JP4413903B2 - Optical receiver for multilevel phase modulation signal - Google Patents

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Description

本発明は、M(M=2:nは自然数)個の符号を多重した光差動位相シフトキーイング信号を受信して復号する光受信装置に関し、特に、光受信装置に備えられた干渉計の光学特性と信号光の中心周波数との関係を最良に制御することのできる光受信装置に関するものである。 The present invention relates to an optical receiver that receives and decodes an optical differential phase shift keying signal obtained by multiplexing M (M = 2 n : n is a natural number) codes, and in particular, an interferometer provided in the optical receiver. The present invention relates to an optical receiver that can best control the relationship between the optical characteristics of the optical signal and the center frequency of signal light.

従来、光伝送システムに用いる伝送方式として、非線形耐力が高いDPSK(Differential Phase Shift Keying)方式が検討されており、DPSKで変調された光信号(以下DPSK信号と呼ぶ)を受信する際には、光干渉計を用いて位相変調を強度変調に変換して直接検波するようにしている。そして、光干渉計としてマッハツェンダ干渉計(MZI)を用いてダブルバランスドレシーバで差動受光する方式が主に用いられている。   Conventionally, as a transmission method used in an optical transmission system, a DPSK (Differential Phase Shift Keying) method with high nonlinear tolerance has been studied, and when receiving an optical signal modulated with DPSK (hereinafter referred to as a DPSK signal), An optical interferometer is used to convert phase modulation into intensity modulation for direct detection. A system that differentially receives light with a double balanced receiver using a Mach-Zehnder interferometer (MZI) as an optical interferometer is mainly used.

ところで、DPSK信号を正確に復調するためには、MZIにおける干渉ピークの波長と送信信号(DPSK信号)の中心波長との関係が一定となるように制御する必要があり、例えば、送信信号において中心波長にドリフトが生じるか又はMZIの環境温度が変動して、両者にずれが生じた際には、速やかにこのずれを検出し、補正制御を行う必要がある。   By the way, in order to accurately demodulate the DPSK signal, it is necessary to control the relationship between the wavelength of the interference peak in MZI and the center wavelength of the transmission signal (DPSK signal) to be constant. When the wavelength drifts or the environmental temperature of the MZI fluctuates and a shift occurs between the two, it is necessary to detect the shift quickly and perform correction control.

一方、MZIの干渉ピークにおける波長を制御するため、アームに備えられたヒータによって加熱を行うようにしたものがあり(特許文献1参照)、また、DPSK信号の中心波長とMZIの干渉ピークとをトラッキングするようにしたものがある(特許文献2参照)。   On the other hand, in order to control the wavelength at the interference peak of MZI, there is one in which heating is performed by a heater provided in the arm (see Patent Document 1), and the center wavelength of the DPSK signal and the interference peak of MZI are There is one that is to be tracked (see Patent Document 2).

ここで、図6を参照して、特許文献2に記載された光受信装置について概説する。ここでは、DPSK信号は隣接ビット間の光位相が0又はπであり、図6において、縦軸は各々の場合(つまり、光位相が0又はπの場合)について、差動受光後の信号強度を示し、横軸はMZIに備えられた2つの導波路の位相差を示している。実際には、図示の位相差に1ビット分の遅延時間が加わるが、便宜上以下の説明では省略する。   Here, with reference to FIG. 6, the optical receiver described in Patent Document 2 will be outlined. Here, in the DPSK signal, the optical phase between adjacent bits is 0 or π, and in FIG. 6, the vertical axis indicates the signal intensity after differential light reception in each case (that is, when the optical phase is 0 or π). The horizontal axis indicates the phase difference between the two waveguides provided in the MZI. Actually, a delay time of 1 bit is added to the illustrated phase difference, but it is omitted in the following description for convenience.

ΔφM=0の時、図示のように、受光した信号のアイ開口は最良となり、差動受光後の信号強度の絶対値は最大値1となる。従って、信号強度の絶対値が1より減少すると、ΔφMが最適値からずれたと判定することができるものの、ΔφMが不足であるか過剰であるかを判定することはできない。このため、特許文献2に記載された光受信装置では、ディザ信号によってΔφMに微小な増減を与えている。これによって、ΔφMが不足する領域においては、ΔφMが僅かに増加すると差動受光後の信号強度の絶対値も僅かに増加し、ΔφMが僅かに減少すると、信号強度の絶対値が僅かに減少する。   When ΔφM = 0, as shown in the figure, the eye opening of the received signal is the best, and the absolute value of the signal intensity after the differential light reception is a maximum value of 1. Therefore, when the absolute value of the signal intensity decreases from 1, it can be determined that ΔφM has deviated from the optimum value, but it cannot be determined whether ΔφM is insufficient or excessive. For this reason, in the optical receiver described in Patent Document 2, ΔφM is slightly increased or decreased by a dither signal. As a result, in a region where ΔφM is insufficient, if ΔφM is slightly increased, the absolute value of the signal intensity after differential light reception is slightly increased, and if ΔφM is slightly decreased, the absolute value of the signal intensity is slightly decreased. .

一方、ΔφMが過剰な領域においては、この関係が逆転し、ΔφMが僅かに増加すると信号強度の絶対値が僅かに減少し、ΔφMが僅かに減少すると、信号強度の絶対値が僅かに増加する。従って、ディザ信号の位相と信号強度の絶対値の変化との位相を参照すれば、ΔφMを増加されるべきか減少させるべきかを判定することができる。そして、この判定結果に応じてMZIの光導波路を加熱するヒータを制御すれば、最良の受信状態に調整することができる。
特開昭63−52530号公報 国際公開番号WO2005/088876公報
On the other hand, in the region where ΔφM is excessive, this relationship is reversed. When ΔφM is slightly increased, the absolute value of the signal strength is slightly decreased, and when ΔφM is slightly decreased, the absolute value of the signal strength is slightly increased. . Therefore, it is possible to determine whether ΔφM should be increased or decreased by referring to the phase of the dither signal and the change in the absolute value of the signal intensity. If the heater for heating the MZI optical waveguide is controlled according to the determination result, the best reception state can be adjusted.
JP-A-63-52530 International Publication Number WO2005 / 088886

ところが、4値以上の値を多重化する多値差動位相シフトキーイング(DMPSK)信号に上述の光受信装置を用いると、DMPSK信号を受信することが困難となってしまう。例えば、M=4のDQPSK信号は、I成分の2値信号とQ成分の2値信号とが多重化されており、(I成分,Q成分)=(1,1),(0,1),(0,0),(1,0)の4種類の信号に対して、0、π/2、π、3π/2の4種類の隣接ビット間の光位相が対応する(I成分、Q成分と光位相との組み合わせは他の組み合わせでもよい)。ここで、このDQPSK信号における差動受光後の信号強度を図7に示す。   However, if the above-described optical receiver is used for a multi-level differential phase shift keying (DMPSK) signal that multiplexes four or more values, it becomes difficult to receive the DMPSK signal. For example, a DQPSK signal of M = 4 is obtained by multiplexing an I component binary signal and a Q component binary signal, and (I component, Q component) = (1, 1), (0, 1). , (0,0), (1,0), the optical phases between four adjacent bits of 0, π / 2, π, 3π / 2 correspond (I component, Q The combination of the component and the optical phase may be other combinations). Here, the signal intensity after differential light reception in this DQPSK signal is shown in FIG.

図7においては、ΔφM=π/4及び−π/4の時、アイ開口が最良となるが、上述の光受信装置を用いた際には、信号の振幅が最大となる動作点が最適となって、ΔφM=0又はπ(π/2又は−π/2)の際に隣接ビット間位相差が0とπ(π/2と3π/2)の信号の振幅が最大となり最適動作点となる。しかしながら、ΔφM=π/2又は3π/2(0又はπ)の際の信号強度は0に落ち込んで、アイは正常に開口しない。つまり、従来の光受信装置では、4値以上のDQPSK信号を受信することが難しいという課題がある。   In FIG. 7, the eye opening is the best when ΔφM = π / 4 and −π / 4. However, when the above-described optical receiver is used, the operating point at which the signal amplitude is maximum is optimal. Thus, when ΔφM = 0 or π (π / 2 or −π / 2), the phase difference between adjacent bits is 0 and π (π / 2 and 3π / 2) and the amplitude of the signal is maximized. Become. However, the signal intensity when ΔφM = π / 2 or 3π / 2 (0 or π) falls to 0, and the eye does not open normally. That is, the conventional optical receiver has a problem that it is difficult to receive a DQPSK signal having four or more values.

本発明の目的は、DMPSK信号を常に良好に受信することのできる光受信装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical receiver capable of always receiving a DMPSK signal satisfactorily.

上述した課題を解決するために、本発明は、M値(M=2、nは1以上の整数)の多重化された光差動位相シフトキーイング信号を光干渉計を用いて強度変調信号に変換して受信する光受信装置において、前記強度変調信号のハイレベルまたはロウレベルの絶対値をシンボル周期より長い時間Tmに渡ってモニタし信号レベルの平均値を得る平均レベル検出手段と、該信号レベルの平均値が最大となるように前記光干渉計の光路間の遅延時間差を調整する遅延時間調整手段とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention is directed to use an optical interferometer to convert an optical differential phase shift keying signal having M values (M = 2 n , n is an integer of 1 or more) into an intensity-modulated signal. In an optical receiving apparatus that receives the signal after conversion into an average level detecting means for monitoring an absolute value of a high level or a low level of the intensity modulation signal over a time Tm longer than a symbol period and obtaining an average value of the signal level, the signal Delay time adjusting means for adjusting a delay time difference between the optical paths of the optical interferometer so that the average value of the levels is maximized.

例えば、前記平均レベル検出手段は、前記強度変調信号のハイレベルのみの絶対値をモニタするか、あるいは前記強度変調信号のロウレベルのみの絶対値をモニタするかを外部からのスイッチ操作により任意に選択可能である。   For example, the average level detecting means arbitrarily selects whether to monitor the absolute value of only the high level of the intensity modulation signal or only the absolute value of the low level of the intensity modulation signal by an external switch operation. Is possible.

また例えば、前記遅延時間調整手段は前記光干渉計の干渉ピークの波長を周期Tdのディザ信号でディザリングするディザリング手段と、前記信号レベルの平均値が有する周期Tdの変動成分を選択的に取り出す抽出手段と、前記抽出手段の出力と前記ディザ信号との位相比較をする位相比較手段とを有し、前記位相比較の結果に基づいて前記光干渉計の光路間の遅延時間差を増大または減少させて前記信号レベルの平均値が最大となるように調整する。   Further, for example, the delay time adjusting means selectively selects dithering means for dithering the wavelength of the interference peak of the optical interferometer with a dither signal having a period Td, and a fluctuation component having a period Td that the average value of the signal levels has. Extraction means for extracting, phase comparison means for comparing the phase of the output of the extraction means and the dither signal, and increasing or decreasing the delay time difference between the optical paths of the optical interferometer based on the result of the phase comparison Thus, the average value of the signal levels is adjusted to be maximum.

また、本発明は、M値(M=2、nは1以上の整数)の多重化された光差動位相シフトキーイング信号を光干渉計を用いて強度変調信号に変換して受信する光受信装置において、前記強度変調信号のハイレベルまたはロウレベルの絶対値をシンボル周期より長い時間Tmに渡ってモニタし信号レベルの最大値を得る最大レベル検出手段と、前記信号レベルの最大値が最小となるように前記光干渉計の光路間の遅延時間差を調整する遅延時間調整手段とを有することを特徴とする。 Further, the present invention converts light received by converting an optical differential phase shift keying signal multiplexed with M values (M = 2 n , n is an integer of 1 or more) into an intensity modulation signal using an optical interferometer. In the receiving apparatus, maximum level detecting means for monitoring the absolute value of the high level or low level of the intensity modulation signal over a time Tm longer than the symbol period to obtain the maximum value of the signal level, and the maximum value of the signal level being minimum And a delay time adjusting means for adjusting a delay time difference between the optical paths of the optical interferometer.

例えば、前記最大レベル検出手段は、前記強度変調信号のハイレベルのみの絶対値をモニタするか、あるいは前記強度変調信号のロウレベルのみの絶対値をモニタするかを外部からのスイッチ操作により任意に選択可能である。   For example, the maximum level detecting means arbitrarily selects whether to monitor the absolute value of only the high level of the intensity modulation signal or to monitor the absolute value of only the low level of the intensity modulation signal by an external switch operation. Is possible.

また例えば、前記遅延時間調整手段は前記光干渉計の干渉ピークの波長を周期Tdのディザ信号でディザリングするディザリング手段と、前記信号レベルの最大値が有する周期Tdの変動成分を選択的に取り出す抽出手段と、前記抽出手段の出力と前記ディザ信号との位相比較をする位相比較手段とを有し、前記位相比較の結果に基づいて前記光干渉計の光路間の遅延時間差を増大または減少させて前記信号レベルの最大値が最小となるように調整することを特徴とする。   Further, for example, the delay time adjusting means selectively selects dithering means for dithering the wavelength of the interference peak of the optical interferometer with a dither signal having a period Td, and a fluctuation component having a period Td that the maximum value of the signal level has. Extraction means for extracting, phase comparison means for comparing the phase of the output of the extraction means and the dither signal, and increasing or decreasing the delay time difference between the optical paths of the optical interferometer based on the result of the phase comparison Thus, the maximum value of the signal level is adjusted to be minimum.

また、本発明は、M値(M=2、nは1以上の整数)の多重化された光差動位相シフトキーイング信号を光干渉計を用いて強度変調信号に変換して受信する光受信装置において、前記強度変調信号のハイレベルまたはロウレベルの絶対値をシンボル周期より長い時間Tmに渡ってモニタし信号レベルの最小値を得る最小レベル検出手段と、前記信号レベルの最小値が最大となるように前記光干渉計の光路間の遅延時間差を調整する遅延時間調整手段とを有することを特徴とする。 Further, the present invention converts light received by converting an optical differential phase shift keying signal multiplexed with M values (M = 2 n , n is an integer of 1 or more) into an intensity modulation signal using an optical interferometer. In the receiving apparatus, minimum level detecting means for monitoring the absolute value of the high level or low level of the intensity modulation signal over a time Tm longer than a symbol period to obtain a minimum value of the signal level, and the minimum value of the signal level being maximum And a delay time adjusting means for adjusting a delay time difference between the optical paths of the optical interferometer.

例えば、前記最小レベル検出手段は、前記強度変調信号のハイレベルのみの絶対値をモニタするか、あるいは前記強度変調信号のロウレベルのみの絶対値をモニタするかを外部からのスイッチ操作により任意に選択可能である。   For example, the minimum level detecting means arbitrarily selects whether to monitor only the absolute value of only the high level of the intensity modulation signal or to monitor the absolute value of only the low level of the intensity modulation signal by an external switch operation. Is possible.

また例えば、前記遅延時間調整手段は前記光干渉計の干渉ピークの波長を周期Tdのディザ信号でディザリングするディザリング手段と、前記信号レベルの最小値が有する周期Tdの変動成分を選択的に取り出す抽出手段と、前記抽出手段の出力と前記ディザ信号との位相比較をする位相比較手段とを有し、前記位相比較の結果に基づいて前記光干渉計の光路間の遅延時間差を増大または減少させて前記信号レベルの最小値が最大となるように調整することを特徴とする。   Further, for example, the delay time adjusting means selectively selects dithering means for dithering the wavelength of the interference peak of the optical interferometer with a dither signal having a period Td, and a fluctuation component having a period Td that the minimum value of the signal level has. Extraction means for extracting, phase comparison means for comparing the phase of the output of the extraction means and the dither signal, and increasing or decreasing the delay time difference between the optical paths of the optical interferometer based on the result of the phase comparison Thus, the minimum value of the signal level is adjusted to be the maximum.

なお、前記M個の符号が多重化された光差動位相シフトキーイング信号のシンボル周期をTsとした際、前記周期Tdと前記時間TmがTs×M<Tm<Td/2を満たすことが望ましい。   When the symbol period of the optical differential phase shift keying signal in which the M codes are multiplexed is Ts, it is preferable that the period Td and the time Tm satisfy Ts × M <Tm <Td / 2. .

また、本発明では、前記遅延時間調整手段は、前記光干渉計の光導波路を加熱制御して前記光導波路の光路長を変化させるようにしており、この際、前記光路長を前記予め規定された周期で変化させるようにする。例えば、前記ディザリング手段は前記光干渉計の有する少なくとも1つの光導波路を周期Tdで加熱および冷却を繰り返すようにする。   In the present invention, the delay time adjusting means is configured to change the optical path length of the optical waveguide by controlling the heating of the optical waveguide of the optical interferometer. At this time, the optical path length is defined in advance. Change at different intervals. For example, the dithering means repeatedly heats and cools at least one optical waveguide of the optical interferometer at a period Td.

以上のように、本発明では、強度変調信号に応じてその振幅の平均値、最大値、又は最小値を得て、平均値を最大とするか、最大値を最小とするか、又は最小値を最大とするように光干渉計の遅延時間を調整するようにしたので、M個の符号を多重化した光差動位相シフトキーイング信号を、光干渉計の光学特性と光信号の中心周波数との関係を常に最良の状態に保つことができ、その結果、光差動位相シフトキーイング信号を常に良好に受信することができるという効果がある。   As described above, in the present invention, the average value, the maximum value, or the minimum value of the amplitude is obtained according to the intensity modulation signal, and the average value is maximized, the maximum value is minimized, or the minimum value is obtained. Since the delay time of the optical interferometer is adjusted so as to maximize the optical interferometer, the optical differential phase shift keying signal in which M codes are multiplexed is expressed by the optical characteristics of the optical interferometer and the center frequency of the optical signal. Thus, there is an effect that the optical differential phase shift keying signal can always be satisfactorily received.

次に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態による光受信装置10を示すブロック図であり、図1において説明を簡単にするためI成分の復調器のみが示されている。DMPSK信号が受光光信号として受信され、光カプラ等の分岐手段によって受光光信号は2つに分岐され、I成分復調器11及びQ成分復調器(図示せず)に与えられる。I成分復調器11及びQ成分復調器ともに動作は同一であるので、以下説明ではI成分復調器11ついて説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an optical receiver 10 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, only an I component demodulator is shown for the sake of simplicity. The DMPSK signal is received as a received light signal, and the received light signal is branched into two by a branching means such as an optical coupler, and supplied to an I component demodulator 11 and a Q component demodulator (not shown). Since the operations of the I component demodulator 11 and the Q component demodulator are the same, the I component demodulator 11 will be described below.

図1において、I成分復調器11は、MZI21、バランス型受光器(ダブルバランスドレシーバ)22、アイ開口モニタ部23、統計処理部24、帯域通過フィルタ(BPF)25、同期検波部26、発振器(発振周期=Td)27、及びコントローラ28を有しており、図示の例では、MZI21は第1及び第2の光導波路21a及び21bを有している。そして、第1及び第2の導波路21a及び21bにはそれぞれ第1及び第2のヒータ29a及び29bが備えられ、さらに第1の導波路21aには遅延素子30(遅延時間=τ)が備えられている。   In FIG. 1, an I component demodulator 11 includes an MZI 21, a balanced light receiver (double balanced receiver) 22, an eye opening monitor unit 23, a statistical processing unit 24, a band pass filter (BPF) 25, a synchronous detection unit 26, and an oscillator. (Oscillation period = Td) 27 and a controller 28. In the illustrated example, the MZI 21 has first and second optical waveguides 21a and 21b. The first and second waveguides 21a and 21b are respectively provided with first and second heaters 29a and 29b, and the first waveguide 21a is further provided with a delay element 30 (delay time = τ). It has been.

I成分復調器11に与えられた受光光信号はMZI21において位相変調信号から強度変調信号に変換される。MZI21における遅延差(光路長)の動作点は、図7に示すΔφM=π/4で行われる(つまり、I成分の検出はΔφM=π/4で行われる)。なお、Q成分の検出は図7に示すΔφM=−π/4で行われる。従って、ΔφM=π/4の動作点においては、I成分が1(隣接ビット間位相差=0又は3π/2)の際には信号強度が+0.7となり、I成分が0(隣接ビット間位相差=π/2又はπ)の際には信号強度が−0.7となって、I成分が検出される。一方、ΔφM=−π/4の動作点では、Q成分が1(隣接ビット間位相差=0又はπ/2)の際には信号強度が+0.7となり、Q成分が0(隣接ビット間位相差=3π/2又はπ)の際には信号強度が−0.7となって、Q成分が検出される。   The received light signal applied to the I component demodulator 11 is converted from a phase modulation signal to an intensity modulation signal in the MZI 21. The operating point of the delay difference (optical path length) in the MZI 21 is performed at ΔφM = π / 4 shown in FIG. 7 (that is, the detection of the I component is performed at ΔφM = π / 4). The Q component is detected at ΔφM = −π / 4 shown in FIG. Therefore, at the operating point of ΔφM = π / 4, when the I component is 1 (phase difference between adjacent bits = 0 or 3π / 2), the signal strength is +0.7 and the I component is 0 (between adjacent bits). When the phase difference = π / 2 or π), the signal intensity becomes −0.7, and the I component is detected. On the other hand, at the operating point of ΔφM = −π / 4, when the Q component is 1 (phase difference between adjacent bits = 0 or π / 2), the signal strength is +0.7 and the Q component is 0 (between adjacent bits). When the phase difference = 3π / 2 or π), the signal intensity becomes −0.7, and the Q component is detected.

第1及び第2の光導波路21a及び21bはそれぞれ第1及び第2のヒータ29a及び29bによってその光路長が制御される。図示の例では、第2のヒータ29bには発振器27から周期Tdの発振信号(ディザ信号)が与えられ、周期Tdで加熱と冷却とが繰り返される。これによって第2の光導波路21bを通過する受光光信号が周期Tdで変調される(つまり、ディザリングされる)。一方、第1のヒータ29aにはコントローラ28から補正信号が与えられて、後述するようにして第1の光導波路21aの光路長が補正される。   The optical path lengths of the first and second optical waveguides 21a and 21b are controlled by the first and second heaters 29a and 29b, respectively. In the illustrated example, an oscillation signal (dither signal) having a period Td is given from the oscillator 27 to the second heater 29b, and heating and cooling are repeated at the period Td. As a result, the received light signal passing through the second optical waveguide 21b is modulated with a period Td (that is, dithered). On the other hand, a correction signal is given to the first heater 29a from the controller 28, and the optical path length of the first optical waveguide 21a is corrected as will be described later.

MZI21から出力された強度変調信号はバランス型受光器(ダブルバランスドレシーバ)22に与えられ、バランス型受光器22は強度変調信号を電気信号に光電変換して、電気信号の差分を復調信号として出力する。この復調信号はアイ開口モニタ部23に与えられる。アイ開口モニタ部23では復調信号(復調波形)に応じてアイ開口の振幅を測定して、測定結果を振幅測定信号として統計処理部24に出力する。そして、統計処理部24では振幅測定信号によってアイ開口の振幅を統計処理する。この統計処理結果は後述するように、アイパターンの振幅の最大値、最小値、又は平均値に比例した電圧信号である。   The intensity modulation signal output from the MZI 21 is given to a balanced light receiver (double balanced receiver) 22 that photoelectrically converts the intensity modulation signal into an electric signal and uses the difference between the electric signals as a demodulated signal. Output. This demodulated signal is given to the eye opening monitor unit 23. The eye opening monitor unit 23 measures the amplitude of the eye opening according to the demodulated signal (demodulated waveform), and outputs the measurement result to the statistical processing unit 24 as an amplitude measurement signal. The statistical processing unit 24 statistically processes the amplitude of the eye opening based on the amplitude measurement signal. As will be described later, the statistical processing result is a voltage signal proportional to the maximum value, minimum value, or average value of the amplitude of the eye pattern.

統計処理部24の出力(電圧信号)はディザ信号の影響によって周期Tdで変動しているが、統計処理結果が極値をとる場合には、周期Tdの成分が消失し、2×Td周期の成分が現れる。この電圧信号はBPF25によって周波数1/Td成分のみが抽出されて、同期検波部26に与えられる。そして、同期検波部26では発振器27から与えられるディザ信号によってBPF25の出力信号を同期検波して、検波信号をコントローラ28に与える。コントローラ28は検波信号に基づいて第1の光導波路21aにおける遅延時間の補正量及び補正方向を判定して、補正信号を第1のヒータ29aに与えて、アイ開口が最大となるように、第1の光導波路21aにおける遅延時間を補正する。   The output (voltage signal) of the statistical processing unit 24 fluctuates in the period Td due to the influence of the dither signal, but when the statistical processing result takes an extreme value, the component of the period Td disappears and the 2 × Td period Ingredients appear. From this voltage signal, only the frequency 1 / Td component is extracted by the BPF 25 and given to the synchronous detector 26. Then, the synchronous detection unit 26 synchronously detects the output signal of the BPF 25 by the dither signal supplied from the oscillator 27 and supplies the detection signal to the controller 28. The controller 28 determines the correction amount and the correction direction of the delay time in the first optical waveguide 21a based on the detection signal, and gives the correction signal to the first heater 29a so that the eye opening is maximized. The delay time in one optical waveguide 21a is corrected.

ところで、DQPSK信号をMZI及びダブルバランスドレシーバで差動受光して、I成分を復調する際には、前述の図7に示すように、MZIの遅延時間ΔφMの最適値は0.25πであるが、差動受光後のアイパターンは、ハイレベルでは0.7、ロウレベルでは−0.7である。従って、差動受光後のアイパターンの振幅は、0.7×2=1.4である。   By the way, when the DQPSK signal is differentially received by the MZI and the double balanced receiver and the I component is demodulated, the optimum value of the delay time ΔφM of the MZI is 0.25π as shown in FIG. However, the eye pattern after differential light reception is 0.7 at the high level and -0.7 at the low level. Therefore, the amplitude of the eye pattern after differential light reception is 0.7 × 2 = 1.4.

いま、受光光信号の波長変動又はMZIの環境温度の変動に起因して、ΔφMが0.15π増加して0.4πになったとすると、差動受光後のアイパターンは、ハイレベルとロウレベルで各々2つスプリットし、ハイレベルでは+0.95(P1)と+0.3(P2)、ロウレベルでは−0.95(P4)と−0.3(P3)の4値となる。アイパターンの振幅は、大きい時で0.95×2=1.9、小さい時で0.3×2=0.6となる。アイパターンの振幅が大小いずれの値をとるかは、隣接ビット間の光位相差が0、π/2、π、3π/2のいずれかを取るかによって決定され、アイパターンの振幅はランダムにしかも高速に変動する。   Now, assuming that ΔφM increases by 0.15π to 0.4π due to fluctuations in the wavelength of the received light signal or fluctuations in the environmental temperature of the MZI, the eye pattern after differential light reception is at a high level and a low level. Each of the two splits into four values of +0.95 (P1) and +0.3 (P2) at the high level and -0.95 (P4) and -0.3 (P3) at the low level. The eye pattern amplitude is 0.95 × 2 = 1.9 when it is large, and 0.3 × 2 = 0.6 when it is small. Whether the amplitude of the eye pattern takes a large or small value is determined by whether the optical phase difference between adjacent bits is 0, π / 2, π, or 3π / 2. The eye pattern amplitude is randomly selected. Moreover, it fluctuates at high speed.

実験によって得られた波形を図2に示す。図2(a)及び(b)はそれぞれΔφM=0.25π及び0.25π<ΔφM<0.5πの場合のアイパターンの振幅を示す図であり、図2(a)及び(b)において、横軸はビット間の位相差(Δφbit)、縦軸は振幅であり、図2(a)及び(b)と図7から理解できるように、アイ開口が最良の時は、大きい側の振幅の最大値(隣接ビット間の光位相差が0とπの時の差)が最大となる時である。   The waveform obtained by the experiment is shown in FIG. 2 (a) and 2 (b) are diagrams showing the amplitude of the eye pattern when ΔφM = 0.25π and 0.25π <ΔφM <0.5π, respectively. In FIGS. 2 (a) and 2 (b), The horizontal axis represents the phase difference (Δφbit) between the bits, and the vertical axis represents the amplitude. As can be understood from FIGS. 2 (a) and 2 (b) and FIG. 7, when the eye opening is the best, the larger amplitude This is when the maximum value (difference when the optical phase difference between adjacent bits is 0 and π) becomes maximum.

続いて、アイパターンの振幅の平均値について考えると、図7から、ΔφM=0.25πでは、アイパターンの振幅の平均値は0.7×2=1.4であり、ΔφM=0.4πでは、ハイレベルの平均値は、(0.95+0.3)/2=0.63であり、ロウレベルでも対称であるから、振幅の平均値は、0.63×2=1.26となる。ここで、振幅の平均値をΔφMの関数として表した結果を図3に示す。   Subsequently, considering the average value of the amplitude of the eye pattern, from FIG. 7, when ΔφM = 0.25π, the average value of the amplitude of the eye pattern is 0.7 × 2 = 1.4, and ΔφM = 0.4π. Then, the average value of the high level is (0.95 + 0.3) /2=0.63, and the average value of the amplitude is 0.63 × 2 = 1.26 since it is also symmetric at the low level. Here, the result of expressing the average value of the amplitude as a function of ΔφM is shown in FIG.

図3に示すように、振幅の平均値が最大となるΔφMは0.25πであり、これはアイ開口が最大となるΔφMに一致する。上述の説明から、アイ開口を最大とするためには、次のいずれかの条件が必要となる。
(1)アイパターンの振幅の最小値を最大にするようにΔφMを制御する。
(2)アイパターンの振幅の最大値を最小にするようにΔφMを制御する。
(3)アイパターンの振幅の平均値を最大にするようにΔφMを制御する。
なお、(3)の条件はDPSKでも共通して用いることができる。
As shown in FIG. 3, ΔφM at which the average value of the amplitude is maximum is 0.25π, which corresponds to ΔφM at which the eye opening is maximum. From the above description, one of the following conditions is necessary to maximize the eye opening.
(1) ΔφM is controlled so that the minimum value of the amplitude of the eye pattern is maximized.
(2) ΔφM is controlled so as to minimize the maximum value of the eye pattern amplitude.
(3) ΔφM is controlled so as to maximize the average value of the eye pattern amplitude.
The condition (3) can also be used in common with DPSK.

アイパターンにおいて、ハイレベル及びロウレベルが各々高い方向にスプリットするか又は低い方向にスプリットするかは、送信信号の符号によって決まるため、送信信号がランダムであれば、いずれの方向にスプリットするかもランダムとなる。従って、最大値、最小値、又は平均値を得るためには、少なくともM個のビットをサンプリングする必要がある(正確を期すためには、サンプリングビット数を多くすることが望ましい)。   In the eye pattern, whether the high level and the low level are split in the high direction or the low direction is determined by the sign of the transmission signal. Become. Therefore, in order to obtain the maximum value, the minimum value, or the average value, it is necessary to sample at least M bits (in order to ensure accuracy, it is desirable to increase the number of sampling bits).

ところで、ΔφMが最適値でない場合には、ΔφMを減少させるべきか又は増加させるべきかを判定する必要がある。例えば、図7に示すように、ΔφMが過剰でΔφM=0.4πである場合、アイパターンはハイレベルでは+0.95(P1)と+0.3(P2)、ロウレベルでは−0.95(P4)と−0.3(P3)の4値となるが、一方、ΔφMが不足でΔφM=0.1πの場合も、アイパターンはハイレベルでは+0.95(P1)と+0.3(P2)、ロウレベルでは−0.95(P4)と−0.3(P3)の4値となる。両者とも最適値ではいことは判定できるものの、ΔφMが過剰であるのか不足であるのかを判定することができない。そこで、制御の方向を明確にするため、前述のように、ディザリングを併用する。   By the way, when ΔφM is not the optimum value, it is necessary to determine whether ΔφM should be decreased or increased. For example, as shown in FIG. 7, when ΔφM is excessive and ΔφM = 0.4π, the eye pattern is +0.95 (P1) and +0.3 (P2) at the high level, and −0.95 (P4) at the low level. ) And −0.3 (P3), but when ΔφM is insufficient and ΔφM = 0.1π, the eye pattern is at high level +0.95 (P1) and +0.3 (P2). At the low level, there are four values of -0.95 (P4) and -0.3 (P3). Although both can be determined to be optimal values, it cannot be determined whether ΔφM is excessive or insufficient. Therefore, in order to clarify the direction of control, dithering is also used as described above.

つまり、ディザ信号の変動とアイパターンの振幅の最小値の変動とが同相であるか逆相であるかは、ΔφMが不足しているか過剰であるかにそれぞれ対応している。アイパターンの振幅の最大値又は平均値についても同様である。よって、両者の位相比較結果に基づいてΔφMが不足しているか過剰であるかの判定を行うことができる。   That is, whether the variation in the dither signal and the variation in the minimum value of the amplitude of the eye pattern are in phase or in phase corresponds to whether ΔφM is insufficient or excessive. The same applies to the maximum value or average value of the amplitude of the eye pattern. Therefore, it is possible to determine whether ΔφM is insufficient or excessive based on the phase comparison result between the two.

なお、前述のサンプリングに要する時間は、ディザ信号の周期よりも短くする必要があり、両者の位相比較のためには、ディザ信号の周期の多くとも半分でサンプリング及び平均化処理を終了することが望ましい。つまり、ディザ信号の周期をTd、最大値、最小値、又は平均値を得る時間をTm、シンボル周期をTs、多重数をMとした際、Ts×M<Tm<Td/2を満たすことが望ましい。   Note that the time required for the sampling needs to be shorter than the cycle of the dither signal, and for the phase comparison between them, the sampling and averaging process may be completed in at most half of the cycle of the dither signal. desirable. That is, when the period of the dither signal is Td, the time for obtaining the maximum value, the minimum value, or the average value is Tm, the symbol period is Ts, and the multiplexing number is M, Ts × M <Tm <Td / 2 is satisfied. desirable.

また、アイパターンのモニタリングにおいて、ハイレベルのみの振幅をモニタするか、または、ロウレベルのみの振幅をモニタするかを任意に選択することができるようにしてもよい。すなわち、強度変調信号の振幅の平均値、最大値又は最小値を得る際に、外部からのスイッチを操作することにより、ハイレベル又はロウレベルのいずれをモニタするかを択一的に切り替えるようにしてもよい。次の段落で説明するように、この構成をとることにより、群速度分散によって波形が劣化している場合でも正しく干渉計の制御を行うことが出来る。   In the eye pattern monitoring, it may be possible to arbitrarily select whether to monitor only the high level amplitude or only the low level amplitude. That is, when obtaining the average value, maximum value, or minimum value of the amplitude of the intensity modulation signal, the high level or the low level is selectively switched by operating an external switch. Also good. As described in the next paragraph, by adopting this configuration, the interferometer can be correctly controlled even when the waveform is degraded due to the group velocity dispersion.

次に、伝送路に群速度分散があり、受信した信号が波形劣化を起こしている場合について説明する。このような場合、伝送路上での波形劣化とMZIの持つ非線形性の複合効果により、復調された波形はハイレベルとロウレベルが非対称になる。伝送路の群速度分散が+75ps/nmの場合の復調波形を図8に示す。アイ開口が最大となるようMZIのΔφMを調整しているが、ロウレベル側はパルスが時間軸方向に拡大し振幅が減少している。MZIの対称性により、ΔφMをπ増やした場合もアイ開口は最大となるが、この場合はハイレベル側のパルスが時間軸方向に拡大しピーク値が減少する。このため、群速度分散が0のときと比べ、アイパターンの振幅の変遷は複雑となり、制御信号に誤差を生じる要因となる。   Next, a case where there is group velocity dispersion in the transmission path and the received signal has undergone waveform deterioration will be described. In such a case, the demodulated waveform becomes asymmetric between the high level and the low level due to the combined effect of the waveform degradation on the transmission line and the nonlinearity of MZI. FIG. 8 shows a demodulation waveform when the group velocity dispersion of the transmission path is +75 ps / nm. The ΔZM of MZI is adjusted so that the eye opening is maximized, but on the low level side, the pulse expands in the time axis direction and the amplitude decreases. Due to the symmetry of MZI, the eye opening is maximized even when ΔφM is increased by π. In this case, the high-level pulse expands in the time axis direction and the peak value decreases. For this reason, the transition of the amplitude of the eye pattern is more complicated than when the group velocity dispersion is 0, which causes an error in the control signal.

この問題を避けるためには、ハイレベルまたはロウレベルのうち片方のみをモニタすればよい。前述したように、復調波形のハイレベルとロウレベルは各々スプリットするが、GNDレベルから最も乖離するハイレベルをH1、GNDレベルに最も近いハイレベルをH2、GNDレベルから最も乖離するロウレベルをL1、GNDレベルに最も近いロウレベルをL2と定義したとき、下記のいずれかの条件をみたすようMZIを制御すればよい。
(1´)H2とGNDレベルとの差が最大となるようにΔφMを制御する。
(2´)H1とGNDレベルとの差が最小となるようにΔφMを制御する。
(3´)ハイレベルの平均値とGNDレベルとの差が最大となるようにΔφMを制御する。
(4´)L2とGNDレベルとの差が最大となるようにΔφMを制御する。
(5´)L1とGNDレベルとの差が最小となるようにΔφMを制御する。
(6´)ロウレベルの平均値とGNDレベルとの差が最大となるようにΔφMを制御する。
In order to avoid this problem, only one of the high level and the low level needs to be monitored. As described above, the high level and the low level of the demodulated waveform are split, but the high level most deviating from the GND level is H1, the high level closest to the GND level is H2, and the low level most deviating from the GND level is L1, GND. When the low level closest to the level is defined as L2, the MZI may be controlled to satisfy one of the following conditions.
(1 ′) ΔφM is controlled so that the difference between H2 and the GND level is maximized.
(2 ′) ΔφM is controlled so that the difference between H1 and the GND level is minimized.
(3 ′) ΔφM is controlled so that the difference between the average value of the high level and the GND level is maximized.
(4 ′) ΔφM is controlled so that the difference between L2 and the GND level is maximized.
(5 ′) ΔφM is controlled so that the difference between L1 and the GND level is minimized.
(6 ′) ΔφM is controlled so that the difference between the average value of the low level and the GND level is maximized.

ところで、上記(1´)〜(6´)の条件のうちの1つを満たすように制御した場合、複数あるアイ開口ポイントのうち幾つかを検出できない可能性がある。例えば、DQPSK信号の場合、I成分、Q成分、I成分の反転、Q成分の反転の4種類のアイ開口ポイントが存在するが、そのうちの2つは検出できない可能性がある。しかし、MZIの周期性により、検出可能な2つのアイ開口ポイントは、多重化された2種の信号成分が必ず含まれる。   By the way, when it controls so that one of the conditions of said (1 ')-(6') may be satisfy | filled, some of several eye opening points may not be detected. For example, in the case of a DQPSK signal, there are four types of eye opening points: I component, Q component, inversion of I component, and inversion of Q component, but two of them may not be detected. However, due to the periodicity of MZI, the two detectable eye opening points always include two multiplexed signal components.

図4はアイ開口モニタ部23及び統計処理部24としてサンプリングオシロスコープ31を用いた例であり、このサンプリングオシロスコープ31を用いて所定の時間の間、復調信号(復調波形)に応じてアイパターンの振幅の最大値及び最小値を検出する。なお、復調波形がクロック抽出系32に与えられて、クロック抽出系32は復調波形からクロック信号を抽出して、サンプリングオシロスコープ31のトリガ信号として与えることになる。   FIG. 4 shows an example in which a sampling oscilloscope 31 is used as the eye opening monitor unit 23 and the statistical processing unit 24. The amplitude of the eye pattern according to the demodulated signal (demodulated waveform) for a predetermined time using the sampling oscilloscope 31. The maximum value and the minimum value of are detected. The demodulated waveform is supplied to the clock extraction system 32, and the clock extraction system 32 extracts the clock signal from the demodulated waveform and provides it as a trigger signal for the sampling oscilloscope 31.

図5は本発明による光受信装置においてI成分復調器の他の例を示すブロック図であり、図5において図1と同一の構成要素については同一の参照番号が付されている。図5に示すI成分復調器40は、リミッタアンプ41、平滑化回路42、抵抗43、及び電源44を有しており、バランス型受光器22からの出力信号はリミッタアンプ41に与えられて、リミッタアンプ41で増幅された後、復調信号として出力される。   FIG. 5 is a block diagram showing another example of the I component demodulator in the optical receiver according to the present invention. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals. The I component demodulator 40 shown in FIG. 5 has a limiter amplifier 41, a smoothing circuit 42, a resistor 43, and a power supply 44. An output signal from the balanced light receiver 22 is given to the limiter amplifier 41, After being amplified by the limiter amplifier 41, it is output as a demodulated signal.

図示のI成分復調器40においては、アイパターンの振幅をリミッタアンプ41の駆動電流の大きさでモニタしているが、前述したように、DMPSKにおいては、アイパターンのハイレベルとロウレベルとが各々スプリットすると、アイパターンの振幅は2種類存在することになる。大きい振幅を取るか小さい振幅を取るかは信号のシンボルレートと同一の速度でランダムに変化するので、ここでは、図示のように、平滑化回路42によって高速な変動成分を平滑化して振幅の平均値をBPF25を介して同期検波部26に与える。   In the illustrated I component demodulator 40, the amplitude of the eye pattern is monitored by the magnitude of the drive current of the limiter amplifier 41. As described above, in the DMPSK, the high level and low level of the eye pattern are respectively set. When split, there are two types of eye pattern amplitude. Since whether to take a large amplitude or a small amplitude changes randomly at the same speed as the symbol rate of the signal, here, as shown in the figure, the smoothing circuit 42 smoothes high-speed fluctuation components and averages the amplitudes. The value is given to the synchronous detector 26 via the BPF 25.

なお、ディザ信号による変動をモニタする必要があるため、平滑化回路42の応答速度はディザ信号の周期Tdよりも十分に速くすることが必要である。   Since it is necessary to monitor fluctuations due to the dither signal, the response speed of the smoothing circuit 42 needs to be sufficiently faster than the cycle Td of the dither signal.

このようにして、この実施の形態では、強度変調信号(復調波形)の振幅の平均値、最大値、又は最小値を得て、平均値を最大とするか、最大値を最小とするか、又は最小値を最大とするようにMZIの遅延時間を調整するようにしたので、M個の符号を多重化した光差動位相シフトキーイング信号を、MZIの光学特性と光信号の中心周波数との関係を常に最良の状態に保つことができるという効果がある。   Thus, in this embodiment, the average value, maximum value, or minimum value of the amplitude of the intensity modulation signal (demodulation waveform) is obtained, and the average value is maximized or the maximum value is minimized, Alternatively, since the delay time of the MZI is adjusted so as to maximize the minimum value, an optical differential phase shift keying signal in which M codes are multiplexed can be obtained by combining the optical characteristics of the MZI and the center frequency of the optical signal. The effect is that the relationship can always be kept in the best condition.

なお、上述の説明から明らかなように、この実施の形態では、アイ開口モニタ部23、統計処理部24、及び発振器27が平均値取得手段、最大値取得手段、又は最小値取得手段として機能し、BPF25、同期検波部26、コントローラ28、及びヒータ29a及び29bが遅延時間調整手段として機能することになる。   As is clear from the above description, in this embodiment, the eye opening monitor unit 23, the statistical processing unit 24, and the oscillator 27 function as an average value acquisition unit, a maximum value acquisition unit, or a minimum value acquisition unit. , BPF 25, synchronous detector 26, controller 28, and heaters 29a and 29b function as delay time adjusting means.

強度変調信号に応じてその振幅の平均値、最大値、又は最小値を得て、平均値を最大とするか、最大値を最小とするか、又は最小値を最大とするように光干渉計の遅延時間を調整するようにしたから、M個の符号を多重化した光差動位相シフトキーイング信号を、光干渉計の光学特性と光信号の中心周波数との関係を常に最良の状態に保つことができる結果、光差動位相シフトキーイング信号を受信する光受信装置に適用できる。   An optical interferometer that obtains an average value, maximum value, or minimum value of the amplitude according to the intensity modulation signal, and maximizes the average value, minimizes the maximum value, or maximizes the minimum value. Since the delay time is adjusted, the optical differential phase shift keying signal in which M codes are multiplexed always maintains the best relationship between the optical characteristics of the optical interferometer and the center frequency of the optical signal. As a result, it can be applied to an optical receiver that receives an optical differential phase shift keying signal.

本発明の実施の形態による光受信装置で用いられるI成分復調器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the I component demodulator used with the optical receiver by embodiment of this invention. 差動受光後のアイパターンの振幅変化を示す図であり、(a)は遅延時間(位相差)ΔφM=0.25πの場合を示す図、(b)は0.25π<ΔφM<0.5πの場合を示す図である。It is a figure which shows the amplitude change of the eye pattern after differential light reception, (a) is a figure which shows the case of delay time (phase difference) (DELTA) (phi) M = 0.25 (pi), (b) is 0.25 (pi) <(DELTA) phiM <0.5 (pi). It is a figure which shows the case of. アイパターンの振幅の平均値を遅延時間ΔφMの関数として表した結果を示す図である。It is a figure which shows the result which represented the average value of the amplitude of an eye pattern as a function of delay time (DELTA) phiM. 本発明の実施の形態による光受信装置で用いられるI成分復調器の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of I component demodulator used with the optical receiver by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による光受信装置で用いられるI成分復調器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of I component demodulator used with the optical receiver by embodiment of this invention. DPSK信号における信号強度と導波路間の位相差との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the signal strength in a DPSK signal, and the phase difference between waveguides. M個の符号が多重化された光差動位相シフトキーイング信号における信号強度と導波路間の位相差との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the signal strength in the optical differential phase shift keying signal with which the M code | symbol was multiplexed, and the phase difference between waveguides. 伝送路の群速度分散が+75ps/nmの場合の復調波形を示す図である。It is a figure which shows a demodulation waveform in case group velocity dispersion | distribution of a transmission line is + 75ps / nm.

符号の説明Explanation of symbols

10 光受信装置 11、40 I成分復調器 21 MZI 22 バランス型受光器 23 アイ開口モニタ部 24 統計処理部 25 帯域通過フィルタ 26 同期検波部 27 発振器 28 コントローラ 21a、21b 光導波路 29a、29b ヒータ 30 遅延素子 31 サンプリングオシロスコープ 32 クロック抽出系 41 リミッタアンプ 42 平滑化回路 43 抵抗 44 電源   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical receiver 11, 40 I component demodulator 21 MZI 22 Balance type light receiver 23 Eye opening monitor part 24 Statistical processing part 25 Band pass filter 26 Synchronous detection part 27 Oscillator 28 Controller 21a, 21b Optical waveguide 29a, 29b Heater 30 Delay Element 31 Sampling oscilloscope 32 Clock extraction system 41 Limiter amplifier 42 Smoothing circuit 43 Resistance 44 Power supply

Claims (12)

M値(M=2n、nは以上の整数)の多重化された光差動位相シフトキーイング信号を光干渉計を用いて強度変調信号に変換して受信する光受信装置において、
前記強度変調信号のハイレベルまたはロウレベルのうちの片方のみの絶対値をシンボル周期より長い時間Tmに渡ってモニタし信号レベルの平均値を得る平均レベル検出手段と、
該信号レベルの平均値が最大となるように前記光干渉計の光路間の遅延時間差を調整する遅延時間調整手段とを有することを特徴とする多値位相変調信号用光受信装置。
In an optical receiving apparatus that receives and converts an optical differential phase shift keying signal multiplexed with M values (M = 2n, n is an integer of 2 or more) into an intensity modulation signal using an optical interferometer,
Average level detection means for monitoring an absolute value of only one of the high level and low level of the intensity modulation signal over a time Tm longer than a symbol period to obtain an average value of the signal level;
An optical receiver for multi-level phase modulation signal, comprising delay time adjusting means for adjusting a delay time difference between optical paths of the optical interferometer so that an average value of the signal level is maximized.
前記平均レベル検出手段は、前記強度変調信号のハイレベルのみの絶対値をモニタするか、あるいは前記強度変調信号のロウレベルのみの絶対値をモニタするかを外部からのスイッチ操作により任意に選択可能であることを特徴とする請求項1に記載の多値位相変調信号用光受信装置。   The average level detection means can arbitrarily select whether to monitor the absolute value of only the high level of the intensity modulation signal or only the absolute value of the low level of the intensity modulation signal by an external switch operation. The multi-level phase modulation signal optical receiver according to claim 1, wherein: 前記遅延時間調整手段は前記光干渉計の干渉ピークの波長を周期Tdのディザ信号でディザリングするディザリング手段と、前記信号レベルの平均値が有する周期Tdの変動成分を選択的に取り出す抽出手段と、前記抽出手段の出力と前記ディザ信号との位相比較をする位相比較手段とを有し、前記位相比較の結果に基づいて前記光干渉計の光路間の遅延時間差を増大または減少させて前記信号レベルの平均値が最大となるように調整することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多値位相変調信号用光受信装置。   The delay time adjusting means is a dithering means for dithering the wavelength of the interference peak of the optical interferometer with a dither signal having a period Td, and an extracting means for selectively extracting a fluctuation component having a period Td that the average value of the signal levels has. And phase comparison means for performing phase comparison between the output of the extraction means and the dither signal, and increasing or decreasing a delay time difference between optical paths of the optical interferometer based on the result of the phase comparison 3. The optical receiver for multi-level phase modulation signals according to claim 1, wherein the average value of the signal level is adjusted to be maximum. M値(M=2n、nは以上の整数)の多重化された光差動位相シフトキーイング信号を光干渉計を用いて強度変調信号に変換して受信する光受信装置において、
前記強度変調信号のハイレベルまたはロウレベルのうちの片方のみの絶対値をシンボル周期より長い時間Tmに渡ってモニタし信号レベルの最大値を得る最大レベル検出手段と、
前記信号レベルの最大値が最小となるように前記光干渉計の光路間の遅延時間差を調整する遅延時間調整手段とを有することを特徴とする多値位相変調信号用光受信装置。
In an optical receiving apparatus that receives and converts an optical differential phase shift keying signal multiplexed with M values (M = 2n, n is an integer of 2 or more) into an intensity modulation signal using an optical interferometer,
Maximum level detecting means for monitoring the absolute value of only one of the high level and low level of the intensity modulation signal over a time Tm longer than the symbol period to obtain the maximum value of the signal level;
An optical receiver for multilevel phase modulation signals, comprising delay time adjusting means for adjusting a delay time difference between optical paths of the optical interferometer so that the maximum value of the signal level is minimized.
前記最大レベル検出手段は、前記強度変調信号のハイレベルのみの絶対値をモニタするか、あるいは前記強度変調信号のロウレベルのみの絶対値をモニタするかを外部からのスイッチ操作により任意に選択可能であることを特徴とする請求項4に記載の多値位相変調信号用光受信装置。   The maximum level detection means can arbitrarily select whether to monitor the absolute value of only the high level of the intensity modulation signal or only the absolute value of the low level of the intensity modulation signal by an external switch operation. 5. The multi-level phase modulation signal optical receiver according to claim 4, wherein 前記遅延時間調整手段は前記光干渉計の干渉ピークの波長を周期Tdのディザ信号でディザリングするディザリング手段と、前記信号レベルの最大値が有する周期Tdの変動成分を選択的に取り出す抽出手段と、前記抽出手段の出力と前記ディザ信号との位相比較をする位相比較手段とを有し、前記位相比較の結果に基づいて前記光干渉計の光路間の遅延時間差を増大または減少させて前記信号レベルの最大値が最小となるように調整することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の多値位相変調信号用光受信装置。   The delay time adjusting means is a dithering means for dithering the wavelength of the interference peak of the optical interferometer with a dither signal having a period Td, and an extracting means for selectively extracting a fluctuation component of the period Td that the maximum value of the signal level has. And phase comparison means for performing phase comparison between the output of the extraction means and the dither signal, and increasing or decreasing a delay time difference between optical paths of the optical interferometer based on the result of the phase comparison 6. The multi-level phase modulation signal optical receiver according to claim 4, wherein adjustment is performed so that the maximum value of the signal level is minimized. M値(M=2n、nは以上の整数)の多重化された光差動位相シフトキーイング信号を光干渉計を用いて強度変調信号に変換して受信する光受信装置において、
前記強度変調信号のハイレベルまたはロウレベルのうちの片方のみの絶対値をシンボル周期より長い時間Tmに渡ってモニタし信号レベルの最小値を得る最小レベル検出手段と、
前記信号レベルの最小値が最大となるように前記光干渉計の光路間の遅延時間差を調整する遅延時間調整手段とを有することを特徴とする多値位相変調信号用光受信装置。
In an optical receiving apparatus that receives and converts an optical differential phase shift keying signal multiplexed with M values (M = 2n, n is an integer of 2 or more) into an intensity modulation signal using an optical interferometer,
Minimum level detecting means for monitoring the absolute value of only one of the high level and low level of the intensity modulation signal over a time Tm longer than the symbol period to obtain a minimum value of the signal level;
An optical receiver for multi-level phase modulation signal, comprising delay time adjusting means for adjusting a delay time difference between optical paths of the optical interferometer so that the minimum value of the signal level becomes maximum.
前記最小レベル検出手段は、前記強度変調信号のハイレベルのみの絶対値をモニタするか、あるいは前記強度変調信号のロウレベルのみの絶対値をモニタするかを外部からのスイッチ操作により任意に選択可能であることを特徴とする請求項7に記載の多値位相変調信号用光受信装置。   The minimum level detection means can arbitrarily select whether to monitor the absolute value of only the high level of the intensity modulation signal or only the absolute value of the low level of the intensity modulation signal by an external switch operation. The optical receiver for multi-level phase modulation signal according to claim 7, wherein 前記遅延時間調整手段は前記光干渉計の干渉ピークの波長を周期Tdのディザ信号でディザリングするディザリング手段と、前記信号レベルの最小値が有する周期Tdの変動成分を選択的に取り出す抽出手段と、前記抽出手段の出力と前記ディザ信号との位相比較をする位相比較手段とを有し、前記位相比較の結果に基づいて前記光干渉計の光路間の遅延時間差を増大または減少させて前記信号レベルの最小値が最大となるように調整することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の多値位相変調信号用光受信装置。   The delay time adjusting means is a dithering means for dithering the wavelength of the interference peak of the optical interferometer with a dither signal having a period Td, and an extracting means for selectively extracting a fluctuation component of the period Td that the minimum value of the signal level has. And phase comparison means for performing phase comparison between the output of the extraction means and the dither signal, and increasing or decreasing a delay time difference between optical paths of the optical interferometer based on the result of the phase comparison 9. The optical receiver for multi-level phase modulation signals according to claim 7 or 8, wherein the minimum value of the signal level is adjusted to be maximum. 前記M個の符号が多重化された光差動位相シフトキーイング信号のシンボル周期をTsとした際、前記周期Tdと時間TmがTs×M<Tm<Td/2を満たすことを特徴とする請求項3、6、9のうちいずれかに記載の多値位相変調信号用光受信装置。   The period Td and time Tm satisfy Ts × M <Tm <Td / 2, where Ts is a symbol period of the optical differential phase shift keying signal in which the M codes are multiplexed. Item 10. The multi-level phase modulation signal optical receiver according to any one of Items 3, 6, and 9. 前記遅延時間調整手段は、前記光干渉計の光導波路を加熱制御して前記光導波路の光路長を変化させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の多値位相変調信号用光受信装置。   11. The multiple delay unit according to claim 1, wherein the delay time adjusting unit changes the optical path length of the optical waveguide by heating and controlling the optical waveguide of the optical interferometer. Optical receiver for value phase modulation signal. 前記ディザリング手段は前記光干渉計の有する少なくとも1つの光導波路を周期Tdで加熱および冷却を繰り返すようにしたことを特徴とする請求項11記載の多値位相変調信号用光受信装置。   12. The optical receiver for multi-level phase modulation signals according to claim 11, wherein the dithering means repeats heating and cooling at least one optical waveguide of the optical interferometer with a period Td.
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