JP4684180B2 - 光受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、位相変調された信号光を受信する光受信装置に関し、特に、直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光を復調するための技術に関する。

近年、次世代の４０Ｇｂｉｔ／ｓ光伝送システム導入の要求が高まっており、しかも１０Ｇｂｉｔ／ｓシステムと同等の伝送距離や周波数利用効率が求められている。その実現手段として、従来、１０Ｇｂｉｔ／ｓ以下のシステムで適用されてきたＮＲＺ（Non Return to Zero）変調方式に比べて、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）耐力、非線形性耐力に優れた変調方式である、ＲＺ（Return to Zero）−ＤＰＳＫ（Differential Phase Shift Keying）変調またはＣＳＲＺ（Carrier Suppressed Return to Zero）−ＤＰＳＫ変調の研究開発が活発になっている。更には、上述の変調方式に加えて、狭スペクトル（高周波数利用効率）の特長を持ったＲＺ−ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase-Shift Keying）変調またはＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調といった位相変調方式の研究開発も活発になっている（例えば、下記の特許文献１，２参照）。

図９は、ＲＺ−ＤＱＰＳＫまたはＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調方式（以下、（ＣＳ）ＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調方式と表記する）を採用した光送信装置および光受信装置の構成例を示す図である。また、図１０は、（ＣＳ）ＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調された光信号を送受信する場合の光強度および光位相の状態を示す図である。

図９において、光送信装置２１０は、例えば、送信データ処理部２１１、１：２分離部（ＤＥＭＵＸ）２１２、ＣＷ光源２１３、π／２移相器２１４、２つの位相変調器２１５Ａ，２１５Ｂ、およびＲＺパルス化用強度変調器２１６を備えている。

具体的に、送信データ処理部２１１は、入力されるデータについてフレーム化するフレーマとしての機能、および誤り訂正符号を付与するＦＥＣ（Forward Error Correction）エンコーダとしての機能を備えるとともに、１ビット前の符号と現在の符号との差情報が反映された符号化処理を行なうＤＱＰＳＫプリコーダとしての機能を備えている。

１：２分離部２１２は、送信データ処理部２１１からの符号化データを、ビットレートが１／２倍の２系列の符号化データ♯１，♯２に分離するものである。

ＣＷ光源２１３は、連続光を出力するものであり、該出力された連続光は２つに分離されて、一方の光が位相変調器２１５Ａに入力され、他方の光がπ／２移相器２１４を介して位相変調器２１５Ｂに入力される。

位相変調器２１５Ａは、ＣＷ光源２１３からの連続光を１：２分離部２１２で分離した一方の系列の符号化データ♯１で変調して、２値の光位相（０ｒａｄまたはπｒａｄ）に情報が乗った光信号を出力する。また、位相変調器２１５Ｂは、π／２移相器２１４においてＣＷ光源２１３からの連続光をπ／２だけ位相シフトした光が入力され、この入力光を１：２分離部２１２で分離した他方の系列の符号化データ♯２で変調して、２値の光位相（π／２ｒａｄまたは３π／２ｒａｄ）に情報が乗った光信号を出力する。上記各位相変調器２１５Ａ，２１５Ｂで変調された光は合波された後に後段のＲＺパルス化用強度変調器２１６に出力される。つまり、各位相変調器２１５Ａ，２１５Ｂからの変調光が合波されることにより、光強度は一定であるが４値の光位相に情報が乗った光信号（図１０の下段参照）、即ちＤＱＰＳＫ変調された光信号がＲＺパルス化用強度変調器２１６に送られる。

ＲＺパルス化用強度変調器２１６は、位相変調器２１５Ａ，２１５ＢからのＤＱＰＳＫ変調された光信号をＲＺパルス化するものである。特に、データ＃１，＃２のビットレートと同一の周波数かつ消光電圧（Ｖπ）の１倍の振幅のクロック駆動信号を用いてＲＺパルス化された光信号をＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号といい、また、データ＃１，＃２のビットレートの半分の周波数かつ消光電圧（Ｖπ）の２倍の振幅のクロック駆動信号を用いてＲＺパルス化された光信号をＣＳＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号という。

また、光受信装置２３０は、光送信装置２１０に伝送路２２０および光中継器２２１を介して接続され、光中継伝送された光送信装置２１０からの（ＣＳ）ＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号についての受信信号処理を行なうものであり、例えば、受信した光信号を２分岐する分岐部２３１を備えるとともに、分岐された各光信号が伝搬する光信号経路上には、それぞれ、遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂおよび光電変換部２３３Ａ，２３３Ｂを備えている。更に、光電変換部２３３Ａから出力されるデータ信号を基にクロック信号を再生するクロック再生回路（ＣＲ）２３４と、該クロック信号のタイミングに従って、光電変換部２３３Ａ，２３３Ｂからのデータ信号を多重する２：１多重部（ＭＵＸ）２３５および受信データ処理部２３６と、を備えている。

具体的に、各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂには、伝送路２２０および光中継器２２１を通じて伝送されてきた（ＣＳ）ＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号を分岐部２３１で２分岐した光信号がそれぞれ入力される。遅延干渉計２３２Ａは、１ビット時間の遅延成分とπ／４ｒａｄの位相制御がなされた成分とを干渉（遅延干渉）させて、その干渉結果を２つの出力としている。また、遅延干渉計２３２Ｂは、１ビット時間の遅延成分と−π／４ｒａｄの位相制御がなされた成分（遅延干渉計２３２Ａの同成分とは位相がπ／２ｒａｄずれている）とを干渉（遅延干渉）させて、その干渉結果を２つの出力としている。ここでは、上記の各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂがそれぞれマッハツェンダ干渉計により構成され、各々のマッハツェンダ干渉計は、一方の分岐導波路が他方の分岐導波路よりも１ビット時間に相当する伝搬長だけ長くなるように形成されているとともに、他方の分岐導波路を伝搬する光信号を位相制御するための電極が形成されている。

各光電変換部２３３Ａ，２３３Ｂは、各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂからの各々の出力を受光することで差動光電変換検出を行なうデュアルピンフォトダイオードによりそれぞれ構成されている。なお、各光電変換部２３３Ａ，２３３Ｂで検出された受信信号については増幅器により適宜増幅される。

クロック再生回路２３４は、光電変換部２３３Ａにおいて差動光電変換検出された受信信号からクロック信号を再生して２：１多重部２３５に出力する。

２：１多重部２３５は、クロック再生回路２３４からのクロック信号のタイミングに従って、光電変換部２３３Ａから出力されるデータ（例えば、同相（In-phase）成分Ｉ）と、光電変換部２３３Ｂから出力されるデータ（例えば、直交（Quadrature-phase）成分Ｑ）とを多重化して、ＤＱＰＳＫ変調前のデータ信号に変換する。

受信データ処理部２３６は、２：１多重部２３５から出力されるデータ信号のフレーム化を行うフレーマとしての機能、および付与された誤り訂正符号を復号するデコーダとしての機能等を備える。
特表２００４−５１６７４３号公報 特開平８−８４１６５号公報

ところで、一般に差分位相偏移変調された信号光の伝送を行う場合、伝送光の復調処理には、元の信号（送信信号）との同期を図るためにフレーマを用いた同期検出が必須である。例えば、前述の図９に示した（ＣＳ）ＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調方式に対応した光受信装置２３０では、各光電変換部２３３Ａ，２３３Ｂからの出力信号を２：１多重部２３５で多重化したデータ信号について、受信データ処理部２３６のフレーマ機能による同期検出が行われる。

しかしながら、上記のような光受信装置２３０の構成では、光電変換部２３３Ａ，２３３Ｂから出力される各データ信号の位相関係は、相対的に直交状態にあるというだけであって、いずれが同相成分Ｉ若しくは直交成分Ｑに対応したものであるかは、各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂの動作状態に依存する。このため、例えば、送信時のＩ成分が光電変換部２３３Ａからのデータ信号に対応し、送信時のＱ成分が光電変換部２３３Ｂからのデータ信号に対応するものとして後段の同期検出処理の設計が行われている場合に、Ｉ，Ｑ成分の反転や入替わりが発生してしまうという問題点がある。また、２：１多重部２３５では、クロック再生回路２３４で再生されたクロック信号のタイミングに従って各データ信号の多重化が行われるため、各データ信号とクロック信号との位相関係によってＩ，Ｑ成分の時間的な配列にも入替わりが発生してしまうという課題がある。

具体的に、Ｉ，Ｑ成分の反転が発生する要因について説明すると、各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂでは、前述したように入力光の直交する２つの位相成分を分離した後、１ビット時間の遅延成分と±π／４ｒａｄの位相制御がなされた成分とを干渉（遅延干渉）させることで得られる光位相の差分より送信信号の位相変化が検出され、その検出結果が信号成分として出力される。このため、各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂに入力される光の波長または位相の変化や、直交する２つの位相成分を分離する際の各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂの状態変化によってはＩ成分またはＱ成分の論理が反転する場合がある。各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂの状態は、具体的には各々に対応した光電変換部２３３Ａ，２３３Ｂの出力信号を用いて遅延量等をフィードバック制御することで最適化することができるが、このときの各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂでのフィードバック制御が同じであっても各々で検出される光位相の差分が全く同じ状態にはなり得ない。このため、各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂの動作状態に依存してＩ成分またはＱ成分の反転が発生することになる。

また、Ｉ，Ｑ成分の入替わりが発生する要因についても、前述のように各遅延干渉計２３２Ａ，２３２Ｂにおいて直交する２つの位相成分を分離するときの各々の状態を同様のフィードバック制御により最適化しても送信側と全く同じ位相状態にはならず、例えば、遅延干渉計２３２ＡにはＩ成分が出力されるものとして設計を行っていてもＱ成分が出力される状態が発生する。なお、この状態では、遅延干渉計２３２ＡにはＩ成分が出力される。また、クロック再生回路２３４では、２：１多重部２３５への２つの入力信号のうちの一方（図９の構成例では、光電変換部２３３Ａから２：１多重部２３５に送られる信号）の周波数成分を基にクロック信号の抽出が行われるため、該クロック再生回路２３４から出力されるクロック信号と２：１多重部２３５への２つの入力信号との相対的な位相関係が一意に決まるわけではない。この結果、２：１多重部２３５に入力される各データ信号とクロック信号との位相関係によってＩ成分とＱ成分が入れ替わる現象が発生する。

さらに、Ｉ，Ｑ成分の入替わりに加えて１ビット遅延が発生する場合もある。この場合の１ビット遅延の要因は、例えば、２：１多重部２３５後段の受信データ処理部２３６で処理される電気信号の速度を落とすために、受信データ処理部２３６への入力信号を１：１６等に分離する回路を搭載する場合があり、このような構成において２：１多重部２３５の出力信号にＩ，Ｑ成分の入替わりが発生すると、１／２の確率で更に１ビット遅延が発生する。

上述したようなＩ，Ｑ成分の反転および入替わりの発生状態を纏めると次の表１のようになる。なお、ここでは遅延干渉計２３３Ａ側からＩ成分が出力され、遅延干渉計２３２Ｂ側からＱ成分が出力される状態を正しい受信状態としている。

上記の表１において、◎印は正しい受信状態を示している。○印は論理反転の制御が必要な状態を示している。△印は論理反転かつビットスワップの制御が必要な状態を示している。◇印はビットスワップの制御が必要な状態を示している。×印は遅延干渉計の最適化が必要な状態を示している。なお、ビットスワップの制御は、例えば図１１（Ａ）に示すように、上段の送信時のビット系列（ここでは簡略化のために４ビット列としている）に対して、２：１多重部２３５から出力されるデータ信号のビット系列が下段に示すような状態になった場合に、Ｉ，Ｑ成分に対応した各ビットを前後で交換する制御のことである。また、例えば図１１（Ｂ）に示すように、図１１（Ａ）下段の状態に１ビット遅延が生じた場合には、Ｉ成分に対応したビットはそのままにしてＱ成分に対応したビットをシフトさせる制御もビットスワップに含まれる。

上記のような２：１多重部２３５から出力されるデータ信号に対する論理反転やビットスワップといった制御は、例えば、受信データ処理部２３６のフレーマ機能としてＤＱＰＳＫ変調方式に対応した専用の設計を行い、当該フレーマ内でディジタル処理を実行することなどが考えられる。しかしながら、そのような専用フレーマは超高速な論理処理が必要になるため、その実現には消費電力の増大、チップ面積の増加およびコストの上昇等の問題点がある。このような問題点は、ＤＱＰＳＫ変調方式に限らず、直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光の復調処理について共通するものである。

本発明は上記のような問題点に着目してなされたもので、直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光を汎用のフレーマを利用して復調処理することのできる低コストで低消費電力の光受信装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明の一態様は、直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光を受信処理する装置であって、入力される前記信号光を２つに分岐する分岐部と、前記分岐部で分岐された各光が伝搬する経路上にそれぞれ配置された第１および第２遅延干渉計と、前記第１および第２遅延干渉計から出力される各光を受光して電気信号に変換し、前記信号光の直交する位相成分に対応した第１および第２データ信号をそれぞれ出力する第１および第２光電変換部と、前記第１および第２光電変換部の一方から出力されるデータ信号を基にクロック信号を再生するクロック再生回路と、前記クロック再生回路で再生されたクロック信号のタイミングに従って、前記第１および第２光電変換部から出力される第１および第２データ信号を多重化した第３データ信号を出力する多重部と、前記多重部から出力される第３データ信号を所定の通信方式に従ってフレーム化して出力すると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号を生成するフレーマと、前記フレーマで生成されたフレーム同期信号に応じて、フレーム同期がとれていない場合に、前記第１および第２遅延干渉計の動作状態をリセットさせる制御を行い、フレーム同期がとれるようになるまで当該制御を繰り返し行う遅延干渉計制御部と、を備えて構成されたものである。

上記のような構成の光受信装置では、入力される信号光が分岐部で２つに分岐されて第１および第２遅延干渉計に与えられ、各々で遅延干渉された光が第１および第２光電変換部で電気信号に変換されることで、受信信号光の直交する位相成分にそれぞれ対応した第１および第２データ信号が生成される。第１および第２データ信号は多重部に送られると共に、一方のデータ信号がクロック再生回路に送られてクロック信号の再生に用いられる。多重部では、クロック再生回路からのクロック信号のタイミングに従って、第１および第２データ信号を多重化した第３データ信号が生成され、該第３データ信号がフレーマに与えられることで所定の通信方式に従ってフレーム化される。このとき、フレーム同期がとれているか否かが検出され、その結果を示すフレーム同期信号が遅延干渉計制御部に出力される。遅延干渉計制御部では、フレーム同期信号がフレーム同期のとれていないことを示している場合に、第１および第２遅延干渉計の動作状態をリセットさせる制御が行われる。これにより、多重部に入力される第１および第２データ信号並びにクロック信号の相対的な位相関係およびビット系列がリセット制御前の状態と比較して変化するようになる。よって、フレーム同期がとれるまで上記のリセット制御を繰り返し行うことで、正しい受信状態が実現されるようになる。

また、本発明の光受信装置の他の態様は、直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光を受信処理する装置であって、入力される前記信号光を２つに分岐する分岐部と、前記分岐部で分岐された各光が伝搬する経路上にそれぞれ配置された第１および第２遅延干渉計と、前記第１および第２遅延干渉計から出力される各光を受光して電気信号に変換し、前記信号光の直交する位相成分に対応した第１および第２データ信号をそれぞれ出力する第１および第２光電変換部と、前記第１および第２光電変換部の一方から出力されるデータ信号を基にクロック信号を再生するクロック再生回路と、前記クロック再生回路で再生されたクロック信号のタイミングに従って、前記第１および第２光電変換部から出力される第１および第２データ信号を多重化した第３データ信号を出力する多重部と、前記多重部から出力される第３データ信号を所定の通信方式に従ってフレーム化して出力すると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号を生成するフレーマと、前記フレーマで生成されたフレーム同期信号に応じて、フレーム同期がとれていない場合に、前記クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせる制御を行い、フレーム同期がとれるようになるまで当該制御を繰り返し行うクロック再生制御部と、を備えて構成されたものである。

上記のような構成の光受信装置では、前述した一態様の場合と同様にして、第１および第２光電変換部から出力される第１および第２データ信号が、クロック再生回路で再生されたクロック信号のタイミングに従って多重部で多重化され、該多重部から出力される第３データ信号がフレーマでフレーム化されると共に、フレーム同期信号がフレーマからクロック再生制御部に出力される。クロック再生制御部では、フレーム同期信号がフレーム同期のとれていないことを示している場合に、クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせる制御が行われる。これにより、多重部に入力される第１および第２データ信号に対するクロック信号の位相関係が、リセット制御前の位相関係と比較して変化するようになる。よって、フレーム同期がとれるまで上記のリセット制御を繰り返し行うことで、正しい受信状態が実現されるようになる。

上述したような本発明の光受信装置によれば、直交する位相成分を用いた差分位相偏移変調方式の信号光を復調する際に発生するＩ，Ｑ成分の反転や入替わりに対処するために、高速のディジタル処理が要求される専用のフレーマを設計しなくても、汎用のフレーマを用いてＩ，Ｑ成分の正しい受信状態を実現させることができ、低コストで低消費電力の光受信装置を提供することが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。

図１は、本発明による光受信装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。

図１において、第１実施形態の光受信装置は、例えば、直交する位相成分を用いた差分位相偏移変調方式の１つである差分４位相偏移変調（ＤＱＰＳＫ）方式の信号光を受信処理する装置であって、入力される光信号を２分岐する分岐部１１と、各分岐光が伝搬する経路上にそれぞれ配置された遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂと、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂから出力される光を受光する光電変換部１３Ａ，１３Ｂと、光電変換部１３Ａから出力されるデータ信号Ａを基にクロック信号Ｃを再生するクロック再生回路（ＣＲ）１４と、該クロック信号Ｃのタイミングに従って、各光電変換部１３Ａ，１３Ｂからのデータ信号Ａ，Ｂを多重化する２：１多重部（ＭＵＸ）１５と、２：１多重部１５から出力されるデータ信号Ｄを受信処理する受信データ処理部１６と、受信データ処理部１６から出力されるフレーム同期信号Ｓに応じて各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂの動作状態をリセット制御する遅延干渉計制御部２０と、を備えて構成される。

分岐部１１は、上述の図９に示した従来のシステム構成と同様に、光送信装置から伝送路および光中継器を通じて伝送されてきたＤＱＰＳＫ変調方式の信号光が入力され、それを２つに分岐して各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂに出力する。

なお、ここではＤＱＰＳＫ変調方式の信号光が入力される一例について説明するが、本発明の光受信装置に入力される信号光は上記の一例に限定されるものではなく、直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された任意の信号光とすることができる。また、差分位相偏移変調された信号光を（ＣＳ）ＲＺパルス化したものであってもよい。

遅延干渉計１２Ａは、１ビット時間の遅延成分とπ／４ｒａｄの位相制御がなされた成分とを干渉（遅延干渉）させて、その干渉結果を２つの出力としている。また、遅延干渉計１２Ｂは、１ビット時間の遅延成分と−π／４ｒａｄの位相制御がなされた成分（遅延干渉計１２Ａの同成分とは位相がπ／２ｒａｄずれている）とを干渉（遅延干渉）させて、その干渉結果を２つの出力としている。ここでは、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂがそれぞれマッハツェンダ干渉計により構成され、各々のマッハツェンダ干渉計は、一方の分岐導波路が他方の分岐導波路よりも１ビット時間に相当する伝搬長だけ長くなるように形成されていると共に、他方の分岐導波路を伝搬する光信号を位相制御するための電極が形成されている。

各光電変換部１３Ａ，１３Ｂは、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂからの各々の出力を受光することで差動光電変換検出を行なうデュアルピンフォトダイオードによりそれぞれ構成されている。なお、各光電変換部１３Ａ，１３Ｂで検出された信号については増幅器により適宜増幅される。

クロック再生回路１４は、光電変換部１３Ａにおいて差動光電変換検出された受信信号からクロック信号Ｃを再生する一般的な電気回路である。このクロック再生回路１４で再生されたクロック信号Ｃは２：１多重部１５に出力される。

２：１多重部１５は、クロック再生回路１４からのクロック信号Ｃのタイミングに従って、光電変換部１３Ａから出力されるデータ信号Ａと、光電変換部２３３Ｂから出力されるデータ信号Ｂとを多重化して、送信側におけるＤＱＰＳＫ変調前の状態に相当するデータ信号Ｄに変換する。

受信データ処理部１６は、２：１多重部１５から出力されるデータ信号Ｄのフレーム化を行う汎用のフレーマ１６Ａと、送信側で付与された誤り訂正符号を復号するデコーダとしての機能等を備えた信号処理回路（ＦＥＣ，ｅｔｃ．）１６Ｂと、を備えている。フレーマ１６Ａは、例えばＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ等の所定の通信方式に従ってデータ信号Ｄをフレーム化して信号処理回路１６Ｂに出力すると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号Ｓを生成して遅延干渉計制御部２０に出力する。このような汎用フレーマ１６Ａの具体例としては、従来のＮＲＺ用フレーマなどを挙げることができる。

遅延干渉計制御部２０は、フレーマ１６Ａからのフレーム同期信号Ｓに応じて、フレーム同期がとれていない場合に、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂを一時的に停止させて動作状態をリセットさせる制御信号を出力する。なお、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂの動作状態をリセットさせる手段については後述する実施例で具体的に説明する。

上記のような構成の光受信装置では、入力されるＤＱＰＳＫ信号光が分岐部１１で２つに分岐され、各分岐光が遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ与えられる。各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂでは、分岐部１１からの光が２本のアームの光路長を相違させたマッハツェンダ型光導波路にそれぞれ与えられることにより、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂの各々のアームを伝搬する光の間には、ＤＱＰＳＫ変調された符号の１ビット時間に対応した相対的な遅延時間差が与えられる。また、遅延干渉計１２Ａの各アームを伝搬する光の間にはπ／４ｒａｄの位相差が与えられ、遅延干渉計１２Ｂの各アームを伝搬する光の間には−π／４ｒａｄの位相差が与えられる。これにより各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂでは、遅延干渉した相補２出力がそれぞれ得られ、各々の出力光が各光電変換部１３Ａ，１３Ｂに送られる。

各光電変換部１３Ａ，１３Ｂでは、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂからの相補２出力がデュアルピンフォトダイオードでそれぞれ光電気変換されることにより、受信信号光の直交する位相成分をそれぞれ復調した電気信号が生成される。そして、光電変換部１３Ａの出力信号は、増幅器により適宜所要のレベルまで増幅された後にデータ信号Ａとしてクロック再生回路１４および２：１多重部１５に出力される。また、光電変換部１３Ｂの出力信号は、増幅器により適宜所要のレベルまで増幅された後にデータ信号Ｂとして２：１多重部１５に出力される。クロック再生回路１４では、光電変換部１３Ａからのデータ信号Ａを基に当該ビットレートに対応した周波数を持つクロック信号Ｃが再生され、そのクロック信号Ｃが２：１多重部１５に与えられる。２：１多重部１５では、クロック再生回路１４からのクロック信号Ｃのタイミングに従って、各光電変換部１３Ａ，１３Ｂからのデータ信号Ａ，Ｂを多重化したデータ信号Ｄが生成され、そのデータ信号Ｄが受信データ処理部１６に出力される。

受信データ処理部１６では、２：１多重部１５から出力されるデータ信号Ｄがフレーマ１６Ａに与えられ、該フレーマ１６Ａでは、データ信号Ｄが所定の通信方式に従ってフレーム化されて信号処理回路１６Ｂに出力されると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号Ｓが生成されて遅延干渉計制御部２０に出力される。遅延干渉計制御部２０では、フレーマ１６Ａからのフレーム同期信号Ｓがフレーム同期のとれていないことを示している場合に、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂの動作を一時的に停止させるリセット制御が行われる。このリセット制御により、２：１多重部１５に入力される各データ信号Ａ，Ｂおよびクロック信号Ｃの相対的な位相関係およびビット系列が、リセット制御前の状態と比較して変化するようになる。すなわち、２：１多重部１５に与えられるＩ，Ｑ成分の論理反転または入替わり（ビット遅延も含む）が確率的に生じるようになる。よって、フレーム同期がとられるようになるまで、上記のような各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂのリセット制御を繰り返し行うことで、上述した表１の◎印に示した正しい受信状態を実現することができるようになる。

そして、フレーム同期がとられたデータ信号Ｄがフレーマ１６Ａから出力されるようになると、そのデータ信号Ｄについて信号処理回路１６Ｂで誤り訂正符号の復号等の所要の信号処理が行われる。

上記のように第１実施形態の光受信装置によれば、ＤＱＰＳＫ変調方式の信号光を復調する際に発生するＩ，Ｑ成分の反転や入替わりに対処するために、高速のディジタル処理が要求されるＤＱＰＳＫ専用のフレーマを設計しなくても、汎用のフレーマ１６Ａを用いてＩ，Ｑ成分の正しい受信状態を実現させることができる。よって、低コストで低消費電力の光受信装置を提供することが可能になる。このような光受信装置を適用することによって、超高速光伝送システムの低コスト化を実現することができ、汎用化を図ることで高速光ネットワークの早期実現も可能になる。

次に、上記第１実施形態の光受信装置に関する具体的な実施例を説明する。

図２は、本発明による光受信装置の実施例１−１の構成を示すブロック図である。

図２において、本光受信装置は、第１実施形態の遅延干渉計制御部２０の具体的な構成例として、分岐部１１の前段に光スイッチ（ＯＰＴＳＷ）２１を配置し、該光スイッチ２１のオン／オフ切替えをフレーム同期信号Ｓに応じて行う光スイッチ制御回路２２を設けたものである。

このような構成の光受信装置では、フレーマ１６Ａから出力されるフレーム同期信号Ｓによって、フレーム同期のとれていない状態が光スイッチ制御回路２２に伝えられると、光スイッチ制御回路２２は、オン状態にある光スイッチ２１をオフ状態に切り替え、所定の時間が経過した後に、再度オン状態に切り替える。この光スイッチ２１のオン／オフ切替えによって、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂへの信号光の入力が一時的に遮断される。各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂは、信号光が入力されることによって動作開始となるため、上記信号光入力の遮断によって各々の動作状態がリセットされるようになる。

なお、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂは、通常、各々の出力信号を用いて遅延量等のフィードバック制御を行うことで互いの動作状態の最適化が図られているので、信号光の入力が遮断されたときには、前記フィードバック制御がリセットされるようにするか、または、遮断前の制御状態が保持されるようにするのがよい。

上記のような光スイッチ２１のオン／オフ切替えにより、２：１多重部１５に入力される各データ信号Ａ，Ｂおよびクロック信号Ｃの相対的な位相関係およびビット系列が、光スイッチ２１のオン／オフ切替え前の状態と比較して変化するため、Ｉ，Ｑ成分の論理反転または入替わりが確率的に生じるようになる。よって、フレーム同期がとられるようになるまで、光スイッチ２１のオン／オフ切替えを繰り返し行うことで正しい受信状態を実現することが可能になる。

図３は、本発明による光受信装置の実施例１−２の構成を示すブロック図である。

図３において、本光受信装置は、第１実施形態の遅延干渉計制御部２０の他の具体的な構成例として、分岐部１１の前段に可変光減衰器（ＶＯＡ）２３を配置し、該可変光減衰器２３における光減衰量をフレーム同期信号Ｓに応じて制御する光減衰量制御回路２４を設けたものである。

このような構成の光受信装置では、フレーマ１６Ａから出力されるフレーム同期信号Ｓによって、フレーム同期のとれていない状態が光減衰量制御回路２４に伝えられると、光減衰量制御回路２４は、光減衰量が最小の状態にある可変光減衰器２３を、光減衰量が最大の状態となるように制御し、所定の時間が経過した後に、その光減衰量を元の最小の状態に戻す。この可変光減衰器２３の制御によって、前述した光スイッチ２１のオン／オフ切替えの場合と同様に、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂへの信号光の入力が一時的に遮断されることで、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂの動作状態がリセットされるようになる。これにより、２：１多重部１５に入力される各データ信号Ａ，Ｂおよびクロック信号Ｃの相対的な位相関係およびビット系列が、可変光減衰器２３の制御前の状態と比較して変化するため、Ｉ，Ｑ成分の論理反転または入替わりが確率的に生じるようになる。よって、フレーム同期がとられるようになるまで、上記のような可変光減衰器２３の制御を繰り返し行うことで正しい受信状態を実現することが可能になる。

図４は、本発明による光受信装置の実施例１−３の構成を示すブロック図である。

図４において、本光受信装置は、第１実施形態の遅延干渉計制御部２０の別の具体的な構成例として、分岐部１１の前段に光増幅器２５を配置し、該光増幅器２５における光増幅をフレーム同期信号Ｓに応じて制御する光増幅制御回路２６を設けたものである。

このような構成の光受信装置では、フレーマ１６Ａから出力されるフレーム同期信号Ｓによって、フレーム同期のとれていない状態が光増幅制御回路２６に伝えられると、光増幅制御回路２６は、予め設定された増幅率で駆動状態にある光増幅器２５を停止させ、所定の時間が経過した後に、停止前の駆動状態に戻す。この光増幅器２５の駆動状態の制御によって、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂへの信号光の入力が一時的に遮断される。なお、停止状態にある光増幅器２５は、一般的に入力光に対して損失媒体として作用するので、光増幅器２５からの出力が完全には遮断されずに微弱なレベルの信号光が各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂに入力される場合がある。このような場合でも、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂに入力される信号光のレベルが、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂが有効に動作する入力レベルの下限値よりも低くなっていれば、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂの動作状態はリセットされるようになる。これにより、前述した光スイッチ２１のオン／オフ切替えの場合と同様に、２：１多重部１５に入力される各データ信号Ａ，Ｂおよびクロック信号Ｃの相対的な位相関係およびビット系列が、光増幅器２５の制御前の状態と比較して変化するため、Ｉ，Ｑ成分の論理反転または入替わりが確率的に生じるようになる。よって、フレーム同期がとられるようになるまで、上記のような光増幅器２５の制御を繰り返し行うことで正しい受信状態を実現することが可能になる。

次に、本発明による光受信装置の第２実施形態について説明する。

図５は、本発明による光受信装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。

図５において、第２実施形態の構成が上述の図１に示した第１実施形態の場合と異なる点は、遅延干渉計制御部２０に代えて、クロック再生制御部３０を設けた点であり、その他の構成は第１実施形態の構成と同一である。

クロック再生制御部３０は、フレーマ１６Ａからのフレーム同期信号Ｓが入力され、該フレーム同期信号Ｓよってフレーム同期がとれていないことが伝えられると、クロック再生回路１４におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせる制御信号を出力する。なお、クロック再生処理のタイミングをリセットさせる手段については後述する実施例で具体的に説明する。

上記のような構成の光受信装置では、上述した第１実施形態の場合と同様にして、分岐部１１で２つに分岐された信号光が各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂに与えられ、遅延干渉された相補２出力が各光電変換部１３Ａ，１３Ｂで光電変換されて受信信号光の直交する位相成分をそれぞれ復調したデータ信号Ａ，Ｂが生成され、データ信号Ａはクロック再生回路１４および２：１多重部１５に出力され、データ信号Ｂは２：１多重部１５に出力される。クロック再生回路１４では、光電変換部１３Ａからのデータ信号Ａを基にクロック信号Ｃが再生されて２：１多重部１５に与えられ、２：１多重部１５では、クロック信号Ｃのタイミングに従って各光電変換部１３Ａ，１３Ｂからのデータ信号Ａ，Ｂを多重化したデータ信号Ｄが生成され、そのデータ信号Ｄが受信データ処理部１６に出力される。受信データ処理部１６では、２：１多重部１５から出力されるデータ信号Ｄがフレーマ１６Ａに与えられ、該データ信号Ｄが所定の通信方式に従ってフレーム化されて信号処理回路１６Ｂに出力されると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号Ｓが生成されてクロック再生制御部３０に出力される。

クロック再生制御部３０では、フレーマ１６Ａからのフレーム同期信号Ｓがフレーム同期のとれていないことを示している場合に、クロック再生回路１４におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせる制御が行われる。このリセット制御により、２：１多重部１５に入力される各データ信号Ａ，Ｂに対するクロック信号Ｃの位相関係が、リセット制御前の位相関係と比較して変化するようになる。すなわち、２：１多重部１５に与えられるＩ，Ｑ成分の入替わり（ビット遅延を含む）が確率的に生じるようになる。よって、Ｉ，Ｑ成分の反転が発生していない場合（上述した表１の◇印に対応）について、フレーム同期がとられるようになるまで、上記のようなクロック再生タイミングのリセット制御を繰り返し行うことで正しい受信状態（表１の◎印に対応）を実現することができるようになる。

そして、フレーム同期がとられたデータ信号Ｄがフレーマ１６Ａから出力されるようになると、そのデータ信号Ｄについて信号処理回路１６Ｂで誤り訂正符号の復号等の所要の信号処理が行われる。

上記のように第２実施形態の光受信装置によれば、ＤＱＰＳＫ変調方式の信号光を復調する際に発生するＩ，Ｑ成分のビット遅延を含めた入替わりに対処するために、高速のディジタル処理が要求されるＤＱＰＳＫ専用のフレーマを設計しなくても、汎用のフレーマ１６Ａを用いてＩ，Ｑ成分の正しい受信状態を実現させることができる。よって、低コストで低消費電力の光受信装置を提供することが可能になる。このような光受信装置を適用することによって、超高速光伝送システムの低コスト化を実現することができ、汎用化を図ることで高速光ネットワークの早期実現も可能になる。

なお、上記の第２実施形態では、クロック再生タイミングのリセット制御のみが行われる構成例について説明したが、上述した第１実施形態における遅延干渉計のリセット制御との組合せを考えてもよい。この場合には、Ｉ，Ｑ成分のビット遅延を含めた入替わりだけでなく、Ｉ，Ｑ成分の反転にも対処することが可能になる。

次に、上記第２実施形態の光受信装置に関する具体的な実施例を説明する。

図６は、本発明による光受信装置の実施例２−１の構成を示すブロック図である。

図６において、本光受信装置は、第２実施形態のクロック再生制御部３０の具体的な構成例として、光電変換部１３Ａの受光素子（デュアルピンフォトダイオード）に印加されるバイアス電圧をフレーム同期信号Ｓに応じて制御するバイアス制御回路３１を設けたものである。なお、ここでは受光素子のカソードに対してバイアス電圧が印加される一例を図示したが、アノードに対してバイアス電圧が印加される構成であってもよい。また、受光素子はピンフォトダイオードに限らずアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等であっても構わない。

このような構成の光受信装置では、フレーマ１６Ａから出力されるフレーム同期信号Ｓによって、フレーム同期のとれていない状態がバイアス制御回路３１に伝えられると、バイアス制御回路３１は、受光素子に印加されているバイアス電圧を制御して光電変換部１３Ａの動作を停止させ、所定の時間が経過した後に、バイアス電圧を元の状態に戻して光電変換部１３Ａの動作を再開させる。このバイアス電圧の制御によって、光電変換部１３Ａからのデータ信号Ａの出力が中断し、クロック再生回路１４へのデータ信号Ａの入力が一時的になくなるため、クロック再生回路１４におけるクロック再生処理のタイミングがリセットされるようになる。なお、バイアス電圧の制御により光電変換部１３Ａからのデータ信号Ａの出力が中断している間、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂの動作状態には変化が生じないため、各遅延干渉計１２Ａ，１２Ｂからの出力光の相対的な位相関係は維持されている。これにより、２：１多重部１５に入力される各データ信号Ａ，Ｂに対するクロック信号Ｃの位相関係が、バイアス電圧の制御前の位相関係と比較して変化するため、Ｉ，Ｑ成分の入替わりが確率的に生じるようになる。よって、フレーム同期がとられるようになるまで、上記のようなバイアス電圧の制御を繰り返し行うことで正しい受信状態を実現することが可能になる。

なお、上記の実施例２―１では、受光素子に印加されるバイアス電圧を制御することで光電変換部１３Ａの動作を停止させる構成を示したが、これ以外にも例えば受光素子の後段に設けられた増幅器の駆動電圧を制御することで光電変換部１３Ａの動作を停止させるようにしてもよい。

図７は、本発明による光受信装置の実施例２−２の構成を示すブロック図である。

図７において、本光受信装置は、第２実施形態のクロック再生制御部３０の他の具体的な構成例として、クロック再生回路１４が外部制御信号によって再引込が可能な構成を備えている場合に、当該制御信号をフレーム同期信号Ｓに応じて生成するクロック再生制御回路３２を設けたものである。

このような構成の光受信装置では、フレーマ１６Ａから出力されるフレーム同期信号Ｓによって、フレーム同期のとれていない状態がクロック再生制御回路３２に伝えられると、クロック再生制御回路３２がクロック再生回路１４に対して再引込を指示する制御信号を出力することで、クロック再生回路１４におけるクロック再生処理のタイミングがリセットされるようになる。これにより、２：１多重部１５に入力される各データ信号Ａ，Ｂに対するクロック信号Ｃの位相関係が、クロック再生回路１４の再引込制御前の位相関係と比較して変化するため、Ｉ，Ｑ成分の入替わりが確率的に生じるようになる。よって、フレーム同期がとられるようになるまで、上記のようなクロック再生回路１４の再引込制御を繰り返し行うことで正しい受信状態を実現することが可能になる。

図８は、本発明による光受信装置の実施例２−３の構成を示すブロック図である。

図８において、本光受信装置は、第２実施形態のクロック再生制御部３０の別の具体的な構成例として、光電変換部１３Ａおよびクロック再生回路１４の間の電気線路上にスイッチ（ＳＷ）３３を挿入し、該スイッチ３３のオン／オフ切替えをフレーム同期信号Ｓに応じて制御するスイッチ制御回路３４を設けたものである。

このような構成の光受信装置では、フレーマ１６Ａから出力されるフレーム同期信号Ｓによって、フレーム同期のとれていない状態がスイッチ制御回路３４に伝えられると、スイッチ制御回路３４は、オン状態にあるスイッチ３３をオフ状態に切り替え、所定の時間が経過した後に、再度オン状態に切り替える。このスイッチ３３のオン／オフ切替えによって、クロック再生回路１４へのデータ信号Ａの入力が一時的になくなるため、クロック再生回路１４におけるクロック再生処理のタイミングがリセットされるようになる。これにより、２：１多重部１５に入力される各データ信号Ａ，Ｂに対するクロック信号Ｃの位相関係が、スイッチ３３のオン／オフ切替え前の位相関係と比較して変化するため、Ｉ，Ｑ成分の入替わりが確率的に生じるようになる。よって、フレーム同期がとられるようになるまで、上記のようなスイッチ３３のオン／オフ切替えを繰り返し行うことで正しい受信状態を実現することが可能になる。

以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。

（付記１） 直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光を受信処理する装置であって、
入力される前記信号光を２つに分岐する分岐部と、
前記分岐部で分岐された各光が伝搬する経路上にそれぞれ配置された第１および第２遅延干渉計と、
前記第１および第２遅延干渉計から出力される各光を受光して電気信号に変換し、前記信号光の直交する位相成分に対応した第１および第２データ信号をそれぞれ出力する第１および第２光電変換部と、
前記第１および第２光電変換部の一方から出力されるデータ信号を基にクロック信号を再生するクロック再生回路と、
前記クロック再生回路で再生されたクロック信号のタイミングに従って、前記第１および第２光電変換部から出力される第１および第２データ信号を多重化した第３データ信号を出力する多重部と、
前記多重部から出力される第３データ信号を所定の通信方式に従ってフレーム化して出力すると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号を生成するフレーマと、
前記フレーマで生成されたフレーム同期信号に応じて、フレーム同期がとれていない場合に、前記第１および第２遅延干渉計の動作状態をリセットさせる制御を行い、フレーム同期がとれるようになるまで当該制御を繰り返し行う遅延干渉計制御部と、
を備えて構成されたことを特徴とする光受信装置。

（付記２） 付記１に記載の光受信装置であって、
前記遅延干渉計制御部は、
前記分岐部の前段に配置された光スイッチと、
前記フレーム同期信号に応じて前記光スイッチのオン／オフ切替えを行い、フレーム同期がとれていない場合に、前記第１および第２遅延干渉計への信号光の入力を一時的に遮断することで各々の動作状態をリセットさせる光スイッチ制御回路と、
を備えたことを特徴とする光受信装置。

（付記３） 付記１に記載の光受信装置であって、
前記遅延干渉計制御部は、
前記分岐部の前段に配置された可変光減衰器と、
前記フレーム同期信号に応じて前記可変光減衰器の光減衰量を制御し、フレーム同期がとれていない場合に、前記第１および第２遅延干渉計への信号光の入力を一時的に遮断することで各々の動作状態をリセットさせる光減衰量制御回路と、
を備えたことを特徴とする光受信装置。

（付記４） 付記１に記載の光受信装置であって、
前記遅延干渉計制御部は、
前記分岐部の前段に配置された光増幅器と、
前記フレーム同期信号に応じて前記光増幅器における光増幅を制御し、フレーム同期がとれていない場合に、前記第１および第２遅延干渉計への信号光の入力レベルを一時的に下限値より低くすることで各々の動作状態をリセットさせる光増幅制御回路と、
を備えたことを特徴とする光受信装置。

（付記５） 付記１に記載の光受信装置であって、
前記信号光は、差分４位相偏移変調方式に対応した信号光であることを特徴とする光受信装置。

（付記６） 直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光を受信処理する装置であって、
入力される前記信号光を２つに分岐する分岐部と、
前記分岐部で分岐された各光が伝搬する経路上にそれぞれ配置された第１および第２遅延干渉計と、
前記第１および第２遅延干渉計から出力される各光を受光して電気信号に変換し、前記信号光の直交する位相成分に対応した第１および第２データ信号をそれぞれ出力する第１および第２光電変換部と、
前記第１および第２光電変換部の一方から出力されるデータ信号を基にクロック信号を再生するクロック再生回路と、
前記クロック再生回路で再生されたクロック信号のタイミングに従って、前記第１および第２光電変換部から出力される第１および第２データ信号を多重化した第３データ信号を出力する多重部と、
前記多重部から出力される第３データ信号を所定の通信方式に従ってフレーム化して出力すると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号を生成するフレーマと、
前記フレーマで生成されたフレーム同期信号に応じて、フレーム同期がとれていない場合に、前記クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせる制御を行い、フレーム同期がとれるようになるまで当該制御を繰り返し行うクロック再生制御部と、
を備えて構成されたことを特徴とする光受信装置。

（付記７） 付記６に記載の光受信装置であって、
前記第１および第２光電変換部は、前記第１および第２遅延干渉計から出力される光を受光して電気信号に変換する受光素子をそれぞれ有し、
前記クロック再生制御部は、前記クロック再生回路にデータ信号を送る前記一方の光電変換部の前記受光素子に印加されるバイアス電圧を前記フレーム同期信号に応じて制御し、フレーム同期がとれていない場合に、当該光電変換部からのデータ信号の出力を一時的に中断させることで前記クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせることを特徴とする光受信装置。

（付記８） 付記６に記載の光受信装置であって、
前記第１および第２光電変換部は、前記第１および第２遅延干渉計から出力される光を受光して電気信号に変換する受光素子と、該受光素子からの出力信号を増幅する増幅器と、をそれぞれ有し、
前記クロック再生制御部は、前記クロック再生回路にデータ信号を送る前記一方の光電変換部の前記増幅器の駆動状態を前記フレーム同期信号に応じて制御し、フレーム同期がとれていない場合に、当該光電変換部からのデータ信号の出力を一時的に中断させることで前記クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせることを特徴とする光受信装置。

（付記９） 付記６に記載の光受信装置であって、
前記クロック再生回路は、外部制御信号によって再引込が可能な構成を備え、
前記クロック再生制御部は、前記フレーム同期信号に応じて、フレーム同期がとれていない場合に、前記クロック再生回路に対して再引込を指示する制御信号を出力することでクロック再生処理のタイミングをリセットさせることを特徴とする光受信装置。

（付記１０） 付記６に記載の光受信装置であって、
前記クロック再生制御部は、
前記クロック再生回路の前段に配置されたスイッチと、
前記フレーム同期信号に応じて前記スイッチのオン／オフ切替えを行い、フレーム同期がとれていない場合に、前記クロック再生回路へのデータ信号の入力を一時的に遮断することで前記クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせるスイッチ制御回路と、
を備えたことを特徴とする光受信装置。

（付記１１） 付記６に記載の光受信装置であって、
前記信号光は、差分４位相偏移変調方式に対応した信号光であることを特徴とする光受信装置。

本発明による光受信装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明による光受信装置の実施例１−１の構成を示すブロック図である。 本発明による光受信装置の実施例１−２の構成を示すブロック図である。 本発明による光受信装置の実施例１−３の構成を示すブロック図である。 本発明による光受信装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明による光受信装置の実施例２−１の構成を示すブロック図である。 本発明による光受信装置の実施例２−２の構成を示すブロック図である。 本発明による光受信装置の実施例２−３の構成を示すブロック図である。 （ＣＳ）ＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調方式を採用した従来の光送信装置および光受信装置の構成例を示す図である。 （ＣＳ）ＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調された光信号を送受信する場合の光強度および光位相の状態を示す図である。 従来の光受信装置におけるＩ，Ｑ成分の入替わりを正しい受信状態にするための制御の一例を示した図である。

符号の説明

１１…分岐部
１２Ａ，１２Ｂ…遅延干渉計
１３Ａ，１３Ｂ…光電変換部
１４…クロック再生回路
１５…２：１多重部
１６…受信データ処理部
１６Ａ…フレーマ
１６Ｂ…信号処理回路
２０…遅延干渉計制御部
２１…光スイッチ
２２…光スイッチ制御回路
２３…可変光減衰器
２４…光減衰量制御回路
２５…光増幅器
２６…光増幅制御回路
３０…クロック再生制御部
３１…バイアス制御回路
３２…クロック再生制御回路
３３…スイッチ
３４…スイッチ制御回路
Ａ，Ｂ，Ｄ…データ信号
Ｃ…クロック信号
Ｓ…フレーム同期信号

Claims (5)

1. 直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光を受信処理する装置であって、
   入力される前記信号光を２つに分岐する分岐部と、
   前記分岐部で分岐された各光が伝搬する経路上にそれぞれ配置された第１および第２遅延干渉計と、
   前記第１および第２遅延干渉計から出力される各光を受光して電気信号に変換し、前記信号光の直交する位相成分に対応した第１および第２データ信号をそれぞれ出力する第１および第２光電変換部と、
   前記第１および第２光電変換部の一方から出力されるデータ信号を基にクロック信号を再生するクロック再生回路と、
   前記クロック再生回路で再生されたクロック信号のタイミングに従って、前記第１および第２光電変換部から出力される第１および第２データ信号を多重化した第３データ信号を出力する多重部と、
   前記多重部から出力される第３データ信号を所定の通信方式に従ってフレーム化して出力すると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号を生成するフレーマと、
   前記フレーマで生成されたフレーム同期信号に応じて、フレーム同期がとれていない場合に、前記第１および第２遅延干渉計の動作状態をリセットさせる制御を行い、フレーム同期がとれるようになるまで当該制御を繰り返し行う遅延干渉計制御部と、
   を備えて構成されたことを特徴とする光受信装置。
2. 請求項１に記載の光受信装置であって、
   前記遅延干渉計制御部は、
   前記分岐部の前段に配置された光スイッチと、
   前記フレーム同期信号に応じて前記光スイッチのオン／オフ切替えを行い、フレーム同期がとれていない場合に、前記第１および第２遅延干渉計への信号光の入力を一時的に遮断することで各々の動作状態をリセットさせる光スイッチ制御回路と、
   を備えたことを特徴とする光受信装置。
3. 直交する位相成分を用いて差分位相偏移変調された信号光を受信処理する装置であって、
   入力される前記信号光を２つに分岐する分岐部と、
   前記分岐部で分岐された各光が伝搬する経路上にそれぞれ配置された第１および第２遅延干渉計と、
   前記第１および第２遅延干渉計から出力される各光を受光して電気信号に変換し、前記信号光の直交する位相成分に対応した第１および第２データ信号をそれぞれ出力する第１および第２光電変換部と、
   前記第１および第２光電変換部の一方から出力されるデータ信号を基にクロック信号を再生するクロック再生回路と、
   前記クロック再生回路で再生されたクロック信号のタイミングに従って、前記第１および第２光電変換部から出力される第１および第２データ信号を多重化した第３データ信号を出力する多重部と、
   前記多重部から出力される第３データ信号を所定の通信方式に従ってフレーム化して出力すると共に、フレーム同期がとれているか否かを示すフレーム同期信号を生成するフレーマと、
   前記フレーマで生成されたフレーム同期信号に応じて、フレーム同期がとれていない場合に、前記クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせる制御を行い、フレーム同期がとれるようになるまで当該制御を繰り返し行うクロック再生制御部と、
   を備えて構成されたことを特徴とする光受信装置。
4. 請求項３に記載の光受信装置であって、
   前記第１および第２光電変換部は、前記第１および第２遅延干渉計から出力される光を受光して電気信号に変換する受光素子をそれぞれ有し、
   前記クロック再生制御部は、前記クロック再生回路にデータ信号を送る前記一方の光電変換部の前記受光素子に印加されるバイアス電圧を前記フレーム同期信号に応じて制御し、フレーム同期がとれていない場合に、当該光電変換部からのデータ信号の出力を一時的に中断させることで前記クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせることを特徴とする光受信装置。
5. 請求項３に記載の光受信装置であって、
   前記クロック再生制御部は、
   前記クロック再生回路の前段に配置されたスイッチと、
   前記フレーム同期信号に応じて前記スイッチのオン／オフ切替えを行い、フレーム同期がとれていない場合に、前記クロック再生回路へのデータ信号の入力を一時的に遮断することで前記クロック再生回路におけるクロック再生処理のタイミングをリセットさせるスイッチ制御回路と、
   を備えたことを特徴とする光受信装置。

Images