JP4893202B2 - 光時分割多重差動位相変調信号生成装置 - Google Patents
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Description
R. Ludwig, et al., "160 Gbit/s DPSK-Transmission-Technologies and System Impact", Proc. 30th European Conference on Optical Communicaition (ECOC 2004), Tul. 1, 1.
図3を参照して、第1のOTDM-DPSK信号生成装置の構成及びその動作について説明する。図3は、OTDM-DPSK信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差を検出する光搬送波位相差検出部を具える、2多重のOTDM-DPSK信号生成装置の概略的ブロック構成図である。
2多重の第1のOTDM-DPSK信号生成装置は、OTDM-DPSK信号生成部28と、光搬送波位相差検出部30とを具えて構成される。
図3〜図7を参照して、2多重の第1のOTDM-DPSK信号生成装置の動作を説明する。2多重の第1のOTDM-DPSK信号生成装置の動作を説明するに当たり、第1チャンネルのDPSK信号である第1位相変調信号15及び第2チャンネルのDPSK信号である第2位相変調信号17のビットレートを、いずれも40 Gbit/sであるものとする。従って、第1位相変調信号15及び第2位相変調信号17をOTDMして生成される多重位相変調信号21(2多重のOTDM-DPSK信号)のビットレートは、80 Gbit/sとなる。このように、第1及び第2チャンネルのDPSK信号を特定のビットレートと仮定して説明しても、以下の説明は、これとは異なるビットレートである場合に対してもそのまま成立し、一般性を失わない。
位相が0である光パルスの状態は、ei×0=1で与えられる。また、位相がφである光パルスの状態は、eiφで与えられる。ただし、位相が0及びφである光パルスの光搬送波(角周波数をωとする。)としての時間依存項eiωtは、以下の議論に本質的影響を与えないので、省略して示してある。(2)〜(4)の場合の説明においても、同様に時間依存項eiωtは省略して示してある。
で与えられ、その強度|I1|は、下記の式(3)で与えられる。
位相がπである光パルスの状態は、eiπ=-1で与えられる。また、位相がφである光パルスの状態はeiφで与えられる。位相がπである光パルスと、位相がφである光パルスの干渉の結果生成される光パルスの状態I2は、下記の式(4)で与えられる。
位相が0である光パルスの状態は、ei×0=1で与えられる。また、位相がπ+φである光パルスの状態は、ei(π+φ)で与えられる。位相が0である光パルスと、位相がπ+φである光パルスの干渉の結果生成される光パルスの状態I3は、下記の式(7)で与えられる。
位相がπである光パルスの状態は、eiπ=-1で与えられる。また、位相がπ+φである光パルスの状態は、ei(π+φ)で与えられる。位相がπある光パルスと、位相がπ+φである光パルスの干渉の結果生成される光パルスの状態I4は、下記の式(10)で与えられる。
は、ローパスフィルタ38から出力される電気干渉信号39の時間平均値に比例する値でもある。従って、電気干渉信号39は、図7(B)に示す光強度Ia及びIbの平均値を与える高周波成分が遮断されて生成された、光強度Ia及びIbの平均値が反映されている(光強度Ia及びIbの時間平均値に比例する)信号である。
図8を参照して、2N多重のOTDM-DPSK信号(ここで、Nは、2以上の整数である。)を生成して出力する第1のOTDM-DPSK信号生成装置の構成について説明する。ここでは、N=2である場合、すなわち4多重のOTDM-DPSK信号を生成して出力する第1のOTDM-DPSK信号生成装置を例にして説明するが、Nが3以上であっても、同様である。また、動作については、上述の2多重のOTDM-DPSK信号を生成して出力する第1のOTDM-DPSK信号生成装置と同様であるので、その説明を省略する。図8は、光搬送波位相差検出部を具える4多重のOTDM-DPSK信号生成装置の概略的ブロック構成図である。
図9を参照して、第2のOTDM-DPSK信号生成装置の構成及びその動作について説明する。図9は、光搬送波位相差検出部及び光搬送波位相差制御部を具え、光搬送波位相差制御機能を有する2多重のOTDM-DPSK信号生成装置の概略的ブロック構成図である。
図10を参照して、2N多重のOTDM-DPSK信号(ここで、Nは、2以上の整数である。)を生成して出力する第2のOTDM-DPSK信号生成装置の構成について説明する。図10は、光搬送波位相差検出部及び光搬送波位相差制御部を具え、光搬送波位相差制御機能を有する4多重のOTDM-DPSK信号生成装置の概略的ブロック構成図である。ここでは、N=2である場合、すなわち4多重のOTDM-DPSK信号を生成して出力する第2のOTDM-DPSK信号生成装置を例にして説明するが、Nが3以上であっても、同様である。
第1及び第2実施例のOTDM-DPSK信号生成装置において、光搬送波位相差検出部から出力される光搬送波位相差検出信号は、OTDM-DPSK信号の位相ゆらぎの大きさφが最小の状態においては極大値をとる。従って、OTDM-DPSK信号の位相ゆらぎの大きさφの変動量に対する光搬送波位相差検出信号の変動量の大きさは、極値の近傍であるため、あまり大きくならない。また、光搬送波位相差検出信号の極値の近傍において、光搬送波位相差検出信号の値が減少した場合、位相ゆらぎの大きさφの値が減少したかあるいは増大したかの判定がつかない。すなわち、光搬送波位相差検出信号の値の増減に対して、位相ゆらぎの大きさφの値の変動の方向(増大する方向あるいは減少する方向)が判定できない。
上述の、OTDM-DPSK信号とは異なる波長のモニター信号を生成できる構成とするため、図11に示す、第3のOTDM-DPSK信号生成装置は、OTDM-DPSK信号生成部90と、光搬送波位相差検出部96とを具えて構成されるが、OTDM-DPSK信号生成部90の構成が、上述の第1及び第2のOTDM-DPSK信号生成装置と異なる。
波長がλ2であるモニター信号95-2が、光搬送波位相差検出部96に入力されて、光搬送波位相差検出信号135が生成されて出力されるまでの、光搬送波位相差検出部96における信号処理のプロセスは、上述の第1及び第2のOTDM-DPSK信号生成装置が具える光搬送波位相差検出部30におけるプロセスと同一である。すなわち、光搬送波干渉計132から出力される干渉モニター信号133は、図4に示す第1多重モニター信号53と対応し、強い光強度Iaの光パルスと、弱い光強度Ibの光パルスとの2種類の光パルスで、構成される。そして、光強度Ia及びIbは、上述した式(13)及び(14)で与えられる。ただし、第1多重モニター信号53に対応する干渉モニター信号133は、OTDM-DPSK信号(波長はλ1である。)とは異なる波長(λ2)である。
第4のOTDM-DPSK信号生成装置は、OTDM-DPSK信号生成部400と、光搬送波位相差検出部としての、干渉信号検出部134とを具えており、OTDM-DPSK信号生成部400の構成が、第3のOTDM-DPSK信号生成装置と異なる。また、光搬送波干渉計を設ける必要がない。OTDM-DPSK信号生成部400を、第3のOTDM-DPSK信号生成装置のOTDM-DPSK信号生成部90における、光カプラ120及びWDM分波器94に換えて、両者の機能を兼ね備える複合型光合分波器142を用いて、以下のように構成することによって、OTDM-DPSK信号生成部400を構成する部品点数を減らすとともに、光搬送波干渉計を別に設ける必要がないので、装置を形成するためのコストを下げることが可能となる。
図14、図15(A)及び(B)を参照して、第4のOTDM-DPSK信号生成装置の構成について説明する。図14は、光合分波器を複合型光合分波器で構成された、光搬送波位相差検出部を具える、第4のOTDM-DPSK信号生成装置の概略的ブロック構成図である。図15(A)及び(B)は、光合分波器を複合型光合分波器で構成された、光搬送波位相差検出部を具えるOTDM-DPSK信号生成装置における、波長がλ2であるモニター信号の生成過程の説明に供する図である。(A)はOTDM-DPSK信号生成部の概略と共に、複合型光合分波器の構成を示す図であり、(B)は、複合型光合分波器における第1チャンネルのDPSK信号及び第2チャンネルのDPSK信号から波長がλ2であるモニター信号が生成されるプロセスの説明に供する図である。
図15及び図16を参照して、第4のOTDM-DPSK信号生成装置の動作について説明する。図16(A)〜(F-3)に示す時間波形は、第4のOTDM-DPSK信号生成装置の、特に複合型光合分波器142の各所における光信号の時間波形を示す図であり、それぞれ、(A)波長がλ2の第1チャンネルのDPSK信号、(B)第2チャンネルのDPSK信号に対して1ビット時間遅延が与えられて生成された第2チャンネルのDPSK信号、(C)第(2-2)信号の時間波形、(D)第(3-2)信号の時間波形、(E)第(3-2)位相差付加信号の時間波形、(F)第(4-1)信号の時間波形であり(F-1)φ=0又はφ=πである場合の第(4-1)信号、(F-2)φ=π/4又はφ=3π/4である場合の第(4-1)信号、(F-3)φ=π/2である場合の第(4-1)信号の時間波形を示す図である。図16(C)〜(E)に示すA、B、C及びDは、それぞれ、上述した∠A、∠B、∠C及び∠Dを意味している。
第1〜第3実施例の第1〜第3のOTDM-DPSK信号生成装置の具える光搬送波干渉計として、上述した構成は、図4を参照して説明したように、平面光導波路(PLC: Planar Lightwave Circuit)で形成される光導波路型の干渉計であった。PLCによって形成される光搬送波干渉計は、大量に安価で生産できるという特長がある。しかしながら、少量生産を前提とすると、PLCによって形成される光搬送波干渉計は、その単価が高くなる。
第3全反射鏡300及び第4全反射鏡302でそれぞれ反射されて第3半透鏡294に戻された、第(2-1)光信号303-1と第(2-2)光信号303-2とは、干渉することによって第4光信号303-3として生成されて第3半透鏡294から出力される。
上述の第1のバルク光学素子による光搬送波干渉計は、その形状が大きい。光搬送波干渉計の形状が大きいと、温度を均一にしかも一定に保つために高度な技術が必要となる。光搬送波干渉計の温度が変化すると、光搬送波干渉計を構成している波長板等のバルク光学素子の屈折率が変動し、光搬送波干渉計として、設計どおりの動作が保障されなくなる。
12、112、212:光分岐器
14、114、214-1:第1位相変調器
16、116、214-2:第2位相変調器
18、118、224、226、228:ビット遅延器
20、120、216、220、232:光カプラ
22、240-1:第1変調器ドライバ
24、240-2:第2変調器ドライバ
26:モニター信号分岐器
28、90、200、400:OTDM-DPSK信号生成部
30、96、250:光搬送波位相差検出部
32、132、244-1、244-2、244-3:光搬送波干渉計
34、134、246-1、246-2、246-3:干渉信号検出部
36:光電変換器
38:ローパスフィルタ
40:強度検出器
42:第1光分岐器
44:第2光分岐器
46:第3光分岐器
48:第2光カプラ
50:第3光カプラ
52:第1光カプラ
54:π位相シフタ
56:π/2位相シフタ
60:第1アーム導波路
62:第2アーム導波路
64:第(1-1)アーム導波路
66:第(1-2)アーム導波路
68:第(2-1)アーム導波路
70:第(2-2)アーム導波路
72、248:バイアス信号調整器
74、242-1:第1信号結合器
76、242-2:第2信号結合器
80、252:光搬送波位相差制御部
92:WDMカプラ
94: WDM分波器
98:波長λ2のパルス光源
142:複合型光合分波器
144:波長λ2の連続波光源
214-3:第3位相変調器
214-4:第4位相変調器
218、234:1次モニター信号分岐器
222:2次モニター信号分岐器
230:ビット遅延手段
236、238:反射鏡
240-3:第3変調器ドライバ
240-4:第4変調器ドライバ
242-3:第3信号結合器
242-4:第4信号結合器
260、280:第1半透鏡
262、284:第2半透鏡
264、294:第3半透鏡
268、282:1/4波長板
270:第4半透鏡
276:光アイソレータ
286:第1の1/2ビット遅延器
288:第1位相微調整素子
290、318:第1全反射鏡
292、322:第2全反射鏡
296:第2の1/2ビット遅延器
298:第2位相微調整素子
300:第3全反射鏡
302:第4全反射鏡
310:偏光子
312:半透鏡
316:1/2ビット遅延器
320:第1の1軸性結晶
324:第2の1軸性結晶
326:検光子
Claims (14)
- 光時分割多重差動位相変調信号生成部と、光搬送波位相差検出部とを具え、
前記光時分割多重差動位相変調信号生成部は、
光パルス列を、第1光パルス列と第2光パルス列とに2分割する光分岐器と、
前記第1光パルス列と前記第2光パルス列をそれぞれ入力して、差動位相変調方式でコーディングされた第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号をそれぞれ生成して出力する、第1及び第2位相変調器と、
前記第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号を光時分割多重して、2多重の光時分割多重差動位相変調信号を生成して出力する光カプラと、
前記2多重の光時分割多重差動位相変調信号からモニター信号を分岐して取り出すモニター信号分岐器と
を具え、
前記光搬送波位相差検出部は、前記モニター信号を入力して、当該モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差の関数として与えられる光搬送波位相差検出信号を生成して出力する
光時分割多重差動位相変調信号生成装置であって、
前記光搬送波位相差検出部が、
入力された前記モニター信号を入力して、該モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差に応じて、該モニター信号の強度を変調することによって生成される干渉光を干渉モニター信号として出力する光搬送波干渉計と、
該干渉モニター信号を入力して前記光搬送波位相差検出信号として生成して出力する干渉信号検出部とを具え、
該干渉信号検出部が、前記干渉モニター信号を光電変換して電気干渉信号として出力する光電変換器と、該電気干渉信号の高周波成分を遮断して低周波電気干渉信号を出力するローパスフィルタと、該低周波電気干渉信号の時間平均強度を検出して、前記光搬送波位相差検出信号として出力する強度検出器と
を具えている
ことを特徴とする光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 光時分割多重差動位相変調信号生成部と、光搬送波位相差検出部とを具え、
Nを2以上の整数、iを1から2N-1までの全ての整数、kを1からNまでの全ての整数として、
前記光時分割多重差動位相変調信号生成部は、
光パルス列を、第1〜第2N光パルス列に2N分割する光分岐器と、
前記第1〜第2N光パルス列をそれぞれ入力して、差動位相変調方式でコーディングされた第1〜第2Nチャンネルの差動位相変調信号をそれぞれ生成して出力する、第1〜第2N位相変調器と、
該第1〜第2Nチャンネルの差動位相変調信号を光時分割多重して、2N多重の光時分割多重差動位相変調信号を生成して出力する(2N-1)個の光カプラと、
隣接する第iチャンネルと第(i+1)チャンネルの差動位相変調信号を光時分割多重して生成される(2N-1)個の1次光時分割多重差動位相変調信号から1次モニター信号をそれぞれ分岐して取り出す(2N-1)個の1次モニター信号分岐器と、
順次、(2N-k)個のk次光時分割多重差動位相変調信号からk次モニター信号をそれぞれ分岐して取り出す(2N-k)個のk次モニター信号分岐器を具え、
前記光搬送波位相差検出部は、前記1〜k次モニター信号を入力して、当該1〜k次モニター信号をそれぞれ構成する光パルス間の光搬送波位相差の関数としてそれぞれ与えられる(2N-1)個の光搬送波位相差検出信号を生成して出力する
光時分割多重差動位相変調信号生成装置であって、
前記光搬送波位相差検出部が、
入力された前記1次モニター信号から前記k次モニター信号を入力して、該1次モニター信号から該k次モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差に応じて、該1次モニター信号から該k次モニター信号の強度を変調することによって生成される干渉光を1〜k干渉モニター信号として出力するk個の光搬送波干渉計と、
該1〜k干渉モニター信号を入力して前記(2N-1)個の光搬送波位相差検出信号として生成して出力する干渉信号検出部とを具え、
該干渉信号検出部が、前記1〜k干渉モニター信号を光電変換して1〜k電気干渉信号として出力するk個の光電変換器と、該1〜k電気干渉信号の高周波成分を遮断して1〜k低周波電気干渉信号を出力するローパスフィルタと、該1〜k低周波電気干渉信号の時間平均強度を検出して、前記(2N-1)個の光搬送波位相差検出信号として出力する強度検出器と
を具えている
ことを特徴とする光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 光時分割多重差動位相変調信号生成部と、光搬送波位相差検出部と、光搬送波位相差制御部とを具え、
前記光時分割多重差動位相変調信号生成部は、
光パルス列を、第1光パルス列と第2光パルス列とに2分割する光分岐器と、
前記第1光パルス列と前記第2光パルス列をそれぞれ入力して、差動位相変調方式でコーディングされた第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号をそれぞれ生成して出力する、第1及び第2位相変調器と、
前記第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号を光時分割多重して、2多重の光時分割多重差動位相変調信号を生成して出力する光カプラと、
前記2多重の光時分割多重差動位相変調信号からモニター信号を分岐して取り出すモニター信号分岐器と
を具え、
前記光搬送波位相差検出部は、
前記モニター信号を入力して、当該モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差の関数として与えられる光搬送波位相差検出信号を生成して出力し、
前記光搬送波位相差制御部は、
前記光搬送波位相差検出信号を入力して、前記光時分割多重差動位相変調信号を構成する光パルスの光搬送波位相が取るべき位相値である0またはπからのずれ量として定義されるゆらぎ量が0となるように、前記光時分割多重差動位相変調信号生成部を制御するための、光搬送波位相差制御信号を生成して出力する
光時分割多重差動位相変調信号生成装置であって、
前記光搬送波位相差検出部が、
入力された前記モニター信号を入力して、該モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差に応じて、該モニター信号の強度を変調することによって生成される干渉光を干渉モニター信号として出力する光搬送波干渉計と、
該干渉モニター信号を入力して前記光搬送波位相差検出信号として生成して出力する干渉信号検出部とを具え、
該干渉信号検出部が、前記干渉モニター信号を光電変換して電気干渉信号として出力する光電変換器と、該電気干渉信号の高周波成分を遮断して低周波電気干渉信号を出力するローパスフィルタと、該低周波電気干渉信号の時間平均強度を検出して、前記光搬送波位相差検出信号として出力する強度検出器と
を具えている
ことを特徴とする光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 光時分割多重差動位相変調信号生成部と、光搬送波位相差検出部と、光搬送波位相差制御部を具え、
Nを2以上の整数、iを1から2N-1までの全ての整数、kを1からNまでの全ての整数として、
前記光時分割多重差動位相変調信号生成部は、
光パルス列を、第1〜第2N光パルス列に2N分割する光分岐器と、
前記第1〜第2N光パルス列をそれぞれ入力して、差動位相変調方式でコーディングされた第1〜第2Nチャンネルの差動位相変調信号をそれぞれ生成して出力する、第1〜第2N位相変調器と、
該第1〜第2Nチャンネルの差動位相変調信号を光時分割多重して、2N多重の光時分割多重差動位相変調信号を生成して出力する(2N-1)個の光カプラと、
隣接する第iチャンネルと第(i+1)チャンネルの差動位相変調信号を光時分割多重して生成される(2N-1)個の1次光時分割多重差動位相変調信号から1次モニター信号をそれぞれ分岐して取り出す(2N-1)個の1次モニター信号分岐器と、
順次、(2N-k)個のk次光時分割多重差動位相変調信号からk次モニター信号をそれぞれ分岐して取り出す(2N-k)個のk次モニター信号分岐器を具え、
前記光搬送波位相差検出部は、前記1〜k次モニター信号を入力して、当該1〜k次モニター信号をそれぞれ構成する光パルス間の光搬送波位相差の関数としてそれぞれ与えられる(2N-1)個の光搬送波位相差検出信号を生成して出力し、
前記光搬送波位相差制御部は、前記(2N-1)個の光搬送波位相差検出信号を入力して、前記光時分割多重差動位相変調信号を構成する光パルスの光搬送波位相が取るべき位相値である0またはπからのずれ量として定義されるゆらぎ量が0となるように、前記光時分割多重差動位相変調信号生成部を制御するための、光搬送波位相差制御信号を生成して出力する
光時分割多重差動位相変調信号生成装置であって、
前記光搬送波位相差検出部が、
入力された前記1次モニター信号から前記k次モニター信号を入力して、該1次モニター信号から該k次モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差に応じて、該1次モニター信号から該k次モニター信号の強度を変調することによって生成される干渉光を1〜k干渉モニター信号として出力するk個の光搬送波干渉計と、
該1〜k干渉モニター信号を入力して前記(2N-1)個の光搬送波位相差検出信号として生成して出力する干渉信号検出部とを具え、
該干渉信号検出部が、前記1〜k干渉モニター信号を光電変換して1〜k電気干渉信号として出力するk個の光電変換器と、該1〜k電気干渉信号の高周波成分を遮断して1〜k低周波電気干渉信号を出力するローパスフィルタと、該1〜k低周波電気干渉信号の時間平均強度を検出して、前記(2N-1)個の光搬送波位相差検出信号として出力する強度検出器と
を具えている
ことを特徴とする光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 光時分割多重差動位相変調信号生成部と、光搬送波位相差検出部とを具え、
前記光時分割多重差動位相変調信号生成部は、
λ1≠λ2として、
波長がλ1である光パルス列と、波長がλ2である光パルス列と、を合波して多波長光パルス列として生成して出力する、波長多重カプラと、
前記多波長光パルス列を、第1多波長光パルス列と第2多波長光パルス列とに2分割する光分岐器と、
前記第1多波長光パルス列と前記第2多波長光パルス列をそれぞれ入力して、差動位相変調方式でコーディングされた第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号をそれぞれ生成して出力する、第1及び第2位相変調器と、
前記第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号を光時分割多重して、2多重の光時分割多重差動位相変調信号を生成して出力する光カプラと、
前記2多重の光時分割多重差動位相変調信号を波長がλ1である光時分割多重差動位相変調信号と、波長がλ2であるモニター信号とに波長分割して出力する波長多重分波器と
を具え、
前記光搬送波位相差検出部は、前記モニター信号を入力して当該モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差の関数として与えられる光搬送波位相差検出信号を生成して出力する
光時分割多重差動位相変調信号生成装置であって、
前記光搬送波位相差検出部が、
入力された前記モニター信号を入力して、該モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差に応じて、該モニター信号の強度を変調することによって生成される干渉光を干渉モニター信号として出力する光搬送波干渉計と、
該干渉モニター信号を入力して前記光搬送波位相差検出信号として生成して出力する干渉信号検出部とを具えており、
該干渉信号検出部が、前記干渉モニター信号を光電変換して電気干渉信号として出力する光電変換器と、該電気干渉信号の高周波成分を遮断して低周波電気干渉信号を出力するローパスフィルタと、該低周波電気干渉信号の時間平均強度を検出して、前記光搬送波位相差検出信号として出力する強度検出器と
を具えている
ことを特徴とする光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 光時分割多重差動位相変調信号生成部と、干渉信号検出部とを具え、
前記光時分割多重差動位相変調信号生成部は、
λ1≠λ2として、
波長がλ1である光パルス列と、波長がλ2である連続波光と、を合波して多波長光パルス列として生成して出力する、波長多重カプラと、
前記多波長光パルス列を、第1多波長光パルス列と第2多波長光パルス列とに2分割する光分岐器と、
前記第1多波長光パルス列と前記第2多波長光パルス列をそれぞれ入力して、差動位相変調方式でコーディングされた第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号をそれぞれ生成して出力する、第1及び第2位相変調器と、
前記第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号を入力して、前記第1及び第2チャンネルの差動位相変調信号を光時分割多重して波長λ1の2多重の光時分割多重差動位相変調信号を生成して出力すると共に、波長がλ2である干渉モニター信号を生成して出力する複合型光合分波器と
を具え、
前記干渉信号検出部が、前記干渉モニター信号を光電変換して電気干渉信号として出力する光電変換器と、該電気干渉信号の高周波成分を遮断して低周波電気干渉信号を出力するローパスフィルタと、該低周波電気干渉信号の時間平均強度を検出して、光搬送波位相差検出信号として出力する強度検出器と
を具えており、
前記干渉信号検出部は、前記干渉モニター信号を入力して、当該干渉モニター信号を構成する光パルス間の光搬送波位相差の関数として与えられる前記光搬送波位相差検出信号を生成して出力する
ことを特徴とする光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 前記複合型光合分波器が、第1半透鏡、第2半透鏡、第3半透鏡、1/4波長板及び第4半透鏡を具え、
前記第2半透鏡は、前記第1半透鏡へ入射する前記第1チャンネルの差動位相変調信号が反射されて出力される、当該第1半透鏡の出力側に設置され、
前記第3半透鏡は、前記第1半透鏡へ入射する前記第1チャンネルの差動位相変調信号が透過されて出力される、当該第1半透鏡の出力側に設置され、
前記1/4波長板が、前記第3半透鏡に入射する前記第1チャンネルの差動位相変調信号が反射されて出力される、当該第3半透鏡の出力側に設置され、
前記第4半透鏡が、前記第2半透鏡で反射されて当該第2半透鏡から出力される信号光と、前記第3半透鏡で反射されて当該第3半透鏡から出力される信号光とが干渉する位置に設置されている
ことを特徴とする請求項6に記載の光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 前記光時分割多重差動位相変調信号生成部が、
前記第1及び第2チャンネルのそれぞれの差動位相変調信号を、ビットインターリーブして光時分割多重するために必要な、第2チャンネルの差動位相変調信号を構成する光パルス1つ分が時間軸上で占める時間の1/2に相当する時間遅延を当該第2チャンネルの差動位相変調信号に与える、ビット遅延器を具えることを特徴とする請求項1、3、5及び6のいずれか一項に記載の光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 前記光時分割多重差動位相変調信号生成部が、
前記第1〜2Nチャンネルのそれぞれの差動位相変調信号に対して、ビットインターリーブして光時分割多重するために必要な時間遅延を与えるビット遅延手段を具えることを特徴とする請求項2又は4に記載の光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 前記光搬送波位相差制御部が、前記第1及び第2位相変調器にそれぞれ第1及び第2バイアス調整信号を供給するバイアス信号調整器と、第1及び第2変調器ドライバからそれぞれ供給される第1及び第2チャンネルの送信信号に、それぞれ前記第1及び第2バイアス信号を結合して付加するための第1及び第2信号結合器を具えることを特徴とする請求項3に記載の光時分割多重差動位相変調信号生成装置。
- 前記光搬送波位相差制御部が、前記第1〜第2N位相変調器にそれぞれ第1〜第2Nバイアス調整信号を供給するバイアス信号調整器と、第1〜第2N変調器ドライバからそれぞれ供給される第1〜第2Nチャンネルの送信信号に、それぞれ前記第1〜第2Nバイアス調整信号を結合して付加するための第1〜第2N信号結合器を具えることを特徴とする請求項4に記載の光時分割多重差動位相変調信号生成装置。
- 前記光搬送波干渉計が、
第1光分岐器と、第2光分岐器と、第3光分岐器と、π位相シフタと、π/2位相シフタと、第1光カプラと、第2光カプラと、第3光カプラとを具え、
前記第1光分岐器は、前記モニター信号を、第1分岐モニター信号と第2分岐モニター信号とに強度分割して出力し、それぞれ第1アーム導波路と第2アーム導波路とに入力し、
第2光分岐器は、前記第1分岐モニター信号を、第(1-1)分岐モニター信号と第(1-2)分岐モニター信号とに強度分割して出力し、それぞれ第(1-1)アーム導波路と第(1-2)アーム導波路とに入力し、
第3光分岐器は、前記第2分岐モニター信号を、第(2-1)分岐モニター信号と第(2-2)分岐モニター信号とに強度分割して出力し、それぞれ第(2-1)アーム導波路と第(2-2)アーム導波路とに入力し、
前記第(1-1)分岐モニター信号と前記第(1-2)分岐モニター信号との間で、光パルス1つ分が時間軸上で占める時間に相当する時間遅延差を有するように、前記第(1-1)アーム導波路及び第(1-2)アーム導波路の光路長が設定されており、
前記第(2-1)分岐モニター信号と前記第(2-2)分岐モニター信号との間で、光パルス1つ分が時間軸上で占める時間に相当する時間遅延差を有するように、前記第(2-1)アーム導波路及び第(2-2)アーム導波路の光路長が設定されており、
前記π位相シフタは、前記第(2-2)アーム導波路の途中に設置されており、前記第(2-2)分岐モニター信号の光搬送波位相をπだけシフトさせて、π位相シフト第(2-2)分岐モニター信号を生成して出力し、
前記第2光カプラは、前記第(1-1)アーム導波路と前記第(1-2)アーム導波路とをそれぞれ伝播した第(1-1)分岐モニター信号と第(1-2)分岐モニター信号とを多重して第2多重モニター信号を生成して出力し、
前記第3光カプラは、前記π位相シフタから出力されたπ位相シフト第(2-2)分岐モニター信号と、前記第(2-1)アーム導波路を伝播した第(2-1)分岐モニター信号とを多重して第3多重モニター信号を生成して出力し、
前記π/2位相シフタは、前記第3多重モニター信号の光搬送波位相をπ/2だけシフトさせて、π/2位相シフト第3多重モニター信号を生成して出力し、
前記第1光カプラは、前記第2光カプラから出力された前記第2多重モニター信号と前記π/2位相シフト第3多重モニター信号とを多重して前記第1多重モニター信号を生成して出力し、
前記第1光分岐器から前記第2光分岐器に至る光路長と、前記第1光分岐器から前記第3光分岐器に至る光路長とが等しく設定されており、
前記第2光カプラから前記第1光カプラに至る光路長と、前記第3光カプラから前記第1光カプラに至る光路長とが等しく設定されている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 前記光搬送波干渉計が、
第1半透鏡、1/4波長板、第2半透鏡、第1の1/2ビット遅延器、第1位相微調整素子、第1全反射鏡、第2全反射鏡、第3半透鏡、第2の1/2ビット遅延器、第2位相微調整素子、第3全反射鏡及び第4全反射鏡を具え、
前記第1半透鏡に入射する入力信号が透過する方向に向って、順に、前記第1半透鏡、前記1/4波長板、前記第2半透鏡、前記第1の1/2ビット遅延器、前記第1位相微調整素子及び前記第1全反射鏡が直列に配置されており、
前記第1半透鏡に入射する入力信号が反射する方向に向って、順に、前記第1半透鏡、前記第3半透鏡、前記第2の1/2ビット遅延器、前記第2位相微調整素子及び前記第3全反射鏡が直列に配置されており、
前記第2全反射鏡は、前記第1半透鏡を透過して前記第2半透鏡に入射した信号光が反射されて出力される側の面に設置され、前記第4全反射鏡は、前記第1半透鏡から反射されて前記第3半透鏡に入射した信号光が反射されて出力される側の面に設置されている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光時分割多重差動位相変調信号生成装置。 - 前記光搬送波干渉計が、
偏光子、半透鏡、1/2ビット遅延器、第1全反射鏡、第1の1軸性結晶、第2全反射鏡、第2の1軸性結晶及び検光子を具え、
前記半透鏡に入射する入力信号が該半透鏡を透過する方向に向って、順に、前記偏光子、前記半透鏡、前記第1の1軸性結晶及び前記第2全反射鏡が直列に配置されており、
前記半透鏡に入射する入力信号光が反射して出力する前記半透鏡の出力端面から、順に、前記1/2ビット遅延器、前記第1全反射鏡が配置されており、
前記半透鏡に入射する入力信号光が反射して出力する前記半透鏡の出力端面と反対側の端面から、順に前記第2の1軸性結晶及び前記検光子が配置されている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光時分割多重差動位相変調信号生成装置。
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