JP3964397B2 - Optical transmitter - Google Patents
Optical transmitter Download PDFInfo
- Publication number
- JP3964397B2 JP3964397B2 JP2004029643A JP2004029643A JP3964397B2 JP 3964397 B2 JP3964397 B2 JP 3964397B2 JP 2004029643 A JP2004029643 A JP 2004029643A JP 2004029643 A JP2004029643 A JP 2004029643A JP 3964397 B2 JP3964397 B2 JP 3964397B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- optical
- optical phase
- phase modulator
- modulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
この発明は、光通信システム、特に光増幅伝送技術を用いた長距離光増幅中継伝送システムにて、光信号を電気信号に従って変調して送信する光送信器に関するものである。 The present invention relates to an optical transmitter that modulates an optical signal in accordance with an electric signal and transmits the optical signal in an optical communication system, particularly, a long-distance optical amplification repeater transmission system using optical amplification transmission technology.
長距離光増幅中継伝送システムにおいて、光増幅中継器の偏波ホールバーニングや伝送路の偏波依存性損失により光S/N比が劣化もしくは変動することが知られている。これを改善するために偏波スクランブルが行われる。特に後者の光S/N比変動(信号フェージング)を平均化するためには、少なくとも信号ビットレート以上の速度で偏波スクランブルをする必要がある。この偏波スクランブルには一般に、リチウムナイオベイト光位相変調器が用いられる。 In a long-distance optical amplification repeater transmission system, it is known that the optical S / N ratio is deteriorated or fluctuated due to polarization hole burning of an optical amplification repeater or polarization dependent loss of a transmission path. In order to improve this, polarization scrambling is performed. In particular, in order to average the latter optical S / N ratio fluctuation (signal fading), it is necessary to perform polarization scrambling at least at a speed equal to or higher than the signal bit rate. A lithium niobate optical phase modulator is generally used for this polarization scrambling.
このリチウムナイオベイト光位相変調器には偏光変調と同時に位相変調が発生する特徴があり、伝送路の分散による波形劣化を補償する目的で使用しうることが例えば特許文献1に示されている。それによれば、データ変調のビットに同期したデータクロックで偏波スクランブラを駆動することが、大洋横断のような超長距離光増幅中継伝送システムにおいて重大な符号誤り率改善効果をもたらすことが議論されている。すなわち、偏波スクランブラの駆動位相をデータと所定の関係にしておくことによって、光ファイバの分散や非線形屈折率変化で起こる受信端での振幅変動を、識別に有利なようにアイがより開口する方向に設定することができる。
This lithium niobate optical phase modulator has a feature that phase modulation occurs simultaneously with polarization modulation, and for example,
図24は特許文献1に開示された従来の光送信器を示すブロック図である。図において、1は光源、2は光強度変調器、3は偏波スクランブラ、4はデータ信号入力端子、5はクロック信号入力端子、6は識別器、7は光強度変調器駆動回路、8は遅延器、9は偏波スクランブラ駆動回路、10は光送信器出力端子である。
FIG. 24 is a block diagram showing a conventional optical transmitter disclosed in
次に動作について説明する。
識別器6はデータ信号入力端子4とクロック信号入力端子5とから入力されたデータ信号およびクロック信号より光強度変調器駆動信号を生成し、光強度変調器駆動回路7は当該信号を増幅して光強度変調器2に入力する。一方、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号は分岐され、偏波スクランブラ駆動信号として遅延器8に入力されて遅延が与えられる。遅延器8で遅延された偏波スクランブラ駆動信号は偏波スクランブラ駆動回路9で増幅され、偏波スクランブラ3を駆動する。光源1より出力された光信号は、光強度変調器2で光強度変調器駆動信号によるデータ信号に応じた光強度変調が行われた後、偏波スクランブラ3に入力されて偏光度ゼロに偏波スクランブルされ、光送信器出力端子10より出力される。
Next, the operation will be described.
The
次にこの偏波スクランブラ3の動作について図25を用いて説明する。
ここで、図25(a)はこの偏波スクランブラ3として用いられるリチウムナイオベイト光位相変調器の構成を示したものであり、図25(b)は偏波スクランブラ3の駆動波形、図25(c)は偏波スクランブラ3より出力される光信号の偏波状態の軌跡をポアンカレ球上に示したものである。なお、この図25(c)に示すポアンカレ球において、Lは左回り円偏光、Rは右回り円偏光、Hは水平偏光、Vは垂直偏光、Qは45度直線偏光、Pは−45度直線偏光をそれぞれ表している。
Next, the operation of the
Here, FIG. 25A shows a configuration of a lithium niobate optical phase modulator used as the
なお、偏波スクランブルとは偏光度をゼロとすることであり、偏光度がゼロとなるためにはポアンカレ球上で、
(A)一定時間内にL側半球に存在する確率とR側半球に存在する確率が等しいこと
(B)一定時間内にQ側半球に存在する確率とP側半球に存在する確率が等しいこと
(C)一定時間内にH側半球に存在する確率とV側半球に存在する確率が等しいこと
の3つの条件を満たす必要がある。
Polarization scrambling means that the degree of polarization is zero. In order for the degree of polarization to be zero, on the Poincare sphere,
(A) The probability of existing in the L hemisphere and the probability of existing in the R hemisphere within a certain time are equal (B) The probability of existing in the Q hemisphere and the probability of existing in the P hemisphere within a certain time (C) It is necessary to satisfy the three conditions that the probability of existing in the H-side hemisphere and the probability of existing in the V-side hemisphere are equal within a certain time.
図25(a)に示すとおり、偏波スクランブラ3には45度直線偏光を入力する。駆動信号がゼロであるときには偏波スクランブラ3はそのまま出力される。偏波スクランブラ3に駆動信号を印加すると、2つの直線偏光成分に対する位相変調度が異なるため、図25(b)に示すように、偏光状態はその駆動信号に応じて、ポアンカレ球上をQ→L→A→L→Q→R→B→R→Qと移動する。なお、光強度変調器2より偏波スクランブラ3に入力される光信号強度が一定である場合には、偏波状態はポアンカレ球上の表面に太線で示した軌跡を描く。このとき、前述の(a)〜(c)の3つの条件が満たされるため、偏光度をゼロとすることができる。
As shown in FIG. 25A, 45-degree linearly polarized light is input to the
図25(b)に示す駆動波形を偏波スクランブラ3に印加すると、偏波がスクランブルされると同時に、図25(b)の駆動波形に比例した位相変調がかけられる。これは2つの直線偏光成分に対して重畳される位相変調の同相成分が、出力光の残留位相変調となるためである。
When the drive waveform shown in FIG. 25B is applied to the
次に、図24に示した回路の各部の信号波形について、図26を参照しながら説明する。
光源1を出力された光信号は光強度変調器2によって光強度変調される。図26(a)にその光強度変調器出力信号の波形例を示す。一般に、規定された時間内に光信号が存在するときを“1”、存在しないときを“0”としてデジタル信号を表現する。図26(b)に偏波スクランブラ3より出力される光信号の位相変調波形を示す。前述のとおり、偏波スクランブラ3としてリチウムナイオベイト光位相変調器を用いると、偏波スクランブラ動作と同時に図26(b)のような位相変調が残留する。このとき位相変調の位相は遅延器8によって調整することが可能である。
Next, signal waveforms of respective parts of the circuit shown in FIG. 24 will be described with reference to FIG.
The light signal output from the
ここで、位相変調と周波数変調とは本質的には同一であり、図26(c)に周波数変調波形を示す。上記図26(b)に示される位相変調はこの図26(c)に示される周波数変調と等価である。光信号が光ファイバ中を伝搬する時間はその周波数によって異なる。従って、図26(d)、図26(e)に示すように、光ファイバ伝搬後の波形は変化する。なお、この図26(d)は波形変化の様子を、図26(e)は光ファイバ伝送後の波形を示している。図26(d)および図26(e)に示すとおり、パルスが圧縮されるときにはアイが開口して識別に有利となる。一方、位相変調の符号が逆であるときにはパルスは広がり、アイ開口が劣化するために識別に不利となる。 Here, phase modulation and frequency modulation are essentially the same, and a frequency modulation waveform is shown in FIG. The phase modulation shown in FIG. 26 (b) is equivalent to the frequency modulation shown in FIG. 26 (c). The time for the optical signal to propagate through the optical fiber varies depending on the frequency. Therefore, as shown in FIGS. 26D and 26E, the waveform after propagation through the optical fiber changes. FIG. 26 (d) shows the state of waveform change, and FIG. 26 (e) shows the waveform after optical fiber transmission. As shown in FIGS. 26D and 26E, when the pulse is compressed, the eye is opened, which is advantageous for identification. On the other hand, when the sign of phase modulation is reversed, the pulse spreads and the eye opening deteriorates, which is disadvantageous for identification.
このように偏波スクランブラ3を駆動する偏波スクランブラ駆動信号を光強度変調器駆動信号と同期させ、駆動位置を最適化することによって、受信端でのアイ開口率を改善することができる。また、偏波スクランブラ3を光位相変調器で置き換えることによっても同様に受信端でのアイ開口の改善効果を得ることができる。
Thus, by synchronizing the polarization scrambler drive signal for driving the
従来の光送信器は以上のように構成されているので、偏波スクランブラ3あるいは光位相変調器を駆動するためには一般に大振幅の信号が必要であり、偏波スクランブラ駆動回路9あるいは光位相変調器駆動回路の消費電力が大きくなるという課題があった。
Since the conventional optical transmitter is configured as described above, a large-amplitude signal is generally required to drive the
また、光強度変調器2の消光比が有限である場合には、データ信号が“0”であるときにもわずかな光信号が残留するが、このとき、残留光が位相変調されていると光ファイバ伝送後にパルス化する現象が生じ、データ信号が“0”であるときにパルス光が生じると、受信端でこれを“1”と識別してしまうために符号誤りが発生することがあるという課題もあった。
When the extinction ratio of the
また、光強度変調器駆動信号としてリターン・ツー・ゼロ信号を使用した場合には、アイ開口率が最適となるように偏波スクランブラ3の駆動位相を設定すると、偏光度をゼロにできないという課題があった。
Also, when a return-to-zero signal is used as the light intensity modulator drive signal, the degree of polarization cannot be made zero if the drive phase of the
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、偏波スクランブラ駆動回路あるいは光位相変調器駆動回路の消費電力が小さい光送信器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an optical transmitter with low power consumption of a polarization scrambler driving circuit or an optical phase modulator driving circuit.
また、この発明は、強度変調の消光比が有限である場合にも、残留光が位相変調されて符号誤りの原因となることを防止することができる光送信器を得ることを目的とする。 It is another object of the present invention to provide an optical transmitter capable of preventing residual light from being phase-modulated and causing a code error even when the extinction ratio of intensity modulation is finite.
また、この発明は、偏波スクランブラがリターン・ツー・ゼロ信号においてアイ開口を最大とする条件下でも、偏光度をゼロにすることができる光送信器を得ることを目的とする。 It is another object of the present invention to provide an optical transmitter capable of making the degree of polarization zero even under conditions where the polarization scrambler maximizes the eye opening in a return-to-zero signal.
この発明に係る光送信器は、光強度変調器駆動信号を入力として光源からの光信号を光強度変調する光強度変調器と、光強度変調器駆動信号と同期し、略正弦波でかつ光強度変調器駆動信号における一つのデータ信号の区間で極性が一周期反転する波形の信号の光位相変調器駆動信号に基づいて、光強度変調された光信号を光位相変調する光位相変調器とを縦続接続し、この光位相変調器への光位相変調器駆動信号を、光強度変調器駆動信号に同期したスイッチ制御信号でオン・オフされるスイッチを介して供給するようにしたものである。 An optical transmitter according to the present invention has an optical intensity modulator driving signal as an input, an optical intensity modulator that modulates an optical signal from a light source, and an optical signal that is substantially sinusoidal and synchronized with the optical intensity modulator driving signal. An optical phase modulator that optically modulates an optical signal that has undergone optical intensity modulation based on an optical phase modulator drive signal having a waveform whose polarity is inverted by one period in one data signal section of the intensity modulator drive signal; Are connected in cascade, and the optical phase modulator drive signal to this optical phase modulator is supplied via a switch that is turned on / off by a switch control signal synchronized with the optical intensity modulator drive signal. .
この発明の光送信器は、光強度変調器に縦続接続された光位相変調器への光位相変調器駆動信号を、光強度変調器駆動信号に同期したスイッチ制御信号でオン・オフされるスイッチを介して供給するように構成したので、光位相変調器に光信号が入力されているときにのみ光位相変調器が動作するため、光位相変調器駆動回路の消費電力を節約することができ、また、光位相変調器に光信号が入力されていないときには位相変調がかけられることがないため、光強度変調の消光比が有限であるときに、データ信号の“0”時に残留する光信号がファイバ伝送後にパルス化されて符号誤りとなる現象が発生するのを防止できる光送信器が得られる効果がある。 An optical transmitter according to the present invention is a switch that turns on / off an optical phase modulator drive signal to an optical phase modulator cascaded to an optical intensity modulator by a switch control signal synchronized with the optical intensity modulator drive signal Since the optical phase modulator operates only when an optical signal is input to the optical phase modulator, the power consumption of the optical phase modulator drive circuit can be saved. In addition, when no optical signal is input to the optical phase modulator, phase modulation is not applied. Therefore, when the extinction ratio of the optical intensity modulation is finite, the optical signal remaining when the data signal is “0”. There is an effect that an optical transmitter can be obtained that can prevent the occurrence of a code error due to pulsing after fiber transmission.
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による光送信器を示すブロック図である。図において、1は光信号を発生する光源であり、2はこの光源1より出力された光信号をデータ信号に応じて光強度変調する光強度変調器である。4はデータ信号が入力されるデータ信号入力端子であり、5はクロック信号が入力されるクロック信号入力端子である。6はこれらデータ信号入力端子4から入力されたデータ信号、およびクロック信号入力端子5から入力されたクロック信号に基づいて光強度変調器駆動信号を生成する識別器である。7はこの識別器6から出力される光強度変調器駆動信号を増幅して光強度変調器2に印加し、その駆動を行う光強度変調器駆動回路である。10は当該光送信器によって変調された光信号を光ファイバ伝送路に出力する光送信器出力端子である。なお、これらは図24に同一符号を付して示した従来のそれらに相当する部分である。
An embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a block diagram showing an optical transmitter according to
また、8aはクロック信号入力端子5より入力されたクロック信号を、後述する光位相変調器を駆動するための光位相変調器駆動信号として分岐させ、その光位相変調器駆動信号に遅延を与える第1の遅延器である。8bは識別器6の出力する光強度変調器駆動信号を、後述するスイッチを制御するためのスイッチ制御信号として分岐させ、そのスイッチ制御信号に遅延を与える第2の遅延器である。11は光強度変調器2に縦続接続され、光強度変調器2で光強度変調された光信号に対して光位相変調を行い、得られた光信号を光送信器出力端子10に出力する光位相変調器である。
Further,
12はクロック信号より分岐して第1の遅延器8aで遅延が与えられた光位相変調器駆動信号を増幅し、前記光位相変調器11を駆動する光位相変調器駆動回路である。13は第2の遅延器8bで遅延されたスイッチ制御信号によってそのオン・オフが制御され、光位相変調器11に光信号が入力されている時にのみ、第1の遅延器8aで遅延されたクロック信号を光位相変調器駆動信号として光位相変調器駆動回路12に入力するスイッチである。
An optical phase
ここで、上記光源1としては半導体レーザダイオードを、光強度変調器2としてはリチウムナイオベイトマッハツェンダ型変調器、半導体光変調器などを用いることができる。また、光源1と光強度変調器2を集積化した変調器集積型半導体レーザダイオードを使用できることはいうまでもない。また、光位相変調器11としてはリチウムナイオベイト変調器が一般的である。第1の遅延器8aおよび第2の遅延器8bとしては、マイクロ波帯位相変調器、バラクタダイオードを用いたフェイズシフタ、経路長を可変とする構成の遅延器等を用いることができる。光強度変調器駆動回路7、光位相変調器駆動回路12としては高出力アンプを市場より調達することができる。
Here, a semiconductor laser diode can be used as the
次に動作について説明する。
データ信号入力端子4より入力されたデータ信号、およびクロック信号入力端子5より入力されたクロック信号はそれぞれ識別器6に入力され、識別器6はそれらに基づいて光強度変調器駆動信号を生成する。この光強度変調器駆動信号は光強度変調器駆動回路7で増幅されて光強度変調器2に入力される。一方、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号は分岐され、光位相変調器駆動信号として第1の遅延器8aに入力される。この第1の遅延器8aで遅延が与えられた光位相変調器駆動信号はスイッチ13に入力される。このスイッチ13より出力された光位相変調器駆動信号は光位相変調器駆動回路12に送られ、光位相変調器駆動回路12で増幅されて光位相変調器11を駆動する。
Next, the operation will be described.
The data signal input from the data signal
また、識別器6の生成した光強度変調器駆動信号も分岐されて、スイッチ制御信号として第2の遅延器8bに入力される。スイッチ13はこの第2の遅延器8bを介して入力されるスイッチ制御信号によってそのオン・オフが制御される。なお、第2の遅延器8bの遅延量は、光位相変調器11に光強度変調器2から光信号が入力されるときにのみスイッチ13をオンさせて、光位相変調器駆動信号を光位相変調器駆動回路12に入力するように設定されている。
The optical intensity modulator drive signal generated by the
光源1より出力された光信号は、光強度変調器駆動回路7で増幅された光強度変調器駆動信号により、データ信号に応じた光強度変調が行われる。一般に、規定された時間内に光信号が存在するときを“1”、存在しないときを“0”としてデジタル信号を表現する。ここで、上記のように構成された光送信器の各部の信号波形を図2に示す。図2(a)はデータ信号入力端子4より入力されるデータ信号系列の一例を、図2(b)は光強度変調器2で光強度変調された光信号の波形例を、図2(c)はスイッチ13を常にオンとしたときに光位相変調器11に入力される光位相変調器駆動信号の波形例を、図2(d)はスイッチ13を第2の遅延器8bの出力でオン・オフしたときの光位相変調器11に入力される光位相変調器駆動信号の波形例を、図2(e)は図2(c)に示す光位相変調器駆動信号で光位相変調された光信号の光ファイバ伝送後の波形例を、図2(f)は図2(d)に示す光位相変調器駆動信号で光位相変調された光信号の光ファイバ伝送後の波形例をそれぞれ示している。
The light signal output from the
データ信号入力端子4より、図2(a)に示すデータ信号系列が入力された場合、光強度変調器2の出力信号の波形は図2(b)に示すものとなる。この光強度変調器2の消光比は有限であるため、データ信号が“0”であるときにもわずかな光が残留する。ここで、スイッチ13を常にオンとした場合、すなわちスイッチ13がない場合には、図2(c)に示す光位相変調器駆動信号が光位相変調器11に入力される。このとき、位相変調の位相は第1の遅延器8aの遅延量によって調整することが可能である。
When the data signal series shown in FIG. 2 (a) is input from the data signal
ここで、位相変調と周波数変調は本質的に同一である。光ファイバ中を伝搬する光波の伝搬時間が周波数(波長)によって異なることを一般に分散と呼び、周波数変調された光信号はこの分散によって波形が変化する。従って、図2(c)に示す光位相変調器駆動信号が入力された光位相変調器11で光位相変調された光信号の波形は、光ファイバ伝送後は図2(e)に示す波形に変化する。図示のように、データ信号が“0”であるときにもわずかに光信号が残留し、この残留した光信号が光位相変調されることによって光ファイバの分散を介してパルス化することがあり得る。このような現象が生ずると、受信側でデータ信号の“0”を“1”と誤って判別してしまうことがある。
Here, phase modulation and frequency modulation are essentially the same. The fact that the propagation time of an optical wave propagating in an optical fiber differs depending on the frequency (wavelength) is generally called dispersion, and the waveform of a frequency-modulated optical signal changes due to this dispersion. Therefore, the waveform of the optical signal modulated by the
従って、データ信号が“0”であるときには、識別器6の生成した光強度変調器駆動信号より分岐されたスイッチ制御信号によってスイッチ13をオフにする。これにより、光位相変調器11に入力される光位相変調器駆動信号の波形は図2(d)に示すものとなる。この図2(d)に示すような光位相変調器駆動信号が入力された光位相変調器11で光位相変調された光信号は、光ファイバ伝送後は図2(f)に示す波形となり、前述の問題は回避される。なお、スイッチ13を駆動するタイミングは必要に応じて第2の遅延器8bの遅延量によって制御することができる。
Therefore, when the data signal is “0”, the
光ファイバの分散によって送信波形は崩れるが、光位相変調をかけて、光ファイバの分散による波形崩れをある程度補償することも可能である。受信端での波形をコントロールするには、光位相変調の深さおよび位相を制御すればよい。図2(f)に示すように、受信端でパルスがリターン・ツー・ゼロ化するように光位相変調をかけると、受信アイの開口率が高くなって、受信識別感度が高くなるという利点がある。 Although the transmission waveform collapses due to the dispersion of the optical fiber, it is possible to compensate for the waveform collapse due to the dispersion of the optical fiber to some extent by applying optical phase modulation. In order to control the waveform at the receiving end, the depth and phase of optical phase modulation may be controlled. As shown in FIG. 2 (f), when optical phase modulation is performed so that the pulse is return-to-zero at the receiving end, there is an advantage that the reception eye sensitivity is increased and the reception identification sensitivity is increased. is there.
なお、上記光位相変調器駆動回路12には、前述のように高出力な増幅器が用いられる。この増幅器の構成によっては、入力がオフされているときの消費電力を小さくすることも可能である。例えば、DC結合入力構成、B級動作、C級動作などの方法がある。
The optical phase
なお、上記説明では、光強度変調器2と光位相変調器11とを直接接続したものを示したが、光強度変調器2と光位相変調器11との間に、必要に応じて光増幅器を設けるようにしてもよい。図3はそのようなこの発明の実施の形態1による光送信器を示すブロック図であり、図において、14がその光強度変調器2と光位相変調器11との間に配置された光増幅器である。基本的な動作は上記図1に示した光送信器と同様であるが、この光増幅器14によって、光強度レベルを高く設定すること、および光S/N比の劣化を抑圧することが可能となる。ここで、この光増幅器14を設ける場合には、第1および第2の遅延器8a,8bを用いることによって経路長を制御することが望ましい。
In the above description, the
以上のように、この実施の形態1によれば、光信号を発生する光源と、クロック信号に同期してデータ信号のオン・オフ状態に対応した信号を光強度変調器駆動信号として出力する識別器と、光源より出力された光信号を、光強度変調器駆動信号に基づいて光強度変調する光強度変調器と、光強度変調器で光強度変調された光信号を光位相変調する光位相変調器と、クロック信号を入力し、略正弦波でかつ光強度変調器駆動信号における一つのデータ信号の区間で極性が一周期反転する波形の信号を、その波形のピークが、光位相変調器に入力される光信号における一つのデータ信号に対応した区間の略中央に位置するよう遅延させた光位相変調器駆動信号を出力する第1の遅延器と、光強度変調器駆動信号を入力し、光位相変調器に光強度変調器駆動信号のオン状態に対応した光信号が入力される区間にのみオンとなるよう、光強度変調器駆動信号を遅延させたスイッチ制御信号を出力する第2の遅延器と、第2の遅延器から出力されるスイッチ制御信号によって制御され、スイッチ制御信号がオンとなる区間にのみ、光位相変調器駆動信号を光位相変調器に入力するスイッチとを備え、光位相変調器は、スイッチを介して与えられる光位相変調器駆動信号に基づいて、光位相変調を行うようにしたので、光位相変調器に光信号が入力されていないときには位相変調がかけられることがなく、光強度変調の消光比が有限である場合に、データ信号が“0”の時に残留する光信号がファイバ伝送後にパルス化されて符号誤りとなる現象が発生するのを防止することができ、また、光位相変調器に光信号が入力されているときにのみ光位相変調器を動作させているため、光位相変調器駆動回路の消費電力を節約することができるなどの効果が得られる。 As described above, according to the first embodiment, the light source that generates the optical signal and the identification that outputs the signal corresponding to the ON / OFF state of the data signal as the optical intensity modulator drive signal in synchronization with the clock signal. , An optical intensity modulator that modulates the optical signal output from the light source based on the optical intensity modulator drive signal, and an optical phase that optically modulates the optical signal modulated by the optical intensity modulator. A modulator and a clock signal are input, and a signal having a waveform that is a substantially sine wave and whose polarity is inverted by one period in the section of one data signal in the optical intensity modulator drive signal, the peak of the waveform is an optical phase modulator. A first delay unit that outputs an optical phase modulator drive signal delayed so as to be positioned at substantially the center of a section corresponding to one data signal in the optical signal input to the optical signal, and an optical intensity modulator drive signal Light intensity on the optical phase modulator The modulator drive signals such that the optical signal corresponding to the ON state is turned on only in the section to be input, a second delay unit for outputting a switching control signal obtained by delaying the optical intensity modulator drive signal, the second The optical phase modulator includes a switch that is controlled by the switch control signal output from the delay unit and inputs the optical phase modulator drive signal to the optical phase modulator only in a section in which the switch control signal is turned on. Since optical phase modulation is performed based on the optical phase modulator drive signal given via the optical phase modulator, when no optical signal is input to the optical phase modulator, phase modulation is not applied and optical intensity modulation is performed. When the extinction ratio of the optical signal is finite, it is possible to prevent a phenomenon in which the optical signal remaining when the data signal is “0” is pulsed after fiber transmission and becomes a code error. Since you are running an optical phase modulator only when the optical signal to the phase modulator is input, effects such as can save power consumption of the optical phase modulator drive circuit can be obtained.
また、スイッチ制御信号として識別器がデータ信号とクロック信号とから生成した光強度変調器駆動信号を分岐させた信号を用いるように構成したので、光強度変調器駆動信号に同期したスイッチ制御信号でスイッチのオン・オフ制御が行われ、光位相変調器に光信号が入力されているときのみ光位相変調器が動作させることができ、光位相変調器に光信号が入力されていないときに位相変調がかけられることがないため、光位相変調器駆動回路の消費電力の節約、および符号誤りの発生防止が可能となるなどの効果がある。 Further, since the discriminator is configured to use a signal obtained by branching the light intensity modulator driving signal generated from the data signal and the clock signal as the switch control signal, the switch control signal synchronized with the light intensity modulator driving signal is used. The optical phase modulator can be operated only when the optical signal is input to the optical phase modulator, and the phase when no optical signal is input to the optical phase modulator. Since no modulation is applied, there are effects such as saving power consumption of the optical phase modulator driving circuit and preventing occurrence of a code error.
また、第1の遅延器を用いて光位相変調器駆動信号を遅延させ、第2の遅延器を用いて光強度変調器駆動信号を遅延させているので、位相変調器より出力される光信号の位相変調の位相と、スイッチのオン・オフのタイミングは、これら第1および第2の遅延器の遅延量によって容易に調整することができ、さらに、光強度変調器と光位相変調器の間に光増幅器を挿入して、その経路長を第1の遅延器と第2の遅延器の遅延量によって制御することによって、光強度レベルを高く設定することができ、光S/N比の劣化を抑圧することが可能になるなどの効果が得られる。 In addition, since the optical phase modulator driving signal is delayed using the first delay device and the optical intensity modulator driving signal is delayed using the second delay device, the optical signal output from the phase modulator is used. The phase modulation phase and the on / off timing of the switch can be easily adjusted by the delay amounts of the first and second delay units, and further between the optical intensity modulator and the optical phase modulator. By inserting an optical amplifier into the optical path and controlling the path length by the delay amounts of the first delay device and the second delay device, the light intensity level can be set high, and the optical S / N ratio is degraded. The effect that it becomes possible to suppress is obtained.
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2による光送信器を示すブロック図である。図において、1は光源、2は光強度変調器、4はデータ信号入力端子、5はクロック信号入力端子、6は識別器、7は光強度変調器駆動回路、8aは第1の遅延器、8bは第2の遅延器、10は光送信器出力端子、11は光位相変調器、12は光位相変調器駆動回路、13はスイッチであり、これらは図1に同一符号を付して示した実施の形態1におけるそれらと同等のものであるため、その詳細な説明は省略する。また、15は光強度変調器2から光位相変調器11に入力される光信号の一部を分波する光分波器である。16はこの光分波器15で分波された光信号を電気信号によるスイッチ制御信号に変換する、受光器としてのフォトダイオードである。17はこのフォトダイオード16によって光電変換されたスイッチ制御信号を増幅して第2の遅延器8bに入力するアンプである。
FIG. 4 is a block diagram showing an optical transmitter according to
このように、この実施の形態2による光送信器は、スイッチ13をオン・オフするためのスイッチ制御信号を、識別器6の生成した光強度変調器駆動信号から分岐させるのではなく、光位相変調器11に入力される光信号の一部を光分波器15で分波し、それをフォトダイオード16で電気信号に変換することによって得ている点で、上記実施の形態1のそれとは異なっている。
As described above, the optical transmitter according to the second embodiment does not branch the switch control signal for turning on / off the
次に動作について説明する。
データ信号入力端子4より入力されたデータ信号、およびクロック信号入力端子5より入力されたクロック信号を識別器6に入力し、光強度変調器駆動信号を生成する。この光強度変調器駆動信号は光強度変調器駆動回路7によって増幅され、光強度変調器2に入力される。また、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号は光位相変調器駆動信号として分岐され、第1の遅延器8aに入力される。第1の遅延器8aで遅延された光位相変調器駆動信号はスイッチ13を経て光位相変調器駆動回路12に入力され、そこで増幅されて光位相変調器11を駆動する。なお、この動作は実施の形態1の場合と同様である。
Next, the operation will be described.
The data signal input from the data signal
一方、光強度変調器2から光位相変調器11に送られる光信号は、その一部が光分波器15によって分波され、フォトダイオード16によって光電変換されて電気信号によるスイッチ制御信号となる。このフォトダイオード16より出力されたスイッチ制御信号はアンプ17によって増幅される。アンプ17にて増幅されたスイッチ制御信号は、光位相変調器2に入力される光位相変調器駆動信号の強度に比例したものとなる。スイッチ13はアンプ17より出力されるスイッチ制御信号によってオン・オフされる。すなわち、光位相変調器11に光信号が入力されるときにのみ、スイッチ13がオンされる。なお、図示のように、アンプ17とスイッチ13の間に第2の遅延器8bを設けることによって制御精度を高めることができる。
On the other hand, a part of the optical signal sent from the
また、フォトダイオード16をアバランシェ・フォトダイオードに置き換えることによって、アンプ17の利得を小さくすること、あるいはアンプ17を省略することが可能となる場合がある。
Further, by replacing the
このように、光位相変調器11には光信号が入力されるときにのみ光位相変調器駆動信号が供給されるため、光位相変調器駆動回路12の消費電力が小さくなるという効果が期待できる。また、データ信号が“0”であるときに、わずかに残留した光信号が位相変調されることによって、光ファイバの分散を介してパルス化され、符号誤りの原因となることを防ぐことができる。
Thus, since the optical phase modulator drive signal is supplied to the
図4に示した構成の光送信器では、光位相変調器11に入力される光信号から光位相変調器11に入力される光強度変調成分を抽出しているため、光強度変調器2と光位相変調器11を接続する光ファイバの長さが変動しても、安定に動作することができる。
In the optical transmitter having the configuration shown in FIG. 4, the light intensity modulation component input to the
また、光送信器の出力光のS/N比を高くすることを目的とし、光強度変調器2と光位相変調器11の間に光増幅器を挿入する場合が想定される。光増幅器を構成する光ファイバ長は数10m以上となることが考えられ、環境温度の変化によりファイバ長が変動することがあり得る。光増幅器伝搬遅延時間は1℃の温度変化によって最大数ピコ秒となることが知られており、このような場合には、温度変動による遅延時間変動の影響をうけない後述するこの実施の形態2の光送信器には特に有効である。
Further, it is assumed that an optical amplifier is inserted between the
即ち、実施の形態2によれば、光信号を発生する光源と、クロック信号に同期してデータ信号のオン・オフ状態に対応した信号を光強度変調器駆動信号として出力する識別器と、光源より出力された光信号を、光強度変調器駆動信号に基づいて光強度変調する光強度変調器と、光強度変調器で光強度変調された光信号を光位相変調する光位相変調器と、クロック信号を入力し、略正弦波でかつ光強度変調器駆動信号における一つのデータ信号の区間で極性が一周期反転する波形の信号を、その波形のピークが、光位相変調器に入力される光信号における一つのデータ信号に対応した区間の略中央に位置するよう遅延させた光位相変調器駆動信号を出力する第1の遅延器と、光強度変調器より光位相変調器に入力される光信号の一部を分波する光分波器と、光分波器によって分波された光信号を電気信号に変換する受光器と、受光器の出力信号を入力し、光位相変調器に、光強度変調器から、光強度変調器駆動信号のオン状態に対応した光信号が入力される区間にのみオンとなるよう、受光器の出力信号を遅延させたスイッチ制御信号を出力する第2の遅延器と、第2の遅延器から出力されるスイッチ制御信号によって制御され、スイッチ制御信号がオンとなる区間にのみ、光位相変調器駆動信号を光位相変調器に入力するスイッチとを備え、光位相変調器は、スイッチを介して与えられる光位相変調器駆動信号に基づいて、光位相変調を行うように構成したので、光位相変調器駆動信号をオン・オフするスイッチの制御は、光強度変調器から光位相変調器に入力される光強度変調された光信号より抽出した信号を用いて実行されるため、光強度変調器と光位相変調器を接続する光ファイバの温度による伝搬時間の変動の影響を受けることなく安定に動作するという効果がある。 That is, according to the second embodiment, a light source that generates an optical signal, a discriminator that outputs a signal corresponding to an on / off state of a data signal in synchronization with a clock signal, as a light intensity modulator drive signal, and a light source An optical signal output from the optical intensity modulator that modulates the optical intensity based on the optical intensity modulator drive signal, an optical phase modulator that optically modulates the optical signal modulated by the optical intensity modulator, A clock signal is input, and a signal having a waveform that is a substantially sine wave and whose polarity is inverted by one period in the section of one data signal in the optical intensity modulator drive signal is input to the optical phase modulator. A first delay unit that outputs an optical phase modulator drive signal delayed so as to be positioned at substantially the center of a section corresponding to one data signal in the optical signal, and is input to the optical phase modulator from the optical intensity modulator Demultiplexing part of an optical signal A demultiplexer, a photoreceiver that converts the optical signal demultiplexed by the optical demultiplexer, and an output signal of the photoreceiver are input, and the optical intensity is modulated from the optical intensity modulator to the optical phase modulator. A second delayer for outputting a switch control signal obtained by delaying the output signal of the optical receiver so that the optical signal is turned on only during a period in which an optical signal corresponding to the on state of the optical device driving signal is input; The optical phase modulator is provided with a switch that inputs the optical phase modulator drive signal to the optical phase modulator only during a period when the switch control signal is turned on. Since the optical phase modulation is performed on the basis of the optical phase modulator driving signal given by the optical intensity modulator, the switch for turning on / off the optical phase modulator driving signal is controlled from the optical intensity modulator to the optical phase modulator. Input light intensity modulation Since it is executed using a signal extracted from the optical signal, there is an effect that it operates stably without being affected by the fluctuation of the propagation time due to the temperature of the optical fiber connecting the optical intensity modulator and the optical phase modulator. .
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図4と同一符号を付してその説明を省略する。図において、18はアンプ17で増幅されたフォトダイオード16の出力信号より第2のクロック信号を抽出し、それを光位相変調器駆動信号として第1の遅延器8aを介してスイッチ13に入力するクロック抽出回路である。19はアンプ16の出力信号を2つに分岐させて、その一方を上記クロック抽出回路18に、他方をスイッチ制御信号として第2の遅延器8bにそれぞれ入力する分岐回路である。
FIG. 5 is a block diagram showing an optical transmitter according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. In the figure,
このように、この実施の形態3と実施の形態2との相違は、光位相変調器駆動信号として、クロック信号入力端子5から入力された第1のクロック信号の代わりに、分岐回路19で分岐されたフォトダイオード16の出力信号より、クロック抽出回路18が抽出した第2のクロック信号を用いている点にある。
As described above, the difference between the third embodiment and the second embodiment is that an optical phase modulator drive signal is branched by the
次に動作について説明する。
光強度変調器2から光位相変調器11に入力される光信号は、光分波器15で分波され、フォトダイオード16によって光電変換されてアンプ17にて増幅される。このアンプ17の出力信号は分岐回路19に送られて分岐され、その一方は第2の遅延器8bに、他方はクロック抽出回路18にそれぞれ入力される。第2の遅延器8bに入力された信号は、スイッチ制御信号として遅延が与えられてスイッチ13のオン・オフを制御する。また、クロック抽出回路18に入力された信号からは第2のクロック信号が抽出される。この第2のクロック信号は光位相変調器駆動信号として第1の遅延器8aに入力され、必要に応じて遅延を与えられてスイッチ13に送られる。なお、このクロック抽出回路18としては、周波数逓倍器をもちいた非線形クロック抽出回路が一般的である。
Next, the operation will be described.
The optical signal input from the
このように、この実施の形態3においても、光位相変調器11には光信号が入力されるときにのみ光位相変調器駆動信号が供給されるため、光位相変調器駆動回路12の消費電力が小さくなるという効果が期待できる。また、データ信号が“0”であるときに、わずかに残留した光信号が位相変調されることによって光ファイバの分散を介してパルス化されて符号誤りの原因となることを防ぐことができ、さらに、光位相変調器11に入力される光信号から光位相変調器11に入力される光強度変調成分を抽出しているため、光強度変調器2と光位相変調器11を接続する光ファイバの長さが変動しても、安定に動作することができる。
As described above, also in the third embodiment, the optical phase modulator drive signal is supplied to the
以上のように、この実施の形態2および実施の形態3によれば、光位相変調器駆動信号をオン・オフするスイッチを、光位相変調器に入力される光信号より抽出して光電変換したスイッチ制御信号によって制御しているため、光強度変調の消光比が有限であるときに、データ信号の“0”時に残留する光信号がファイバ伝送後にパルス化されて符号誤りとなる現象を発生させないことができ、光位相変調器駆動回路の消費電力を節約することができるばかりか、光強度変調器と光位相変調器を接続する光ファイバの温度による伝搬時間の変動の影響を受けなくなるなどの効果が得られる。 As described above, according to the second and third embodiments, the switch for turning on / off the optical phase modulator driving signal is extracted from the optical signal input to the optical phase modulator and photoelectrically converted. Since it is controlled by the switch control signal, when the extinction ratio of the light intensity modulation is finite, the phenomenon that the optical signal remaining when the data signal is “0” is pulsed after fiber transmission and becomes a code error does not occur. In addition to saving power consumption of the optical phase modulator drive circuit, it is not affected by variations in propagation time due to the temperature of the optical fiber connecting the optical intensity modulator and optical phase modulator. An effect is obtained.
また、実施の形態3では、光分波器で分波された光信号を受光器で電気信号に変換した信号より、クロック抽出回路で第2のクロック信号を抽出し、それを光位相変調器駆動信号としてスイッチに入力するように構成したので、光強度変調器と光位相変調器を接続する光ファイバの温度による伝搬時間の変動の影響を受けることなく安定に動作するという効果がある。 In the third embodiment, the second clock signal is extracted by the clock extraction circuit from the signal obtained by converting the optical signal demultiplexed by the optical demultiplexer into the electric signal by the light receiver, and the second clock signal is extracted from the second clock signal. Since it is configured to be input to the switch as a drive signal, there is an effect that it operates stably without being affected by fluctuations in propagation time due to the temperature of the optical fiber connecting the optical intensity modulator and the optical phase modulator.
実施の形態4.
図6はこの発明の実施の形態4による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図4と同一符号を付してその説明を省略する。図において、20はアンプ17にて増幅されたフォトダイオード16の出力信号よりその高周波成分を除去して、光位相変調器2をそれに光信号が入力されているときにのみ駆動する光位相変調器駆動信号を生成する、光位相変調器駆動信号生成回路としての低域通過フィルタである。このように、この実施の形態4は、アンプ17の出力信号を低域通過フィルタ20を介して光位相変調器駆動回路12に直結した点で、上記実施の形態3とは異なっている。
FIG. 6 is a block diagram showing an optical transmitter according to
次に動作について説明する。
ここで、図7はこのように構成された光送信器の各部の信号波形を示す動作説明図である。図7(a)はデータ信号入力端子4より入力されるデータ信号系列の一例、図7(b)は光強度変調器2で光強度変調された光信号の波形例を示し、図7(c)は低域通過フィルタ20より出力される光位相変調器駆動信号の波形例を示している。
Next, the operation will be described.
Here, FIG. 7 is an operation explanatory view showing signal waveforms of respective parts of the optical transmitter configured as described above. FIG. 7A shows an example of a data signal sequence inputted from the data signal
フォトダイオード16で光電変換されてアンプ17より出力される信号は、図7(b)のような光強度変調器駆動信号である。この信号を低域通過フィルタ20に入力してその高周波成分を除去すると、図7(c)に示すような信号が得られる。この低域通過フィルタ20の出力信号の波形は、図2(d)に示したスイッチ13をオン・オフした場合の位相変調波形と類似したものとなる。この低域通過フィルタ20で高周波成分が除去された信号は、光位相変調器駆動信号として光位相変調器駆動回路12に送られ、そこで増幅されて光位相変調器11を駆動する。この光位相変調器駆動回路12より出力される信号は、光強度変調器2から光位相変調器11に入力される光信号の強度に比例したものとなる。
A signal photoelectrically converted by the
なお、上記図7(c)に示した光位相変調器駆動信号は、“1”連続時の波形が図2(d)に示すものとは異なるが、“1”連続時は比較的符号間干渉が少ないため、図5に示した実施の形態3による光送信器に近い効果を得ることができる。 Note that the optical phase modulator drive signal shown in FIG. 7C is different from that shown in FIG. 2D when “1” is continuous, but is relatively inter-symbol when “1” is continuous. Since there is little interference, an effect close to that of the optical transmitter according to the third embodiment shown in FIG. 5 can be obtained.
また、アンプ17の出力信号を遅延器を介して低域通過フィルタ20に入力するようにすれば、光位相変調器駆動信号の位相をより正確に設定することが可能となる。
Further, if the output signal of the
以上のように、この実施の形態4によれば、アンプの出力信号を低域通過フィルタを介して光位相変調器駆動回路に直接入力しているので、光位相変調器駆動信号としては帯域制限された光強度変調器駆動信号が用いられて、光位相変調器に光信号が入力されているときにのみ光位相変調器は動作するため、光位相変調器駆動回路の消費電力を節約することができ、光強度変調の消光比が有限であるときにデータ“0”時に残留する光信号がファイバ伝送後にパルス化されて符号誤りとなる現象を発生させないことが可能となるばかりか、実施の形態3の光送信器と比較して、より少ない部品で、光強度変調器と光位相変調器を接続する光ファイバの温度による伝搬時間の変動の影響を受けない光送信器を実現できる効果がある。
As described above, according to the fourth embodiment, since the output signal of the amplifier is directly input to the optical phase modulator driving circuit via the low-pass filter, the optical phase modulator driving signal is band-limited. Since the optical phase modulator operates only when the optical intensity modulator driving signal is used and the optical signal is input to the optical phase modulator, the power consumption of the optical phase modulator driving circuit can be saved. The optical signal remaining at the time of data “0” when the extinction ratio of the light intensity modulation is finite can be prevented from being pulsed after fiber transmission and causing a sign error. Compared to the optical transmitter of
実施の形態5.
図8はこの発明の実施の形態5による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図6と同一符号を付してその説明を省略する。図において、8cは識別器6がデータ信号入力端子4とクロック信号入力端子5より入力された、データ信号およびクロック信号に基づいて生成した光強度変調器駆動信号より分岐させた信号に遅延に与える遅延器である。この実施の形態5は、アンプ17の出力信号ではなく遅延器8cの出力信号を、低域通過フィルタ20に入力している点で上記実施の形態4とは異なっている。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing an optical transmitter according to Embodiment 5 of the present invention. The same reference numerals are assigned to the corresponding parts, and the description thereof is omitted. In the figure, 8c gives a delay to the signal branched from the light intensity modulator drive signal generated based on the data signal and the clock signal, which is input from the data signal
次に動作について説明する。
識別器6はデータ信号入力端子4から入力されたデータ信号と、クロック信号入力端子5から入力されたクロック信号に基づいて、光強度変調器2を駆動するための光強度変調器駆動信号を生成する。この光強度変調器駆動信号は光強度変調器駆動回路7で増幅されて光強度変調器2に入力される。識別器6より出力された光強度変調器駆動信号は分岐して遅延器8cにも入力される。遅延器8cはこの光強度変調器駆動信号に遅延を与えて低域通過フィルタ20に入力する。低域通過フィルタ20はこの遅延器8cの出力信号の高周波成分を除去して光位相変調器駆動信号を生成し、それを光位相変調器駆動回路12に送る。光位相変調器駆動回路12はこの光位相変調器駆動信号を増幅して、光位相変調器11を駆動する。この光位相変調器駆動回路12より出力される信号は、光強度変調器2から光位相変調器11に入力される光信号の強度に比例したものとなる。
Next, the operation will be described.
The
この実施の形態5においても、データ信号の“1”連続時の波形は図2(d)に示すものとは異なるが、“1”連続時は比較的符号間干渉が少ないため、図1に示した実施の形態1による光送信器に近い効果を得ることができる。 Also in the fifth embodiment, the waveform of the data signal when “1” is continuous is different from that shown in FIG. 2D, but when “1” is continuous, the intersymbol interference is relatively small. An effect close to that of the optical transmitter according to the first embodiment shown can be obtained.
以上のように、この実施の形態5によれば、遅延器で遅延させた識別器の出力信号を低域通過フィルタを介して光位相変調器駆動回路に直接入力しているので、光位相変調器駆動信号としては帯域制限された光強度変調器駆動信号が用いられて、光位相変調器に光信号が入力されているときにのみ光位相変調器は動作するため、光位相変調器駆動回路の消費電力を節約することができ、光強度変調の消光比が有限であるときにデータ“0”時に残留する光信号がファイバ伝送後にパルス化されて符号誤りとなる現象を発生させないことが可能となるばかりか、実施の形態1の光送信器と比較して、より少ない部品で、光強度変調器と光位相変調器を接続する光ファイバの温度による伝搬時間の変動の影響を受けない光送信器を実現できる効果がある。 As described above, according to the fifth embodiment, the output signal of the discriminator delayed by the delay unit is directly input to the optical phase modulator driving circuit via the low-pass filter. The optical phase modulator drive circuit uses the band-limited optical intensity modulator drive signal as the optical drive signal, and the optical phase modulator operates only when the optical signal is input to the optical phase modulator. Power consumption can be saved, and when the extinction ratio of the light intensity modulation is finite, it is possible to prevent the phenomenon that the optical signal remaining at the time of data “0” is pulsed after fiber transmission and becomes a code error. In addition, as compared with the optical transmitter of the first embodiment, the number of components is less, and the light is not affected by the fluctuation of the propagation time due to the temperature of the optical fiber connecting the optical intensity modulator and the optical phase modulator. The effect of realizing a transmitter A.
実施の形態6.
図9はこの発明の実施の形態6による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図1と同一符号を付してその説明を省略する。図において、21はクロック信号入力端子5に入力されたクロック信号より分岐されて、第1の遅延器8aで遅延させた光位相変調器駆動信号を2つに分岐させる分岐回路であり、22はこの分岐回路21によって分岐された信号の一方の極性を反転させるインバータ回路である。23は識別器6より出力された光強度変調器駆動信号より分岐して、第2の遅延器8bで遅延された信号を切り替え制御信号として、その信号によって制御され、極性が異なった2つの光位相変調器駆動信号の一方を選択して光位相変調器駆動回路12に入力する2入力1出力の切り替えスイッチである。24はこれら分岐回路21、インバータ回路22、および切り替えスイッチ23で形成され、光位相変調器駆動信号の極性反転を行う光位相変調器駆動信号反転手段である。
FIG. 9 is a block diagram showing an optical transmitter according to the sixth embodiment of the present invention. The same reference numerals are assigned to the corresponding parts, and the description thereof is omitted. In the figure,
次に動作について説明する。
識別器6はデータ信号入力端子4から入力されたデータ信号と、クロック信号入力端子5から入力されたクロック信号に基づいて、光強度変調器2を駆動するための光強度変調器駆動信号を生成する。この光強度変調器駆動信号は光強度変調器駆動回路7によって増幅され、光強度変調器2に入力される。また、この識別器6より出力された光強度変調器駆動信号は分岐して第2の遅延器8bにも入力されて遅延され、切り替えスイッチ23を制御するための切り替え制御信号となる。
Next, the operation will be described.
The
一方、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号より分岐された光位相変調器駆動信号は、第1の遅延器8aに入力されて遅延が与えられる。この第1の遅延器8aで遅延された光位相変調器駆動信号は分岐回路21に入力されて2分岐される。この分岐回路21の出力信号の一方は切り替えスイッチ23の一方の入力端子に入力され、他方はインバータ回路22に入力される。インバータ回路22は分岐回路21からの光位相変調器駆動信号を極性反転させて切り替えスイッチ23の他方の入力端子に入力する。この切り替えスイッチ23は第2の遅延器8bからの切り替え制御信号によって切り替えられ、いずれか一方の入力端子より入力された光位相変調器駆動信号を選択して出力端子より出力する。この切り替えスイッチ23より出力された光位相変調器駆動信号は光位相変調器駆動回路12に送られて増幅され、光位相変調器11を駆動する。
On the other hand, the optical phase modulator drive signal branched from the clock signal input from the clock signal input terminal 5 is input to the
ここで、光源1より出力された光信号は光強度変調器2において、光強度変調器駆動回路7で増幅された光強度変調器駆動信号により、データ信号に応じた光強度変調が行われる。光位相変調器11にはこの光強度変調器2で光強度変調された光信号が入力される。光位相変調器11は、光が存在するとき(“1”のとき)と光が存在しないとき(“0”のとき)とで、切り替えスイッチ23より出力される光位相変調器駆動信号の極性が反転するように制御される。
Here, the optical signal output from the
なお、分岐回路21、インバータ回路22、および切り替えスイッチ23で形成される光位相変調器駆動信号反転手段24は上述のとおり、光強度変調器駆動信号に同期した切り替え制御信号によって、出力する光位相変調器駆動信号の極性を反転する動作を行う。この光位相変調器駆動信号反転手段24と同様の機能を単体で実現するデバイスとしてはマイクロ波位相変調器などがある。また、インバータ回路22は適当な遅延器で代用できる。
The optical phase modulator drive signal inversion means 24 formed by the
ここで、図10はこのように構成された光送信器の各部の信号波形を示す動作説明図である。図10(a)はデータ信号入力端子4より入力されるデータ信号系列の一例、図10(b)は光強度変調器2で光強度変調された光信号の波形例を示し、図10(c)は光位相変調器11に入力される光位相変調器駆動信号の波形例、図10(d)は図10(c)に示す光位相変調器駆動信号で光位相変調された光信号の、光ファイバ伝送後の波形例を示している。
Here, FIG. 10 is an operation explanatory diagram showing signal waveforms of respective parts of the optical transmitter configured as described above. FIG. 10A shows an example of a data signal sequence input from the data signal
データ信号入力端子4より、図10(a)に示すデータ信号系列が入力された場合、光強度変調器2より出力される光信号の波形は図10(b)に示すものとなる。この光強度変調器2の消光比は有限であるため、データ信号が“0”であるときにもわずかな光が残留する。光強度変調器2より図10(b)に示す波形の光信号が出力される場合、光位相変調器11には図10(c)に示す波形の光位相変調器駆動信号が入力される。光位相変調器11にて、この図10(c)に示す波形の光位相変調器駆動信号で光位相変調された光信号は、光ファイバ伝送後の波形が光ファイバの分散によって、図10(d)に示すように変化する。
When the data signal series shown in FIG. 10A is input from the data signal
ここで、データ信号が“0”であるときにわずかに残留した光信号は、データ信号が“1”であるときとは逆方向に光位相変調されるため、光ファイバの分散を介してパルス化されることはない。従って、受信側にてデータ信号の“0”を“1”と誤って判別してしまう可能性は小さなものとなる。 Here, the optical signal slightly remaining when the data signal is “0” is optically phase-modulated in the opposite direction to that when the data signal is “1”. It will not be converted. Therefore, the possibility of erroneously determining “0” of the data signal as “1” on the receiving side is small.
以上のように、この実施の形態6によれば、正相と逆相の2種類の光位相変調器駆動信号を用いて、光位相変調器に光信号が入力されているときと入力されていないときとで、異なる極性の光位相変調器駆動信号で光位相変調器の駆動を行っているので、光強度変調の消光比が有限であるときに、データ信号が“0”であっても、残留する光信号がファイバ伝送後にパルス化されて符号誤りを発生する現象を防止でき、アイ開口率を高めることができる効果が得られる。 As described above, according to the sixth embodiment, when the optical signal is input to the optical phase modulator using two types of optical phase modulator drive signals of the normal phase and the reverse phase, the optical phase modulator is input. Since the optical phase modulator is driven with the optical phase modulator drive signal of different polarity, the data signal is “0” when the extinction ratio of the light intensity modulation is finite. The phenomenon that the residual optical signal is pulsed after fiber transmission to generate a code error can be prevented, and the eye opening ratio can be increased.
また、この実施の形態6によれば、光位相変調器駆動信号反転手段を、光位相変調器駆動信号を2分岐させる分岐回路と、その一方の極性を反転させるインバータ回路と、分岐回路の出力信号の他方とインバータ回路の出力信号のうちの一方を、識別器の生成した光強度変調器駆動信号から分岐させた切り替え制御信号に応じて選択する切り替えスイッチとによって構成したので、符号誤りの防止、およびアイ開口率の向上が可能な光送信器を容易に実現できる効果がある。 Further, according to the sixth embodiment, the optical phase modulator drive signal inverting means includes a branch circuit for branching the optical phase modulator drive signal in two, an inverter circuit for inverting one of the polarities, and an output of the branch circuit Since one of the other signal and one of the output signals of the inverter circuit is constituted by a changeover switch that is selected in accordance with a changeover control signal branched from the light intensity modulator drive signal generated by the discriminator, prevention of code errors And an optical transmitter capable of improving the eye opening ratio can be easily realized.
なお、上記説明では、図1に示した実施の形態1の光送信器に適用したものを示したが、図4に示す実施の形態2の光送信器にも適用できることはいうまでもない。図11はそのような光送信器を示すブロック図であり、光位相変調器駆動信号反転手段24の切り替えスイッチ23を制御するための切り替え制御信号として、識別器6の出力する光強度変調器駆動信号を分岐させて得たものではなく、光強度変調器2から光位相変調器11に伝送される光信号を、光分波器15によって分波し、フォトダイオード16で光電変換して得られた電気信号を用いている。従って、上記実施の形態1と同様の効果を奏するとともに、光ファイバの温度による伝搬時間の変動の影響を受けない安定した動作が行える。
In addition, although what was applied to the optical transmitter of
即ち、この実施の形態6の変形例によれば、光位相変調器駆動信号反転手段を、光位相変調器駆動信号を2分岐させる分岐回路と、その一方の極性を反転させるインバータ回路と、分岐回路の出力信号の他方とインバータ回路の出力信号のうちの一方を、光分波器で分波された光強度変調器から光位相変調器に送られる光信号を、受光器で電気信号に変換した切り替え制御信号に応じて選択する切り替えスイッチとによって構成したので、安定に動作し、符号誤りの防止、およびアイ開口率の向上が可能な光送信器を容易に実現できる効果がある。 That is, according to the modification of the sixth embodiment, the optical phase modulator drive signal inverting means includes a branch circuit that divides the optical phase modulator drive signal into two branches, an inverter circuit that inverts one polarity thereof, and a branch. The optical signal sent to the optical phase modulator from the optical intensity modulator demultiplexed by the optical demultiplexer, one of the output signal of the circuit and the output signal of the inverter circuit, is converted into an electrical signal by the photoreceiver. Thus, there is an effect that it is possible to easily realize an optical transmitter that operates stably, can prevent a code error, and can improve the eye opening ratio.
実施の形態7.
図12はこの発明の実施の形態7による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図1と同一符号を付してその説明を省略する。図において、25は識別器6の出力する光強度変調器駆動信号より分岐した信号の高周波成分を除去して、第2の遅延器8bに入力する低域通過フィルタである。26は低域通過フィルタ25の出力信号と、クロック信号入力端子5に入力されたクロック信号より分岐されて、第1の遅延器8aで遅延させた信号とを加算して、光位相変調器駆動信号を生成する加算器である。なお、この加算器26としては、各種アナログ加算器、合波器を用いることができる。
FIG. 12 is a block diagram showing an optical transmitter according to
次に動作について説明する。
データ信号入力端子4とクロック信号入力端子5から入力されたデータ信号およびクロック信号を、識別器6に入力して光強度変調器駆動信号を生成する。この光強度変調器駆動信号は光強度変調器駆動回路7によって増幅され、光強度変調器2に入力される。なお、この識別器6より出力された光強度変調器駆動信号は、分岐されて低域通過フィルタ25にも入力される。この低域通過フィルタ25で高周波成分が除去された信号は第2の遅延器8bに入力されて遅延が与えられる。
Next, the operation will be described.
The data signal and clock signal input from the data signal
一方、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号から分岐された信号は、第1の遅延器8aに入力されて遅延が与えられる。第1の遅延器8aより出力される信号は加算器26の一方の入力端子に、第2の遅延器8bより出力される信号は加算器26の他方の入力端子にそれぞれ入力される。この加算器26の2つの入力端子に入力される信号は必要に応じてレベル調整される。この信号レベルの調整には減衰器や増幅器を用いればよい。
On the other hand, a signal branched from the clock signal input from the clock signal input terminal 5 is input to the
ここで、図13はこのように構成された光送信器の各部の信号波形を示す動作説明図である。図13(a)はデータ信号入力端子4より入力されるデータ信号系列の一例、図13(b)は光強度変調器2で光強度変調された光信号の波形例を示し、図13(c)は第2の遅延器8bから加算器26に入力される信号の波形例、図13(d)は第2の遅延器8bから加算器26に入力される信号の波形例、図13(e)は加算器26から出力される光位相変調器駆動信号の波形例、図13(f)は図13(e)に示す光位相変調器駆動信号で位相変調された光信号の、光ファイバ伝送後の波形例を示している。
Here, FIG. 13 is an operation explanatory view showing signal waveforms of respective parts of the optical transmitter configured as described above. FIG. 13A shows an example of a data signal sequence input from the data signal
データ信号入力端子4より、図13(a)に示すデータ信号系列が入力された場合、光強度変調器2より出力される光信号の波形は図13(b)に示すものとなる。そのとき識別器6から出力される光強度変調器駆動信号から分岐した信号は、低域通過フィルタ25で帯域制限され、第2の遅延器8bで遅延されて図13(c)に示す波形の信号となり、加算器26の入力端子の一方に入力される。また、クロック信号より分岐された信号は図13(d)に示す波形の信号となって加算器26の入力端子の他方に入力される。なお、ここでは、第2の遅延器8bより入力される信号の振幅が、第1の遅延器8aより入力される信号の振幅よりも大きいものとする。
When the data signal series shown in FIG. 13A is input from the data signal
第2の遅延器8bより加算器26に入力される信号は、図13(c)に示すようにデータ信号が“1”のときは上に凸であるが、第1の遅延器8aより加算器26に入力される信号は、図13(d)に示すようにデータ信号が“1”のときは下に凸となっている。従って、それらを加算した加算器26より出力される信号の波形は図13(e)に示すとおりとなる。この図13(e)に示す波形は、図10(c)に示した波形と類似しており、この図13(e)に示す波形の光位相変調器駆動信号で光位相変調された光信号が、光ファイバを伝送した後の波形は、図13(f)に示すとおり、受信側でデータ信号の“0”を“1”と誤って判別してしまう可能性が小さな波形となる。
The signal input to the
ここで、一般に加算器26は、図9に示した実施の形態6における切り替えスイッチ23よりも動作帯域が広いものを入手しやすい。そのため、この実施の形態7による光送信器はより実現が容易であるという利点がある。
Here, in general, it is easy to obtain the
以上のように、この実施の形態7によれば、光位相変調器駆動信号として、光強度変調器駆動信号とクロック信号とを加算して、光位相変調器に光信号が入力されているときと入力されていないときとで、その極性が反転する信号を用いているので、光強度変調の消光比が有限であるときに、データ信号が“0”であっても、残留する光信号がファイバ伝送後にパルス化されて符号誤りを発生する現象を防止でき、アイ開口率を高めることができる光送信器を、より容易に実現できるという効果が得られる。 As described above, according to the seventh embodiment, when an optical signal is input to the optical phase modulator by adding the optical intensity modulator driving signal and the clock signal as the optical phase modulator driving signal. Therefore, when the extinction ratio of the light intensity modulation is finite, even if the data signal is “0”, the remaining optical signal is An effect is obtained that it is possible to more easily realize an optical transmitter that can prevent a phenomenon that a code error is generated by being pulsed after fiber transmission and can increase an eye opening ratio.
実施の形態8.
図14はこの発明の実施の形態8による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図1と同一符号を付してその説明を省略する。図において、27は識別器6の出力する光強度変調器駆動信号をリターン・ツー・ゼロ符号に変換するリターン・ツー・ゼロ変換回路であり、28はこのリターン・ツー・ゼロ変換回路27を構成しているアンドゲートである。このように、この実施の形態8は、リターン・ツー・ゼロ変換回路27でノンリターン・ツー・ゼロ符号からリターン・ツー・ゼロ符号に変換した光強度変調器駆動信号を用いて、光強度変調器2の駆動およびスイッチ13の制御を行っている点で、上記実施の形態1とは異なっている。
FIG. 14 is a block diagram showing an optical transmitter according to the eighth embodiment of the present invention. The same reference numerals are assigned to the corresponding parts, and the description thereof is omitted. In the figure,
次に動作について説明する。
データ信号入力端子4とクロック信号入力端子5から入力されたデータ信号およびクロック信号を、識別器6に入力して光強度変調器駆動信号を生成する。ここで、この識別器6より出力される光強度変調器駆動信号はノンリターン・ツー・ゼロ符号である。このノンリターン・ツー・ゼロ符号による光強度変調器駆動信号はリターン・ツー・ゼロ変換回路27に入力され、それを構成しているアンドゲート28において、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号との論理積がとられ、リターン・ツー・ゼロ符号に変換される。このリターン・ツー・ゼロ符号による光強度変調器駆動信号は、光強度変調器駆動回路7によって増幅され、光強度変調器2に入力される。従って、この光強度変調器2からはリターン・ツー・ゼロ形式で光強度変調された光信号が光位相変調器11に出力される。
Next, the operation will be described.
The data signal and clock signal input from the data signal
なお、このリターン・ツー・ゼロ変換回路27にてリターン・ツー・ゼロ符号に変換された光強度変調器駆動信号は、分岐されて第2の遅延器8bにも入力され、この第2の遅延器8bで遅延が与えられて、スイッチ制御信号としてスイッチ13に送られる。一方、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号は第1の遅延器8aを経て、光位相変調器駆動信号としてスイッチ13に入力される。スイッチ13は第2の遅延器8bより出力されるスイッチ制御信号にてそのオン・オフが制御され、光位相変調器11に光信号が入力されているときにのみ、第1の遅延器8aより出力される光位相変調器駆動信号を光位相変調器駆動回路12に入力する。
The light intensity modulator drive signal converted into the return-to-zero code by the return-to-zero
なお、上記説明では、リターン・ツー・ゼロ変換回路27として、アンドゲート28を用いたものを示したが、このリターン・ツー・ゼロ変換回路27はこれにのみ限定されるものではなく、例えばミキサなどを用いて実現することも可能である。また、リターン・ツー・ゼロ変調された光信号を得る方法としては、クロック信号によって駆動される第2の光強度変調器を用いることもできる。
In the above description, the return-to-zero
以上のように、この実施の形態8によれば、光強度変調器駆動信号として、ノンリターン・ツー・ゼロ符号による識別器の出力信号をリターン・ツー・ゼロ符号に変換した信号を用いているので、光強度変調器によってリターン・ツー・ゼロ形式で光強度変調された光信号が光位相変調器に入力され、光位相変調器に光信号が入力されているときにのみ光位相変調器は動作するため、光位相変調器駆動回路の消費電力を節約することができ、光強度変調の消光比が有限であるときにデータ“0”時に残留する光信号がファイバ伝送後にパルス化されて符号誤りとなる現象を発生させないことが可能となるばかりか、リターン・ツー・ゼロ変調された光信号を用いることは、一般に隣接パルスとの符号間干渉が小さくなることなどの利点があり、リターン・ツー・ゼロ変調された光信号に位相変調を併用することは、受信端でのアイ開口率が改善できるなどの効果が得られる。 As described above, according to the eighth embodiment, a signal obtained by converting the output signal of the discriminator based on the non-return-to-zero code into the return-to-zero code is used as the light intensity modulator driving signal. Therefore, the optical phase modulator can be used only when the optical signal modulated in the return-to-zero format by the optical intensity modulator is input to the optical phase modulator and the optical signal is input to the optical phase modulator. Therefore, the power consumption of the optical phase modulator driving circuit can be saved, and when the extinction ratio of the optical intensity modulation is finite, the optical signal remaining at the time of data “0” is pulsed after the fiber transmission and encoded. Not only is it possible to prevent the occurrence of erroneous phenomena, but the use of return-to-zero modulated optical signals generally has advantages such as reduced intersymbol interference with adjacent pulses. Be used in combination the phase modulation in the return-to-zero modulated optical signal, effects such as eye opening ratio at the receiving end can be improved is obtained.
なお、上記説明では、実施の形態1に示した光送信器において、識別器6がノンリターン・ツー・ゼロ符号で出力する光強度変調器駆動信号を、リターン・ツー・ゼロ符号に変換する場合について示したが、実施の形態2から実施の形態7に示した光送信器に適用することも可能であり、上記実施の形態1による光送信器に適用した説明の場合と同様の効果を奏する。
In the above description, in the optical transmitter shown in the first embodiment, the optical intensity modulator driving signal output by the
実施の形態9.
図15はこの発明の実施の形態9による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図14と同一符号を付してその説明を省略する。図において、8dはクロック信号入力端子5より入力されたクロック信号より分岐させた信号に遅延を与える遅延器であり、29はこの遅延器8dにて遅延されたクロック信号の周波数を逓倍し、それを光位相変調器駆動回路12に入力する周波数逓倍器である。なお、この周波数逓倍器29としては、例えばダイオードを用いたダブラ等を用いることができる。このように、この実施の形態9は、周波数を逓倍したクロック信号を、光位相変調器駆動信号として用いている点で、上記実施の形態8とは異なっている。
FIG. 15 is a block diagram showing an optical transmitter according to the ninth embodiment of the present invention. The same reference numerals are assigned to the corresponding parts, and description thereof is omitted. In the figure, 8d is a delay device that gives a delay to the signal branched from the clock signal input from the clock
次に動作について説明する。
データ信号入力端子4とクロック信号入力端子5から入力されたデータ信号およびクロック信号を、識別器6に入力して光強度変調器駆動信号を生成する。この識別器6より出力される光強度変調器駆動信号はノンリターン・ツー・ゼロ符号である。このノンリターン・ツー・ゼロ符号による光強度変調器駆動信号はリターン・ツー・ゼロ変換回路27に入力されてリターン・ツー・ゼロ符号に変換される。このリターン・ツー・ゼロ符号による光強度変調器駆動信号は、光強度変調器駆動回路7によって増幅されて光強度変調器2に入力され、この光強度変調器2からは、リターン・ツー・ゼロ形式で光強度変調された光信号が光位相変調器11に出力される。
Next, the operation will be described.
The data signal and clock signal input from the data signal
一方、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号は分岐され、遅延器8dを経て周波数逓倍器29に入力される。周波数逓倍器29ではこのクロック信号の周波数が逓倍され、光位相変調器駆動信号として光位相変調器駆動回路12に送られる。光位相変調器駆動回路12は入力された光位相変調器駆動信号を増幅して光位相変調器11に送り、それを駆動する。
On the other hand, the clock signal input from the clock signal input terminal 5 is branched and input to the
ここで、図16はこのように構成された光送信器の各部の信号波形を示す動作説明図である。図16(a)はデータ信号入力端子4より入力されるデータ信号系列の一例、図16(b)は光強度変調器2で光強度変調された光信号の波形例を示しており、図16(c)は光位相変調器駆動回路12から光位相変調器11に出力される光位相変調器駆動信号の波形例、図16(d)は図16(c)に示す光位相変調器駆動信号によって位相変調された光信号の、光ファイバ伝送後の波形例を示している。
Here, FIG. 16 is an operation explanatory diagram showing signal waveforms of respective parts of the optical transmitter configured as described above. 16A shows an example of a data signal sequence input from the data signal
データ信号入力端子4より、図16(a)に示すデータ信号系列が入力された場合、リターン・ツー・ゼロ形式で光強度変調を行う光強度変調器2より出力される光信号の波形は図16(b)に示すものとなる。一方、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号は遅延器8dを介して周波数逓倍器29に送られ、その周波数が逓倍される。この周波数逓倍器29からはデータ系列の2倍の周期の正弦波が光位相変調器駆動回路12に入力される。光位相変調器駆動回路12はそれを増幅して、図16(c)に示す光位相変調器駆動信号として光位相変調器11に送り、それを駆動する。
When the data signal sequence shown in FIG. 16A is input from the data signal
従来の光送信器について図26を用いて説明した原理により、図16(b)に示す光強度変調器2の出力信号はパルス圧縮され、光ファイバ伝送後には図16(d)に示すように、よりアイが開口した受信に有利な波形となる。ここでパルス圧縮の程度は、光位相変調に起因する周波数変調の周波数偏移量と光ファイバの分散によって決定される。周波数偏移量は同一位相変調度であれば光位相変調信号の周波数に比例する。このため、光位相変調器11を駆動する光位相変調器駆動信号の周波数を倍にすると、パルス圧縮効果を得るために必要な光位相変調器駆動信号の振幅は半分にすることが可能となり、消費電力を低減することができる。
With the principle described with reference to FIG. 26 for the conventional optical transmitter, the output signal of the
なお、光位相変調器駆動信号の周波数をデータ変調周波数の2倍にするためには、光強度変調されたパルスのデューティを1/2以下とすることが、また、光位相変調器駆動信号の周波数をデータ変調周波数の3倍にするためには、光強度変調されたパルスのデューティを1/3以下とすることが望ましい。 In order to make the frequency of the optical phase modulator drive signal twice the data modulation frequency, the duty of the light intensity modulated pulse should be ½ or less, and the optical phase modulator drive signal In order to make the frequency three times the data modulation frequency, it is desirable to set the duty of the light intensity modulated pulse to 1/3 or less.
また、光位相変調器11へ光強度変調器2で光強度変調された光信号が入力されていないときに、上記実施の形態8と同様に、光位相変調器駆動回路12に入力される信号をオフするスイッチ13を設けることは、伝送特性の改善、消費電力の低減にさらに有利となる。その場合、上記各実施の形態に示したように、スイッチ13の制御は、識別器6の出力信号、あるいは光位相変調器11に入力される光信号をフォトダイオード16などによる受光器で光電変換した信号などを用いることができる。
Further, when the optical signal modulated by the
以上のように、この実施の形態9によれば、光強度変調器によってリターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調された光信号を光位相変調器に入力し、その光位相変調器を駆動する光位相変調器駆動信号として、クロック信号を逓倍した信号を用いているので、必要なパルス圧縮効果を得るための光位相変調器駆動信号の振幅を小さくすることが可能となり、光位相変調器駆動回路の消費電力を節約することができるという効果が得られる。 As described above, according to the ninth embodiment, the optical signal modulated with the return-to-zero code by the optical intensity modulator is input to the optical phase modulator, and the optical phase modulator is driven. As the optical phase modulator drive signal, a signal obtained by multiplying the clock signal is used, so the amplitude of the optical phase modulator drive signal to obtain the required pulse compression effect can be reduced, and the optical phase modulator drive The effect that the power consumption of the circuit can be saved is obtained.
即ち、この実施の形態9によれば、リターン・ツー・ゼロ符号にて光強度変調された光信号が入力される光位相変調器を駆動する光位相変調器駆動信号として、周波数逓倍器でクロック信号の周波数を逓倍した信号を用いるように構成したので、光位相変調器駆動信号はその周波数を高くすればその振幅は小さくすることができるため、光位相変調器駆動回路の消費電力を節約できる効果がある。 That is, according to the ninth embodiment, an optical phase modulator drive signal for driving an optical phase modulator to which an optical signal modulated with a return-to-zero code is input is clocked by a frequency multiplier. Since it is configured to use a signal obtained by multiplying the frequency of the signal, the amplitude of the optical phase modulator drive signal can be reduced if the frequency is increased, so that the power consumption of the optical phase modulator drive circuit can be saved. effective.
実施の形態10.
図17はこの発明の実施の形態10による光送信器を示すブロック図であり、各部分には図12および図14の相当部分と同一符号を付してその説明を省略する。この実施の形態10と図12に示した実施の形態7との相違は、低域通過フィルタ25を除去し、識別器6の出力信号をリターン・ツー・ゼロ変換回路27によってリターン・ツー・ゼロ符号に変換したことにある。
FIG. 17 is a block diagram showing an optical transmitter according to the tenth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 12 and 14 denote the same parts, and a description thereof will be omitted. The difference between the tenth embodiment and the seventh embodiment shown in FIG. 12 is that the low-
次に動作について説明する。
識別器6で生成された光強度変調器駆動信号はリターン・ツー・ゼロ変換回路27において、ノンリターン・ツー・ゼロ符号からリターン・ツー・ゼロ符号に変換されて光強度変調器駆動回路7に送られる。光強度変調器駆動回路7ではそれを増幅して光強度変調器2に入力する。従って、光強度変調器2より光位相変調器11に送られる光信号はリターン・ツー・ゼロ形式で光強度変調される。
Next, the operation will be described.
The light intensity modulator drive signal generated by the
一方、このリターン・ツー・ゼロ変換回路27の出力信号より分岐された信号と、クロック信号入力端子5に入力されたクロック信号より分岐された信号は、第2の遅延器8bおよび第1の遅延器8aにて遅延が与えられて位相制御が行われ、加算器26に入力される。なお、この加算器26に入力される信号の信号レベルは、必要に応じて減衰器や増幅器を用いて最適化される。これら両信号は加算器26にて加算され、その結果、加算器26からは図13(e)に示す波形の光位相変調器駆動信号が光位相変調器駆動回路12に入力される。従って、ノンリターン・ツー・ゼロ符号を用いる場合のように、データ信号の“1”連続時に符号間干渉が生じることがない。
On the other hand, the signal branched from the output signal of the return-to-zero
以上のように、この実施の形態10によれば、リターン・ツー・ゼロ変換回路27で変換された信号とクロック信号を加算した光位相変調器駆動信号で光位相変調器を駆動しているので、ノンリターン・ツー・ゼロ符号を用いる場合のように、データ信号の“1”連続時に符号間干渉が生じることがなくなり、より効果的に伝送特性を高めることができるという効果が得られる。
As described above, according to the tenth embodiment, the optical phase modulator is driven by the optical phase modulator driving signal obtained by adding the signal converted by the return-to-zero
実施の形態11.
図18はこの発明の実施の形態11による光送信器を示すブロック図であり、各部分には図15および図17の相当部分と同一符号を付してその説明を省略する。この実施の形態11は、第1の遅延器8aで遅延されたクロック信号をそのまま加算器26に入力するのではなく、周波数逓倍器29で周波数の逓倍を行った後、加算器26に入力している点で、図17に示した実施の形態10の場合とは相違している。
18 is a block diagram showing an optical transmitter according to an eleventh embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 15 and 17 denote the same parts, and a description thereof will be omitted. In the eleventh embodiment, the clock signal delayed by the
次に動作について説明する。
光強度変調器駆動回路7はリターン・ツー・ゼロ変換回路27がリターン・ツー・ゼロ符号に変換した光強度変調器駆動信号を増幅して光強度変調器2に入力する。従って、光強度変調器2より光位相変調器11に送られる光信号はリターン・ツー・ゼロ形式で光強度変調される。また、このリターン・ツー・ゼロ変換回路27の出力信号は分岐されて第2の遅延器8bに送られ、遅延が与えられて位相調整が行われた後、加算器26に入力される。一方、クロック信号入力端子5に入力されたクロック信号も分岐されて第1の遅延器8aで遅延されて位相調整が行われた後、周波数逓倍器29に入力される。クロック信号はこの周波数逓倍器29で周波数が逓倍され後、加算器26に入力される。この加算器26に入力される各信号の信号レベルは、必要に応じて減衰器や増幅器を用いて最適化される。これら両信号は加算器26にて加算され光位相変調器駆動信号として光位相変調器駆動回路12に入力され、この光位相変調器駆動回路12で増幅されて光位相変調器11を駆動する。
Next, the operation will be described.
The light intensity
以上のように、この実施の形態11によれば、周波数逓倍器29として周波数ダブラを用いた場合、図15に示した実施の形態9と同様の理由により、光位相変調器駆動回路12の出力振幅を半減しても図17に示した実施の形態10の場合と同一の周波数偏移量を印加することができるため、実施の形態10と同様の伝送特性を得ることができ、また、光位相変調器駆動回路12の出力レベルを低減できるため、消費電力を削減することも可能になるなどの効果が得られる。
As described above, according to the eleventh embodiment, when a frequency doubler is used as the
実施の形態12.
図19はこの発明の実施の形態12による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図14と同一符号を付してその説明を省略する。図において、3は光送信器出力端子10より出力される光信号の偏波状態を、平均的にランダムとするための偏波スクランブラであり、9は第1の遅延器8aで遅延が与えられた信号を増幅し、それを偏波スクランブラ駆動信号として偏波スクランブラ3に入力し、その駆動を行う偏波スクランブラ駆動回路である。このように、この実施の形態12は、光位相変調器11として偏波スクランブラ3を用い、それに伴って光位相変調器駆動回路12を偏波スクランブラ駆動回路9で代替し、クロック信号より分岐させて遅延させた信号を偏波スクランブラ駆動信号として用いている点で、上記実施の形態8とは異なっている。
FIG. 19 is a block diagram showing an optical transmitter according to the twelfth embodiment of the present invention. The same reference numerals are assigned to the corresponding parts, and the description thereof is omitted. In the figure, 3 is a polarization scrambler for making the polarization state of the optical signal output from the optical
次に動作について説明する。
識別器6は、データ信号入力端子4とクロック信号入力端子5から入力されたデータ信号およびクロック信号より、ノンリターン・ツー・ゼロ符号による光強度変調器駆動信号を生成する。この光強度変調器駆動信号はリターン・ツー・ゼロ変換回路27に入力されてノンリターン・ツー・ゼロ符号からリターン・ツー・ゼロ符号に変換される。このリターン・ツー・ゼロ符号による光強度変調器駆動信号は、光強度変調器駆動回路7で増幅されて光強度変調器2に入力され、光強度変調器2からはリターン・ツー・ゼロ形式で光強度変調された光信号が偏波スクランブラ3に出力される。なお、このリターン・ツー・ゼロ変換回路27より出力されたリターン・ツー・ゼロ形式の光強度変調器駆動信号より分岐された信号は、第2の遅延器8bにも入力されて遅延が与えられ、スイッチ13にスイッチ制御信号として送られる。
Next, the operation will be described.
The
一方、クロック信号入力端子5より入力されたクロック信号より分岐された信号は、第1の遅延器8aを経て遅延が与えられ、偏波スクランブラ駆動信号としてスイッチ13に入力される。スイッチ13は第2の遅延器8bより出力されるスイッチ制御信号にてそのオン・オフが制御され、偏波スクランブラ3に光信号が入力されているときにのみ、第1の遅延器8aより出力される偏波スクランブラ駆動信号を偏波スクランブラ駆動回路9に入力する。偏波スクランブラ駆動回路9からの偏波スクランブラ駆動信号で駆動された偏波スクランブラ3は、光送信器出力端子10より出力される光信号の偏波状態を、平均的にランダムなものとする。この偏波スクランブラ3によって、伝送路に用いられる光増幅器中の偏波ホールバーニングや伝送路の偏波依存性損失により光S/N比が劣化もしくは変動する効果を抑圧することができる。
On the other hand, the signal branched from the clock signal input from the clock signal input terminal 5 is delayed through the
ここで、偏波スクランブラ3としては一般に、リチウムナイオベイト光位相変調器が用いられ、これには偏光変調と同時に位相変調が発生する特徴があることは、図25で説明したとおりである。したがって、データ信号が“0”であるときに、受信側で“1”と誤って判別してしまう現象を、この図19に示した実施の形態12における光送信器でも、図14に示した実施の形態8の場合と同様に回避することができ、また同様に消費電力を削減することができる。
Here, as the
すなわち、この発明の上記すべての実施の形態において、光位相変調器11をこの偏波スクランブラ3に置換することができる。これは偏波スクランブラ3が一種の光位相変調器であるためである。
That is, in all the above embodiments of the present invention, the
なお、図19に示した実施の形態12の光送信器では、達成できる偏光度に若干の問題を生じることがある。以下、図20を用いて、この図19の光送信器における偏波スクランブラ動作を説明する。ここで、図20(a)はリターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調が行われ光信号を偏波スクランブルした場合の、偏波スクランブラ3より出力される光信号の偏波状態の軌跡例を示しており、図20(b)はそのとき偏波スクランブラ3に与えられる偏波スクランブラ駆動信号の波形例、図20(c)はそのとき光強度変調器2より偏波スクランブラ3に入力されるリターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調された光信号の波形例を示している。
Note that the optical transmitter of the twelfth embodiment shown in FIG. 19 may cause a slight problem in the degree of polarization that can be achieved. Hereinafter, the polarization scrambler operation in the optical transmitter of FIG. 19 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 20A shows an example of the trajectory of the polarization state of the optical signal output from the
ここで、ノンリターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調された光信号、あるいは光強度変調されていない光信号を偏波スクランブラ3に入力した場合に出力される光信号の偏波状態が、ポアンカレ球上の大円上に軌跡を描くことは図25で説明したとおりである。図20(c)に示すように偏波スクランブラ3に入力される光信号がリターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調されており、偏波スクランブラ駆動回路9が出力する、偏波スクランブラ3を駆動するための偏波スクランブラ駆動信号の位相が図20(b)のとおりであるとすると、そのきに偏波スクランブラ3より出力される光信号の偏波状態の軌跡は図20(a)に示すものとなる。図示のように、光信号振幅が弱いときの偏波状態はポアンカレ球内部にプロットされる。
Here, the polarization state of the optical signal output when an optical signal that has been optical intensity modulated with a non-return-to-zero code or an optical signal that has not been optical intensity modulated is input to the
図25で説明したように、偏光度がゼロとなるためにはポアンカレ球上で、
(A)一定時間内にL側半球に存在する確率とR側半球に存在する確率が等しいこと
(B)一定時間内にQ側半球に存在する確率とP側半球に存在する確率が等しいこと
(C)一定時間内にH側半球に存在する確率とV側半球に存在する確率が等しいこと
の3つの条件を満たす必要がある。
As explained in FIG. 25, in order for the degree of polarization to become zero, on the Poincare sphere,
(A) The probability of existing in the L hemisphere and the probability of existing in the R hemisphere within a certain time are equal (B) The probability of existing in the Q hemisphere and the probability of existing in the P hemisphere within a certain time (C) It is necessary to satisfy the three conditions that the probability of existing in the H-side hemisphere and the probability of existing in the V-side hemisphere are equal within a certain time.
この場合、図20(a)に示すように、偏波状態はR側半球に軌跡を描かないため、上記条件(A)を満たし得ない。このように、リターン・ツー・ゼロ符号での光強度変調を用いている、この実施の形態12の光送信器では偏光度をゼロにできない場合がある。達成できる偏光度は光強度変調波形と偏波スクランブラ駆動波形の位相関係に依存する。 In this case, as shown in FIG. 20A, the polarization state does not draw a trajectory in the R-side hemisphere, and thus the condition (A) cannot be satisfied. As described above, in the optical transmitter according to the twelfth embodiment using the light intensity modulation with the return-to-zero code, the degree of polarization may not be zero. The degree of polarization that can be achieved depends on the phase relationship between the light intensity modulation waveform and the polarization scrambler driving waveform.
このように、この実施の形態12による図19に示した構成の光送信器では偏光度をゼロとできない場合があるが、偏波スクランブラ3を使用しない場合に比べて十分に小さな偏光度を達成できるために、多くの場合には深刻な問題とはならない。
As described above, in the optical transmitter configured as shown in FIG. 19 according to the twelfth embodiment, the degree of polarization may not be zero. However, the degree of polarization is sufficiently small as compared with the case where the
以上のように、この実施の形態12によれば、偏波スクランブラによって光位相変調器を代替しているので、偏波スクランブラを使用しない場合に比べて出力光信号の偏光度を十分に小さくすることができる効果が得られる。 As described above, according to the twelfth embodiment, since the optical phase modulator is replaced by the polarization scrambler, the degree of polarization of the output optical signal is sufficiently increased as compared with the case where the polarization scrambler is not used. The effect which can be made small is acquired.
なお、上記説明では、図14に示した実施の形態8の光位相変調器11として偏波スクランブラ3を用いたものを示したが、その他の、実施の形態1から実施の形態7および実施の形態9から実施の形態11における光位相変調器11に偏波スクランブラ3を用いてもよく、上記実施の形態8に適用した場合と同様の効果を奏する。
In the above description, the
実施の形態13.
図21はこの発明の実施の形態13による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図19と同一符号を付してその説明を省略する。図において、30は偏波スクランブラ3より出力される光信号の偏波状態を90度回転させるλ/4板である。31はこのλ/4板30より入力される光信号の偏波状態を駆動信号に応じて回転させるファラデーローテータであり、例えば光磁気光学効果を用いたデバイス等を使用することができる。32はこのファラデーローテータ31を駆動するファラデーローテータ駆動回路で、アンプを用いて構成されている。33は所定の周波数で発振して出力をファラデーローテータ駆動回路に供給する発振器である。
FIG. 21 is a block diagram showing an optical transmitter according to the thirteenth embodiment of the present invention. Corresponding portions are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 19, and description thereof is omitted. In the figure,
このように、この実施の形態13は、偏波スクランブラ3と光送信器出力端子10の間に、λ/4板30、ファラデーローテータ31、ファラデーローテータ駆動回路32、および発振器33を追加した点で、上記実施の形態12とは相違している。
As described above, in the thirteenth embodiment, the λ / 4
前述のように、図19に示した実施の形態12の光送信器では、リターン・ツー・ゼロ符号を用いると、図20(b)に示す偏波スクランブラ駆動信号と図20(c)に示す光強度変調波形の位相関係によっては、偏光度をゼロとすることができない場合がある。図21に示す構成のこの実施の形態13は、そのような問題を解決する方法を示している。 As described above, in the optical transmitter of the twelfth embodiment shown in FIG. 19, when the return-to-zero code is used, the polarization scrambler driving signal shown in FIG. 20B and the optical transmitter shown in FIG. Depending on the phase relationship of the light intensity modulation waveform shown, the degree of polarization may not be zero. The thirteenth embodiment having the configuration shown in FIG. 21 shows a method for solving such a problem.
以下、図22を用いて、この図21に示した光送信器の動作を説明する。ここで、図22(a)は偏波スクランブラ3より出力されるリターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調が行われ光信号の偏波状態の軌跡例を示しており、図22(b)はλ/4板30より出力されるリターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調が行われ光信号の偏波状態の軌跡例、およびファラデーローテータ31による偏波回転の様子を示している。
The operation of the optical transmitter shown in FIG. 21 will be described below with reference to FIG. Here, FIG. 22A shows an example of the locus of the polarization state of the optical signal after optical intensity modulation is performed with the return-to-zero code output from the
偏波スクランブラ3より出力される光信号の偏波状態は図22(a)に示すとおりであり、これは図20(a)に示した実施の形態12における偏波スクランブラ3の出力と同じである。この偏波スクランブラ3より出力されるリターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調が行われ光信号は、λ/4板30に入力されてその偏波状態が図22(b)に示すように90度回転する。この図22(b)では一定時間内にL側半球に存在する確率とR側半球に存在する確率が等しくなるように、λ/4板30の主軸方向を設定する。
The polarization state of the optical signal output from the
ここで、ファラデーローテータ31は、発振器33で発振されてファラデーローテータ駆動回路32で増幅された駆動信号に応じて、偏波状態をポアンカレ球上で赤道に平行に回転するという性質がある。従って、ファラデーローテータ31を出力される光信号の偏波状態は図22(b)に矢印で示すように回転する。このとき、ポアンカレ球上で前述の(A)、(B)、(C)の3つの条件が満足され、リターン・ツー・ゼロ符号を採用した場合でも、偏光度はゼロとなる。
Here, the
以上のように、この実施の形態13によれば、所定の周波数で発振する信号を出力する発振器と、発振器の出力信号に基づき、偏光度を小さくするよう偏波状態を回転させるための、所定の周波数で発振する駆動信号を出力するファラデーローテータ駆動回路と、光位相変調器の出力に接続されて、入力される光信号の偏波状態を駆動信号に従って回転させるファラデーローテータとを設けたので、リターン・ツー・ゼロ符号で光強度変調された光信号に対しても、偏光度をゼロとすることができるという効果が得られる。
As described above, according to the thirteenth embodiment, an oscillator that outputs a signal that oscillates at a predetermined frequency, and a predetermined state for rotating the polarization state to reduce the degree of polarization based on the output signal of the oscillator. Since a Faraday rotator driving circuit that outputs a drive signal that oscillates at a frequency of Faraday and a Faraday rotator that is connected to the output of the optical phase modulator and rotates the polarization state of the input optical signal according to the drive signal , The effect that the degree of polarization can be made zero can be obtained even for an optical signal whose light intensity is modulated with a return-to-zero code.
なお、上記説明では、実施の形態12による光送信器に適用した場合について示したが、この実施の形態12以外の実施の形態1から実施の形態11のいずれの場合についても、その位相変調器(偏波スクランブラ3)の出力信号を、これらλ/4板およびファラデーローテータを介して出力するようにすることが可能であり、それらいずれの場合においても上記実施の形態12に適用した場合と同様の効果を奏する。 In the above description, the case where the optical transmitter according to the twelfth embodiment is applied has been described. However, in any of the first to eleventh embodiments other than the twelfth embodiment, the phase modulator is used. It is possible to output the output signal of the (polarization scrambler 3) via the λ / 4 plate and the Faraday rotator, and in either case, the case where the present invention is applied to the twelfth embodiment. The same effect is produced.
実施の形態14.
図23はこの発明の実施の形態14による光送信器を示すブロック図であり、相当部分には図1および図19と同一符号を付してその説明を省略する。図において、8eは図19に示した第1の遅延器8aに相当する第3の遅延器、8fは図19に示した第2の遅延器8bに相当する第4の遅延器であり、13aは図1に示したスイッチ13に相当する第1のスイッチ、13bは図1に示したスイッチ13に相当する第2のスイッチである。この実施の形態14と実施の形態1との相違は、偏波スクランブラ3、偏波スクランブラ駆動回路9、第3の遅延器8e、第4の遅延器8f、および第2のスイッチ13bを追加した点にある。また、第1の遅延器8a及び第3の遅延器8eは、クロック信号を入力し、略正弦波でかつ光強度変調器駆動信号における一つのデータ信号の区間で極性が一周期反転する波形の信号を、その波形のピークが、2つの光位相変調器にそれぞれ入力される光信号における一つのデータ信号に対応した区間の略中央に位置するよう遅延させた光位相変調器駆動信号を出力する光位相変調器駆動信号用遅延器を構成し、第2の遅延器8b及び第4の遅延器8fは、光強度変調器駆動信号を入力し、2つの光位相変調器にそれぞれ光強度変調器駆動信号のオン状態に対応した光信号が入力される区間にのみオンとなるよう、記光強度変調器駆動信号を遅延させたスイッチ制御信号を出力するスイッチ制御信号用遅延器を構成している。
FIG. 23 is a block diagram showing an optical transmitter according to the fourteenth embodiment of the present invention. Corresponding portions are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1 and 19, and description thereof is omitted. In the figure, 8e is a third delay device corresponding to the
次に動作について説明する。
ここで、光位相変調器11が、第1のスイッチ13aでオン・オフされて光位相変調器駆動回路12で増幅された光位相変調器駆動信号によって駆動され、光信号を出力するまでの動作は実施の形態1の場合と同様である。この光位相変調器11からの光信号が入力される偏波スクランブラ3は、光送信器出力端子10より出力される光信号の偏光度を小さくする効果に加えて、光位相変調器11と同様なパルス圧縮の効果を実現する。
Next, the operation will be described.
Here, the operation until the
この偏波スクランブラ3は、クロック信号より分岐された信号を第3の遅延器8eで遅延させた後、第2のスイッチ13bでオン・オフして偏波スクランブラ駆動回路9で増幅した偏波スクランブラ駆動信号で駆動されている。この第2のスイッチ13bのオン・オフは、識別器6の生成した光強度変調器駆動信号より分岐して第2の遅延器8bで遅延されたスイッチ制御信号によって第1のスイッチ13aをオン・オフするように、識別器6の生成した光強度変調器駆動信号より分岐して第4の遅延器8fで遅延されたスイッチ制御信号によって制御される。
The
このように、この実施の形態14によれば、複数の光位相変調器を用いているので、受信端での波形をより精密に制御することができ、また、複数の光位相変調器の1つに偏波スクランブラを使用しているので、出力光信号の偏光度を小さくすることができるなどの効果が得られる。 Thus, according to the fourteenth embodiment, since a plurality of optical phase modulators are used, the waveform at the receiving end can be controlled more precisely, and one of the plurality of optical phase modulators can be controlled. In addition, since the polarization scrambler is used, the effect that the degree of polarization of the output optical signal can be reduced can be obtained.
1 光源、2 光強度変調器、3 偏波スクランブラ、4 データ信号入力端子、5 クロック信号入力端子、6 識別器、8a 第1の遅延器、8b 第2の遅延器、8c,8d 遅延器、8e 第3の遅延器、8f 第4の遅延器、11 光位相変調器、13 スイッチ、13a 第1のスイッチ、13b 第2のスイッチ、14 光増幅器、15 光分波器、16 フォトダイオード(受光器)、18 クロック抽出回路、20 低域通過フィルタ(光位相変調器駆動信号生成回路)、21 分岐回路、22 インバータ回路、23 切り替えスイッチ、24 光位相変調器駆動信号反転手段、26 加算器、27 リターン・ツー・ゼロ変換回路、29 周波数逓倍器、30 λ/4板、31 ファラデーローテータ、32 ファラデーローテータ駆動回路。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
クロック信号に同期してデータ信号のオン・オフ状態に対応した信号を光強度変調器駆動信号として出力する識別器と、
前記光源より出力された光信号を、前記光強度変調器駆動信号に基づいて光強度変調する光強度変調器と、
前記光強度変調器で光強度変調された光信号を光位相変調する光位相変調器と、
前記クロック信号を入力し、略正弦波でかつ前記光強度変調器駆動信号における一つのデータ信号の区間で極性が一周期反転する波形の信号を、当該波形のピークが、前記光位相変調器に入力される光信号における一つのデータ信号に対応した区間の略中央に位置するよう遅延させた光位相変調器駆動信号を出力する第1の遅延器と、
前記光強度変調器駆動信号を入力し、前記光位相変調器に前記光強度変調器駆動信号のオン状態に対応した光信号が入力される区間にのみオンとなるよう、前記光強度変調器駆動信号を遅延させたスイッチ制御信号を出力する第2の遅延器と、
前記第2の遅延器から出力されるスイッチ制御信号によって制御され、当該スイッチ制御信号がオンとなる区間にのみ、前記光位相変調器駆動信号を前記光位相変調器に入力するスイッチとを備え、
前記光位相変調器は、前記スイッチを介して与えられる前記光位相変調器駆動信号に基づいて、光位相変調を行うことを特徴とする光送信器。 A light source that generates an optical signal;
An identifier that outputs a signal corresponding to the on / off state of the data signal in synchronization with the clock signal as a light intensity modulator drive signal;
A light intensity modulator for modulating the light intensity of the light signal output from the light source based on the light intensity modulator drive signal;
An optical phase modulator that optically modulates an optical signal that has been optical intensity modulated by the optical intensity modulator; and
The clock signal is input, and a signal having a waveform that is a substantially sine wave and whose polarity is inverted by one period in a section of one data signal in the optical intensity modulator driving signal, the peak of the waveform is applied to the optical phase modulator. A first delay unit that outputs an optical phase modulator drive signal delayed so as to be positioned approximately at the center of a section corresponding to one data signal in the input optical signal;
The light intensity modulator drive signal is input, and the light intensity modulator drive is turned on only during a period in which the optical signal corresponding to the ON state of the light intensity modulator drive signal is input to the optical phase modulator. A second delay device for outputting a switch control signal obtained by delaying the signal;
A switch that is controlled by a switch control signal output from the second delay device, and that inputs the optical phase modulator drive signal to the optical phase modulator only in a section in which the switch control signal is turned on.
The optical phase modulator performs optical phase modulation based on the optical phase modulator driving signal given through the switch.
クロック信号に同期してデータ信号のオン・オフ状態に対応した信号を光強度変調器駆動信号として出力する識別器と、
前記光源より出力された光信号を、前記光強度変調器駆動信号に基づいて光強度変調する光強度変調器と、
前記光強度変調器で光強度変調された光信号を光位相変調する光位相変調器と、
前記クロック信号を入力し、略正弦波でかつ前記光強度変調器駆動信号における一つのデータ信号の区間で極性が一周期反転する波形の信号を、当該波形のピークが、前記光位相変調器に入力される光信号における一つのデータ信号に対応した区間の略中央に位置するよう遅延させた光位相変調器駆動信号を出力する第1の遅延器と、
前記光強度変調器より前記光位相変調器に入力される光信号の一部を分波する光分波器と、
前記光分波器によって分波された光信号を電気信号に変換する受光器と、
前記受光器の出力信号を入力し、前記光位相変調器に、前記光強度変調器から、前記光強度変調器駆動信号のオン状態に対応した光信号が入力される区間にのみオンとなるよう、前記受光器の出力信号を遅延させたスイッチ制御信号を出力する第2の遅延器と、
前記第2の遅延器から出力されるスイッチ制御信号によって制御され、当該スイッチ制御信号がオンとなる区間にのみ、前記光位相変調器駆動信号を前記光位相変調器に入力するスイッチとを備え、
前記光位相変調器は、前記スイッチを介して与えられる前記光位相変調器駆動信号に基づいて、光位相変調を行うことを特徴とする光送信器。 A light source that generates an optical signal;
An identifier that outputs a signal corresponding to the on / off state of the data signal in synchronization with the clock signal as a light intensity modulator drive signal;
A light intensity modulator for modulating the light intensity of the light signal output from the light source based on the light intensity modulator drive signal;
An optical phase modulator that optically modulates an optical signal that has been optical intensity modulated by the optical intensity modulator; and
The clock signal is input, and a signal having a waveform that is a substantially sine wave and whose polarity is inverted by one period in a section of one data signal in the optical intensity modulator driving signal, the peak of the waveform is applied to the optical phase modulator. A first delay unit that outputs an optical phase modulator drive signal delayed so as to be positioned approximately at the center of a section corresponding to one data signal in the input optical signal;
An optical demultiplexer for demultiplexing a part of an optical signal input to the optical phase modulator from the optical intensity modulator;
A light receiver for converting the optical signal demultiplexed by the optical demultiplexer into an electrical signal;
An output signal of the photoreceiver is input, and the optical phase modulator is turned on only during a period in which an optical signal corresponding to an on state of the optical intensity modulator driving signal is input from the optical intensity modulator to the optical phase modulator. A second delay device for outputting a switch control signal obtained by delaying the output signal of the light receiver;
A switch that is controlled by a switch control signal output from the second delay device, and that inputs the optical phase modulator drive signal to the optical phase modulator only in a section in which the switch control signal is turned on.
The optical phase modulator performs optical phase modulation based on the optical phase modulator driving signal given through the switch.
第1のクロック信号に同期してデータ信号のオン・オフ状態に対応した信号を光強度変調器駆動信号として出力する識別器と、
前記光源より出力された光信号を、前記光強度変調器駆動信号に基づいて光強度変調する光強度変調器と、
前記光強度変調器で光強度変調された光信号を光位相変調する光位相変調器と、
前記光強度変調器より前記光位相変調器に入力される光信号の一部を分波する光分波器と、
前記光分波器によって分波された光信号を電気信号に変換する受光器と、
前記受光器の出力信号より第2のクロック信号を抽出するクロック抽出回路と、
前記第2のクロック信号に同期して、略正弦波でかつ前記光強度変調器駆動信号における一つのデータ信号の区間で極性が一周期反転する波形の信号を、当該波形のピークが、前記光位相変調器に入力される光信号における一つのデータ信号に対応した区間の略中央に位置するよう遅延させた光位相変調器駆動信号を出力する第1の遅延器と、
前記受光器の出力信号を入力し、前記光位相変調器に、前記光強度変調器から、前記光強度変調器駆動信号のオン状態に対応した光信号が入力される区間にのみオンとなるよう、前記受光器の出力信号を遅延させたスイッチ制御信号を出力する第2の遅延器と、
前記第2の遅延器から出力されるスイッチ制御信号によって制御され、当該スイッチ制御信号がオンとなる区間にのみ、前記光位相変調器駆動信号を前記光位相変調器に入力するスイッチとを備え、
前記光位相変調器は、前記スイッチを介して与えられる前記光位相変調器駆動信号に基づいて、光位相変調を行うことを特徴とする光送信器。 A light source that generates an optical signal;
A discriminator for outputting a signal corresponding to the on / off state of the data signal in synchronization with the first clock signal as a light intensity modulator drive signal;
A light intensity modulator for modulating the light intensity of the light signal output from the light source based on the light intensity modulator drive signal;
An optical phase modulator that optically modulates an optical signal that has been optical intensity modulated by the optical intensity modulator; and
An optical demultiplexer for demultiplexing a part of an optical signal input to the optical phase modulator from the optical intensity modulator;
A light receiver for converting the optical signal demultiplexed by the optical demultiplexer into an electrical signal;
A clock extraction circuit for extracting a second clock signal from the output signal of the light receiver;
In synchronization with the second clock signal, a signal having a waveform that is a substantially sine wave and whose polarity is inverted by one period in a section of one data signal in the light intensity modulator drive signal is represented by a peak of the waveform. A first delay unit that outputs an optical phase modulator drive signal delayed so as to be positioned at substantially the center of a section corresponding to one data signal in the optical signal input to the phase modulator;
An output signal of the photoreceiver is input, and the optical phase modulator is turned on only during a period in which an optical signal corresponding to an on state of the optical intensity modulator driving signal is input from the optical intensity modulator to the optical phase modulator. A second delay device for outputting a switch control signal obtained by delaying the output signal of the light receiver;
A switch that is controlled by a switch control signal output from the second delay device, and that inputs the optical phase modulator drive signal to the optical phase modulator only in a section in which the switch control signal is turned on.
The optical phase modulator performs optical phase modulation based on the optical phase modulator driving signal given through the switch.
前記発振器の出力信号に基づき、偏光度を小さくするよう偏波状態を回転させるための、所定の周波数で発振する駆動信号を出力するファラデーローテータ駆動回路と、
光位相変調器の出力に接続されて、入力される光信号の偏波状態を前記駆動信号に従って回転させるファラデーローテータとを設けたことを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか1項記載の光送信器 An oscillator that outputs a signal that oscillates at a predetermined frequency;
A Faraday rotator drive circuit that outputs a drive signal that oscillates at a predetermined frequency for rotating the polarization state to reduce the degree of polarization based on the output signal of the oscillator;
7. A Faraday rotator, which is connected to the output of the optical phase modulator and rotates the polarization state of the input optical signal in accordance with the drive signal, is provided. Optical transmitter according to item
クロック信号に同期してデータ信号のオン・オフ状態に対応した信号を光強度変調器駆動信号として出力する識別器と、
前記光源より出力された光信号を、前記光強度変調器駆動信号に基づいて光強度変調する光強度変調器と、
前記光強度変調器で光強度変調された光信号を光位相変調する縦続に接続された2つ以上の光位相変調器と、
前記クロック信号を入力し、略正弦波でかつ前記光強度変調器駆動信号における一つのデータ信号の区間で極性が一周期反転する波形の信号を、当該波形のピークが、前記2つ以上の光位相変調器にそれぞれ入力される光信号における一つのデータ信号に対応した区間の略中央に位置するよう遅延させた光位相変調器駆動信号を出力する2つ以上の光位相変調器駆動信号用遅延器と、
前記光強度変調器駆動信号を入力し、前記2つ以上の光位相変調器にそれぞれ前記光強度変調器駆動信号のオン状態に対応した光信号が入力される区間にのみオンとなるよう、前記光強度変調器駆動信号を遅延させたスイッチ制御信号を出力する2つ以上のスイッチ制御信号用遅延器と、
前記スイッチ制御信号用遅延器から出力されるスイッチ制御信号によって制御され、当該スイッチ制御信号がオンとなる区間にのみ、前記光位相変調器駆動信号を前記2つ以上の光位相変調器にそれぞれ入力する2つ以上のスイッチとを備え、
前記2つ以上の光位相変調器は、前記2つ以上のスイッチを介してそれぞれ与えられる前記光位相変調器駆動信号に基づいて、光位相変調を行うことを特徴とする光送信器。 A light source that generates an optical signal;
An identifier that outputs a signal corresponding to the on / off state of the data signal in synchronization with the clock signal as a light intensity modulator drive signal;
A light intensity modulator for modulating the light intensity of the light signal output from the light source based on the light intensity modulator drive signal;
Two or more optical phase modulators connected in cascade for optical phase modulation of the optical signal modulated by the optical intensity modulator,
The clock signal is input, and a signal having a waveform that is a substantially sine wave and whose polarity is inverted by one period in a section of one data signal in the optical intensity modulator driving signal is represented by a peak of the waveform. Delay for two or more optical phase modulator driving signals for outputting an optical phase modulator driving signal delayed so as to be positioned at substantially the center of a section corresponding to one data signal in the optical signal respectively input to the phase modulator And
The light intensity modulator driving signal is input, and the two or more optical phase modulators are turned on only during a period in which an optical signal corresponding to the on state of the light intensity modulator driving signal is input. Two or more switch control signal delay units for outputting a switch control signal obtained by delaying the light intensity modulator drive signal;
Controlled by the switch control signal output from the switch control signal delay unit, the optical phase modulator drive signal is input to each of the two or more optical phase modulators only in a section in which the switch control signal is turned on. Two or more switches to
The two or more optical phase modulators perform optical phase modulation on the basis of the optical phase modulator drive signal respectively given through the two or more switches .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004029643A JP3964397B2 (en) | 2004-02-05 | 2004-02-05 | Optical transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004029643A JP3964397B2 (en) | 2004-02-05 | 2004-02-05 | Optical transmitter |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12784398A Division JP3568777B2 (en) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | Optical transmitter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004180343A JP2004180343A (en) | 2004-06-24 |
JP3964397B2 true JP3964397B2 (en) | 2007-08-22 |
Family
ID=32709491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004029643A Expired - Fee Related JP3964397B2 (en) | 2004-02-05 | 2004-02-05 | Optical transmitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3964397B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4526123B2 (en) * | 2005-03-04 | 2010-08-18 | 日本電信電話株式会社 | Optical wavelength division multiplexing transmission apparatus, optical wavelength division multiplexing transmission system, optical transmission circuit |
EP2526664B1 (en) | 2010-01-20 | 2013-10-23 | Nec Corporation | Apparatus for pseudo-return-to-zero modulation |
CN116224364B (en) * | 2023-05-09 | 2023-08-01 | 中国人民解放军63921部队 | Three-dimensional imaging system, method, device, equipment and storage medium |
-
2004
- 2004-02-05 JP JP2004029643A patent/JP3964397B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004180343A (en) | 2004-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0825733B1 (en) | Method of generating duobinary signal and optical transmitter using the same method | |
US6388786B1 (en) | Method for generating duobinary signal and optical transmitter using the same method | |
US7224906B2 (en) | Method and system for mitigating nonlinear transmission impairments in fiber-optic communications systems | |
JP3268994B2 (en) | Optical transmission method of digital data | |
KR100703410B1 (en) | Offset quadrature phase-shift-keying method and optical transmitter using the same | |
EP1929671B1 (en) | All-optical methods and systems | |
EP2058690A1 (en) | Optical modulator | |
US9832055B2 (en) | Method and arrangement for transmitting an optical transmission signal with reduced polarisation-dependent loss | |
US6384954B1 (en) | Optical modulator | |
US8457500B2 (en) | All-optical methods and systems | |
US7450861B2 (en) | Return-to-zero alternative-mark-inversion optical transmitter and method for generating return-to-zero alternative-mark-inversion optical signal using the same | |
WO2006085826A1 (en) | Optical msk data format | |
Serbay et al. | Experimental Investigation of RZ-8DPSK at 3x 10.7 Gb/s | |
CN101170363B (en) | An optical differential polarization shift key control system and its signal transmission device and method | |
US6542280B2 (en) | Return-to-zero optical modulator with configurable pulse width | |
Verbist et al. | DAC-less and DSP-free PAM-4 transmitter at 112 Gb/s with two parallel GeSi electro-absorption modulators | |
JP3964397B2 (en) | Optical transmitter | |
JP3568777B2 (en) | Optical transmitter | |
EP1749357B1 (en) | Method and apparatus for producing high extinction ratio data modulation formats | |
Jain et al. | Demonstration of RZ-OOK modulation scheme for high speed optical data transmission | |
US8787709B2 (en) | Polarization-alternating optical signal generation using CSRZ modulation | |
Wen et al. | Simultaneous all-optical transparent phase multiplexing/de-multiplexing based on FWM in a HNLF | |
JP2007173968A (en) | Optical transmitter and optical phase modulator | |
JP5374709B2 (en) | Optical transmitter | |
US7302191B2 (en) | Optical transmitter with tap type optical filters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050927 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060801 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060830 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070424 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070523 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100601 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120601 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130601 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |