JP4024017B2 - 光送信装置 - Google Patents
光送信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4024017B2 JP4024017B2 JP2001154195A JP2001154195A JP4024017B2 JP 4024017 B2 JP4024017 B2 JP 4024017B2 JP 2001154195 A JP2001154195 A JP 2001154195A JP 2001154195 A JP2001154195 A JP 2001154195A JP 4024017 B2 JP4024017 B2 JP 4024017B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock signal
- phase
- optical
- signal
- 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
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光位相変調器および光強度変調器を備えた光送信装置に関し、特に光強度変調器および光位相変調器の位相関係が常に一定値となるように制御するフィードバック制御系を備えた光送信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、波長多重長距離光通信システムにおける光送信装置では、たとえば、図５に示すように、伝送距離の拡張を目的としたビット同期位相変調方式が用いられている。図５は、従来の光位相変調器および光強度変調器を備える光送信装置の構成を示すブロック図である（文献「プリチャープを用いた高信号光強度、狭チャネル間隔１００Ｇｂ／ｓ（５Ｇｐ／ｓ×２０波長）・９，５００ｋｍＷＤＶ伝送実験（１９９８年電子情報通信学会総合大会講演論文集・通信２ Ｂ−１０−１１１）」に示された、光位相変調器および光強度変調器を備える光送信装置を用いた波長多重長距離光通信システムの構成を参照）。
【０００３】
伝送距離の拡張には、信号波形の歪みの原因となる自己位相変調（ＳＰＭ）と群速度分散(ＧＶＤ)との相乗効果であるＳＰＭ−ＧＶＤ効果の低減が重要である。ＳＰＭ−ＧＶＤ効果の低減技術としてプリチャープ技術があり、このプリチャープ技術として、ビット同期位相変調方式は波長分散による波形劣化を抑圧する有効な方法として知られている。上記文献では、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果の低減技術であるプリチャープ技術を用いて信号光強度を高める可能性等についての検討結果が報告されている。
【０００４】
図５において、上述した光送信装置を有した光通信システムは、送信系が、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果を評価するための単チャネル伝送系（Measured ch）と、波長多重伝送系（other channeles）と、両系からの多波長光信号を多重する光多重装置（ＭＵＸ）１０５とで構成されている。
【０００５】
単チャネル伝送系（Measured ch）は、連続光を出力する光源（ＬＤ）１０１と、光源（ＬＤ）１０１からの連続光を５Ｇｂ／ｓのＲＺデータ信号によって強度変調する光強度変調器（ＡＭ）１０２と、光強度変調器（ＡＭ）１０２の出力光信号を５ＧＨｚのクロック信号によって位相変調する光位相変調器（ＰＭ）１０３と、光位相変調器（ＰＭ）１０３の出力光信号に分散補償を施して光多重装置（ＭＵＸ）１０５に伝達する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１０４とを備えている。
【０００６】
波長多重伝送系(other channeles)は、連続光を出力する複数の光源（ＬＤ）１０６と、複数の光源（ＬＤ）１０６からの連続光を５Ｇｂ／ｓのＲＺデータ信号によって強度変調する光強度変調器（ＡＭ）１０７と、光強度変調器（ＡＭ）１０７の出力光信号を５ＧＨｚのクロック信号によって位相変調する光位相変調器（ＰＭ）１０８と、光位相変調器（ＰＭ）１０８の出力光信号に遅延を与えて光多重装置（ＭＵＸ）１０５に伝達する光遅延器（Δφ）１０９とを備えている。
【０００７】
光多重装置（ＭＵＸ）１０５が出力する多波長光信号は、光スイッチ１１０を介して光カプラ１１１に入力し、長距離伝送路１１２と受信系とに分岐出力される。受信系は、光カプラ１１１からの多波長光信号を１波長毎に分離する光分離装置（ＤＭＵＸ）１１３と、光分離装置（ＤＭＵＸ）１１３が分離出力する光信号に分散補償を施して出力する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１１４と、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１１４の出力を受ける光受信器（ＯＲ）１１５とを備えている。
【０００８】
また、長距離伝送路１１２は、中継増幅器１１６と伝送路（ＳＭＦ）１１７が交互に所定数配置され、光カプラ１１１からの多波長光信号を中継伝送し、光スイッチ１１８を介して光カプラ１１１に入力するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示した構成において、単チャネル伝送系（Measured ch）を例に挙げると、光強度変調器（ＡＭ）１０２に印加されるデータ信号と、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加されるクロック信号とが特定の位相関係に設定されている場合には、光ファイバ伝播に伴う符号間干渉が抑圧されることが知られている。したがって、光強度変調器（ＡＭ）１０２に印加するデータ信号と、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加するクロック信号との位相関係は、常に一定値に保たれなければならない。
【００１０】
しかし、図５では、ビット同期位相変調を実現するための構成は開示されているが、光強度変調器（ＡＭ）１０２に印加するデータ信号と、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加するクロック信号との位相関係を監視し、その位相関係を一定値に保つための制御が実現されていないので、信号品質を保持することが困難となる場合がある。
【００１１】
具体的に、光強度変調器（ＡＭ）１０２および光位相変調器（ＰＭ）１０３の駆動回路では増幅器が用いられ、この種の増幅器での伝播遅延時間は、動作状態によって変化する可能性がある。この場合、環境温度の変化に伴い、たとえば、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加するクロック信号を増幅する増幅器での伝播遅延時間が変化することが懸念される。一般に、増幅器の伝播遅延時間は、典型的には環境温度の変化によって５〜１０ｐｓ程度変化する。図５に示すように、ビットレートが５Ｇｂ／ｓ程度の低速である場合、１ビットに与えられるタイムスロットは、２００ｐｓであるので、増幅器での伝播遅延時間の温度依存性は無視できる程度の影響といえる。
【００１２】
ところが、近年、光通信に用いられるビットレートは４０Ｇｂ／ｓ程度にまで上昇しており、１ビットに与えられるタイムスロットは２５ｐｓにまで狭くなっている。２５ｐｓのタイムスロットに対して増幅器での伝播遅延時間の環境温度依存性は無視できない値である。そのため、４０Ｇｂ／ｓ程度の高ビットレートでは、光強度変調器（ＡＭ）１０２に印加するデータ信号と、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加するクロック信号との位相関係が一定値に保たれず、増幅器での伝播遅延時間に起因する伝送特性劣化が生じるという問題がある。
【００１３】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、光位相変調器および光強度変調器を備える光送信装置において、光強度変調器および光位相変調器の位相関係が常に一定値となるように制御することができる光送信装置を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる光送信装置は、光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および光強度変調器と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記光強度変調器に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する位相比較手段と、前記位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する遅延制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、第１クロック信号と第２クロック信号は、共にクロック源を出たクロック信号が増幅器で増幅されたものであり、増幅器の温度依存性による伝播遅延の影響を受けている。そこで、まず、位相比較手段にて光位相変調器に印加する第１クロック信号と光強度変調器に印加する第２クロック信号との位相関係が検出される。次いで、遅延制御手段にて、位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、第１クロック信号または第２クロック信号に与える遅延量が制御される。以上の動作が繰り返されることにより、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御される。
【００１６】
つぎの発明にかかる光送信装置は、光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および光強度変調器と、前記出力端子に送出される光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号との位相関係を検出する位相比較手段と、前記位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記クロック成分および第１クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記光強度変調器に印加する第２クロック信号に与える遅延量を制御する遅延制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、第１クロック信号と第２クロック信号は、共にクロック源を出たクロック信号が増幅器で増幅されたものであり、増幅器の温度依存性による伝播遅延の影響を受けている。クロック成分は、第２クロック信号の位相特性をそのまま具備している。そこで、まず、位相比較手段にて、出力端子へ送出される光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と光位相変調器に印加する第１クロック信号との位相関係が検出される。次いで、遅延制御手段にて、位相比較手段が検出する信号に基づいて、クロック成分および第１クロック信号間の位相関係が一定値となるように、第１クロック信号または第２クロック信号に与える遅延量が制御される。以上の動作が繰り返されることにより、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御される。
【００１８】
つぎの発明にかかる光送信装置は、光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および２つの光強度変調器と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する第１位相比較手段と、前記第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する第１遅延制御手段と、第３クロック信号に同期してデータ信号を前記２つの光強度変調器の他方に印加するデータ入力手段と、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と、前記第３クロック信号との位相関係を検出する第２位相比較手段と、前記第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と前記第３クロック信号との位相関係が一定値となるように、前記第３クロック信号に与える遅延量を制御する第２遅延制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、第１クロック信号と第２クロック信号と第３クロック信号は、共にクロック源を出たクロック信号が増幅器で増幅されたものであり、増幅器の温度依存性による伝播遅延の影響を受けている。そこで、まず、第１位相比較手段にて光位相変調器に印加する第１クロック信号と２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係が検出される。次いで、第１遅延制御手段にて、第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、第１クロック信号または第２クロック信号に与える遅延量が制御される。並行して、第２位相比較手段にて、第１クロック信号と第２クロック信号の一方と第３クロック信号との位相関係が検出される。次いで、第２遅延制御手段にて、第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号と第２クロック信号の一方と第３クロック信号との位相関係が一定値となるように、第３クロック信号に与える遅延量が制御される。以上の動作が繰り返されることにより、例えば第１クロック信号を基準にして、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御され、同時に第１クロック信号および第３クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御される。その結果、第３クロック信号に同期して入力されるデータ信号の伝送品質が良好に維持される。なお、データ信号には、ＲＺ形式が用いられる。
【００２０】
つぎの発明にかかる光送信装置は、光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および２つの光強度変調器と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する第１位相比較手段と、前記第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する第１遅延制御手段と、第３クロック信号に同期してデータ信号を前記２つの光強度変調器の他方に印加するデータ入力手段と、前記出力端子に送出される光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号との位相関係を検出する第２位相比較手段と、前記第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と、前記クロック成分との位相関係が一定値となるように、前記第３クロック信号に与える遅延量を制御する第２遅延制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、第１クロック信号と第２クロック信号と第３クロック信号は、共にクロック源を出たクロック信号が増幅器で増幅されたものであり、増幅器の温度依存性による伝播遅延の影響を受けている。クロック成分は、第２クロック信号の位相特性をそのまま具備している。そこで、まず、第１位相比較手段にて光位相変調器に印加する第１クロック信号と２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係が検出される。次いで、第１遅延制御手段にて、第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、第１クロック信号または第２クロック信号に与える遅延量が制御される。並行して、第２位相比較手段にて、第１クロック信号と第２クロック信号とのいずれか一方とクロック成分との位相関係が検出される。次いで、第２遅延制御手段にて、第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号と第２クロック信号とのいずれか一方とクロック成分との位相関係が一定値となるように、第３クロック信号に与える遅延量が制御される。以上の動作が繰り返されることにより、例えば第１クロック信号を基準にして、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御され、同時に第１クロック信号および第３クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御される。その結果、第３クロック信号に同期して入力されるデータ信号の伝送品質が良好に維持される。なお、データ信号には、ＲＺ形式が用いられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる光送信装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である光送信装置の構成を示すブロック図である。図１において、この光送信装置は、連続光を出力する光源（ＣＷ）１と、光変調器に印加するクロック信号を供給するクロック源（ＣＬＫ）２と、光位相変調器（ＰＭ）３と、光位相変調器駆動用の狭帯域増幅器４と、光強度変調器（ＡＭ）５と、光強度変調器駆動用の狭帯域増幅器６と、分配器７，８，９と、ミキサ１０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１と、自動遅延補償回路（ＡＤＣ：Auto Delay Compensation）１２と、移相器（Δφ）１３と、出力端子１４とを備えている。
【００２４】
クロック源（ＣＬＫ）２からのクロック信号は、分配器７にて２分岐され、一方は狭帯域増幅器４に与えられ、他方は移相器（Δφ）１３に与えられている。狭帯域増幅器４の出力は、分配器８で２分岐され、一方は光移相変調器３に与えられ、他方はミキサ１０に与えられている。また、移相器（Δφ）１３の出力は、狭帯域増幅器６に与えられ、狭帯域増幅器６の出力は、分配器９にて、光強度変調器（ＡＭ）５とミキサ１０とに２分岐されている。
【００２５】
ミキサ１０は、狭帯域増幅器４の出力（光位相変調器（ＰＭ）３に印加するクロック信号）と狭帯域増幅器６の出力（光強度変調器（ＡＭ）５に印加するクロック信号）との位相を比較し、位相差および位相の進遅を示す信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１に与える。
【００２６】
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１は、ミキサ１０の出力信号から低周波成分を抽出し、自動遅延補償回路（ＡＤＣ）１２に与える。自動遅延補償回路（ＡＤＣ）１２は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力信号に従って移相器（Δφ）１３の移相量を制御する。
【００２７】
これにより、光強度変調器（ＡＭ）５に印加するクロック信号の位相が、光位相変調器（ＰＭ）３に印加するクロック信号の位相と一致するように、狭帯域増幅器６に与えられるクロック信号の遅延量が制御される。その結果、所定の伝送品質が得られる光変調信号が出力端子１４から送出されることになる。
【００２８】
つぎに、図１および図２を参照して、実施の形態１の動作を説明する。図２は、ミキサ１０の動作を説明する図である。図２（１）は、狭帯域増幅器４の出力信号である光位相変調器駆動信号の波形図である。図２（２）は、狭帯域増幅器６の出力信号である光強度変調器駆動信号の波形図である。図２（３）は、ミキサ１０の出力信号、すなわち、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力信号の波形図である。
【００２９】
この実施の形態１では、光位相変調器（ＰＭ）３が光強度変調器（ＡＭ）５の前に置かれているので、光位相変調器（ＰＭ）３の入力位相を基準に光強度変調器（ＡＭ）５の入力位相を制御するようにしている。
【００３０】
ここで、図２（１）および図２（２）に示すように、光位相変調器駆動信号と光強度変調器駆動信号との位相差がθ（ｔ）であるとすると、クロック周波数ω1を用いて、光位相変調器駆動信号（ミキサ１０の一方の入力信号）は、Ａ×sinω1tと表せる。また、光強度変調器駆動信号（ミキサ１０の他方の入力信号）は、Ｂ×sin（ω1t+θ(ｔ））と表せる。この場合、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力は、ＡＢ×cosθ（t）となる。
【００３１】
狭帯域増幅器６での伝播遅延時間の変化により、位相差θ（ｔ）が初期位相差から変化すると、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力レベルが初期位相差に対応した初期値レベルから変化する。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の実際の出力レベルと初期値レベルとの大小関係は、位相差θ（ｔ）の初期位相差からのずれ方向、つまり狭帯域増幅器４での伝播遅延時間に対する狭帯域増幅器６での伝播遅延時間の進遅に対応している。
【００３２】
自動遅延補償回路（ＡＤＣ）１２は、位相差θ（ｔ）の初期値に対応するローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の初期値出力レベルを予め保持しており、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力レベルが、初期値出力レベルを保ち一定値となるように移相器（Δφ）１３での移相量制御を行う。
【００３３】
その結果、移相器（Δφ）１３では、狭帯域増幅器４での伝播遅延時間に対する狭帯域増幅器６での伝播遅延時間の進遅に対応した移相量制御が行われるので、図２（３）に示すように、ミキサ１０から、狭帯域増幅器４，６間での伝播遅延時間の位相差θ（ｔ）を一定値である初期位相差に向かわせる信号が出力される。
【００３４】
以上の動作が繰り返されることにより、狭帯域増幅器４から出力されるクロック信号と狭帯域増幅器６から出力されるクロック信号と間の位相関係が常に一定値となるように制御される。
【００３５】
この実施の形態１では、光強度変調器に印加するクロック信号と光位相変調器に印加するクロック信号の位相関係を監視し、一定の位相関係を維持させ得るフィードバック制御が行えるようにしているので、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御することができる。なお、光位相変調器および光強度変調器の配置順序は任意でよい。
【００３６】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２である光送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図３では、図１で示した構成と同一要素には同一符号が付されている。ここでは、この実施の形態２に係る部分を中心に説明する。この点は、以下の実施の形態においても同様である。
【００３７】
上述した実施の形態１では、光変調器に対する印加クロック信号の一部を用いて位相比較する構成を示したが、この実施の形態２では、位相比較信号の一方に光変調出力信号の一部を用いるようにしている。
【００３８】
すなわち、図３に示すように、図１で示した分配器９を省略して狭帯域増幅器６の出力を直接光強度変調器（ＡＭ）５に与えるようにし、光強度変調器（ＡＭ）５と出力端子１４との間に光カプラ１７が設けられ、光カプラ１７の他方の分岐光を電気変換するフォトダイオード１８が設けられている。フォトダイオード１８の出力信号は、ミキサ１０に与えられている。
【００３９】
この実施の形態２では、ミキサ１０は、光位相変調器（ＰＭ）３の駆動信号（狭帯域増幅器４から出力されるクロック信号）とフォトダイオード１８の出力信号（光変調出力信号の一部を電気変換した信号）に含まれるクロック成分との位相比較を行うようになっている。
【００４０】
したがって、実施の形態２では、一方の位相比較信号として光変調出力信号の一部を用いて、狭帯域増幅器の温度特性に起因する両光変調器間での位相ずれを検出し、それを一定値である初期位相差に維持させ得るフィードバック制御が行えるので、実施の形態１と同様に、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号間の位相関係が常に一定値となるよう制御することができる。
【００４１】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３である光送信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態３では、光位相変調器と２つの光強度変調器を備える光送信装置としている。
【００４２】
すなわち、図４に示すように、この実施の形態３では、図１に示した構成において、光強度変調器（ＡＭ）５と出力端子１４との間に、さらにデータ変調用の光強度変調器２１が追加して設けられ、それに伴い制御系等が追加して設けられている。
【００４３】
追加された制御系等は、分配器７に代えた３分岐の分配器２２と、狭帯域増幅器４と分配器８との間に設けた分配器２３と、狭帯域増幅器２４と、移相器（Δφ）２５と、分配器２６と、ミキサ２７と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８と、自動遅延補償回路（ＡＤＣ）２９と、データ入力端子３０と、遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）３１と、広帯域増幅器３２とを備えている。
【００４４】
クロック源（ＣＷ）２からのクロック信号は、分配器２２にて３分岐され、狭帯域増幅器４と移相器（Δφ）１３と追加された狭帯域増幅器２４とに与えられている。狭帯域増幅器４の出力は、追加された分配器２３で２分岐され、分配器８と追加されたミキサ２７とに与えられている。狭帯域増幅器２４の出力は、移相器（Δφ）２５を介して分配器２６に入力し、分配器２６において２分岐され、ミキサ２７と遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）３１とに入力される。
【００４５】
ここで、遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）３１は、データ入力端子３０に印加されるＮＲＺ形式のデータ信号を、移相器（Δφ）２５が出力するクロック信号に同期して取り込む。広帯域増幅器３２は、遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）３１の出力信号を適宜レベルに増幅して光強度変調器（ＡＭ）２１に印加する。光強度変調器（ＡＭ）２１は、広帯域増幅器３２が出力するクロック信号に同期したデータ信号によって光強度変調器（ＡＭ）５が出力する強度変調光信号を変調し、出力端子１４に送出する。
【００４６】
以上の動作過程において、ミキサ２７は、狭帯域増幅器４の出力信号（光位相変調器（ＰＭ）３に印加するクロック信号）と移相器（Δφ）２５の出力信号（光強度変調器（ＡＭ）２１に印加するクロック信号）との位相を比較し、位相差および位相の進遅を示す信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８に与える。
【００４７】
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８は、ミキサ２７の出力信号から低周波成分を抽出し、自動遅延補償回路（ＡＤＣ）２９に与える。自動遅延補償回路（ＡＤＣ）２９は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８の出力信号に従って移相器（Δφ）２５の移相量を制御する。
【００４８】
その結果、移相器（Δφ）２５の出力信号（光強度変調器（ＡＭ）２１に印加するクロック信号）の位相が、光位相変調器（ＰＭ）３に印加するクロック信号の位相と一定の関係を維持するように、光強度変調器（ＡＭ）２１に印加するクロック信号の遅延量が制御される。これにより、出力端子１４には、ＮＲＺ形式と比べて長距離伝送に優れたビット同期ずれのないＲＺ形式の位相変調信号が得られる。
【００４９】
この実施の形態３では、データ変調用の光強度変調器が増えた場合においても、各強度変調器に印加するクロック信号の位相と光位相変調器に印加するクロックの位相とに一定の位相関係を維持させ得るフィードバック制御が行えるようにしているので、光強度変調器および光位相変調器に印加する信号間の位相関係が常に一定値となるように制御することができる。
【００５０】
なお、この実施の形態３では、実施の形態１の構成に光強度変調器を追加した場合を示したが、実施の形態２においても同様に光強度変調器を追加して構成することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光位相変調器および光強度変調器に印加するクロック信号間の位相関係を監視し、その位相関係が常に一定値となるようにするフィードバック制御が行えるようにしたので、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号を増幅する増幅器の伝播遅延時間による送信信号の品質劣化を抑圧することができるという効果を奏する。
【００５２】
つぎの発明によれば、光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と光位相変調器に印加するクロック信号との位相関係を監視し、その監視結果に基づき、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号間の位相関係が常に一定値となるようにするフィードバック制御が行えるにようしたので、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号を増幅する増幅器の伝播遅延時間による送信信号の品質劣化を抑圧することができるという効果を奏する。
【００５３】
つぎの発明によれば、光位相変調器と２つの光強度変調器を備える場合において、例えば、光位相変調器に印加するクロック信号に対して、２つの光強度変調器にそれぞれ印加するクロック信号との位相関係をそれぞれ監視し、それを一定値にすべく２つの光強度変調器に印加するクロック信号に与える遅延量をそれぞれ制御するようにしたので、光強度変調器および光位相変調器に印加する信号を増幅する増幅器の伝播遅延時間による送信信号の品質劣化を抑圧することができる効果を奏するとともに、送信データを光強度変調器を用いてＲＺ形式化することができるので、ＮＲＺ形式と比べて長距離伝送に優れたビット同期ずれのない位相変調信号が生成できるという効果を奏する。
【００５４】
つぎの発明によれば、光位相変調器と２つの光強度変調器を備える場合において、例えば、光位相変調器に印加するクロック信号と第１光強度変調器に印加するクロック信号との位相関係を監視しそれを一定値にすべく第１光強度変調器に印加するクロック信号に与える遅延量を制御するとともに、光位相変調器に印加するクロック信号と光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分との位相関係を監視しそれを一定値にすべく第２光強度変調器に印加するクロック信号に与える遅延量を制御するようにしたので、光強度変調器および光位相変調器に印加する信号を増幅する増幅器の伝播遅延時間による送信信号の品質劣化を抑圧することができるという効果を奏するとともに、送信データを光強度変調器を用いてＲＺ形式化することができるので、ＮＲＺ形式と比べて長距離伝送に優れたビット同期ずれのない位相変調信号が生成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である光送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示したミキサの動作を説明する図である。
【図３】 この発明の実施の形態２である光送信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態３である光送信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】 従来の光位相変調器および光強度変調器を備える光送信装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 光源（ＣＷ）、２ クロック源（ＣＬＫ）、３ 光位相変調器、４ 狭帯域増幅器、５ 光強度変調器、６ 狭帯域増幅器、７，８，９ 分配器、１０ ミキサ、１１ ローパスフィルタ、１２ 自動遅延補償回路（ＡＤＣ）、１３ 移相器、１４ 出力端子、１７ 光カプラ、１８ フォトダイオード、２１ 光強度変調器、２２，２３，２６ 分配器、２４ 狭帯域増幅器、２５ 移相器、２７ ミキサ、２８ ローパスフィルタ、２９ 自動遅延補償回路（ＡＤＣ）、３０ データ入力端子、３１ 遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）、３２ 広帯域増幅器。
【発明の属する技術分野】
この発明は、光位相変調器および光強度変調器を備えた光送信装置に関し、特に光強度変調器および光位相変調器の位相関係が常に一定値となるように制御するフィードバック制御系を備えた光送信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、波長多重長距離光通信システムにおける光送信装置では、たとえば、図５に示すように、伝送距離の拡張を目的としたビット同期位相変調方式が用いられている。図５は、従来の光位相変調器および光強度変調器を備える光送信装置の構成を示すブロック図である（文献「プリチャープを用いた高信号光強度、狭チャネル間隔１００Ｇｂ／ｓ（５Ｇｐ／ｓ×２０波長）・９，５００ｋｍＷＤＶ伝送実験（１９９８年電子情報通信学会総合大会講演論文集・通信２ Ｂ−１０−１１１）」に示された、光位相変調器および光強度変調器を備える光送信装置を用いた波長多重長距離光通信システムの構成を参照）。
【０００３】
伝送距離の拡張には、信号波形の歪みの原因となる自己位相変調（ＳＰＭ）と群速度分散(ＧＶＤ)との相乗効果であるＳＰＭ−ＧＶＤ効果の低減が重要である。ＳＰＭ−ＧＶＤ効果の低減技術としてプリチャープ技術があり、このプリチャープ技術として、ビット同期位相変調方式は波長分散による波形劣化を抑圧する有効な方法として知られている。上記文献では、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果の低減技術であるプリチャープ技術を用いて信号光強度を高める可能性等についての検討結果が報告されている。
【０００４】
図５において、上述した光送信装置を有した光通信システムは、送信系が、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果を評価するための単チャネル伝送系（Measured ch）と、波長多重伝送系（other channeles）と、両系からの多波長光信号を多重する光多重装置（ＭＵＸ）１０５とで構成されている。
【０００５】
単チャネル伝送系（Measured ch）は、連続光を出力する光源（ＬＤ）１０１と、光源（ＬＤ）１０１からの連続光を５Ｇｂ／ｓのＲＺデータ信号によって強度変調する光強度変調器（ＡＭ）１０２と、光強度変調器（ＡＭ）１０２の出力光信号を５ＧＨｚのクロック信号によって位相変調する光位相変調器（ＰＭ）１０３と、光位相変調器（ＰＭ）１０３の出力光信号に分散補償を施して光多重装置（ＭＵＸ）１０５に伝達する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１０４とを備えている。
【０００６】
波長多重伝送系(other channeles)は、連続光を出力する複数の光源（ＬＤ）１０６と、複数の光源（ＬＤ）１０６からの連続光を５Ｇｂ／ｓのＲＺデータ信号によって強度変調する光強度変調器（ＡＭ）１０７と、光強度変調器（ＡＭ）１０７の出力光信号を５ＧＨｚのクロック信号によって位相変調する光位相変調器（ＰＭ）１０８と、光位相変調器（ＰＭ）１０８の出力光信号に遅延を与えて光多重装置（ＭＵＸ）１０５に伝達する光遅延器（Δφ）１０９とを備えている。
【０００７】
光多重装置（ＭＵＸ）１０５が出力する多波長光信号は、光スイッチ１１０を介して光カプラ１１１に入力し、長距離伝送路１１２と受信系とに分岐出力される。受信系は、光カプラ１１１からの多波長光信号を１波長毎に分離する光分離装置（ＤＭＵＸ）１１３と、光分離装置（ＤＭＵＸ）１１３が分離出力する光信号に分散補償を施して出力する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１１４と、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１１４の出力を受ける光受信器（ＯＲ）１１５とを備えている。
【０００８】
また、長距離伝送路１１２は、中継増幅器１１６と伝送路（ＳＭＦ）１１７が交互に所定数配置され、光カプラ１１１からの多波長光信号を中継伝送し、光スイッチ１１８を介して光カプラ１１１に入力するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示した構成において、単チャネル伝送系（Measured ch）を例に挙げると、光強度変調器（ＡＭ）１０２に印加されるデータ信号と、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加されるクロック信号とが特定の位相関係に設定されている場合には、光ファイバ伝播に伴う符号間干渉が抑圧されることが知られている。したがって、光強度変調器（ＡＭ）１０２に印加するデータ信号と、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加するクロック信号との位相関係は、常に一定値に保たれなければならない。
【００１０】
しかし、図５では、ビット同期位相変調を実現するための構成は開示されているが、光強度変調器（ＡＭ）１０２に印加するデータ信号と、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加するクロック信号との位相関係を監視し、その位相関係を一定値に保つための制御が実現されていないので、信号品質を保持することが困難となる場合がある。
【００１１】
具体的に、光強度変調器（ＡＭ）１０２および光位相変調器（ＰＭ）１０３の駆動回路では増幅器が用いられ、この種の増幅器での伝播遅延時間は、動作状態によって変化する可能性がある。この場合、環境温度の変化に伴い、たとえば、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加するクロック信号を増幅する増幅器での伝播遅延時間が変化することが懸念される。一般に、増幅器の伝播遅延時間は、典型的には環境温度の変化によって５〜１０ｐｓ程度変化する。図５に示すように、ビットレートが５Ｇｂ／ｓ程度の低速である場合、１ビットに与えられるタイムスロットは、２００ｐｓであるので、増幅器での伝播遅延時間の温度依存性は無視できる程度の影響といえる。
【００１２】
ところが、近年、光通信に用いられるビットレートは４０Ｇｂ／ｓ程度にまで上昇しており、１ビットに与えられるタイムスロットは２５ｐｓにまで狭くなっている。２５ｐｓのタイムスロットに対して増幅器での伝播遅延時間の環境温度依存性は無視できない値である。そのため、４０Ｇｂ／ｓ程度の高ビットレートでは、光強度変調器（ＡＭ）１０２に印加するデータ信号と、光位相変調器（ＰＭ）１０３に印加するクロック信号との位相関係が一定値に保たれず、増幅器での伝播遅延時間に起因する伝送特性劣化が生じるという問題がある。
【００１３】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、光位相変調器および光強度変調器を備える光送信装置において、光強度変調器および光位相変調器の位相関係が常に一定値となるように制御することができる光送信装置を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる光送信装置は、光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および光強度変調器と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記光強度変調器に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する位相比較手段と、前記位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する遅延制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、第１クロック信号と第２クロック信号は、共にクロック源を出たクロック信号が増幅器で増幅されたものであり、増幅器の温度依存性による伝播遅延の影響を受けている。そこで、まず、位相比較手段にて光位相変調器に印加する第１クロック信号と光強度変調器に印加する第２クロック信号との位相関係が検出される。次いで、遅延制御手段にて、位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、第１クロック信号または第２クロック信号に与える遅延量が制御される。以上の動作が繰り返されることにより、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御される。
【００１６】
つぎの発明にかかる光送信装置は、光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および光強度変調器と、前記出力端子に送出される光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号との位相関係を検出する位相比較手段と、前記位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記クロック成分および第１クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記光強度変調器に印加する第２クロック信号に与える遅延量を制御する遅延制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、第１クロック信号と第２クロック信号は、共にクロック源を出たクロック信号が増幅器で増幅されたものであり、増幅器の温度依存性による伝播遅延の影響を受けている。クロック成分は、第２クロック信号の位相特性をそのまま具備している。そこで、まず、位相比較手段にて、出力端子へ送出される光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と光位相変調器に印加する第１クロック信号との位相関係が検出される。次いで、遅延制御手段にて、位相比較手段が検出する信号に基づいて、クロック成分および第１クロック信号間の位相関係が一定値となるように、第１クロック信号または第２クロック信号に与える遅延量が制御される。以上の動作が繰り返されることにより、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御される。
【００１８】
つぎの発明にかかる光送信装置は、光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および２つの光強度変調器と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する第１位相比較手段と、前記第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する第１遅延制御手段と、第３クロック信号に同期してデータ信号を前記２つの光強度変調器の他方に印加するデータ入力手段と、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と、前記第３クロック信号との位相関係を検出する第２位相比較手段と、前記第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と前記第３クロック信号との位相関係が一定値となるように、前記第３クロック信号に与える遅延量を制御する第２遅延制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、第１クロック信号と第２クロック信号と第３クロック信号は、共にクロック源を出たクロック信号が増幅器で増幅されたものであり、増幅器の温度依存性による伝播遅延の影響を受けている。そこで、まず、第１位相比較手段にて光位相変調器に印加する第１クロック信号と２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係が検出される。次いで、第１遅延制御手段にて、第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、第１クロック信号または第２クロック信号に与える遅延量が制御される。並行して、第２位相比較手段にて、第１クロック信号と第２クロック信号の一方と第３クロック信号との位相関係が検出される。次いで、第２遅延制御手段にて、第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号と第２クロック信号の一方と第３クロック信号との位相関係が一定値となるように、第３クロック信号に与える遅延量が制御される。以上の動作が繰り返されることにより、例えば第１クロック信号を基準にして、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御され、同時に第１クロック信号および第３クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御される。その結果、第３クロック信号に同期して入力されるデータ信号の伝送品質が良好に維持される。なお、データ信号には、ＲＺ形式が用いられる。
【００２０】
つぎの発明にかかる光送信装置は、光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および２つの光強度変調器と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する第１位相比較手段と、前記第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する第１遅延制御手段と、第３クロック信号に同期してデータ信号を前記２つの光強度変調器の他方に印加するデータ入力手段と、前記出力端子に送出される光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号との位相関係を検出する第２位相比較手段と、前記第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と、前記クロック成分との位相関係が一定値となるように、前記第３クロック信号に与える遅延量を制御する第２遅延制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、第１クロック信号と第２クロック信号と第３クロック信号は、共にクロック源を出たクロック信号が増幅器で増幅されたものであり、増幅器の温度依存性による伝播遅延の影響を受けている。クロック成分は、第２クロック信号の位相特性をそのまま具備している。そこで、まず、第１位相比較手段にて光位相変調器に印加する第１クロック信号と２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係が検出される。次いで、第１遅延制御手段にて、第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、第１クロック信号または第２クロック信号に与える遅延量が制御される。並行して、第２位相比較手段にて、第１クロック信号と第２クロック信号とのいずれか一方とクロック成分との位相関係が検出される。次いで、第２遅延制御手段にて、第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、第１クロック信号と第２クロック信号とのいずれか一方とクロック成分との位相関係が一定値となるように、第３クロック信号に与える遅延量が制御される。以上の動作が繰り返されることにより、例えば第１クロック信号を基準にして、第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御され、同時に第１クロック信号および第３クロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御される。その結果、第３クロック信号に同期して入力されるデータ信号の伝送品質が良好に維持される。なお、データ信号には、ＲＺ形式が用いられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる光送信装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である光送信装置の構成を示すブロック図である。図１において、この光送信装置は、連続光を出力する光源（ＣＷ）１と、光変調器に印加するクロック信号を供給するクロック源（ＣＬＫ）２と、光位相変調器（ＰＭ）３と、光位相変調器駆動用の狭帯域増幅器４と、光強度変調器（ＡＭ）５と、光強度変調器駆動用の狭帯域増幅器６と、分配器７，８，９と、ミキサ１０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１と、自動遅延補償回路（ＡＤＣ：Auto Delay Compensation）１２と、移相器（Δφ）１３と、出力端子１４とを備えている。
【００２４】
クロック源（ＣＬＫ）２からのクロック信号は、分配器７にて２分岐され、一方は狭帯域増幅器４に与えられ、他方は移相器（Δφ）１３に与えられている。狭帯域増幅器４の出力は、分配器８で２分岐され、一方は光移相変調器３に与えられ、他方はミキサ１０に与えられている。また、移相器（Δφ）１３の出力は、狭帯域増幅器６に与えられ、狭帯域増幅器６の出力は、分配器９にて、光強度変調器（ＡＭ）５とミキサ１０とに２分岐されている。
【００２５】
ミキサ１０は、狭帯域増幅器４の出力（光位相変調器（ＰＭ）３に印加するクロック信号）と狭帯域増幅器６の出力（光強度変調器（ＡＭ）５に印加するクロック信号）との位相を比較し、位相差および位相の進遅を示す信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１に与える。
【００２６】
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１は、ミキサ１０の出力信号から低周波成分を抽出し、自動遅延補償回路（ＡＤＣ）１２に与える。自動遅延補償回路（ＡＤＣ）１２は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力信号に従って移相器（Δφ）１３の移相量を制御する。
【００２７】
これにより、光強度変調器（ＡＭ）５に印加するクロック信号の位相が、光位相変調器（ＰＭ）３に印加するクロック信号の位相と一致するように、狭帯域増幅器６に与えられるクロック信号の遅延量が制御される。その結果、所定の伝送品質が得られる光変調信号が出力端子１４から送出されることになる。
【００２８】
つぎに、図１および図２を参照して、実施の形態１の動作を説明する。図２は、ミキサ１０の動作を説明する図である。図２（１）は、狭帯域増幅器４の出力信号である光位相変調器駆動信号の波形図である。図２（２）は、狭帯域増幅器６の出力信号である光強度変調器駆動信号の波形図である。図２（３）は、ミキサ１０の出力信号、すなわち、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力信号の波形図である。
【００２９】
この実施の形態１では、光位相変調器（ＰＭ）３が光強度変調器（ＡＭ）５の前に置かれているので、光位相変調器（ＰＭ）３の入力位相を基準に光強度変調器（ＡＭ）５の入力位相を制御するようにしている。
【００３０】
ここで、図２（１）および図２（２）に示すように、光位相変調器駆動信号と光強度変調器駆動信号との位相差がθ（ｔ）であるとすると、クロック周波数ω1を用いて、光位相変調器駆動信号（ミキサ１０の一方の入力信号）は、Ａ×sinω1tと表せる。また、光強度変調器駆動信号（ミキサ１０の他方の入力信号）は、Ｂ×sin（ω1t+θ(ｔ））と表せる。この場合、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力は、ＡＢ×cosθ（t）となる。
【００３１】
狭帯域増幅器６での伝播遅延時間の変化により、位相差θ（ｔ）が初期位相差から変化すると、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力レベルが初期位相差に対応した初期値レベルから変化する。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の実際の出力レベルと初期値レベルとの大小関係は、位相差θ（ｔ）の初期位相差からのずれ方向、つまり狭帯域増幅器４での伝播遅延時間に対する狭帯域増幅器６での伝播遅延時間の進遅に対応している。
【００３２】
自動遅延補償回路（ＡＤＣ）１２は、位相差θ（ｔ）の初期値に対応するローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の初期値出力レベルを予め保持しており、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力レベルが、初期値出力レベルを保ち一定値となるように移相器（Δφ）１３での移相量制御を行う。
【００３３】
その結果、移相器（Δφ）１３では、狭帯域増幅器４での伝播遅延時間に対する狭帯域増幅器６での伝播遅延時間の進遅に対応した移相量制御が行われるので、図２（３）に示すように、ミキサ１０から、狭帯域増幅器４，６間での伝播遅延時間の位相差θ（ｔ）を一定値である初期位相差に向かわせる信号が出力される。
【００３４】
以上の動作が繰り返されることにより、狭帯域増幅器４から出力されるクロック信号と狭帯域増幅器６から出力されるクロック信号と間の位相関係が常に一定値となるように制御される。
【００３５】
この実施の形態１では、光強度変調器に印加するクロック信号と光位相変調器に印加するクロック信号の位相関係を監視し、一定の位相関係を維持させ得るフィードバック制御が行えるようにしているので、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号間の位相関係が常に一定値となるように制御することができる。なお、光位相変調器および光強度変調器の配置順序は任意でよい。
【００３６】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２である光送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図３では、図１で示した構成と同一要素には同一符号が付されている。ここでは、この実施の形態２に係る部分を中心に説明する。この点は、以下の実施の形態においても同様である。
【００３７】
上述した実施の形態１では、光変調器に対する印加クロック信号の一部を用いて位相比較する構成を示したが、この実施の形態２では、位相比較信号の一方に光変調出力信号の一部を用いるようにしている。
【００３８】
すなわち、図３に示すように、図１で示した分配器９を省略して狭帯域増幅器６の出力を直接光強度変調器（ＡＭ）５に与えるようにし、光強度変調器（ＡＭ）５と出力端子１４との間に光カプラ１７が設けられ、光カプラ１７の他方の分岐光を電気変換するフォトダイオード１８が設けられている。フォトダイオード１８の出力信号は、ミキサ１０に与えられている。
【００３９】
この実施の形態２では、ミキサ１０は、光位相変調器（ＰＭ）３の駆動信号（狭帯域増幅器４から出力されるクロック信号）とフォトダイオード１８の出力信号（光変調出力信号の一部を電気変換した信号）に含まれるクロック成分との位相比較を行うようになっている。
【００４０】
したがって、実施の形態２では、一方の位相比較信号として光変調出力信号の一部を用いて、狭帯域増幅器の温度特性に起因する両光変調器間での位相ずれを検出し、それを一定値である初期位相差に維持させ得るフィードバック制御が行えるので、実施の形態１と同様に、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号間の位相関係が常に一定値となるよう制御することができる。
【００４１】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３である光送信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態３では、光位相変調器と２つの光強度変調器を備える光送信装置としている。
【００４２】
すなわち、図４に示すように、この実施の形態３では、図１に示した構成において、光強度変調器（ＡＭ）５と出力端子１４との間に、さらにデータ変調用の光強度変調器２１が追加して設けられ、それに伴い制御系等が追加して設けられている。
【００４３】
追加された制御系等は、分配器７に代えた３分岐の分配器２２と、狭帯域増幅器４と分配器８との間に設けた分配器２３と、狭帯域増幅器２４と、移相器（Δφ）２５と、分配器２６と、ミキサ２７と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８と、自動遅延補償回路（ＡＤＣ）２９と、データ入力端子３０と、遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）３１と、広帯域増幅器３２とを備えている。
【００４４】
クロック源（ＣＷ）２からのクロック信号は、分配器２２にて３分岐され、狭帯域増幅器４と移相器（Δφ）１３と追加された狭帯域増幅器２４とに与えられている。狭帯域増幅器４の出力は、追加された分配器２３で２分岐され、分配器８と追加されたミキサ２７とに与えられている。狭帯域増幅器２４の出力は、移相器（Δφ）２５を介して分配器２６に入力し、分配器２６において２分岐され、ミキサ２７と遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）３１とに入力される。
【００４５】
ここで、遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）３１は、データ入力端子３０に印加されるＮＲＺ形式のデータ信号を、移相器（Δφ）２５が出力するクロック信号に同期して取り込む。広帯域増幅器３２は、遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）３１の出力信号を適宜レベルに増幅して光強度変調器（ＡＭ）２１に印加する。光強度変調器（ＡＭ）２１は、広帯域増幅器３２が出力するクロック信号に同期したデータ信号によって光強度変調器（ＡＭ）５が出力する強度変調光信号を変調し、出力端子１４に送出する。
【００４６】
以上の動作過程において、ミキサ２７は、狭帯域増幅器４の出力信号（光位相変調器（ＰＭ）３に印加するクロック信号）と移相器（Δφ）２５の出力信号（光強度変調器（ＡＭ）２１に印加するクロック信号）との位相を比較し、位相差および位相の進遅を示す信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８に与える。
【００４７】
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８は、ミキサ２７の出力信号から低周波成分を抽出し、自動遅延補償回路（ＡＤＣ）２９に与える。自動遅延補償回路（ＡＤＣ）２９は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８の出力信号に従って移相器（Δφ）２５の移相量を制御する。
【００４８】
その結果、移相器（Δφ）２５の出力信号（光強度変調器（ＡＭ）２１に印加するクロック信号）の位相が、光位相変調器（ＰＭ）３に印加するクロック信号の位相と一定の関係を維持するように、光強度変調器（ＡＭ）２１に印加するクロック信号の遅延量が制御される。これにより、出力端子１４には、ＮＲＺ形式と比べて長距離伝送に優れたビット同期ずれのないＲＺ形式の位相変調信号が得られる。
【００４９】
この実施の形態３では、データ変調用の光強度変調器が増えた場合においても、各強度変調器に印加するクロック信号の位相と光位相変調器に印加するクロックの位相とに一定の位相関係を維持させ得るフィードバック制御が行えるようにしているので、光強度変調器および光位相変調器に印加する信号間の位相関係が常に一定値となるように制御することができる。
【００５０】
なお、この実施の形態３では、実施の形態１の構成に光強度変調器を追加した場合を示したが、実施の形態２においても同様に光強度変調器を追加して構成することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光位相変調器および光強度変調器に印加するクロック信号間の位相関係を監視し、その位相関係が常に一定値となるようにするフィードバック制御が行えるようにしたので、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号を増幅する増幅器の伝播遅延時間による送信信号の品質劣化を抑圧することができるという効果を奏する。
【００５２】
つぎの発明によれば、光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と光位相変調器に印加するクロック信号との位相関係を監視し、その監視結果に基づき、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号間の位相関係が常に一定値となるようにするフィードバック制御が行えるにようしたので、光強度変調器および光位相変調器に印加するクロック信号を増幅する増幅器の伝播遅延時間による送信信号の品質劣化を抑圧することができるという効果を奏する。
【００５３】
つぎの発明によれば、光位相変調器と２つの光強度変調器を備える場合において、例えば、光位相変調器に印加するクロック信号に対して、２つの光強度変調器にそれぞれ印加するクロック信号との位相関係をそれぞれ監視し、それを一定値にすべく２つの光強度変調器に印加するクロック信号に与える遅延量をそれぞれ制御するようにしたので、光強度変調器および光位相変調器に印加する信号を増幅する増幅器の伝播遅延時間による送信信号の品質劣化を抑圧することができる効果を奏するとともに、送信データを光強度変調器を用いてＲＺ形式化することができるので、ＮＲＺ形式と比べて長距離伝送に優れたビット同期ずれのない位相変調信号が生成できるという効果を奏する。
【００５４】
つぎの発明によれば、光位相変調器と２つの光強度変調器を備える場合において、例えば、光位相変調器に印加するクロック信号と第１光強度変調器に印加するクロック信号との位相関係を監視しそれを一定値にすべく第１光強度変調器に印加するクロック信号に与える遅延量を制御するとともに、光位相変調器に印加するクロック信号と光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分との位相関係を監視しそれを一定値にすべく第２光強度変調器に印加するクロック信号に与える遅延量を制御するようにしたので、光強度変調器および光位相変調器に印加する信号を増幅する増幅器の伝播遅延時間による送信信号の品質劣化を抑圧することができるという効果を奏するとともに、送信データを光強度変調器を用いてＲＺ形式化することができるので、ＮＲＺ形式と比べて長距離伝送に優れたビット同期ずれのない位相変調信号が生成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である光送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示したミキサの動作を説明する図である。
【図３】 この発明の実施の形態２である光送信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態３である光送信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】 従来の光位相変調器および光強度変調器を備える光送信装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 光源（ＣＷ）、２ クロック源（ＣＬＫ）、３ 光位相変調器、４ 狭帯域増幅器、５ 光強度変調器、６ 狭帯域増幅器、７，８，９ 分配器、１０ ミキサ、１１ ローパスフィルタ、１２ 自動遅延補償回路（ＡＤＣ）、１３ 移相器、１４ 出力端子、１７ 光カプラ、１８ フォトダイオード、２１ 光強度変調器、２２，２３，２６ 分配器、２４ 狭帯域増幅器、２５ 移相器、２７ ミキサ、２８ ローパスフィルタ、２９ 自動遅延補償回路（ＡＤＣ）、３０ データ入力端子、３１ 遅延フリップフロップ（Ｄ／ＦＦ）、３２ 広帯域増幅器。
Claims (4)
- 光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および光強度変調器と、
前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記光強度変調器に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する位相比較手段と、
前記位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する遅延制御手段と、
を備えたことを特徴とする光送信装置。 - 光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および光強度変調器と、
前記出力端子に送出される光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と、前記光位相変調器に印加する第１クロック信号との位相関係を検出する位相比較手段と、
前記位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記クロック成分および第１クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記光強度変調器に印加する第２クロック信号に与える遅延量を制御する遅延制御手段と、
を備えたことを特徴とする光送信装置。 - 光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および２つの光強度変調器と、
前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する第１位相比較手段と、
前記第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する第１遅延制御手段と、
第３クロック信号に同期してデータ信号を前記２つの光強度変調器の他方に印加するデータ入力手段と、
前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と、前記第３クロック信号との位相関係を検出する第２位相比較手段と、
前記第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と、前記第３クロック信号との位相関係が一定値となるように、前記第３クロック信号に与える遅延量を制御する第２遅延制御手段と、
を備えたことを特徴とする光送信装置。 - 光源と出力端子との間に任意の順序で配置されている光位相変調器および２つの光強度変調器と、
前記光位相変調器に印加する第１クロック信号と前記２つの光強度変調器の一方に印加する第２クロック信号との位相関係を検出する第１位相比較手段と、
前記第１位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号および第２クロック信号間の位相関係が一定値となるように、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号に与える遅延量を制御する第１遅延制御手段と、
第３クロック信号に同期してデータ信号を前記２つの光強度変調器の他方に印加するデータ入力手段と、
前記出力端子に送出される光変調出力信号の一部を電気変換した電気信号に含まれるクロック成分と、前記第１クロック信号または前記第２クロック信号との位相関係を検出する第２位相比較手段と、
前記第２位相比較手段が検出する信号に基づいて、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号とのいずれか一方と、前記クロック成分との位相関係が一定値となるように、前記第３クロック信号に与える遅延量を制御する第２遅延制御手段と、
を備えたことを特徴とする光送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001154195A JP4024017B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 光送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001154195A JP4024017B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 光送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002353896A JP2002353896A (ja) | 2002-12-06 |
| JP4024017B2 true JP4024017B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=18998582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001154195A Expired - Fee Related JP4024017B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 光送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4024017B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009109116A1 (zh) * | 2008-03-04 | 2009-09-11 | 华为技术有限公司 | 光发射机和光信号产生的方法 |
| WO2014152984A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Department of Veterans Affairs, Technology Transfer Program | Optical illumination system |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4149298B2 (ja) | 2003-03-27 | 2008-09-10 | 富士通株式会社 | 光変調器の制御装置 |
| JP4781094B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2011-09-28 | 富士通株式会社 | 光送信装置 |
| JP4678653B2 (ja) * | 2006-05-09 | 2011-04-27 | 富士通株式会社 | 光送信装置 |
| JP2008211439A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Yokogawa Electric Corp | 光送信器 |
| JP4983466B2 (ja) * | 2007-07-30 | 2012-07-25 | 富士通株式会社 | 光変調装置および光変調方法ならびに光送信装置 |
| CN102801469B (zh) * | 2012-09-11 | 2015-04-08 | 中国人民解放军理工大学 | 一种光纤时间频率混合传递方法 |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001154195A patent/JP4024017B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009109116A1 (zh) * | 2008-03-04 | 2009-09-11 | 华为技术有限公司 | 光发射机和光信号产生的方法 |
| WO2014152984A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Department of Veterans Affairs, Technology Transfer Program | Optical illumination system |
| US9778573B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-10-03 | The United States Of America As Represented By The Department Of Veterans Affairs | Optical illumination system |
| US10474035B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-11-12 | United States Government As Represented By The Department Of Veterans Affairs | Optical illumination system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002353896A (ja) | 2002-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5476697B2 (ja) | 光信号送信装置 | |
| EP1793513B1 (en) | Optical transmission apparatus | |
| US7536108B2 (en) | High precision chromatic dispersion measuring method and automatic dispersion compensating optical link system that uses this method | |
| EP1271808B1 (en) | Optical transmitter and optical transmission system | |
| US9544060B2 (en) | Optical transmitter and method for controlling the same | |
| US8086109B2 (en) | Polarization multiplexed optical transmitting and receiving apparatus | |
| US7796897B2 (en) | WDM optical transmission system and WDM optical transmission method | |
| JP4701192B2 (ja) | 伝送システムおよび伝送方法 | |
| JP2008066849A (ja) | 光送信機およびその駆動方法 | |
| EP1716648B1 (en) | System for generating optical return-to-zero signals with alternating bi-phase shift and frequency chirp | |
| EP2391035A1 (en) | Optical receiver and optical transfer apparatus | |
| JP3708503B2 (ja) | 高精度波長分散測定方法およびそれを用いた自動分散補償型光リンクシステム | |
| JP4024017B2 (ja) | 光送信装置 | |
| US20120230679A1 (en) | Optical transmitter | |
| JP2006100909A (ja) | 波長分割多重光伝送システム、光送信装置、中継ノード及び波長分割多重光伝送方法 | |
| JP3727498B2 (ja) | 光伝送システム | |
| JP2000201106A (ja) | 光伝送システム | |
| Gnauck et al. | Optical duobinary format from demodulation of DPSK using athermal delay interferometer | |
| JP2000324054A (ja) | 光送信器及びそれを用いた光伝送装置 | |
| JP3669492B2 (ja) | 光送信装置並びに光送信方法 | |
| JP4255319B2 (ja) | 位相制御装置及び光送信装置 | |
| JP2001308792A (ja) | 光通信装置、光送信器および光受信器 | |
| JP2002353941A (ja) | 波長多重伝送システムおよび光ファイバ伝送方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050413 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070424 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070501 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070628 |
|
| 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: 20071002 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071002 |
|
| 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: 20101012 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111012 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121012 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131012 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |