JP4580333B2 - 光送信装置、および光位相変調器 - Google Patents
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Description
K.Yonenaga、他3名、"Optical duobinary transmission system with no receive sensitivity degradation"、ELECTRONICS LETTERS、16th February 1995、Vol.31 No.4
(実施例1)
図1は本発明の光送信装置を説明する図(1)である。10はLD駆動回路、11はLD、12は光強度変調器、13は光位相変調器、14は信号変換回路、15はドライバである。LD11と光強度変調器12、光強度変調器12と光位相変調器13はそれぞれ光パスによって接続されている。LD駆動回路10はバイアス電流(Ib)が設定されたLD電流をLD11に印加する。LD11は誘導放出を開始するLD電流の臨界レベル以上に設定されたバイアス電流によって発振し光搬送波となる連続波(CW)を発生する。光強度変調器12はドライバ15を介した送信信号に応じてLD11の発生するCWを、送信信号が論理レベル“0”の場合に非発光状態に、送信信号が論理レベル“1”の場合に発光状態に強度変調する。光位相変調器13は、強度変調されたCWを、ドライバ15を介した位相変調信号に応じて位相変調する。信号変換回路14は、強度変調された信号光が第1の発光状態から非発光状態を経て第2の発光状態に変化する場合に、第1の発光状態の信号光の位相と第2の発光状態の信号光の位相が互いに反転するよう制御するための制御信号(位相変調信号)を生成する。具体的には、信号変換回路14が受信する送信信号が論理レベル“0”から論理レベル“1”に変化した場合、該位相変調信号の論理レベルを反転する。また、信号変換回路14は、光強度変調器12の特性に応じ強度変調された信号光のタイミングに、該位相変調信号のタイミングを調整する。光強度変調器12は、非線形光学効果を利用した光変調素子であるニオブ酸リチウム(LiNbO3:LN)で作成されたマッハツェンダ光強度変調器、半導体で作成されたマッハツェンダ光強度変調器、もしくは電界吸収型(Electro-absorption:EA)光強度変調器である。光位相変調器13は、非線形光学効果を利用した光変調素子であるニオブ酸リチウム(LiNbO3:LN)で作成されたマッハツェンダ光位相変調器もしくは半導体で作成されたマッハツェンダ光強度変調器である。
(実施例2)
図2は本発明の光送信装置を説明する図(2)である。20はLD駆動回路である。LD11と光位相変調器13はそれぞれ光パスによって接続されている。LD駆動回路20はバイアス電流(Ib)と送信信号に基づく変調電流(Ip)よりなるLD駆動電流をLD11に印加する。LD11は誘導放出を開始するLD電流の臨界レベル以上に設定されたバイアス電流(Ib)によって発振し、送信信号に基づく変調電流(Ip)によって、送信信号の論理レベルが“0”の場合には非発光状態に、送信信号の論理レベルが“1”の場合には発光状態に直接強度変調された光搬送波となる連続波(CW)を発生する。光位相変調器13は、強度変調されたCWを、ドライバ15を介した位相変調信号に応じて位相変調する。信号変換回路14は、強度変調された信号光が第1の発光状態から非発光状態を経て第2の発光状態に変化する場合に、第1の発光状態の信号光の位相と第2の発光状態の信号光の位相が互いに反転するよう制御するための制御信号(位相変調信号)を生成する。具体的には、信号変換回路14が受信する送信信号が論理レベル“0”から論理レベル“1”に変化した場合、該位相変調信号の論理レベルを反転する。光強度変調器12は、非線形光学効果を利用した光変調素子であるニオブ酸リチウム(LiNbO3:LN)で作成されたマッハツェンダ光強度変調器、半導体で作成されたマッハツェンダ光強度変調器、もしくは電界吸収型(Electro-absorption:EA)光強度変調器である。光位相変調器13は、非線形光学効果を利用した光変調素子であるニオブ酸リチウム(LiNbO3:LN)で作成されたマッハツェンダ光位相変調器、もしくは半導体で作成されたマッハツェンダ光強度変調器である。
(実施例3)
図3は光位相変調器の状態を説明する図(1)である。例えば、信号タイミング0−9において10タイムスロットの送信信号の論理レベルが“0101100110”である。発光状態の信号光が1以上の非発光状態の光信号をはさむ毎に、該1以上の非発光状態の信号光の両端の該発光状態の信号光を形成する光搬送波となるCWの位相が反転する出力光を生成する状態を示している。
(実施例4)
図4は信号変換回路の論理を説明する図(1)である。前記の実施例3で説明した光位相変調器13の状態を実現するための信号変換回路14の論理について説明する。信号変換回路14の入力信号の論理レベルが“0”から“1”に変化した場合、信号変換回路14の現状出力の論理レベルが“0”の場合は“1”に変化し、信号変換回路14の現状出力の論理レベルが“1”の場合は“0”に変化する。また、信号変換回路14の入力信号の論理レベルが“1”から“0”に変化した場合、“1”から“1”、“0”から“0”と変化しない場合には、信号変換回路14の現状出力の論理レベルを維持する。つまり、信号変換回路14の現状出力の論理レベルが“1”の場合には“1”を、現状出力の論理レベルが“0”の場合には“0”を出力する。
(実施例5)
図5は光位相変調器の状態を説明する図(2)である。例えば、信号タイミング0−9において10タイムスロットの送信信号の論理レベルは“0101100110”である。非発光状態の信号光が1以上の発光状態の信号光をはさむ毎に、該1以上の発光状態の信号光の両端の該非発光状態の信号光を形成する光搬送波となるCWの位相が反転する出力光を生成する状態を示している。
(実施例6)
図6は信号変換回路の論理を説明する図(2)である。前記の実施例5で説明した光位相変調器13の状態を実現するための信号変換回路14の論理について説明する。信号変換回路14の入力信号の論理レベルが“1”から“0”に変化した場合、信号変換回路14の現状出力の論理レベルが“0”の場合は“1”に変化し、信号変換回路14の現状出力の論理レベルが“1”の場合は“0”に変化する。また、信号変換回路14の入力信号の論理レベルが“0”から“1”に変化した場合、“1”から“1”、“0”から“0”と変化しない場合には、信号変換回路14の現状出力の論理レベルを維持する。つまり、信号変換回路14の現状出力の論理レベルが“1”の場合には“1”を、現状出力の論理レベルが“0”の場合には“0”を出力する。
(実施例7)
図7は光位相変調器を説明する図である。例えば、前記図3の光位相変調器の状態に対応している。光位相変調器13には、10タイムスロットの論理レベル“0101100110”の強度変調された信号光(強度変調光)を光パスを介して受光し、位相変調するための制御信号である論理レベル“1001111000”の位相変調信号を受信する。該位相変調信号は該強度変調光を変調するために適したタイミングで受信されている。光位相変調器13は、該位相変調信号の論理レベルが“1”の場合に該強度変調光の位相を反転(位相をπだけシフト)し、該位相変調信号の論理レベルが“0”の場合には該強度変調光の位相を継続させる。よって、出力光の強度の論理レベルは“0101100110”となり位相は“π00ππππ000”となる。また、前記図5に示す光位相変調器も同様である。なお、光位相変調器13は、非線形光学効果を利用した光変調素子であるニオブ酸リチウム(LiNbO3:LN)、もしくは半導体で作成されたマッハツェンダ光強度変調器である。
(実施例8)
図8は信号変換回路を説明する図である。(P)は前記の実施例4で説明した信号変換回路14の構成を示す。(Q)は前記の実施例6で説明した信号変換回路14の構成を示す。図4に示す論理は、(P)に示すD−フリップフロップ(D−FF)に示すように、反転出力をデータ入力Dに入力し、信号変換回路14の入力である送信信号をクロックCLKに入力する回路構成によって実現できる。つまり、送信信号が論理レベル“0”から“1”に変化した場合に出力の論理レベルが反転する。なお、リセットRSTには本回路の立上げ時の出力論理を規定するために入力する。同様に図6に示す論理は、(Q)に示すD−FFによって実現できる。つまり、送信信号が論理レベル“1”から“0”に変化した場合に出力の論理レベルが反転する。
11、101、111 LD
12、112 光強度変調器
13、113 光位相変調器
14 信号変換回路
15、105、115 ドライバ
103 マッハツェンダ干渉計型光強度変調器(MZ)
104 デュオバイナリ符号化回路
121 符号化回路
122 遅延回路
Claims (10)
- 強度変調された信号光の位相を変調する光位相変調器と、
該強度変調された信号光が第1の発光状態から非発光状態を経て第2の発光状態に変化する場合および該第1の発光状態から2以上の非発光状態を経て第3の発光状態に変化する場合に、該第1の発光状態の信号光の位相と該第2および該第3の発光状態の信号光の位相が反転するように、該光位相変調器に制御信号を与える信号変換回路と、
を備えることを特徴とする光送信装置。 - 請求項1において、
前記の強度変調された信号光は光源からの光を光強度変調器により変調した信号光であり、前記の光位相変調器と該光強度変調器を接続する光パスを介していることを特徴とする光送信装置。 - 請求項1において、
前記の強度変調された信号光は直接変調された光源からの信号光であり、前記の光位相変調器と該光源を接続する光パスを介していることを特徴とする光送信装置。 - 請求項1において、
前記の信号変換回路は、前記の強度変調された信号光が非発光状態から発光状態に変化する場合に、該信号光の位相を反転するように、前記の光位相変調器に制御信号を与えることを特徴とする光送信装置。 - 請求項1において、
前記の信号変換回路は、前記の強度変調された信号光が発光状態から非発光状態に変化する場合に、該信号光の位相を反転するように、前記の光位相変調器に制御信号を与えることを特徴とする光送信装置。 - 強度変調された信号光の位相を変調する光位相変調器であって、
該強度変調された信号光が第1の発光状態から非発光状態を経て第2の発光状態に変化する場合および該第1の発光状態から2以上の非発光状態を経て第3の発光状態に変化する場合に、該第1の発光状態の信号光の位相と該第2および該第3の発光状態の信号光の位相が反転するように位相変調することを特徴とする光位相変調器。 - 請求項6において、
前記の強度変調された信号光は光源からの光を光強度変調器により変調した信号光であり、前記の光位相変調器と該光強度変調器を接続する光パスを介していることを特徴とする光位相変調器。 - 請求項6において、
前記の強度変調された信号光は直接変調された光源からの信号光であり、前記の光位相変調器と該光源を接続する光パスを介していることを特徴とする光位相変調器。 - 請求項6において、
前記の強度変調された信号光が非発光状態から発光状態に変化する場合に、該信号光の位相を反転するように位相変調することを特徴とする光位相変調器。 - 請求項6において、
前記の強度変調された信号光が発光状態から非発光状態に変化する場合に、該信号光の位相を反転するように位相変調することを特徴とする光位相変調器。
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