JP2509295B2 - 偏波ダイバ―シティ光受信方式 - Google Patents
偏波ダイバ―シティ光受信方式Info
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- JP2509295B2 JP2509295B2 JP63116979A JP11697988A JP2509295B2 JP 2509295 B2 JP2509295 B2 JP 2509295B2 JP 63116979 A JP63116979 A JP 63116979A JP 11697988 A JP11697988 A JP 11697988A JP 2509295 B2 JP2509295 B2 JP 2509295B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、信号光を直交する偏波成分に分離し検波し
て得られる各々の電気信号をそれぞれ合成する偏波ダイ
バーシティ光受信方式にかするものである。
て得られる各々の電気信号をそれぞれ合成する偏波ダイ
バーシティ光受信方式にかするものである。
［従来の技術］ ヘテロダイン／コヒーレント型光ファイバ通信におい
ては、受信器の受光素子上で信号光と局部発振光の偏波
面を一致させることが必要である。
ては、受信器の受光素子上で信号光と局部発振光の偏波
面を一致させることが必要である。
しかし、信号光の偏波状態が光ファイバ伝送器に加え
られる種々の擾乱によって変動を受けるため、受光感度
が時間的に変動してしまう。そのため、信号光の偏波状
態の変動に対しても安定な受光感度を実現するための手
段の１つとして偏波ダイバーシティ光受信方式を用いる
ものがある。
られる種々の擾乱によって変動を受けるため、受光感度
が時間的に変動してしまう。そのため、信号光の偏波状
態の変動に対しても安定な受光感度を実現するための手
段の１つとして偏波ダイバーシティ光受信方式を用いる
ものがある。
この方式では、偏波状態の変動を受けた信号光は、受
信端で直交２偏波に分離され、これら２偏波にそれぞれ
偏波面をあわせた局部発振光によって別々に検波され
る。２つの受信信号を電気的に合成することにより、偏
波状態の変動の影響を抑えることができる。
信端で直交２偏波に分離され、これら２偏波にそれぞれ
偏波面をあわせた局部発振光によって別々に検波され
る。２つの受信信号を電気的に合成することにより、偏
波状態の変動の影響を抑えることができる。
第３図は従来の偏波ダイバーシティ光受信方式のブロ
ック図である。ここでL0は光ファイバ伝送路Ｆ0を伝搬
してきた信号光、１は局発光L1を発振する局発用レー
ザ、２は信号光Ｌ0と局発光L1とを合成するための光合
成器、３は合波された信号光Ｌ0と局発光L1とを直交偏
波成分に分離するための偏光分離素子、4a,4bはそれぞ
れ直交する信号光Ｌ0と局発光L1とが合波された光のビ
ート成分を電気信号S1,S2にそれぞれ変換するための光
受信器、５は光受信器4a,4bの出力である受信電気信号S
1,S2に対してダイバーシティ合成及び復調を行いデータ
出力信号S3を出力する合成・復調回路、F1〜F4は光ファ
イバである。
ック図である。ここでL0は光ファイバ伝送路Ｆ0を伝搬
してきた信号光、１は局発光L1を発振する局発用レー
ザ、２は信号光Ｌ0と局発光L1とを合成するための光合
成器、３は合波された信号光Ｌ0と局発光L1とを直交偏
波成分に分離するための偏光分離素子、4a,4bはそれぞ
れ直交する信号光Ｌ0と局発光L1とが合波された光のビ
ート成分を電気信号S1,S2にそれぞれ変換するための光
受信器、５は光受信器4a,4bの出力である受信電気信号S
1,S2に対してダイバーシティ合成及び復調を行いデータ
出力信号S3を出力する合成・復調回路、F1〜F4は光ファ
イバである。
ところで第３図の偏波ダイバーシティ光受信方式で
は、局発光強度を増加させるに従って受光感度が改善さ
れるが、更に増加させると局発光L1の強度雑音の影響が
出始め局発光L1強度を増加しても受光感度が改善されな
いかあるいはかえって劣化する現象が起こる。
は、局発光強度を増加させるに従って受光感度が改善さ
れるが、更に増加させると局発光L1の強度雑音の影響が
出始め局発光L1強度を増加しても受光感度が改善されな
いかあるいはかえって劣化する現象が起こる。
そこで、局発光強度雑音の影響を抑圧する方法とし
て、第４図のような差動合成法を用いた偏波ダイバーシ
ティ光受信方式が提案されている（特開昭62−200831号
公報参照）。
て、第４図のような差動合成法を用いた偏波ダイバーシ
ティ光受信方式が提案されている（特開昭62−200831号
公報参照）。
第４図について説明するが第３図と同一構成について
は同一番号を付し、説明の重複を省く。信号光Ｌ0およ
び局発光L1はそれぞれ偏光分離素子3a,3bで直交偏波成
分に分離される。直交偏波成分のうちの一方の信号光L
2、局発光L4成分はそれぞれ偏波面保存単一モード光フ
ァイバFb,Fdを用いて光合成器2aに入力される。光合成
器2aで合波、分離された信号光及び局発光の合波光L6及
びL7は単一モード光ファイバF1,F2によって光受信器4a,
4bにそれぞれ導かれる。この場合光合成器2aがπ−ハイ
ブリッドとして動作するため、光受信器4a,4bの出力で
は信号光と局発光間のビート信号は逆相、局発光強度雑
音は同相で出力される。従って光受信器4a,4bの出力信
号S0,S2の間に存在する固定位相オフセット分を位相調
整器6aで調整し、出力信号S1,S2に対して差動合成回路7
aで差動合成を行うことにより局発光強度雑音の抑圧さ
れた出力信号S6を得ることができる。もう一方の偏光成
分に対しても同様に出力信号S7が得られるのであとは電
気信号S6,S7に対して第３図と同様なダイバーシティ合
成及び復調を行なえばよい。
は同一番号を付し、説明の重複を省く。信号光Ｌ0およ
び局発光L1はそれぞれ偏光分離素子3a,3bで直交偏波成
分に分離される。直交偏波成分のうちの一方の信号光L
2、局発光L4成分はそれぞれ偏波面保存単一モード光フ
ァイバFb,Fdを用いて光合成器2aに入力される。光合成
器2aで合波、分離された信号光及び局発光の合波光L6及
びL7は単一モード光ファイバF1,F2によって光受信器4a,
4bにそれぞれ導かれる。この場合光合成器2aがπ−ハイ
ブリッドとして動作するため、光受信器4a,4bの出力で
は信号光と局発光間のビート信号は逆相、局発光強度雑
音は同相で出力される。従って光受信器4a,4bの出力信
号S0,S2の間に存在する固定位相オフセット分を位相調
整器6aで調整し、出力信号S1,S2に対して差動合成回路7
aで差動合成を行うことにより局発光強度雑音の抑圧さ
れた出力信号S6を得ることができる。もう一方の偏光成
分に対しても同様に出力信号S7が得られるのであとは電
気信号S6,S7に対して第３図と同様なダイバーシティ合
成及び復調を行なえばよい。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、第４図の差動合成法を用いた従来の偏波ダイ
バーシティ光受信方式においては、偏光分離素子3a,3b
と光合成器2a,2bとの間に偏波面保存光ファイバFb〜Fe
を用いて、各偏波面保存光ファイバFb〜Feの固有軸と偏
光分離素子3a,3b、光合成器2a,2bの固有軸とを調整し、
光の結合損失を小さくしているが、これらの調整が難か
しく光の結合損失が大きいという問題があった。また、
装置が大型化するという問題もあった。
バーシティ光受信方式においては、偏光分離素子3a,3b
と光合成器2a,2bとの間に偏波面保存光ファイバFb〜Fe
を用いて、各偏波面保存光ファイバFb〜Feの固有軸と偏
光分離素子3a,3b、光合成器2a,2bの固有軸とを調整し、
光の結合損失を小さくしているが、これらの調整が難か
しく光の結合損失が大きいという問題があった。また、
装置が大型化するという問題もあった。
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決するため
になされたもので、光の結合損失が小さくかつ小型の偏
波ダイバーシティ光受信方式を実現させた偏波ダイバー
シティ光受信方式を提供せんとするものである。
になされたもので、光の結合損失が小さくかつ小型の偏
波ダイバーシティ光受信方式を実現させた偏波ダイバー
シティ光受信方式を提供せんとするものである。
（２）発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 前記問題を解決するには、本発明の次に列挙する新規
な特徴的構成手段を採用することにより達成される。
な特徴的構成手段を採用することにより達成される。
すなわち、本発明の特徴は、光ファイバを伝搬して任
意の偏波面となった信号光をＰ偏光とＳ偏光との直交偏
波成分に分離する第１の偏光分離素子と、局部発振用レ
ーザからの出力光である局発光をＰ偏光とＳ偏光との直
交偏波成分に分離する第２の偏光分離素子と、前記信号
光のＰ偏光と該局発光のＰ偏光とを合波する第１の光合
成手段と、前記信号光のＳ偏光と該局発光のＳ偏光とを
合波する第２の光合成手段と、該第１及び第２の光合成
手段の出力光をそれぞれ光受信手段により電気信号に変
換した後、位相調整して、前記局発光の強度雑音を抑圧
するように合成して復調する偏波ダイバーシティ光受信
方式において、 前記第１及び第２の光合成手段として半透明鏡を用い
る一方、前記第１及び第２の偏光分離素子と該第１及び
第２の光合成手段とを、それぞれ対角線状に配置し、か
つ前記Ｐ偏光及び前記Ｓ偏光の偏光状態を保持するよう
に一体化構造とした偏波ダイバーシティ光受信方式にあ
る。
意の偏波面となった信号光をＰ偏光とＳ偏光との直交偏
波成分に分離する第１の偏光分離素子と、局部発振用レ
ーザからの出力光である局発光をＰ偏光とＳ偏光との直
交偏波成分に分離する第２の偏光分離素子と、前記信号
光のＰ偏光と該局発光のＰ偏光とを合波する第１の光合
成手段と、前記信号光のＳ偏光と該局発光のＳ偏光とを
合波する第２の光合成手段と、該第１及び第２の光合成
手段の出力光をそれぞれ光受信手段により電気信号に変
換した後、位相調整して、前記局発光の強度雑音を抑圧
するように合成して復調する偏波ダイバーシティ光受信
方式において、 前記第１及び第２の光合成手段として半透明鏡を用い
る一方、前記第１及び第２の偏光分離素子と該第１及び
第２の光合成手段とを、それぞれ対角線状に配置し、か
つ前記Ｐ偏光及び前記Ｓ偏光の偏光状態を保持するよう
に一体化構造とした偏波ダイバーシティ光受信方式にあ
る。
［実 施 例］ 本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明による偏波ダイバーシティ光受信方式
の構成図であり、同図中８は信号光L0及び局発光L1を水
平の偏光状態であるＰ偏光と垂直の偏光状態であるＳ偏
光とに分離する偏光分離素子と、偏光状態を保持して合
成する機能を有する光合成器である半透明鏡とを一体化
した素子（以下、偏光・合成素子と称す）である。
の構成図であり、同図中８は信号光L0及び局発光L1を水
平の偏光状態であるＰ偏光と垂直の偏光状態であるＳ偏
光とに分離する偏光分離素子と、偏光状態を保持して合
成する機能を有する光合成器である半透明鏡とを一体化
した素子（以下、偏光・合成素子と称す）である。
本発明の特徴は光合成器として半透明鏡を用い、かつ
偏光分離素子と一体化することにより、従来の偏光分離
素子3a,3bと光合成器2a,2bとの間の偏光面保存光ファイ
バFb〜Feを省略して面倒な軸合せによる光の結合損失を
低減させることができると共に、小形化が実現できるも
のである。従って、以下の説明では本発明の特徴である
偏光・合成素子８の構成について第２図を用いて説明す
る。
偏光分離素子と一体化することにより、従来の偏光分離
素子3a,3bと光合成器2a,2bとの間の偏光面保存光ファイ
バFb〜Feを省略して面倒な軸合せによる光の結合損失を
低減させることができると共に、小形化が実現できるも
のである。従って、以下の説明では本発明の特徴である
偏光・合成素子８の構成について第２図を用いて説明す
る。
第２図は本発明による偏光・合成素子８の拡大構成図
であり、8aは信号光Ｌ0を互いに直交するＰ偏光の信号
（以下、信号光Ｓpと称す）とＳ偏光の信号（以下、信
号光Ssと称す）とに分離する偏光分離素子、8bは局発光
L1を直交するＰ偏光の信号（以下、局発光ＬPと称す）
とＳ偏光の信号（以下、局発光ＬSと称す）とに分離す
る偏光分離素子、8cは信号光Ｌ0と局発光L1のＰ偏光で
ある信号光ＳP及び局発光ＬPの偏光状態を保持したまま
透過・反射しπ−ハイブリッドの機能を有する半透明
鏡、8dは信号光Ｌ0と局発光L1のＳ偏光である信号光ＳS
と局発光ＬSの偏光状態を保持したまま透過・反射しπ
−ハイブリッドの機能を有する半透明鏡である。なお、
同図では光の進行方向（太点線の矢印）を明確にするた
めに、空間を設けて配置した構成で図示しているが、実
際には偏光分離素子8a,8bと半透明鏡8c,8dとを対角線状
にそれぞれ配置して一体化し、小形化を図っている。
であり、8aは信号光Ｌ0を互いに直交するＰ偏光の信号
（以下、信号光Ｓpと称す）とＳ偏光の信号（以下、信
号光Ssと称す）とに分離する偏光分離素子、8bは局発光
L1を直交するＰ偏光の信号（以下、局発光ＬPと称す）
とＳ偏光の信号（以下、局発光ＬSと称す）とに分離す
る偏光分離素子、8cは信号光Ｌ0と局発光L1のＰ偏光で
ある信号光ＳP及び局発光ＬPの偏光状態を保持したまま
透過・反射しπ−ハイブリッドの機能を有する半透明
鏡、8dは信号光Ｌ0と局発光L1のＳ偏光である信号光ＳS
と局発光ＬSの偏光状態を保持したまま透過・反射しπ
−ハイブリッドの機能を有する半透明鏡である。なお、
同図では光の進行方向（太点線の矢印）を明確にするた
めに、空間を設けて配置した構成で図示しているが、実
際には偏光分離素子8a,8bと半透明鏡8c,8dとを対角線状
にそれぞれ配置して一体化し、小形化を図っている。
［作用］ 次に半透明鏡8c,8dの動作について説明する。例え
ば、半透明鏡8cではＰ偏光である信号光Spと局発光Lpと
がそれぞれの偏光分離素子8a及び8bから入力される。入
力された信号光Spは偏光状態が保持されたまま透過する
信号光Sp2と反射する信号光Sp1とに分離され、同様に局
発光L1のＰ偏光である局発光Lpも偏光状態が保持された
まま透過する局発光Lp1と反射する局発光Lp2とに分離さ
れる。そして信号光と局発光との偏波面が共に一致して
いるため、信号光Sp1と局発光Lp1、信号光Sp2と局発光L
p2とがそれぞれ光合成されて光ファイバF1およびF2から
信号光Sp1と局発光Lp1の合波光L6及び信号光Sp2と局発
光Lp2の合波光L7として取りだされる。
ば、半透明鏡8cではＰ偏光である信号光Spと局発光Lpと
がそれぞれの偏光分離素子8a及び8bから入力される。入
力された信号光Spは偏光状態が保持されたまま透過する
信号光Sp2と反射する信号光Sp1とに分離され、同様に局
発光L1のＰ偏光である局発光Lpも偏光状態が保持された
まま透過する局発光Lp1と反射する局発光Lp2とに分離さ
れる。そして信号光と局発光との偏波面が共に一致して
いるため、信号光Sp1と局発光Lp1、信号光Sp2と局発光L
p2とがそれぞれ光合成されて光ファイバF1およびF2から
信号光Sp1と局発光Lp1の合波光L6及び信号光Sp2と局発
光Lp2の合波光L7として取りだされる。
同様にＳ偏光に分離された信号光Ssと局発光Lsも半透
明鏡8dで動作し、光ファイバF3及びF4からＳ偏光の信号
光と局発光の合波光L8及びL9としてそれぞれ取り出され
る。
明鏡8dで動作し、光ファイバF3及びF4からＳ偏光の信号
光と局発光の合波光L8及びL9としてそれぞれ取り出され
る。
（３）発明の効果 かくして本発明は光合成器として半透明鏡8c,8dを用
い、かつ偏光分離素子8a,8bと一体化構造にすることに
より、偏光分離素子と光合成器との間の偏波面保存光フ
ァイバFb〜Feが不要となると共に偏波面保存光ファイバ
Fb〜Feの両端で行っていた複雑な偏光の固有軸調整も不
要となるため光の結合損失を低減させることが可能とな
り、かつ装置の小形化も実現できる。また偏光分離素子
8a,8b、半透明8c及び8dをそれぞれ対角線状に配置する
ことにより、小形の一体化構造が可能となる。
い、かつ偏光分離素子8a,8bと一体化構造にすることに
より、偏光分離素子と光合成器との間の偏波面保存光フ
ァイバFb〜Feが不要となると共に偏波面保存光ファイバ
Fb〜Feの両端で行っていた複雑な偏光の固有軸調整も不
要となるため光の結合損失を低減させることが可能とな
り、かつ装置の小形化も実現できる。また偏光分離素子
8a,8b、半透明8c及び8dをそれぞれ対角線状に配置する
ことにより、小形の一体化構造が可能となる。
従って、本発明コヒーレント光通信用光受信方式に広
く適用することが可能であり、その効果が大である。
く適用することが可能であり、その効果が大である。
第１図は本発明による偏波ダイバーシティ光受信方式の
ブロック構成図、第２図は本発明の偏光・合成素子の拡
大構成図、第３図は従来の偏波ダイバーシティ光受信方
式のブロック構成図及び第４図は従来の差動合成法を用
いた偏波ダイバーシティ光受信方式のブロック構成図で
ある。 １……局発用レーザ、2,2a,2b……光合成器 3,3a,3b……偏光分離素子 4a〜4d……光受信器、５……合成・復調回路 6a,6b……位相調整器、7a,7b……差動合成回路 F0〜F4……単一モード光ファイバ Fa〜Fe……偏波面保存単一モード光ファイバ S0〜S7……電気信号 Ｓ……データ出力信号、L0……信号光 L1……局発光 Sp,Sp1,Sp2……Ｐ偏光の信号光 Ss,Ss3,Ss4……Ｓ偏光の信号光 Lp,Lp1,Lp2……Ｐ偏光の局発光 Ls,Ls3,Ls4……Ｓ偏光の局発光
ブロック構成図、第２図は本発明の偏光・合成素子の拡
大構成図、第３図は従来の偏波ダイバーシティ光受信方
式のブロック構成図及び第４図は従来の差動合成法を用
いた偏波ダイバーシティ光受信方式のブロック構成図で
ある。 １……局発用レーザ、2,2a,2b……光合成器 3,3a,3b……偏光分離素子 4a〜4d……光受信器、５……合成・復調回路 6a,6b……位相調整器、7a,7b……差動合成回路 F0〜F4……単一モード光ファイバ Fa〜Fe……偏波面保存単一モード光ファイバ S0〜S7……電気信号 Ｓ……データ出力信号、L0……信号光 L1……局発光 Sp,Sp1,Sp2……Ｐ偏光の信号光 Ss,Ss3,Ss4……Ｓ偏光の信号光 Lp,Lp1,Lp2……Ｐ偏光の局発光 Ls,Ls3,Ls4……Ｓ偏光の局発光
Claims (1)
- 【請求項１】光ファイバの伝搬して任意の偏波面となっ
た信号光をＰ偏光とＳ偏光との直交偏波成分に分離する
第１の偏光分離素子と、局部発振用レーザからの出力光
である局発光をＰ偏光とＳ偏光との直交偏波成分に分離
する第２の偏光分離素子と、前記信号光のＰ偏光と該局
発光のＰ層光とを合波する第１の光合成手段と、前記信
号光のＳ偏光と該局発光のＳ偏光とを合波する第２の光
合成手段と、該第１及び第２の光合成手段の出力光をそ
れぞれ光受信手段により電気信号に変換した後、位相調
整して、前記局発光の強度雑音を抑圧するように合成し
て復調する偏波ダイバーシティ光受信方式において、 前記第１及び第２の光合成手段として半透明鏡を用いる
一方、前記第１及び第２の偏光分離素子と該第１及び第
２の光合成手段とを、それぞれ対角線状に配置し、かつ
前記Ｐ偏光及び前記Ｓ偏光の偏光状態を保持するように
一体化構造としたことを特徴とする偏波ダイバーシティ
光受信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116979A JP2509295B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 偏波ダイバ―シティ光受信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116979A JP2509295B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 偏波ダイバ―シティ光受信方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287629A JPH01287629A (ja) | 1989-11-20 |
| JP2509295B2 true JP2509295B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=14700489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63116979A Expired - Lifetime JP2509295B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 偏波ダイバ―シティ光受信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2509295B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7809284B2 (en) * | 2006-06-23 | 2010-10-05 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | System and method for receiving coherent, polarization-multiplexed optical signals |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6112006U (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-24 | 日立電線株式会社 | 偏波面保存光フアイバを用いたマイケルソン形干渉計 |
| JPH0685507B2 (ja) * | 1986-02-28 | 1994-10-26 | 日本電信電話株式会社 | 光ヘテロダイン・ホモダイン受信回路 |
-
1988
- 1988-05-16 JP JP63116979A patent/JP2509295B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01287629A (ja) | 1989-11-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080416 Year of fee payment: 12 |
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