JP4522417B2 - 光変調装置および光変調方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。光変調装置100は、4値の位相変調を行い、さらにRZ変調を行うRZ−DQPSK変調装置である。また、光変調装置100は、40Gbpsのビットレート(20GHzのボーレート)で変調を行うとする。図1において、実線はデータ信号、太線はクロック信号、点線は制御信号をそれぞれ示している。
図6は、実施の形態2にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図6において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態2にかかる光変調装置100は、DFF104へ出力するクロック信号の位相を変動させず、RZ変調器113へ出力するクロック信号の位相を変動させる。このため、実施の形態1で説明した位相シフタ103aおよび位相シフタ103bは省いてもよい。また、実施の形態1と同様にバンドパスフィルタ118は省力可能である。
図7は、実施の形態3にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図7において、図1または図6に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態3にかかる光変調装置100は、実施の形態1にかかる光変調装置100の構成に加えて実施の形態2で説明した乗算回路601および位相シフタ602を備えている。また、実施の形態1と同様にバンドパスフィルタ118は省略可能である。
図10は、実施の形態4にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図10において、図1に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態4にかかる光変調装置100は、IQアーム間の位相差の調節とData−Clk間の位相差の調節とを時分割して行う。光変調装置100は、実施の形態1の構成に加えて論理反転回路1001を備えている。また、実施の形態1において説明した、発振回路101に設けられた反転部101cはここでは省かれている。また、実施の形態1と同様にバンドパスフィルタ118は省略可能である。
図13は、実施の形態5にかかる光変調装置の構成を示すブロック図である。図13において、図1または図6に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。実施の形態5にかかる光変調装置100は、IQアーム間の位相差401の調節とData−Clk間の位相差402の調節とを時分割で、または同時に行う。
前記所定周波数で位相が変動する2つのデータ信号に基づいて位相変調を行う多値位相変調手段と、
前記多値位相変調手段によって変調された信号から前記所定周波数の成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された前記信号の成分に基づいて前記2つのデータ信号の位相を制御する位相制御手段と、
を備えることを特徴とする光変調装置。
前記所定周波数の信号を発振する発振回路と、
前記所定周波数の信号に基づいて前記2つのデータ信号の位相をそれぞれ変動させる第1、第2位相シフタと、
を備えることを特徴とする付記1に記載の光変調装置。
前記発振回路から出力される前記所定周波数の信号に基づいて前記所定周波数の成分を抽出することを特徴とする付記2または3に記載の光変調装置。
前記所定周波数で位相が変動するクロック信号に基づいてRZ変調を行うRZ変調手段と、
をさらに備え、
前記抽出手段は、前記RZ変調手段によって変調された信号から前記所定周波数の成分を抽出し、
前記位相制御手段は、前記抽出手段によって抽出された前記信号の成分に基づいて前記クロック信号の位相を制御することを特徴とする付記2〜4のいずれか一つに記載の光変調装置。
前記発振回路によって発振され、前記第1、第2位相シフタのそれぞれへ出力される前記所定周波数の信号のうちの一方の信号を反転または非反転に切り替える第2反転手段をさらに備えることを特徴とする付記2に記載の光変調装置。
前記第2周波数で位相が変動するクロック信号に基づいてRZ変調を行うRZ変調手段と、
前記RZ変調手段によって変調された信号から前記第2周波数の成分を抽出する第2抽出手段と、
前記第2抽出手段によって抽出された前記信号の成分に基づいて前記クロック信号の位相を制御する第2位相制御手段と、
を備えることを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の光変調装置。
前記2つのマッハツェンダ型干渉計は、それぞれ前記2つのデータ信号に基づいて2値の位相変調を行うことを特徴とする付記1〜9のいずれか一つに記載の光変調装置。
前記抽出手段は、前記MMIカプラの出力部分の一方から出力される信号から前記所定周波数の成分を抽出することを特徴とする付記1〜11のいずれか一つに記載の光変調装置。
前記抽出手段は、前記MMIカプラの出力部分の一方から出力される信号から前記所定周波数の成分を抽出することを特徴とする付記5〜9のいずれか一つに記載の光変調装置。
前記多値位相変調手段または前記RZ変調手段によって変調された信号の一部を分岐する分岐手段と、
前記分岐手段によって分岐された前記一部の信号を受光して電気信号に変換する受光手段と、
前記受光手段によって変換された電気信号に対して、前記所定周波数に基づいて同期検波を行う同期検波手段と、
を備えることを特徴とする付記1〜13のいずれか一つに記載の光変調装置。
前記同期検波手段は、前記フィルタ手段によって抽出された成分に対して同期検波を行うことを特徴とする付記14に記載の光変調装置。
前記同期検波手段は、前記検出手段によって検出された前記電気信号の強度の変化分の信号に対して同期検波を行うことを特徴とする付記14に記載の光変調装置。
クロック信号の位相を所定周波数で変動させる変動手段と、
前記所定周波数で位相が変動するクロック信号に基づいてRZ変調を行うRZ変調手段と、
前記RZ変調手段によって変調された信号から前記所定周波数の成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された前記信号の成分に基づいて前記クロック信号の位相を制御する位相制御手段と、
を備えることを特徴とする光変調装置。
前記所定周波数で位相が変動する2つのデータ信号のそれぞれに基づいて位相変調を行う多値位相変調工程と、
前記多値位相変調工程によって変調された信号から前記所定周波数の成分を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程によって抽出された前記信号の成分に基づいて前記2つのデータ信号の位相を制御する位相制御工程と、
を含むことを特徴とする光変調方法。
クロック信号の位相を所定周波数で変動させる変動工程と、
前記所定周波数で位相が変動するクロック信号に基づいてRZ変調を行うRZ変調工程と、
前記RZ変調工程によって変調された信号から前記所定周波数の成分を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程によって抽出された前記信号の成分に基づいて前記クロック信号の位相を制御する位相制御工程と、
を含むことを特徴とする光変調方法。
101 発振回路
101c 反転部
102a,102b,601 乗算回路
103a,103b,602 位相シフタ
106 位相変調器
107 光源
109a,109b 位相変調部
110 遅延部
113 RZ変調器
114 監視部
116 受光部
117 TIA
118 バンドパスフィルタ
119 同期検波部
120 位相制御部
1001 論理反転回路
Claims (9)
- ボーレートが同じ2つのデータ信号間の位相を、前記2つのデータ信号のボーレートに対して十分に低い所定周波数で変動させる変動手段と、
入力される光を分岐した各光を、前記所定周波数で位相が変動する2つのデータ信号に基づいてそれぞれ位相変調し、前記各光の一方を他方に対して遅延させて合波する多値位相変調手段と、
前記2つのデータ信号のボーレートに対応する周波数のクロック信号によって、入力される光のRZ強度変調を行うRZ変調手段と、
前記多値位相変調手段および前記RZ変調手段によって変調された信号から前記所定周波数の成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された前記所定周波数の成分の強度が、前記2つのデータ信号の間の位相差最小を示す値となるように前記2つのデータ信号の位相を制御する位相制御手段と、を備え、
前記RZ変調手段は前記多値位相変調手段によって変調された光を変調し、または前記多値位相変調手段は前記RZ変調手段によって変調された光を変調することを特徴とする光変調装置。 - 前記変動手段は、
前記所定周波数の信号を発振する発振回路と、
前記発振回路によって発振された信号の周波数に基づいて前記2つのデータ信号の位相をそれぞれ前記所定周波数で変動させる第1、第2位相シフタと、
前記発振回路によって発振され、前記第1、第2位相シフタのそれぞれへ出力される前記所定周波数の信号のうちの一方の信号を反転させる第1反転手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の光変調装置。 - 前記抽出手段は、
前記多値位相変調手段および前記RZ変調手段によって変調された信号と、前記発振回路から出力される前記所定周波数の信号と、の同期検波によって前記所定周波数の成分を抽出することを特徴とする請求項2に記載の光変調装置。 - 前記所定周波数の信号に基づいて、前記2つのデータ信号のボーレートに対応する周波数のクロック信号の位相を変動させる第3位相シフタをさらに備え、
前記RZ変調手段は、前記第3位相シフタから出力され、前記所定周波数で位相が変動するクロック信号に基づいて前記光のRZ強度変調を行い、
前記位相制御手段は、前記2つのデータ信号間の位相差は変動させず、前記抽出手段によって抽出された前記所定周波数の成分の強度が、前記2つのデータ信号と前記クロック信号との間の位相差最小を示す値となるように前記クロック信号の位相を変動させる位相制御と、前記クロック信号の位相は変動させず、前記抽出手段によって抽出された前記信号の成分の強度が、前記2つのデータ信号間の位相差最小を示す値となるように前記2つのデータ信号間の位相差を変動させる位相制御と、を時分割によって行うことを特徴とする請求項3に記載の光変調装置。 - 前記第1反転手段に換えて、前記所定周波数の信号の位相の反転/非反転を切り替えることができる第2反転手段を備え、
前記位相制御手段は、前記第2反転手段を非反転にして、前記抽出手段によって抽出された前記所定周波数の成分の強度が、前記2つのデータ信号と前記クロック信号との間の位相差最小を示す値となるように前記2つのデータ信号と前記クロック信号との間の位相差を制御する位相制御と、前記第2反転手段を反転にして、前記抽出手段によって抽出された前記信号の成分の強度が、前記2つのデータ信号間の位相差最小を示す値となるように前記2つのデータ信号間の位相差を制御する位相制御と、を時分割によって行うことを特徴とする請求項2に記載の光変調装置。 - クロック信号の位相を、前記2つのデータ信号のボーレートに対して十分に低く、かつ前記所定周波数と異なる周波数で変動させる第2変動手段と、
前記多値位相変調手段および前記RZ変調手段によって変調された信号から前記異なる周波数の成分を抽出する第2抽出手段と、
前記第2抽出手段によって抽出された前記信号の成分の強度が、前記2つのデータ信号と前記クロック信号との間の位相差最小を示す値となるように前記クロック信号の位相を制御する第2位相制御手段と、を備え、
RZ変調手段は、前記第2周波数で位相が変動するクロック信号に基づいてRZ強度変調することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の光変調装置。 - 前記多値位相変調手段は、2つのマッハツェンダ型干渉計を有するDQPSK変調器であり、
前記2つのマッハツェンダ型干渉計は、それぞれ前記2つのデータ信号に基づいて2値の位相変調を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の光変調装置。 - 前記RZ変調手段は、出力部分にMMIカプラを有するマッハツェンダ型干渉計であり、前記多値位相変調手段によって変調された光を変調し、
前記抽出手段は、前記MMIカプラの出力部分の一方から出力される信号から前記所定周波数の成分を抽出することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の光変調装置。 - ボーレートが同じ2つのデータ信号間の位相を、前記2つのデータ信号のボーレートに対して十分に低い所定周波数で変動させる変動工程と、
入力される光を分岐した各光を、前記所定周波数で位相が変動する2つのデータ信号に基づいてそれぞれ位相変調し、前記各光の一方を他方に対して遅延させて合波する多値位相変調工程と、
前記2つのデータ信号のボーレートに対応する周波数のクロック信号によって、入力される光のRZ強度変調を行うRZ変調工程と、
前記多値位相変調工程および前記RZ変調工程によって変調された信号から前記所定周波数の成分を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程によって抽出された前記所定周波数の成分の強度が、前記2つのデータ信号の間の位相差最小を示す値となるように前記2つのデータ信号の位相を制御する位相制御工程と、を含み、
前記RZ変調工程は前記多値位相変調工程によって変調された光を変調し、または前記多値位相変調工程は前記RZ変調工程によって変調された光を変調することを特徴とする光変調方法。
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