JP2020127090A - 光受信器及び光伝送方法 - Google Patents
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Abstract
Description
光学的な補償としては、光ファイバの距離に依存する分散補償ファイバを物理的に挿入する手法がある。例えば、特許文献1には、複数の波長分散補償器を送信器側に設置、各受信器までの光ファイバの伝送距離に応じて波長分散補償器を切り替えるシステムが提案されている。このシステムによれば、伝送距離に応じた分散補償器が必要になるため、運用面でコスト高になるという問題があった。
また、電気的な補償の場合は、受信側でディジタル信号処理を行うための回路が必要となり、低コスト化が求められるアクセス回線への適用には不向きであった。
光信号に対して、遅延差τを与えたパスと、位相回転φを与えたパスとに分けることで、前記光信号をキャリア成分と複数の信号成分とに分岐する信号分岐部(311)と、
前記キャリア成分に対して、フェージング周波数をシフトするための位相変化θを与えて前記信号成分と再度の合波を行う信号合波部(312)と、
を具備することを特徴としている。
合波された光信号を入力し電気信号を出力する光電変換器(フォトダイオードPD)と、
前記θについて、前記電気信号から対象となる信号成分のRF周波数のパワーが最大となる値を検出する制御部(34)と、
をさらに含むことを特徴としている。
前記遅延差τ及び前記位相回転φは、前記キャリア成分の角周波数をωC、前記信号成分の変調周波数をωRFとした場合に、
τ=π/ωRF
φ=−ωCτ
を満足することを特徴としている。
強度変調のみを行って伝送される光信号をキャリア成分と信号成分とに分岐し、
前記キャリア成分にのみ位相変化を加えて再度の合波を行い、
光電変換器を介して電気信号を出力することで、フェージング周波数をシフトさせる一方、
前記位相変化を与えるθは、前記電気信号による対象となる信号成分のRF周波数のパワーが最大値となるように決定することを特徴としている。
制御部(34)において、光電変換器(フォトダイオードPD)からの電気信号から、対象となる信号成分のRF周波数のパワーが最大となる値を検出することで、最適な位相変化θを求めることができる。
そして、波長分散フェージングを受信側のみの構成で補償するので、送信側での前処理や、システムとしてフィードバック系を採用する必要がなくなり、光伝送システムの簡素化を図ることができる。
光伝送システムは、強度変調のみが行われた両側波帯信号を送信する送信器10と、両側波帯信号の伝送が行われる光ファイバ20と、光信号を受信し電気信号に変換する光受信器30から構成されている。伝送される両側波帯信号Ein(t)は、数1の関数で表せる。
各パスの光ファイバに対しては、遅延差τ、位相回転φ、位相変化θを調整するための電極あるいは温度変化部が設置されている。位相回転φ及び位相変化θは、電極への印加電圧あるいはヒータなどによる温度調整により光ファイバの屈折率を変化させて光路長を変化させることで調整する。遅延差τは、あらかじめ変調周波数ωRFに応じた遅延差を光回路上に与えておくことで実現されるが、ωRFに応じた遅延差に厳密に一致させるため、同光回路上にはφ及びθと同様に、微調整用の電極あるいは温度変化部が備えられている。
光受信器30で受信した光信号は非対称マッハツェンダー干渉計31に導かれ、信号分岐部311において、上側パスでは下側パスに対して遅延差τが与えられ、かつ下側パスでは位相回転φが与えられるように構成している。
その後、上側と下側のパスは2×2カプラに導かれるが、この際に「τ」及び「φ」が以下の条件(1)(2)を満たすと、2×2カプラの片側の出力から光信号のキャリア成分のみが、もう片側の出力から信号成分のみが出力される。
φ=−ωCτ 式(2)
すわなち、位相変化θは、波長分散フェージングが発生する帯域Xをチャネルとする対象の信号成分のRF周波数の出力が最大値となるθを最大値探索的な手法で決定する。
先ず、任意の値にθを設定する(ステップ41)。
波長分散フェージングが発生する帯域Xをチャネルとする対象のRF周波数のRFパワーをRFパワー検出部から検出する(ステップ42)。
検出したRFパワーについて、1ステップ前のRFパワーとの比較を行う(ステップ43)。
ステップ43において、前回計測分が小さい場合は、θを位相差として決定し処理を終了させる(ステップ45)。
そして、キャリア成分にのみ位相変化θを加えて信号合波部312で再度の合波を行うことで、フェージング周波数をシフトさせることができ、波長分散フェージングの影響を回避して広帯域で信号劣化が少ない信号伝送を行うことができる。
Claims (4)
- 光信号に対して、遅延差τを与えたパスと、位相回転φを与えたパスとに分けることで、前記光信号をキャリア成分と複数の信号成分とに分岐する信号分岐部と、
前記キャリア成分に対してθの位相変化を与えて前記信号成分と再度の合波を行う信号合波部と、
を具備することを特徴とする光受信器。 - 前記光受信器は、
合波された光信号を入力し電気信号を出力する光電変換器と、
前記θについて、前記電気信号から対象となる信号成分のRF周波数のパワーが最大となる値を検出する制御部と、
をさらに含む請求項1に記載の光受信器。 - 前記遅延差τ及び前記位相回転φは、前記キャリア成分の角周波数をωC、前記信号成分の変調周波数をωRFとした場合に、
τ=π/ωRF
φ=−ωCτ
を満足する請求項1に記載の光受信器。 - 強度変調のみを行って伝送される光信号をキャリア成分と信号成分とに分岐し、
前記キャリア成分にのみ位相変化を加えて再度の合波を行い、
光電変換器を介して電気信号を出力することで、フェージング周波数をシフトさせる一方、
前記位相変化を与えるθは、前記電気信号による対象となる信号成分のRF周波数のパワーが最大値となるように決定することを特徴とする光伝送方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH05153052A (ja) * | 1991-11-28 | 1993-06-18 | Nec Corp | 光受信装置 |
JPH09116500A (ja) * | 1995-10-18 | 1997-05-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アナログ信号処理回路 |
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-
2019
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JP6946360B2 (ja) | 2021-10-06 |
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