波された信号950を出力する。周波数変換部920は、検波された信号950から、伝送信号の各々が含まれる周波数帯毎に、検波された信号を抽出して受信信号960として出力する。
The
このような構成を備える第6の実施形態の光受信機900は、複数の光搬送波が波長多重された信号光が検波された信号から、各々の光搬送波によって伝送された伝送信号を抽出できる。すなわち、第6の実施形態の光受信機900は、1台で複数の信号光を伝送できる。さらに、第6の実施形態の光受信機900は、信号光を分離するために光分波器を必要としない。このため、第2の実施形態の光受信機900は、光分波器の損失により伝送距離が制限されない。
The
このように、第6の実施形態の光送信機900も、光受信機の小型化及び低価格化、並びに光伝送システムの伝送距離の拡大が可能となるという効果を奏する。
As described above, the
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。 In addition, although embodiment of this invention can be described also as the following additional remarks, it is not limited to these.
(付記1)
複数の電気信号の周波数帯域を、前記電気信号毎に互いに重複しない周波数帯域に変換し、前記変換された前記電気信号を出力する周波数変換手段と、
前記変換された前記電気信号を周波数多重して、前記周波数多重された前記電気信号を出力する多重手段と、
前記周波数多重された前記電気信号によって光搬送波を変調して信号光を出力する光変調器と、
を備える光送信機。
(Appendix 1)
A frequency conversion means for converting a frequency band of a plurality of electrical signals into a frequency band that does not overlap each other for each electrical signal, and outputting the converted electrical signal;
Multiplexing means for frequency-multiplexing the converted electrical signal and outputting the frequency-multiplexed electrical signal;
An optical modulator that modulates an optical carrier wave by the frequency-multiplexed electrical signal and outputs signal light;
An optical transmitter.
(付記2)
前記電気信号の各々を、前記光変調器の変調方式に対応した4本の並列信号に変換する符号化回路をさらに備え、
前記周波数変換手段は、前記並列信号の周波数帯域を、前記電気信号毎に互いに重複しない周波数帯域に変換し、
前記光変調器は、前記4本の並列信号を、それぞれ、第1の偏波Xを持つXI(inphase)信号、前記XI信号と位相が直交するXQ(quadrature)信号、前記第1の偏波Xと直交する第2の偏波Yを持つYI信号、前記YI信号と位相が直交するYQ信号として、前記並列信号に偏波多重位相変調を行う、
付記1に記載された光送信機。
(Appendix 2)
An encoding circuit for converting each of the electrical signals into four parallel signals corresponding to the modulation scheme of the optical modulator;
The frequency conversion means converts the frequency band of the parallel signal into a frequency band that does not overlap each other for each electrical signal,
The optical modulator converts the four parallel signals into an XI (inphase) signal having a first polarization X, an XQ (quadrature) signal whose phase is orthogonal to the XI signal, and the first polarization, respectively. Performing a polarization multiplexing phase modulation on the parallel signal as a YI signal having a second polarization Y orthogonal to X and a YQ signal having a phase orthogonal to the YI signal,
The optical transmitter according to
(付記3)
前記光搬送波を発生するローカル光源をさらに備える、付記1又は2に記載された光送信機。
(Appendix 3)
The optical transmitter according to
(付記4)
異なる電気信号でそれぞれ位相変調された互いに波長が異なる光搬送波が波長多重された信号光が入力され、前記信号光をローカル光と混合することにより検波された信号を出力する検波手段と、
前記検波された信号から、前記電気信号の各々が含まれる周波数帯毎に受信信号を抽出して出力する周波数変換手段と、
を備える光受信機。
(Appendix 4)
Detecting means for inputting a signal light in which optical carriers having different wavelengths, which are phase-modulated by different electric signals, are wavelength-multiplexed, and outputting a signal detected by mixing the signal light with local light;
Frequency conversion means for extracting and outputting a received signal for each frequency band in which each of the electrical signals is included from the detected signal;
An optical receiver.
(付記5)
前記電気信号は第1の伝送信号と第2の伝送信号とを含み、
前記信号光は第1の伝送信号で偏波多重位相変調された第1の信号光及び第2の伝送信号で偏波多重位相変調された第2の信号光を含み、
前記検波手段は、
前記第1の信号光及び前記第2の信号光を検波して、前記第1の信号光及び前記第2の信号光のそれぞれについて、第1の偏波X’を持つXI’(inphase)信号、前記XI’信号と位相が直交するXQ’(quadrature)信号、前記第1の偏波X’と直交する第2の偏波Y’を持つYI’信号、前記YI’信号と位相が直交するYQ’信号を前記検波された信号として出力する、
ことを特徴とする付記4に記載された光受信機。
(Appendix 5)
The electrical signal includes a first transmission signal and a second transmission signal,
The signal light includes a first signal light that is polarization-multiplexed and phase-modulated with a first transmission signal, and a second signal light that is polarization-multiplexed and phase-modulated with a second transmission signal,
The detection means includes
An XI ′ (inphase) signal having a first polarization X ′ for each of the first signal light and the second signal light by detecting the first signal light and the second signal light. The XQ ′ (quadrature) signal whose phase is orthogonal to the XI ′ signal, the YI ′ signal having the second polarization Y ′ orthogonal to the first polarization X ′, and the phase orthogonal to the YI ′ signal Outputting the YQ ′ signal as the detected signal;
The optical receiver described in the supplementary note 4, wherein
(付記6)
前記周波数変換手段は、第1の周波数変換手段と第2の周波数変換手段とを備え、
前記第1の周波数変換手段及び前記第2の周波数変換手段に前記検波された信号が入力され、
前記第1の周波数変換手段は、前記検波された信号に対して前記波長分散補償処理を行い、前記波長分散補償処理を行った前記検波された信号から前記第1の伝送信号が含まれる周波数帯の信号を抽出して出力し、
前記第2の周波数変換手段は、前記検波された信号に対して前記波長分散補償処理を行い、前記波長分散補償処理を行った前記検波された信号から前記第2の伝送信号が含まれる周波数帯の信号を抽出して出力する、
ことを特徴とする付記4又は5に記載された光受信機。
(Appendix 6)
The frequency conversion means includes a first frequency conversion means and a second frequency conversion means,
The detected signal is input to the first frequency converting means and the second frequency converting means,
The first frequency converting means performs the chromatic dispersion compensation process on the detected signal, and a frequency band in which the first transmission signal is included from the detected signal subjected to the chromatic dispersion compensation process. The signal is extracted and output,
The second frequency converting means performs the chromatic dispersion compensation processing on the detected signal, and a frequency band in which the second transmission signal is included from the detected signal subjected to the chromatic dispersion compensation processing. Extract and output the signal of
An optical receiver according to appendix 4 or 5, characterized by the above.
(付記7)
前記周波数変換手段は、
入力された前記検波信号を高速フーリエ変換して周波数成分毎の信号として出力する高速フーリエ変換回路と、
前記周波数成分毎の信号を2分岐した一方の信号に、第1の係数を乗算する第1の乗算回路と、
前記第1の乗算手段の乗算結果を逆高速フーリエ変換して出力する第1の逆高速フーリエ変換回路と、
前記周波数成分毎の信号を2分岐した他方の信号に、第2の係数を乗算する第2の乗算回路と、
前記第2の乗算手段の乗算結果を逆高速フーリエ変換して出力する第2の逆高速フーリエ変換回路と、
を備えるサブユニットを備え、
前記サブユニットは、前記XI信号、前記XQ信号、前記YI信号、前記YQ信号毎に備えられることを特徴とする、付記5に記載された光受信機。
(Appendix 7)
The frequency conversion means includes
A fast Fourier transform circuit that performs fast Fourier transform on the input detection signal and outputs a signal for each frequency component; and
A first multiplication circuit that multiplies one signal obtained by bifurcating the signal for each frequency component by a first coefficient;
A first inverse fast Fourier transform circuit for performing an inverse fast Fourier transform and outputting the multiplication result of the first multiplication means;
A second multiplication circuit for multiplying the other signal obtained by bifurcating the signal for each frequency component by a second coefficient;
A second inverse fast Fourier transform circuit for performing an inverse fast Fourier transform and outputting the multiplication result of the second multiplication means;
Comprising a subunit comprising
The optical receiver according to appendix 5, wherein the subunit is provided for each of the XI signal, the XQ signal, the YI signal, and the YQ signal.
(付記8)
前記第1及び第2の係数は、前記高速フーリエ変換回路から出力される信号に対して与えられる波長分散補償量、及び、前記第1及び第2の伝送信号を抽出するために必要な周波数の情報に基づいて設定されることを特徴とする、付記7に記載された光受信機。
(Appendix 8)
The first and second coefficients have a chromatic dispersion compensation amount given to a signal output from the fast Fourier transform circuit, and a frequency necessary for extracting the first and second transmission signals. The optical receiver according to appendix 7, wherein the optical receiver is set based on information.
(付記9)
付記1に記載された光送信機が送信する信号光を付記4に記載された光受信機が受信可能なように配置された、光伝送システム。
(Appendix 9)
An optical transmission system arranged so that the optical receiver described in Appendix 4 can receive the signal light transmitted by the optical transmitter described in
(付記10)
付記2に記載された光送信機が送信する信号光を付記5に記載された光受信機が受信可能なように配置された、光伝送システム。
(Appendix 10)
An optical transmission system arranged so that the optical receiver described in Appendix 5 can receive the signal light transmitted by the optical transmitter described in
(付記11)
複数の電気信号の周波数帯域を、前記電気信号毎に互いに重複しない周波数帯域に変換し、前記変換された前記電気信号を出力し、
前記変換された前記電気信号を周波数多重して、前記周波数多重された前記電気信号を出力し、
前記周波数多重された前記電気信号によって光搬送波を変調して信号光を出力する、
光送信方法。
(Appendix 11)
A frequency band of a plurality of electrical signals are converted into frequency bands that do not overlap each other for each electrical signal, and the converted electrical signal is output,
Frequency-multiplexing the converted electrical signal to output the frequency-multiplexed electrical signal;
Modulating an optical carrier wave with the frequency-multiplexed electrical signal to output signal light;
Optical transmission method.
(付記12)
異なる電気信号でそれぞれ位相変調された、互いに波長が異なる光搬送波が波長多重された信号光を、ローカル光と混合することにより検波された信号を出力し、
前記検波された信号から、前記電気信号の各々が含まれる周波数帯毎に抽出された受信信号を出力する、
光受信方法。
(Appendix 12)
Outputs a signal detected by mixing the signal light, which is phase-modulated with different electrical signals and wavelength-multiplexed with optical carriers having different wavelengths, with local light,
From the detected signal, a reception signal extracted for each frequency band in which each of the electrical signals is included is output.
Optical reception method.
(付記13)
光送信機のコンピュータに、
複数の電気信号の周波数帯域を、前記電気信号毎に互いに重複しない周波数帯域に変換し、前記変換された前記電気信号を出力する手順、
前記変換された前記電気信号を周波数多重して、前記周波数多重された前記電気信号を出力する手順、
前記周波数多重された前記電気信号によって光搬送波を変調して信号光を出力する手順、
を実行させるための、光送信機の制御プログラム。
(Appendix 13)
To the computer of the optical transmitter,
A procedure for converting a frequency band of a plurality of electrical signals into a frequency band that does not overlap each other for each electrical signal, and outputting the converted electrical signal;
A step of frequency-multiplexing the converted electrical signal and outputting the frequency-multiplexed electrical signal;
A procedure of modulating the optical carrier wave with the frequency-multiplexed electrical signal and outputting signal light,
An optical transmitter control program for executing
(付記14)
光受信機のコンピュータに、
異なる電気信号でそれぞれ位相変調された互いに波長が異なる光搬送波が波長多重された信号光をローカル光と混合することにより検波された信号を出力する手順、
前記検波された信号から、前記電気信号の各々が含まれる周波数帯毎に抽出された受信信号を出力する手順、
を実行させるための、光受信機の制御プログラム。
(Appendix 14)
To the optical receiver computer,
A procedure for outputting a detected signal by mixing signal light in which optical carriers having different wavelengths, which are phase-modulated with different electrical signals, are wavelength-multiplexed with local light,
A procedure for outputting a reception signal extracted from the detected signal for each frequency band in which each of the electrical signals is included,
An optical receiver control program for executing
10、20 光受信機
11 光送信機
22、23、230、231 伝送信号
24、25 信号光
42a−42d、43a−43d、62a−62d、63a−63d、91a−91d 変調信号
32、33 符号化回路
52、53 周波数変換回路
60a−60d 受光素子
70a−70d AD変換回路
71a−71d 多重回路
80a−80d 受信信号
81a−81d DA変換回路
50 90度光ハイブリッド回路
51 偏波多重変調器
30、110 ローカル光源
100、100A 固定等化回路
120、121 適応等化回路
130、131 復号回路
110a−110d、111a−111d 受信信号
700 光伝送システム
800 光送信機
810 周波数変換部
820 多重部
830 光変調部
840 電気信号
850 周波数変換された電気信号
860 周波数多重された電気信号
870 信号光
880 光搬送波
900 光受信機
910 検波部
920 周波数変換部
930 信号光
940 ローカル光
950 検波された信号
960 受信信号
10, 20
Claims (10)
前記変換された前記電気信号を周波数多重して、前記周波数多重された前記電気信号を出力する多重手段と、
前記周波数多重された前記電気信号によって光搬送波を変調して信号光を出力する光変調器と、
を備える光送信機。 A frequency conversion means for converting a frequency band of a plurality of electrical signals into a frequency band that does not overlap each other for each transmission signal, and outputting the converted electrical signal;
Multiplexing means for frequency-multiplexing the converted electrical signal and outputting the frequency-multiplexed electrical signal;
An optical modulator that modulates an optical carrier wave by the frequency-multiplexed electrical signal and outputs signal light;
An optical transmitter.
前記周波数変換手段は、前記並列信号の周波数帯域を、前記電気信号毎に互いに重複しない周波数帯域に変換し、
前記光変調器は、前記4本の並列信号を、それぞれ、第1の偏波Xを持つXI(inphase)信号、前記XI信号と位相が直交するXQ(quadrature)信号、前記第1の偏波Xと直交する第2の偏波Yを持つYI信号、前記YI信号と位相が直交するYQ信号として、前記並列信号に偏波多重位相変調を行う、
請求項1に記載された光送信機。 An encoding circuit that converts each of the transmission signals into four parallel signals corresponding to the modulation scheme of the optical modulator;
The frequency conversion means converts the frequency band of the parallel signal into a frequency band that does not overlap each other for each electrical signal,
The optical modulator converts the four parallel signals into an XI (inphase) signal having a first polarization X, an XQ (quadrature) signal whose phase is orthogonal to the XI signal, and the first polarization, respectively. Performing a polarization multiplexing phase modulation on the parallel signal as a YI signal having a second polarization Y orthogonal to X and a YQ signal having a phase orthogonal to the YI signal,
The optical transmitter according to claim 1.
前記検波された信号から、前記電気信号の各々が含まれる周波数帯毎に受信信号を抽出して出力する周波数変換手段と、
を備える光受信機。 Detecting means for inputting a signal light in which optical carriers having different wavelengths, which are phase-modulated by different electric signals, are wavelength-multiplexed, and outputting a signal detected by mixing the signal light with local light;
Frequency conversion means for extracting and outputting a received signal for each frequency band in which each of the electrical signals is included from the detected signal;
An optical receiver.
前記信号光は第1の伝送信号で偏波多重位相変調された第1の信号光及び第2の伝送信号で偏波多重位相変調された第2の信号光を含み、
前記検波手段は、
前記第1の信号光及び前記第2の信号光を検波して、前記第1の信号光及び前記第2の信号光のそれぞれについて、第1の偏波X’を持つXI’(inphase)信号、前記XI’信号と位相が直交するXQ’(quadrature)信号、前記第1の偏波X’と直交する第2の偏波Y’を持つYI’信号、前記YI’信号と位相が直交するYQ’信号を前記検波された信号として出力する、
ことを特徴とする請求項3に記載された光受信機。 The electrical signal includes a first transmission signal and a second transmission signal,
The signal light includes a first signal light that is polarization-multiplexed and phase-modulated with a first transmission signal, and a second signal light that is polarization-multiplexed and phase-modulated with a second transmission signal,
The detection means includes
An XI ′ (inphase) signal having a first polarization X ′ for each of the first signal light and the second signal light by detecting the first signal light and the second signal light. The XQ ′ (quadrature) signal whose phase is orthogonal to the XI ′ signal, the YI ′ signal having the second polarization Y ′ orthogonal to the first polarization X ′, and the phase orthogonal to the YI ′ signal Outputting the YQ ′ signal as the detected signal;
The optical receiver according to claim 3.
前記第1の周波数変換手段及び前記第2の周波数変換手段に前記検波された信号が入力され、
前記第1の周波数変換手段は、前記検波された信号に対して前記波長分散補償処理を行い、前記波長分散補償処理を行った前記検波された信号から前記第1の伝送信号が含まれる周波数帯の信号を抽出して出力し、
前記第2の周波数変換手段は、前記検波された信号に対して前記波長分散補償処理を行い、前記波長分散補償処理を行った前記検波された信号から前記第2の伝送信号が含まれる周波数帯の信号を抽出して出力する、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載された光受信機。 The frequency conversion means includes a first frequency conversion means and a second frequency conversion means,
The detected signal is input to the first frequency converting means and the second frequency converting means,
The first frequency converting means performs the chromatic dispersion compensation process on the detected signal, and a frequency band in which the first transmission signal is included from the detected signal subjected to the chromatic dispersion compensation process. The signal is extracted and output,
The second frequency converting means performs the chromatic dispersion compensation processing on the detected signal, and a frequency band in which the second transmission signal is included from the detected signal subjected to the chromatic dispersion compensation processing. Extract and output the signal of
The optical receiver according to claim 3 or 4, characterized by the above-mentioned.
入力された前記検波信号を高速フーリエ変換して周波数成分毎の信号として出力する高速フーリエ変換回路と、
前記周波数成分毎の信号を2分岐した一方の信号に、第1の係数を乗算する第1の乗算手段と、
前記第1の乗算手段の乗算結果を逆高速フーリエ変換して出力する第1の逆高速フーリエ変換回路と、
前記周波数成分毎の信号を2分岐した他方の信号に、第2の係数を乗算する第2の乗算手段と、
前記第2の乗算手段の乗算結果を逆高速フーリエ変換して出力する第2の逆高速フーリエ変換回路と、
を備えるサブユニットを備え、
前記サブユニットは、前記XI信号、前記XQ信号、前記YI信号、前記YQ信号毎に備えられることを特徴とする、請求項4に記載された光受信機。 The frequency conversion means includes
A fast Fourier transform circuit that performs fast Fourier transform on the input detection signal and outputs a signal for each frequency component; and
First multiplication means for multiplying one signal obtained by bifurcating the signal for each frequency component by a first coefficient;
A first inverse fast Fourier transform circuit for performing an inverse fast Fourier transform and outputting the multiplication result of the first multiplication means;
Second multiplication means for multiplying the other signal obtained by bifurcating the signal for each frequency component by a second coefficient;
A second inverse fast Fourier transform circuit for performing an inverse fast Fourier transform and outputting the multiplication result of the second multiplication means;
Comprising a subunit comprising
The optical receiver according to claim 4, wherein the subunit is provided for each of the XI signal, the XQ signal, the YI signal, and the YQ signal.
前記変換された前記電気信号を周波数多重して、前記周波数多重された前記電気信号を出力し、
前記周波数多重された前記電気信号によって光搬送波を変調して信号光を出力する、
光送信方法。 A frequency band of a plurality of electrical signals are converted into frequency bands that do not overlap each other for each electrical signal, and the converted electrical signal is output,
Frequency-multiplexing the converted electrical signal to output the frequency-multiplexed electrical signal;
Modulating an optical carrier wave with the frequency-multiplexed electrical signal to output signal light;
Optical transmission method.
前記検波された信号から、前記電気信号の各々が含まれる周波数帯毎に抽出された受信信号を出力する、
光受信方法。 Outputs a signal detected by mixing the signal light, which is phase-modulated with different electrical signals and wavelength-multiplexed with optical carriers having different wavelengths, with local light,
From the detected signal, a reception signal extracted for each frequency band in which each of the electrical signals is included is output.
Optical reception method.
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