JP2018157441A - 空間整合受信 - Google Patents
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Abstract
Description
受信装置は,
複数の変調領域9が,アレイ状に形成され,
複数の検出領域11が,アレイ状に形成されるものが好ましい。
受信装置は,
局所光発生源3が,局所光の波長を掃引できるものか,光コム信号発生器であるものが好ましい。
受信装置は,
さらに,受信光と,変調部7で複数の変調を与えられた局所光とを合波する合波部21をさらに有するものが好ましい。
受信装置は,
複数の検出領域11が,複数のフォトダイオードであるものが好ましい。
次に,光検出器11の例について説明する。図3は,光検出器を示す概念図である。図3(a)は,フォトダイオードと配線の例を示し,図3(b)はフォトダイオードの間隔を説明するための図である。この例の光検出器11は,複数のフォトディテクター(例えばフォトダイオード)9が2次元アレイ状に配置されている。フォトダイオード9は,光情報通信に用いられている公知のフォトダイオードを用いることができる。フォトダイオード9は,検出器のピクセルを構成し,それぞれが,変調部7の変調領域5に対応したものであってもよい。2次元アレイの例は,格子点上に4つ以上のフォトダイオードが存在するものである。2次元アレイの例は,2×2(縦方向及び横方向に2つずつ),2×2が1つの面に4つある構造(4×4),3×3,5×5,6×6,4×6,8×8,及び12×12である。2次元アレイ状に配置された複数のフォトディテクターは,それぞれ10μm以上離れて配置される(つまり隣接するフォトダイオードの最も近い部分間の距離dが10μm以上)ことが好ましい。この間隔が大きすぎると,光検出機能が低下するので,隣接するフォトダイオードの間の距離dは,10μm以上100μm以下が好ましく,30μm以上80μm以下でも,30μm以上60μm以下でも,40μm以上60μm以下でもよい。光検出器の2次元フォトディテクターアレー部は,面入射構造(表面入射又は裏面入射構造)を有していることが好ましい。
ADC23は,それぞれのフォトダイオードが検出した光強度をデジタル情報に変換する要素である。それぞれのフォトダイオードと接続されたADCが存在し,それぞれのフォトダイオードの検出値をデジタル信号に変換してもよい。ADCはDSPへデジタル信号を出力する。
光検出器は,さらにデジタル信号プロセッサ(DSP)25を有するものが好ましい。図4は,デジタル信号プロセッサを説明するためのブロック図である。デジタル信号プロセッサ25は,複数のフォトディテクターに含まれるそれぞれのフォトディテクターに対応した重み係数付与部27を有する。DSP25は,重み係数付与部が付与するそれぞれの重み係数を調整できる。DSP25は,ADC23のそれぞれからデジタル信号を受け取り,それぞれのデジタル信号に,重み係数をかけ合わせ,MIMO(マルチインプットマルチ出力)部29に送る。MIMO部29は,それぞれのフォトディテクターからの光信号に重みがけを行った情報を出力する。出力情報を解析すると,受信信号を解析できる。
このようにして,複数のフォトディテクターのそれぞれから信号に様々な重み係数をかけ合わせたものを信号として出力できる。さらに,それぞれのフォトディテクターに関する重み係数を変えることで,特定のフォトディテクターが検出した成分を抽出できる。
PDアレイは,共通の光入力と複数の出力電極とが2次元マトリクス状に配置された構造を有し,異なる位置の光電流を別々に取り出す。PDアレイの各要素は従来のPD技術に基づいているため,10Gbaud以上の高帯域幅検出が可能である。検出システムでは,ローカルポート側に特殊位相パターンを持つ位相マスクを配置している。位相マスクを用いて,局所ビームの位相パターンが制御される。したがって,PDアレイの各素子に入力されるローカル光の光位相は,必要に応じて制御される。一方,信号光はそのままPDアレイに入射し,したがって,PDレーザーで信号光とローカル光の相対位相差を独立に制御できる。
A=[aij]=[1 0 0 1; 0 −1 −1 0; 0 −1 −1 0;1 0 0 1](I成分の場合)。
[0 −1 1 0; 1 0 0 −1; −1 0 0 1; 0 1 −1 0](Q成分の場合)。
また,LP11aモードとLP11bモードを検出するには,それぞれ
[1 0 0 −1; 0 −1 1 0; 0 −1 1 0; 1 0 0 −1] (LP11a−I),
[0 −1 −1 0; 1 0 0 1; −1 0 0 −1; 0 1 1 0] (LP11a−Q),および
[1 0 0 1; 0 −1 −1 0; 0 1 1 0; −1 0 0 −1] (LP11b−I),
[0 −1 1 0; 1 0 0 −1; 1 0 0 −1; 0 −1 1 0] (LP11b−Q)となる。
5 変調領域(変調器)
7 変調部
9 検出領域(フォトディテクター,フォトダイオード)
11 検出部
12 配線
17 レンズ
19 レンズ
21 合波部(ハーフミラー)
23 ADC
25 デジタル信号プロセッサ(DSP)
27 重み係数付与部
Claims (6)
- 受信光と合波される局所光を発生する局所光発生源(3)と,
前記局所光発生源(3)から発生した局所光が前記受信光と合波される前に,前記局所光の複数の部分に異なった複数の変調を与えるための複数の変調領域(5)を有する変調部(7)と,
前記変調部(7)で複数の変調を与えられた局所光と,前記受信光とが合波された光を,前記局所光の複数の部分ごとに検出する複数の検出領域(9)を有する検出部(11)とを有する,
受信装置。 - 請求項1に記載の受信装置であって,
前記複数の変調領域(9)は,アレイ状に形成され,
前記複数の検出領域(11)は,アレイ状に形成される,受信装置。 - 請求項1に記載の受信装置であって,
前記局所光発生源(3)は,前記局所光の波長を掃引できる,受信装置。 - 請求項1に記載の受信装置であって,
前記局所光発生源(3)は,光コム信号発生器である,受信装置。 - 請求項1に記載の受信装置であって,
さらに,前記受信光と,前記変調部(7)で複数の変調を与えられた局所光とを合波する合波部(21)をさらに有する,受信装置。 - 請求項1に記載の受信装置であって,
前記複数の検出領域(11)は,複数のフォトダイオードである,受信装置。
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