JP4440864B2 - 光受信装置 - Google Patents
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Description
フォトダイオード13−1および13−2は、バランスドフォトダイオードを形成し、光電変換により、遅延干渉計12−1から出力された光信号を電流に変換して出力する。増幅器14−1は、電流−電圧変換を行い、増幅器15−1は、変換された電気信号を増幅して、第1のデータ信号として識別回路17−1に出力する。
図20に示したように、一般的なDQPSK受信器では、単一のクロック再生回路16で抽出されたクロック信号により、2つの識別回路17−1および17−2を動作させる構成をとっている。図23のタイミングチャートでは、識別回路17−1および17−2に入力するデータ信号の遅延差が0になっているが、実際には、図24に示すように、2つの入力データ信号の間には遅延差ΔTが発生する。
図2は、実施形態の光受信装置で用いられるDQPSK受信器の構成例を示している。このDQPSK受信器は、光スプリッタ201、遅延干渉計202−1、202−2、フォトダイオード203−1、203−2、203−3、203−4、トランスインピーダンス増幅器(TIA)204−1、204−2、制限増幅器(LIA)205−1、205−2、クロック再生回路(CR)206、識別回路(DEC)207−1、207−2、208−1、208−2、2対1マルチプレクサ(MUX)209、反転回路210−1、210−2、およびクロック遅延回路211−1を備える。
識別回路207−1および207−2は、例えば、Dフリップフロップを用いて構成され、反転回路210−1およびクロック再生回路206から出力されるクロック信号により第1および第2のデータ信号をそれぞれラッチし、識別回路208−1および208−2に出力する。
図3は、1段目の識別回路207−1および207−2による遅延調整の一例を示すタイミングチャートである。この例では、反転回路210−1の出力が反転クロック信号に設定されている。
図2のDQPSK受信器において、1段目の識別回路207−1および207−2の入力データ信号に遅延差がない場合のタイミングチャートは、図9のようになる。この場合、反転回路210−1および210−2の出力は共に正転クロック信号に設定される。したがって、識別回路207−1および207−2には同じクロック信号が入力され、識別回路208−1および208−2にはT/4の遅延差のクロック信号が入力される。
図6のDQPSK受信器において、識別回路207−1および207−2の入力データ信号に遅延差がない場合のタイミングチャートは、図13のようになる。この場合、反転回路210−1の出力は正転クロック信号に設定される。したがって、識別回路207−1および207−2には同じクロック信号が入力され、識別回路207−1および207−2の出力データ信号は同相となる。
(1)微小信号を、識別回路で十分に識別できる振幅まで増幅する。
(2)最大振幅を、識別回路で十分に識別できる振幅に抑圧する。
以上説明した実施形態において、クロック遅延回路211−1および211−2の遅延量をT/4としているが、遅延量として他の所定値を用いてもかまわない。
受信した光信号を2つの光信号に分岐する分岐手段と、
前記2つの光信号の一方から第1の位相変調成分を抽出し、該第1の位相変調成分を第1のデータ信号に変換する第1の光電変換手段と、
前記2つの光信号の他方から第2の位相変調成分を抽出し、該第2の位相変調成分を第2のデータ信号に変換する第2の光電変換手段と、
前記第1のデータ信号または第2のデータ信号からクロック信号を再生して、再生クロック信号を出力するクロック再生手段と、
前記再生クロック信号を反転させて反転クロック信号を生成し、該再生クロック信号または反転クロック信号を選択して出力する反転手段と、
前記反転手段から出力されるクロック信号を用いて前記第1のデータ信号をラッチする第1の識別手段と、
前記再生クロック信号を用いて前記第2のデータ信号をラッチする第2の識別手段と
を備えることを特徴とする光受信装置。
(付記2) 前記反転手段は、前記第1および第2のデータ信号の間に1タイムスロットに相当する遅延差がある場合、前記反転クロック信号を選択して出力することを特徴とする付記1記載の光受信装置。
(付記3) 前記再生クロック信号を所定の遅延量だけ遅延させて、遅延クロック信号を出力する遅延手段をさらに備え、前記第2の識別手段は、該遅延クロック信号を用いて前記第2のデータ信号をラッチすることを特徴とする付記1記載の光受信装置。
(付記4) 前記遅延手段は、前記第1のデータ信号または第2のデータ信号のタイムスロットの1/4に相当する遅延量だけ、前記再生クロック信号を遅延させることを特徴とする付記3記載の光受信装置。
(付記5) 前記反転手段は、前記第1のデータ信号が前記第2のデータ信号よりタイムスロットの1/2に相当する遅延量だけ遅れている場合、前記反転クロック信号を選択して出力することを特徴とする付記4記載の光受信装置。
(付記6) 前記第1の識別手段から出力されるデータ信号をラッチする第3の識別手段と、前記第2の識別手段から出力されるデータ信号をラッチする第4の識別手段と、前記再生クロック信号を所定の遅延量だけ遅延させて、遅延クロック信号を出力する遅延手段と、前記再生クロック信号を反転させて別の反転クロック信号を生成し、該再生クロック信号または別の反転クロック信号を選択して出力する別の反転手段とをさらに備え、前記第3の識別手段は、該遅延クロック信号を用いて前記第1の識別手段から出力されるデータ信号をラッチし、前記第4の識別手段は、該別の反転手段から出力されるクロック信号を用いて前記第2の識別手段から出力されるデータ信号をラッチすることを特徴とする付記1記載の光受信装置。
(付記7) 前記遅延手段は、前記第1のデータ信号または第2のデータ信号のタイムスロットの1/4に相当する遅延量だけ、前記再生クロック信号を遅延させることを特徴とする付記6記載の光受信装置。
(付記8) 前記反転手段は、前記第1および第2のデータ信号の間に1タイムスロットに相当する遅延差がある場合、前記反転クロック信号を選択して出力することを特徴とする付記6記載の光受信装置。
(付記9) 前記第1の識別手段から出力されるデータ信号をラッチする第3の識別手段と、前記第2の識別手段から出力されるデータ信号をラッチする第4の識別手段と、前記再生クロック信号を所定の遅延量だけ遅延させて、遅延クロック信号を出力する遅延手段と、前記再生クロック信号を反転させて別の反転クロック信号を生成し、該再生クロック信号または別の反転クロック信号を選択して出力する別の反転手段とをさらに備え、前記第3の識別手段は、該別の反転手段から出力されるクロック信号を用いて前記第1の識別手段から出力されるデータ信号をラッチし、前記第4の識別手段は、該遅延クロック信号を用いて前記第2の識別手段から出力されるデータ信号をラッチすることを特徴とする付記1記載の光受信装置。
(付記10) 前記遅延手段は、前記第1のデータ信号または第2のデータ信号のタイムスロットの1/4に相当する遅延量だけ、前記再生クロック信号を遅延させることを特徴とする付記9記載の光受信装置。
(付記11) 差動4値位相シフトキーイングにより変調された光を受信して復調する復調方法であって、
受信した光信号を2つの光信号に分岐し、
前記2つの光信号の一方から第1の位相変調成分を抽出して、光電変換により該第1の位相変調成分を第1のデータ信号に変換し、
前記2つの光信号の他方から第2の位相変調成分を抽出して、光電変換により該第2の位相変調成分を第2のデータ信号に変換し、
前記第1のデータ信号または第2のデータ信号からクロック信号を再生し、
再生されたクロック信号を反転させて反転クロック信号を生成し、
前記再生されたクロック信号または反転クロック信号を選択し、
選択されたクロック信号を用いて前記第1のデータ信号をラッチし、
前記再生されたクロック信号を用いて前記第2のデータ信号をラッチする
ことを特徴とする復調方法。
12−1、12−2、202−1、202−2 遅延干渉計
13−1、13−2、13−3、13−4、203−1、203−2、203−3、203−4 フォトダイオード
14−1、14−2、204−1、204−2 トランスインピーダンス増幅器
15−1、15−2、205−1、205−2 制限増幅器
16、206 クロック再生回路
17−1、17−2、207−1、207−2、208−1、208−2 識別回路
18、209 2対1マルチプレクサ
21−1、21−2 遅延器
22、23 位相器
101 分岐手段
102 第1の光電変換手段
103 第2の光電変換手段
104 クロック再生手段
105 反転手段
106 第1の識別手段
107 第2の識別手段
210−1、210−2、210−3 反転回路
211−1、211−2 クロック遅延回路
801 入力端子
802 電源端子
803、805 抵抗
804 トランジスタ
806 スイッチ
807 制御端子
808 出力端子
1901−1、1901−2 自動ゲイン制御回路
1902−1、1902−2 電子分散補償器
Claims (6)
- 差動4値位相シフトキーイングにより変調された光を受信する光受信装置であって、
受信した光信号を2つの光信号に分岐する分岐手段と、
前記2つの光信号の一方から第1の位相変調成分を抽出し、該第1の位相変調成分を第1のデータ信号に変換する第1の光電変換手段と、
前記2つの光信号の他方から第2の位相変調成分を抽出し、該第2の位相変調成分を第2のデータ信号に変換する第2の光電変換手段と、
前記第1のデータ信号または第2のデータ信号からクロック信号を再生して、再生クロック信号を出力するクロック再生手段と、
前記再生クロック信号を反転させて反転クロック信号を生成し、該再生クロック信号または反転クロック信号のうち、前記光受信装置の組み立て後に測定された前記第1及び第2のデータ信号の遅延差に応じてあらかじめ選択設定されている方のクロック信号を選択して出力する反転手段と、
前記反転手段から出力されるクロック信号を用いて前記第1のデータ信号をラッチする第1の識別手段と、
前記再生クロック信号を用いて前記第2のデータ信号をラッチする第2の識別手段と
を備えることを特徴とする光受信装置。 - 前記再生クロック信号を所定の遅延量だけ遅延させて、遅延クロック信号を出力する遅延手段をさらに備え、前記第2の識別手段は、該遅延クロック信号を用いて前記第2のデータ信号をラッチすることを特徴とする請求項1記載の光受信装置。
- 前記遅延手段は、前記第1のデータ信号または第2のデータ信号のタイムスロットの1/4に相当する遅延量だけ、前記再生クロック信号を遅延させることを特徴とする請求項2記載の光受信装置。
- 前記第1の識別手段から出力されるデータ信号をラッチする第3の識別手段と、前記第2の識別手段から出力されるデータ信号をラッチする第4の識別手段と、前記再生クロック信号を所定の遅延量だけ遅延させて、遅延クロック信号を出力する遅延手段と、前記再生クロック信号を反転させて別の反転クロック信号を生成し、該再生クロック信号または別の反転クロック信号を選択して出力する別の反転手段とをさらに備え、前記第3の識別手段は、該遅延クロック信号を用いて前記第1の識別手段から出力されるデータ信号をラッチし、前記第4の識別手段は、該別の反転手段から出力されるクロック信号を用いて前記第2の識別手段から出力されるデータ信号をラッチすることを特徴とする請求項1記載の光受信装置。
- 前記遅延手段は、前記第1のデータ信号または第2のデータ信号のタイムスロットの1/4に相当する遅延量だけ、前記再生クロック信号を遅延させることを特徴とする請求項4記載の光受信装置。
- 差動4値位相シフトキーイングにより変調された光を光受信装置が受信して復調する復調方法であって、
受信した光信号を2つの光信号に分岐し、
前記2つの光信号の一方から第1の位相変調成分を抽出して、光電変換により該第1の位相変調成分を第1のデータ信号に変換し、
前記2つの光信号の他方から第2の位相変調成分を抽出して、光電変換により該第2の位相変調成分を第2のデータ信号に変換し、
前記第1のデータ信号または第2のデータ信号からクロック信号を再生し、
再生されたクロック信号を反転させて反転クロック信号を生成し、
前記再生されたクロック信号または反転クロック信号のうち、前記光受信装置の組み立て後に測定された前記第1及び第2のデータ信号の遅延差に応じてあらかじめ選択設定されている方のクロック信号を選択し、
選択されたクロック信号を用いて前記第1のデータ信号をラッチし、
前記再生されたクロック信号を用いて前記第2のデータ信号をラッチする
ことを特徴とする復調方法。
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