JP5321591B2 - Optical transmitter, optical receiver, and optical communication system - Google Patents

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Abstract

An optical transmitter is provided with first and second Mach-Zehnder modulators which modulate optical carriers, and a phase shift section for phase-shifting an optical signal outputted from the second Mach-Zehnder modulator.  An optical signal outputted from the first Mach-Zehnder modulator and the optical signal after the phase-shift are combined.  Assuming that the bit-rate of a transmission signal is B, when the transmission signal is transmitted in a DPSK modulation scheme, the first and second Mach-Zehnder modulators are driven according to a signal the bit-rate of which is B.  On the other hand, when the transmission signal is transmitted in a DQPSK modulation scheme, the first and second Mach-Zehnder modulators are driven according to a signal the bit-rate of which is B/2.

Description

本発明は、光信号を送受信する光送信装置、光受信装置および光通信システムに関する。   The present invention relates to an optical transmitter, an optical receiver, and an optical communication system that transmit and receive optical signals.

光通信において、高速なWDM(波長分割多重:Wavelength Division Multiplexing)光通信システムに適用された、または適用が期待されている代表的な変調方式として、DPSK(Differential Phase−Shift Keying)変調方式およびDQPSK(Differential Quadrature Phase−Shift Keying)変調方式がある。   In optical communication, DPSK (Differential Phase-Shift Keying) modulation scheme and DQPSK are typical modulation schemes applied or expected to be applied to high-speed WDM (Wavelength Division Multiplexing) optical communication systems. There is a (Differential Quadrature Phase-Shift Keying) modulation method.

DPSK変調方式は、非特許文献1に記載されているように、光雑音耐力が高く、DQPSK変調方式よりも送受信装置の装置構成や制御が単純であり、小型化、低コスト化に適している。DPSK変調方式は、既に高速なWDM光通信システムで採用されている。DPSK変調方式の送受信装置の構成については、例えば非特許文献2に記載されている。   As described in Non-Patent Document 1, the DPSK modulation method has high optical noise resistance, and the device configuration and control of the transmission / reception device is simpler than the DQPSK modulation method, and is suitable for downsizing and cost reduction. . The DPSK modulation method has already been adopted in a high-speed WDM optical communication system. The configuration of the DPSK modulation transmission / reception apparatus is described in Non-Patent Document 2, for example.

一方、DQPSK変調方式は、送受信装置の構成や制御がDPSK変調方式よりも複雑になるが、波長の利用効率、波長分散耐力、偏波分散耐力に優れた通信方式であり、これらの利点が必要とされる次世代光通信システムへの適用が期待されている。DQPSK変調方式の送受信装置の構成については、例えば特許文献1や非特許文献3に記載されている。   On the other hand, the DQPSK modulation method is more complicated in configuration and control of the transmission / reception apparatus than the DPSK modulation method, but it is a communication method with excellent wavelength utilization efficiency, chromatic dispersion tolerance, and polarization dispersion tolerance, and these advantages are necessary. Application to next-generation optical communication systems is expected. The configuration of a DQPSK modulation transmission / reception apparatus is described in, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 3.

次に、DPSK変調方式およびDQPSK変調方式を用いる背景技術の光送受信装置の構成および動作について図1から図5を用いて説明する。   Next, the configuration and operation of a conventional optical transceiver using the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method will be described with reference to FIGS.

まず、DPSK変調方式を用いる光送信装置(以下、DPSK光送信装置と称す)およびDPSK変調方式を用いる光受信装置(以下、DPSK光受信装置と称す)の構成について説明する。   First, the configuration of an optical transmitter using the DPSK modulation scheme (hereinafter referred to as a DPSK optical transmitter) and an optical receiver using the DPSK modulation scheme (hereinafter referred to as a DPSK optical receiver) will be described.

図1は背景技術のDPSK光送信装置の構成を示すブロック図であり、図2は背景技術のDPSK光受信装置の構成を示すブロック図である。図1および図2は、ビットレートBが40Gbpsの光信号を送受信する背景技術のDPSK光送信装置およびDPSK光受信装置の構成例を示している。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a background art DPSK optical transmitter, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a background art DPSK optical receiver. FIG. 1 and FIG. 2 show configuration examples of a background art DPSK optical transmitter and DPSK optical receiver that transmit and receive an optical signal with a bit rate B of 40 Gbps.

図1に示すように、背景技術のDPSK光送信装置100は、16:2マルチプレクサ316、2:1マルチプレクサ202、レーザダイオード215、LN変調器用ドライバ(LN:Lithium Niobate)211およびLN変調器401を有する構成である。   As shown in FIG. 1, a background art DPSK optical transmitter 100 includes a 16: 2 multiplexer 316, a 2: 1 multiplexer 202, a laser diode 215, an LN modulator driver (LN: Lithium Niobate) 211, and an LN modulator 401. It is the composition which has.

また、図2に示すように、背景技術のDPSK光受信装置107は、1ビット遅延干渉計441、バランス型光−電気信号変換器442、1:2デマルチプレクサ247および2:16デマルチプレクサ248を有する構成である。   2, the background art DPSK optical receiver 107 includes a 1-bit delay interferometer 441, a balanced optical-electrical signal converter 442, a 1: 2 demultiplexer 247, and a 2:16 demultiplexer 248. It is the composition which has.

1ビット遅延干渉計441は、第1のアーム443、第2のアーム444、光伝送路445、位相シフト部446および方向性結合器447を備えている。光伝送路445は第1のアーム443に設けられ、位相シフト部446は第2のアーム444に設けられている。   The 1-bit delay interferometer 441 includes a first arm 443, a second arm 444, an optical transmission line 445, a phase shift unit 446, and a directional coupler 447. The optical transmission line 445 is provided in the first arm 443, and the phase shift unit 446 is provided in the second arm 444.

光伝送路445は、第1のアーム443で伝送される光信号を、第2のアーム444で伝送される光信号に対して時間T=τ=1/B=25ps(ピコ秒)だけ遅延させる。すなわち、第2のアーム444は、第1のアーム443が光伝送路445を有することで、第1のアーム443よりも光路長が1/Bに相当する長さだけ短く設定されている。   The optical transmission line 445 delays the optical signal transmitted by the first arm 443 by a time T = τ = 1 / B = 25 ps (picosecond) with respect to the optical signal transmitted by the second arm 444. . That is, the second arm 444 is set to have an optical path length shorter than the first arm 443 by a length corresponding to 1 / B because the first arm 443 includes the optical transmission path 445.

位相シフト部446は、外部から入力される制御電圧にしたがって第2のアーム444で伝送される光信号の位相シフト量を変更する。   The phase shift unit 446 changes the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 444 in accordance with a control voltage input from the outside.

方向性結合器447は、第1のアーム443から出力された光信号と第2のアーム443から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。   The directional coupler 447 combines the optical signal output from the first arm 443 and the optical signal output from the second arm 443, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. .

次に図1および図2に示した背景技術のDPSK光送信装置およびDPSK光受信装置の動作について説明する。   Next, operations of the background art DPSK optical transmitter and DPSK optical receiver shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

図1に示すDPSK光送信装置100は、ビットレートが低速(例えば、2.5Gbps)の16個の信号を受信する。これらの信号は16:2マルチプレクサ316に入力される。なお、16:2マルチプレクサ316には、40Gbpsのデータ転送で用いる標準的なインタフェースである、例えばSFI−5IFを介して信号が入力される。   The DPSK optical transmitter 100 shown in FIG. 1 receives 16 signals with a low bit rate (for example, 2.5 Gbps). These signals are input to a 16: 2 multiplexer 316. A signal is input to the 16: 2 multiplexer 316 via, for example, SFI-5IF, which is a standard interface used for 40 Gbps data transfer.

16:2マルチプレクサ316は、受信した16個の2.5Gbpの信号を、8つ毎に多重することでビットレートが20Gbpsの2つの信号を生成し、生成した信号を2:1マルチプレクサ202へ出力する。   The 16: 2 multiplexer 316 multiplexes 16 received 2.5 Gbps signals every 8 to generate two signals with a bit rate of 20 Gbps, and outputs the generated signals to the 2: 1 multiplexer 202. To do.

2:1マルチプレクサ202は、16:2マルチプレクサ316から出力されたビットレートが20Gbpsの2つの信号を多重し、ビットレートが40Gbpsの信号Dを生成してLN変調器用ドライバ211へ出力する。なお、40Gbpsは、図1のDPSK光送信装置100から出力される送信信号のビットレートでもある。   The 2: 1 multiplexer 202 multiplexes two signals having a bit rate of 20 Gbps output from the 16: 2 multiplexer 316, generates a signal D having a bit rate of 40 Gbps, and outputs the signal D to the LN modulator driver 211. Note that 40 Gbps is also the bit rate of the transmission signal output from the DPSK optical transmission apparatus 100 of FIG.

LN変調器用ドライバ211は、信号Dの振幅を0−π変調で必要な電圧まで増幅し、駆動信号としてLN変調器401へ出力する。   The LN modulator driver 211 amplifies the amplitude of the signal D to a necessary voltage by 0-π modulation and outputs the amplified signal to the LN modulator 401 as a drive signal.

レーザダイオード215は、搬送波として用いる光(以下、光搬送波と称す)を生成する光源であり、レーザダイオード215の出力光はLN変調器401へ供給される。   The laser diode 215 is a light source that generates light used as a carrier wave (hereinafter referred to as an optical carrier wave), and output light from the laser diode 215 is supplied to the LN modulator 401.

LN変調器401は、LN変調器用ドライバ211から出力された駆動信号にしたがって、レーザダイオード215から出力された光搬送波の位相を0またはπにシフトさせることで変調光を出力する。   The LN modulator 401 outputs modulated light by shifting the phase of the optical carrier wave output from the laser diode 215 to 0 or π according to the drive signal output from the LN modulator driver 211.

図1に示すコンステレーション225は、一般的なDPSK信号(DPSK光送信装置から出力される送信信号)の位相を示している。コンステレーション225で示すように、DPSK信号の位相はサンプル毎に0またはπとなる。   A constellation 225 shown in FIG. 1 indicates the phase of a general DPSK signal (transmission signal output from the DPSK optical transmission apparatus). As indicated by constellation 225, the phase of the DPSK signal is 0 or π for each sample.

図2に示すDPSK光受信装置107は、ビットレートが40Gbpsの光信号を受信すると、該光信号は1ビット遅延干渉計441に入力される。   When the DPSK optical receiver 107 shown in FIG. 2 receives an optical signal with a bit rate of 40 Gbps, the optical signal is input to the 1-bit delay interferometer 441.

1ビット遅延干渉計441は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム443および第2のアーム444に出力する。第1のアーム443には第2のアーム444に対して光信号を時間T=τ=1/B=25psだけ遅延させる光伝送路445を備えている。したがって、方向性結合器447では、第2のアーム444を介して入力された光信号と、第1のアーム443を介して入力された1ビット前の光信号とが干渉する。このとき、方向性結合器447からは、入力された2つの光信号の位相差に応じた光強度を持つ差動光信号が出力される。すなわち、1ビット遅延干渉計441は、入力された光信号の位相に対応する2値の光強度を持つ光信号を出力する。   The 1-bit delay interferometer 441 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 443 and the second arm 444. The first arm 443 includes an optical transmission line 445 that delays the optical signal by time T = τ = 1 / B = 25 ps with respect to the second arm 444. Therefore, in the directional coupler 447, the optical signal input through the second arm 444 interferes with the optical signal of one bit before input through the first arm 443. At this time, the directional coupler 447 outputs a differential optical signal having a light intensity corresponding to the phase difference between the two input optical signals. That is, the 1-bit delay interferometer 441 outputs an optical signal having a binary light intensity corresponding to the phase of the input optical signal.

バランス型光−電気信号変換器442は、1ビット遅延干渉計441から出力された差動光信号を電気信号Dへ変換する。   The balanced optical-electrical signal converter 442 converts the differential optical signal output from the 1-bit delay interferometer 441 into an electrical signal D.

1:2デマルチプレクサ247は、バランス型光−電気信号変換器442から出力された電気信号Dをビットレートが20Gbpsの2つの信号に分離する。   The 1: 2 demultiplexer 247 separates the electric signal D output from the balanced optical-electrical signal converter 442 into two signals having a bit rate of 20 Gbps.

2:16デマルチプレクサ248は、1:2デマルチプレクサ247から出力された2つの信号を、それぞれビットレートが2.5Gbpsの8つの信号に分離する。   The 2:16 demultiplexer 248 separates the two signals output from the 1: 2 demultiplexer 247 into eight signals each having a bit rate of 2.5 Gbps.

次に、背景技術のDQPSK変調方式の光送信装置(以下、DQPSK光送信装置と称す)およびDQPSK変調方式の光受信装置(以下、DQPSK光受信装置と称す)の構成について説明する。   Next, configurations of a DQPSK modulation type optical transmission apparatus (hereinafter referred to as a DQPSK optical transmission apparatus) and a DQPSK modulation type optical reception apparatus (hereinafter referred to as a DQPSK optical reception apparatus) will be described.

図3は背景技術のDQPSK光送信装置の構成を示すブロック図であり、図4は背景技術のDQPSK光受信装置の構成を示すブロック図である。図3および図4は、ビットレートBが40Gbpsの光信号を送受信する背景技術のDQPSK光送信装置およびDQPSK光受信装置の構成例を示している。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a background DQPSK optical transmitter, and FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a background DQPSK optical receiver. FIGS. 3 and 4 show configuration examples of a DQPSK optical transmitter and a DQPSK optical receiver according to the background art that transmit and receive an optical signal with a bit rate B of 40 Gbps.

図3に示すように、背景技術のDQPSK光送信装置101は、16:2マルチプレクサ316、レーザダイオード215、第1のLN変調器用ドライバ421、第1のLN変調器用ドライバ422およびLN変調器410を有する構成である。   As shown in FIG. 3, the DQPSK optical transmission apparatus 101 of the background art includes a 16: 2 multiplexer 316, a laser diode 215, a first LN modulator driver 421, a first LN modulator driver 422, and an LN modulator 410. It is the composition which has.

LN変調器410は、第1のアーム431、第2のアーム432、第1のマッハ・ツェンダ型変調器411、第2のマッハ・ツェンダ型変調器412および位相シフト部413を備えている。第1のマッハ・ツェンダ型変調器411は第1のアーム431に設けられ、第2のマッハ・ツェンダ型変調器412は第2のアーム432に設けられている。位相シフト部413は第2のアーム432の2のマッハ・ツェンダ型変調器412の後段に配置されている。   The LN modulator 410 includes a first arm 431, a second arm 432, a first Mach-Zehnder type modulator 411, a second Mach-Zehnder type modulator 412, and a phase shift unit 413. The first Mach-Zehnder type modulator 411 is provided on the first arm 431, and the second Mach-Zehnder type modulator 412 is provided on the second arm 432. The phase shift unit 413 is disposed after the two Mach-Zehnder modulators 412 of the second arm 432.

図4に示すように、背景技術のDQPSK光受信装置108は、光スプリッタ240、第1の遅延干渉計241、第2の遅延干渉計242、第1のバランス型光−電気信号変換器453、第2のバランス型光−電気信号変換器454および2:16デマルチプレクサ248を有する構成である。   As shown in FIG. 4, the background art DQPSK optical receiver 108 includes an optical splitter 240, a first delay interferometer 241, a second delay interferometer 242, a first balanced optical-electrical signal converter 453, The configuration includes a second balanced photoelectric signal converter 454 and a 2:16 demultiplexer 248.

第1の遅延干渉計241は、第1のアーム251、第2のアーム252、光伝送路256、位相シフト部255および方向性結合器253を備えている。光伝送路256は第1のアーム251に設けられ、位相シフト部255は第2のアーム252に設けられている。   The first delay interferometer 241 includes a first arm 251, a second arm 252, an optical transmission line 256, a phase shift unit 255, and a directional coupler 253. The optical transmission path 256 is provided in the first arm 251, and the phase shift unit 255 is provided in the second arm 252.

第2の遅延干渉計242は、第1のアーム261、第2のアーム262、光伝送路266、位相シフト部265および方向性結合器263を備えている。光伝送路266は第1のアーム261に設けられ、位相シフト部265は第2のアーム262に設けられている。   The second delay interferometer 242 includes a first arm 261, a second arm 262, an optical transmission line 266, a phase shift unit 265, and a directional coupler 263. The optical transmission line 266 is provided in the first arm 261, and the phase shift unit 265 is provided in the second arm 262.

次に背景技術のDQPSK光送信装置およびDQPSK光受信装置の動作について説明する。   Next, operations of the DQPSK optical transmitter and the DQPSK optical receiver of the background art will be described.

図3に示すDQPSK光送信装置101は、ビットレートが低速(例えば、2.5Gbps)の16個の信号を受信する。これらの信号は16:2マルチプレクサ316に入力される。16:2マルチプレクサ316には、40Gbpsのデータ転送で用いる標準的なインタフェースである、例えばSFI−5IFを介して信号が入力される。   The DQPSK optical transmission apparatus 101 illustrated in FIG. 3 receives 16 signals with a low bit rate (for example, 2.5 Gbps). These signals are input to a 16: 2 multiplexer 316. A signal is input to the 16: 2 multiplexer 316 via, for example, SFI-5IF, which is a standard interface used for data transfer of 40 Gbps.

16:2マルチプレクサ316は、受信した16個の2.5Gbpsの信号を8つ毎に多重することで、ビットレートが20Gbpsの2つの信号D1およびD2を生成する。なお、図3に示すDQPSK光送信装置101の送信信号のビットレートは40Gbpsである。したがって、信号D1、D2のビットレートは、送信信号の1/2のビットレートである20Gbpsとなる。   The 16: 2 multiplexer 316 multiplexes the received 16 2.5 Gbps signals every 8 to generate two signals D1 and D2 having a bit rate of 20 Gbps. Note that the bit rate of the transmission signal of the DQPSK optical transmission apparatus 101 shown in FIG. 3 is 40 Gbps. Therefore, the bit rates of the signals D1 and D2 are 20 Gbps, which is a half bit rate of the transmission signal.

16:2マルチプレクサ316は、生成した一方の信号D1を第1のLN変調器用ドライバ421へ出力し、他方の信号D2を第2のLN変調器用ドライバ422へ出力する。   The 16: 2 multiplexer 316 outputs the generated one signal D1 to the first LN modulator driver 421, and outputs the other signal D2 to the second LN modulator driver 422.

第1のLN変調器用ドライバ421は、16:2マルチプレクサ316から出力された信号D1の振幅を0−π変調で必要な振幅まで増幅し、駆動信号として第1のマッハ・ツェンダ型変調器411へ出力する。   The first LN modulator driver 421 amplifies the amplitude of the signal D1 output from the 16: 2 multiplexer 316 to a required amplitude by 0-π modulation, and supplies the amplified signal to the first Mach-Zehnder type modulator 411 as a drive signal. Output.

第2のLN変調器用ドライバ422は、16:2マルチプレクサ316から出力された信号D2の振幅を0−π変調で必要な振幅まで増幅し、駆動信号として第2のマッハ・ツェンダ型変調器412へ出力する。   The second LN modulator driver 422 amplifies the amplitude of the signal D2 output from the 16: 2 multiplexer 316 to a necessary amplitude by 0-π modulation, and supplies the amplified signal to the second Mach-Zehnder type modulator 412 as a drive signal. Output.

レーザダイオード215は、搬送波として用いる光搬送波を生成する光源であり、レーザダイオード215の出力光はLN変調器410へ供給される。   The laser diode 215 is a light source that generates an optical carrier wave used as a carrier wave, and the output light of the laser diode 215 is supplied to the LN modulator 410.

LN変調器410は、レーザダイオード215から出力された光搬送波を分岐し、第1のアーム431および第2のアーム432へ出力する。   The LN modulator 410 branches the optical carrier wave output from the laser diode 215 and outputs it to the first arm 431 and the second arm 432.

第1のアーム431が備える第1のマッハ・ツェンダ型変調器411および第2のアーム432が備える第2のマッハ・ツェンダ型変調器412は、対応する第1のLN変調器用ドライバ421または第2のLN変調器用ドライバ422から出力された駆動信号にしたがってレーザダイオード215から出力された光搬送波の位相を0またはπにシフトさせることで変調光を出力する。   The first Mach-Zehnder type modulator 411 included in the first arm 431 and the second Mach-Zehnder type modulator 412 included in the second arm 432 include the corresponding first LN modulator driver 421 or the second The modulated light is output by shifting the phase of the optical carrier wave output from the laser diode 215 to 0 or π in accordance with the drive signal output from the LN modulator driver 422.

さらに、第2のアーム432では、位相シフト部413による光信号の位相シフト量がバイアスAの値にしたがってπ/2に設定される。このため、第2のマッハ・ツェンダ型変調器412から出力された光信号は、位相がπ/2だけシフトされた後、第1のアーム431から出力された光信号と合成(合波)される。   Further, in the second arm 432, the phase shift amount of the optical signal by the phase shift unit 413 is set to π / 2 according to the value of the bias A. For this reason, the optical signal output from the second Mach-Zehnder type modulator 412 is combined (combined) with the optical signal output from the first arm 431 after the phase is shifted by π / 2. The

図3の415および416は、合成される前の位相が2値の光信号のコンステレーションを示している。すなわち、415は第1のアーム431から出力される光信号のコンステレーションを示し、416は第2のアーム432から出力される光信号のコンステレーションを示している。   Reference numerals 415 and 416 in FIG. 3 denote optical signal constellations having a binary phase before being combined. That is, 415 indicates a constellation of the optical signal output from the first arm 431, and 416 indicates a constellation of the optical signal output from the second arm 432.

また、図3の226は、第1のアーム431から出力された光信号と第2のアーム432から出力された光信号とを合成した、位相が4値の光信号のコンステレーションを示している。   Further, reference numeral 226 in FIG. 3 represents a constellation of an optical signal having a quaternary phase in which the optical signal output from the first arm 431 and the optical signal output from the second arm 432 are combined. .

コンステレーション226は、一般的なDQPSK信号の位相を示し、DQPSK信号の位相は、サンプル毎にπ/4、3π/4、5π/4または7π/4となる。このDQPSK信号は、1サンプルあたり4値=2ビットの情報を持つため、ビットレートB=40Gbpsの場合、サンプルレートは20Gspsとなる。   The constellation 226 indicates the phase of a general DQPSK signal, and the phase of the DQPSK signal is π / 4, 3π / 4, 5π / 4, or 7π / 4 for each sample. Since this DQPSK signal has information of 4 values = 2 bits per sample, when the bit rate B = 40 Gbps, the sample rate is 20 Gsps.

図4に示すDQPSK光受信装置108は、光信号(ビットレートB=40Gbps、サンプル速度=20Gsps)を受信すると、該光信号は光スプリッタ240に入力される。   When the DQPSK optical receiver 108 shown in FIG. 4 receives an optical signal (bit rate B = 40 Gbps, sample rate = 20 Gsps), the optical signal is input to the optical splitter 240.

光スプリッタ240は、入力された光信号を分岐し、第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242へ出力する。   The optical splitter 240 branches the input optical signal and outputs it to the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242.

第1の遅延干渉計241は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム251および第2のアームに252に出力する。第1のアーム251が備える光伝送路256は、第1のアーム251で伝送される光信号を、第2のアーム252で伝送される光信号に対して1サンプル分の時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。すなわち、第2のアーム252は、第1のアーム251が光伝送路256を有することで、第1のアーム251よりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短く設定されている。DQPSK変調方式は、DPSK変調方式と比べてサンプル間隔が2倍となるため、1サンプル前の信号との干渉に必要な遅延時間はDPSK変調方式の2倍となる。   The first delay interferometer 241 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 251 and the second arm 252. The optical transmission path 256 included in the first arm 251 is configured to change the optical signal transmitted by the first arm 251 to a time corresponding to one sample T = 2τ = 2 with respect to the optical signal transmitted by the second arm 252. Delay / B = 50 ps. That is, the second arm 252 is set to have an optical path length shorter than the first arm 251 by a length corresponding to 2 / B because the first arm 251 includes the optical transmission path 256. In the DQPSK modulation method, the sample interval is doubled compared to the DPSK modulation method, so the delay time required for interference with the signal one sample before is twice that of the DPSK modulation method.

第2のアーム252では、位相シフト部255により第2のアーム252で伝送される光信号の位相シフト量がπ/4に設定される。   In the second arm 252, the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 252 is set to π / 4 by the phase shift unit 255.

方向性結合器253では、第2のアーム252にて位相がπ/4だけシフトされた光信号と、第1のアーム251から出力される1シンボル=50ps前の光信号とが干渉する。このとき、方向性結合器253からは、入力された2つの光信号の位相差に応じた光強度を持つ差動光信号が出力される。すなわち、第1の遅延干渉計241は、入力された光信号の位相に対応する2値の光強度を持つ光信号を出力する。   In the directional coupler 253, the optical signal whose phase is shifted by π / 4 in the second arm 252 interferes with the optical signal of 1 symbol = 50 ps output from the first arm 251. At this time, the directional coupler 253 outputs a differential optical signal having a light intensity corresponding to the phase difference between the two input optical signals. That is, the first delay interferometer 241 outputs an optical signal having a binary light intensity corresponding to the phase of the input optical signal.

第1のバランス型光−電気信号変換器453は、第1の遅延干渉計241から出力された差動光信号を電気信号D1へ変換して出力する。   The first balanced optical-electrical signal converter 453 converts the differential optical signal output from the first delay interferometer 241 into an electrical signal D1 and outputs it.

第2の遅延干渉計242は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム261および第2のアーム262に出力する。第1のアーム261が備える光伝送路266は、第1のアーム261で伝送される光信号を、第2のアーム262で伝送される光信号に対して1サンプル分の時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。すなわち、第2のアーム262は、第1のアーム261が光伝送路266を有することで、第1のアーム261よりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短く設定されている。   The second delay interferometer 242 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 261 and the second arm 262. The optical transmission path 266 included in the first arm 261 is configured to change the optical signal transmitted by the first arm 261 to a time corresponding to one sample T = 2τ = 2 with respect to the optical signal transmitted by the second arm 262. Delay / B = 50 ps. That is, the second arm 262 is set to have an optical path length shorter than the first arm 261 by a length corresponding to 2 / B because the first arm 261 includes the optical transmission path 266.

第2のアーム262では、位相シフト部265により第2のアーム262で伝送される光信号の位相シフト量が−π/4に設定される。   In the second arm 262, the phase shift amount of the optical signal transmitted from the second arm 262 by the phase shift unit 265 is set to −π / 4.

方向性結合器263では、第2のアーム262にて位相が−π/4だけシフトされた光信号と、第1のアーム261から出力される1シンボル=50ps前の光信号とが干渉する。このとき、方向性結合器263からは、入力された2つの光信号の位相差に応じた光強度を持つ差動光信号が出力される。すなわち、第2の遅延干渉計242は、入力された光信号の位相に対応する2値の光強度を持つ光信号を出力する。   In the directional coupler 263, the optical signal whose phase is shifted by −π / 4 in the second arm 262 interferes with the optical signal output from the first arm 261 of 1 symbol = 50 ps before. At this time, the directional coupler 263 outputs a differential optical signal having a light intensity corresponding to the phase difference between the two input optical signals. That is, the second delay interferometer 242 outputs an optical signal having a binary light intensity corresponding to the phase of the input optical signal.

第2のバランス型光−電気信号変換器454は、第2の遅延干渉計242から出力された差動光信号を電気信号D2へ変換して出力する。   The second balanced optical-electrical signal converter 454 converts the differential optical signal output from the second delay interferometer 242 into an electrical signal D2 and outputs it.

2:16デマルチプレクサ248は、第1のバランス型光−電気信号変換器453から出力された信号D1をビットレートが2.5Gbpsの8つの信号に分離して出力し、第2のバランス型光−電気信号変換器454から出力された信号D2をビットレートが2.5Gbpsの8つの信号に分離して出力する。   The 2:16 demultiplexer 248 separates the signal D1 output from the first balanced optical-electrical signal converter 453 into eight signals with a bit rate of 2.5 Gbps, and outputs the second balanced optical signal. The signal D2 output from the electric signal converter 454 is separated into eight signals with a bit rate of 2.5 Gbps and output.

上述したように、DPSK変調方式およびDQPSK変調方式にはそれぞれ異なる利点があるため、光通信システムにおいては、各種の条件に応じてDPSK変調方式とDQPSK変調方式とを切り換えて使用できることが望ましい。   As described above, since the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method have different advantages, it is desirable that the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method can be switched in accordance with various conditions in an optical communication system.

図5はDPSK変調方式およびDQPSK変調方式をそれぞれ利用可能な背景技術の光通信システム1000の構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system 1000 of the background art that can use the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method.

図5に示すように、背景技術の光通信システム1000は、DPSK光送信装置100、DQPSK光送信装置101、光スイッチ102、光スイッチ106、DPSK光受信装置107およびDQPSK光受信装置108を備え、
DPSK光送信装置100およびDQPSK光送信装置101と、DPSK光受信装置107およびDQPSK光受信装置108とが、光スイッチ102、光スイッチ106および光ネットワーク105を介して接続された構成である。
As shown in FIG. 5, the optical communication system 1000 of the background art includes a DPSK optical transmission device 100, a DQPSK optical transmission device 101, an optical switch 102, an optical switch 106, a DPSK optical reception device 107, and a DQPSK optical reception device 108.
The DPSK optical transmission device 100 and the DQPSK optical transmission device 101 are connected to the DPSK optical reception device 107 and the DQPSK optical reception device 108 via the optical switch 102, the optical switch 106, and the optical network 105.

図5に示す背景技術の光通信システム1000では、DPSK変調方式を用いる場合、光スイッチ102によりDPSK光送信装置100から出力された光信号を光ネットワーク105に送信し、光ネットワーク105から受信した光信号を光スイッチ106によりDPSK光受信装置107へ出力する。   In the optical communication system 1000 of the background art shown in FIG. 5, when the DPSK modulation method is used, the optical signal output from the DPSK optical transmitter 100 by the optical switch 102 is transmitted to the optical network 105, and the optical signal received from the optical network 105 is received. The signal is output to the DPSK optical receiver 107 by the optical switch 106.

また、DQPSK変調方式を使用する場合、光スイッチ102によりDQPSK光送信装置101から出力された光信号を光ネットワーク105に送信し、光ネットワーク105から受信した光信号を光スイッチ106によりDQPSK光受信装置108へ出力する。   When the DQPSK modulation method is used, an optical signal output from the DQPSK optical transmitter 101 by the optical switch 102 is transmitted to the optical network 105, and an optical signal received from the optical network 105 is transmitted to the DQPSK optical receiver by the optical switch 106. To 108.

図5に示すように、背景技術の光通信システム1000では、DPSK変調方式だけに対応するDPSK送信装置およびDPSK光受信装置、並びにDQPSK変調方式だけに対応するDQPSK送信装置およびDQPSK光受信装置を備え、さらに、それらの送受信装置間の接続を切り換える光スイッチ等の切り換え手段を備える必要がある。   As shown in FIG. 5, the optical communication system 1000 of the background art includes a DPSK transmission apparatus and a DPSK optical reception apparatus corresponding only to the DPSK modulation scheme, and a DQPSK transmission apparatus and a DQPSK optical reception apparatus corresponding only to the DQPSK modulation scheme. Furthermore, it is necessary to provide switching means such as an optical switch for switching the connection between these transmission / reception devices.

したがって、背景技術の光通信システム1000は、小型化および低コスト化に適していない。   Therefore, the optical communication system 1000 of the background art is not suitable for downsizing and cost reduction.

特表2004−516743号公報JP-T-2004-516743

G.Charlet, et al., “Efficient Mitigation of Fiber Impairments in an Ultra−Long Haul Transmission of 40Gbit/s Polarization−Multiplexed Data By Digital Processing in a Coherent Receiver”, Optical Fiber Communication Conference, 2007 Optical Society of America, PDP17G. Charlet, et al., “Efficient Mitigation of Fiber Impairments in an Ultra−Long Haul Transmission of 40Gbit / s Polarization−Multiplexed Data By Digital Processing in a Coherent Receiver”, Optical Fiber Communication Conference, 2007 Optical Society of America, PDP17 J.-X.Cai, et al., “Experimental Comparison of DPSK and OOK Modulation Formats over Slope-Matched Fiver Spans”, Optical Fiber Communication Conference, 2004 Optical Society of America, FMIJ.-X. Cai, et al., “Experimental Comparison of DPSK and OOK Modulation Formats over Slope-Matched Fiver Spans”, Optical Fiber Communication Conference, 2004 Optical Society of America, FMI R.A.Griffin, et al., “Optical Differential Quadrature Phase−Shift Key(oDQPSK)for High Capacity Optical Transmission”, Optical Fiber Communication Conference and Exhibit, OFC 2002, WX6, pp.367R. A. Griffin, et al., “Optical Differential Quadrature Phase-Shift Key (oDQPSK) for High Capacity Optical Transmission”, Optical Fiber Communication Conference and Exhibit, OFC 2002, WX6, pp.367

そこで本発明は、DPSKおよびDQPSKの2つの変調方式を使用できる光送信装置、光受信装置および光通信システムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical transmitter, an optical receiver, and an optical communication system that can use two modulation schemes, DPSK and DQPSK.

上記目的を達成するため本発明の光送信装置は、送信する光信号のビットレートをBとしたとき、
ビットレートがBである第1の信号またはビットレートがB/2である第2の信号を選択して出力する第1のセレクタと、
ビットレートがBである第3の信号、ビットレートがB/2である第4の信号または定電圧である第5の信号を選択して出力する第2のセレクタと、
光搬送波を生成する光源と、
前記光搬送波を分岐し、該分岐された光搬送波を変調して出力する第1および第2のマッハ・ツェンダ型変調器と、
前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器から出力された光信号の位相をシフトさせる位相シフト部と、
前記第1のセレクタから出力される信号にしたがって前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第1の変調用ドライバと、
前記第2のセレクタから出力される信号にしたがって前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第2の変調用ドライバと、
前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号と、前記位相シフト部から出力される光信号とを合成し、前記送信信号として出力する光信号合成部と、
前記第1のセレクタ、前記第2のセレクタ、前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器および前記位相シフト部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第1の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第3または第5の信号を選択させ、
DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第2の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第4の信号を選択させる構成である。
In order to achieve the above object, the optical transmission apparatus of the present invention has the bit rate of the optical signal to be transmitted as B,
A first selector that selects and outputs a first signal having a bit rate of B or a second signal having a bit rate of B / 2;
A second selector that selects and outputs a third signal having a bit rate of B, a fourth signal having a bit rate of B / 2, or a fifth signal having a constant voltage;
A light source that generates an optical carrier;
First and second Mach-Zehnder type modulators for branching the optical carrier wave, modulating the branched optical carrier wave and outputting the modulated carrier wave;
A phase shift unit that shifts the phase of the optical signal output from the second Mach-Zehnder modulator;
A first modulation driver that drives the first Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the first selector;
A second modulation driver that drives the second Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the second selector;
An optical signal combining unit that combines an optical signal output from the first Mach-Zehnder modulator and an optical signal output from the phase shift unit, and outputs the optical signal as the transmission signal;
A controller that controls the first selector, the second selector, the second Mach-Zehnder modulator, and the phase shift unit;
Have
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Causing the first selector to select the first signal, causing the second selector to select the third or fifth signal,
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
The first selector is configured to select the second signal, and the second selector is configured to select the fourth signal.

または、送信する光信号のビットレートをBとしたとき、
ビットレートがBである第1の信号またはビットレートがB/2である第2の信号を選択して出力する第1のセレクタと、
ビットレートがB/2である第4の信号または定電圧である第5の信号を選択して出力する第2のセレクタと、
光搬送波を生成する光源と、
前記光搬送波を分岐し、該分岐された光搬送波を変調して出力する第1および第2のマッハ・ツェンダ型変調器と、
前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号の位相をシフトさせる位相シフト部と、
前記第1のセレクタから出力される信号にしたがって前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第1の変調用ドライバと、
前記第2のセレクタから出力される信号にしたがって前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第2の変調用ドライバと、
前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号と、前記位相シフト部から出力される光信号とを合成し、前記送信信号として出力する光信号合成部と、
前記第1のセレクタ、前記第2のセレクタ、前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器および前記位相シフト部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第1の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第5の信号を選択させ、
DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第2の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第4の信号を選択させる構成である。
Or, when the bit rate of the optical signal to be transmitted is B,
A first selector that selects and outputs a first signal having a bit rate of B or a second signal having a bit rate of B / 2;
A second selector for selecting and outputting a fourth signal having a bit rate of B / 2 or a fifth signal having a constant voltage;
A light source that generates an optical carrier;
First and second Mach-Zehnder type modulators for branching the optical carrier wave, modulating the branched optical carrier wave and outputting the modulated carrier wave;
A phase shift unit that shifts the phase of the optical signal output from the second Mach-Zehnder modulator;
A first modulation driver that drives the first Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the first selector;
A second modulation driver that drives the second Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the second selector;
An optical signal combining unit that combines an optical signal output from the first Mach-Zehnder modulator and an optical signal output from the phase shift unit, and outputs the optical signal as the transmission signal;
A controller that controls the first selector, the second selector, the second Mach-Zehnder modulator, and the phase shift unit;
Have
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Causing the first selector to select the first signal, causing the second selector to select the fifth signal,
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
The first selector is configured to select the second signal, and the second selector is configured to select the fourth signal.

または、送信する光信号のビットレートをBとしたとき、
ビットレートがBである第1の信号またはビットレートがB/2である第2の信号を選択して出力する第1のセレクタと、
ビットレートがBである第3の信号またはビットレートがB/2である第4の信号を選択して出力する第2のセレクタと、
光搬送波を生成する光源と、
前記光搬送波を分岐し、該分岐された光搬送波を変調して出力する第1および第2のマッハ・ツェンダ型変調器と、
前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号の位相をシフトさせる位相シフト部と、
前記第1のセレクタから出力される信号にしたがって前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第1の変調用ドライバと、
前記第2のセレクタから出力される信号にしたがって前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第2の変調用ドライバと、
前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号と、前記位相シフト部から出力される光信号とを合成し、前記送信信号として出力する光信号合成部と、
前記第1のセレクタ、前記第2のセレクタ、前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器および前記位相シフト部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第1の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第3の信号を選択させ、
DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第2の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第4の信号を選択させる構成である。
Or, when the bit rate of the optical signal to be transmitted is B,
A first selector that selects and outputs a first signal having a bit rate of B or a second signal having a bit rate of B / 2;
A second selector for selecting and outputting a third signal having a bit rate of B or a fourth signal having a bit rate of B / 2;
A light source that generates an optical carrier;
First and second Mach-Zehnder type modulators for branching the optical carrier wave, modulating the branched optical carrier wave and outputting the modulated carrier wave;
A phase shift unit that shifts the phase of the optical signal output from the second Mach-Zehnder modulator;
A first modulation driver that drives the first Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the first selector;
A second modulation driver that drives the second Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the second selector;
An optical signal combining unit that combines an optical signal output from the first Mach-Zehnder modulator and an optical signal output from the phase shift unit, and outputs the optical signal as the transmission signal;
A controller that controls the first selector, the second selector, the second Mach-Zehnder modulator, and the phase shift unit;
Have
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Causing the first selector to select the first signal, causing the second selector to select the third signal,
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
The first selector is configured to select the second signal, and the second selector is configured to select the fourth signal.

一方、本発明の光受信装置は、受信する光信号のビットレートをBとしたとき、
受信した光信号を2つに分岐する光スプリッタと、
入力された光信号がさらに分岐されて入力される、第1のアームおよび前記第1のアームよりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短い第2のアームと、前記第2のアームで伝送される光信号の位相をシフトさせる第1の位相シフト部とを備え、前記光スプリッタで分岐された一方の光信号を該光信号の位相に対応した2値の光強度を持つ光信号に変換する第1の遅延干渉計と、
入力された光信号がさらに分岐されて入力される第3のアームおよび前記第3のアームよりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短い第4のアームと、前記第4のアームで伝送される光信号の位相をシフトさせる第2の位相シフト部とを備え、前記光スプリッタで分岐された他方の光信号を該光信号の位相に対応した2値の光強度を持つ光信号に変換する第2の遅延干渉計と、
前記第1の遅延干渉計から出力された光信号を電気信号に変換する第1の光−電気信号変換器と、
前記第2の遅延干渉計から出力された光信号を電気信号に変換する第2の光−電気信号変換器と、
前記第1の位相シフト部および前記第2の位相シフト部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
DPSK変調方式で変調された光信号を受信するとき、
前記第1の位相シフト部による位相シフト量を0に設定し、
DQPSK変調方式で変調された光信号を受信するとき
前記第1の位相シフト部による位相シフト量を+π/4に設定し、前記第2の位相シフト部による位相シフト量を−π/4に設定する構成である。
On the other hand, the optical receiver of the present invention has a bit rate of the received optical signal as B,
An optical splitter for branching the received optical signal into two;
The first arm, the second arm shorter than the first arm by a length corresponding to 2 / B, and the second arm to which the input optical signal is further branched and input An optical signal having a binary optical intensity corresponding to the phase of the optical signal, the optical signal branched by the optical splitter. A first delay interferometer that converts to
The third arm to which the input optical signal is further branched and input, the fourth arm whose optical path length is shorter than the third arm by a length corresponding to 2 / B, and the fourth arm A second phase shift unit that shifts the phase of the transmitted optical signal, and converts the other optical signal branched by the optical splitter into an optical signal having a binary light intensity corresponding to the phase of the optical signal. A second delay interferometer to convert;
A first optical-electrical signal converter that converts an optical signal output from the first delay interferometer into an electrical signal;
A second optical-electrical signal converter that converts an optical signal output from the second delay interferometer into an electrical signal;
A control unit for controlling the first phase shift unit and the second phase shift unit;
Have
The controller is
When receiving an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
A phase shift amount by the first phase shift unit is set to 0;
When receiving an optical signal modulated by the DQPSK modulation method, the phase shift amount by the first phase shift unit is set to + π / 4, and the phase shift amount by the second phase shift unit is set to −π / 4. It is the structure to do.

本発明の光通信システムは、上記したいずれか1つの光送信装置と、上記光受信装置とを有する。   The optical communication system of the present invention includes any one of the above-described optical transmission devices and the optical reception device.

図1は、背景技術のDPSK光送信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a background art DPSK optical transmission apparatus. 図2は、背景技術のDPSK光受信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a background art DPSK optical receiver. 図3は、背景技術のDQPSK光送信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a DQPSK optical transmission apparatus according to the background art. 図4は、背景技術のDQPSK光受信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a DQPSK optical receiver according to the background art. 図5は、背景技術の光通信システムの構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an optical communication system according to the background art. 図6は、第1の実施の形態の光送信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical transmission apparatus according to the first embodiment. 図7は、第1の実施の形態の光受信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical receiving apparatus according to the first embodiment. 図8は、第1の実施の形態の光通信システムの一構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical communication system according to the first embodiment. 図9は、第2の実施の形態の光送信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical transmission apparatus according to the second embodiment. 図10は、第2の実施の形態の光送信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical transmission apparatus according to the second embodiment. 図11は、第2の実施の形態の光受信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical receiving apparatus according to the second embodiment. 図12は、第2の実施の形態の光受信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical receiving apparatus according to the second embodiment. 図13は、第3の実施の形態の光送信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical transmission apparatus according to the third embodiment. 図14は、第3の実施の形態の光受信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical receiving apparatus according to the third embodiment.

次に本発明について図面を用いて説明する。   Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図6は第1の実施の形態の光送信装置の一構成例を示すブロック図であり、図7は第1の実施の形態の光受信装置の一構成例を示すブロック図である。また、図8は第1の実施の形態の光通信システムの一構成例を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical transmission apparatus according to the first embodiment, and FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical reception apparatus according to the first embodiment. FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical communication system according to the first embodiment.

まず、第1の実施の形態の光送信装置1の構成について説明する。   First, the configuration of the optical transmission device 1 according to the first embodiment will be described.

本発明の光送信装置1は、DPSK変調方式およびDQPSK変調方式を用いた送信がそれぞれ可能な構成である。   The optical transmission device 1 of the present invention has a configuration capable of transmission using the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method, respectively.

図6に示すように、第1の実施の形態の光送信装置1は、2:1マルチプレクサ202、第1のセレクタ207、第2のセレクタ208、第1のLN変調器用ドライバ211、第2のLN変調器用ドライバ212、レーザダイオード215、変調部217および制御部250を有する構成である。   As shown in FIG. 6, the optical transmission device 1 of the first embodiment includes a 2: 1 multiplexer 202, a first selector 207, a second selector 208, a first LN modulator driver 211, a second The configuration includes an LN modulator driver 212, a laser diode 215, a modulation unit 217, and a control unit 250.

第1の実施の形態の光送信装置1は、ビットレートが送信信号のビットレートBの1/2(=B/2)である信号D1およびD2を受信する。光送信装置1の送信信号のビットレートBが、例えば40Gbpsである場合、信号D1およびD2のビットレートB/2は20Gbpsとなる。   The optical transmission apparatus 1 according to the first embodiment receives signals D1 and D2 whose bit rate is 1/2 (= B / 2) of the bit rate B of the transmission signal. For example, when the bit rate B of the transmission signal of the optical transmission device 1 is 40 Gbps, the bit rate B / 2 of the signals D1 and D2 is 20 Gbps.

信号D1は2:1マルチプレクサ202および第1のセレクタ207へ入力され、信号D2は2:1マルチプレクサ202および第2のセレクタ208へ入力される。   The signal D1 is input to the 2: 1 multiplexer 202 and the first selector 207, and the signal D2 is input to the 2: 1 multiplexer 202 and the second selector 208.

2:1マルチプレクサ202は、信号D1と信号D2を多重し、ビットレートが送信信号のビットレートBである信号Dと、その反転信号である信号Dbとを生成する。2:1マルチプレクサ202は、信号Dを第1のセレクタ207へ出力し、信号Dbを第2のセレクタ208へ出力する。   The 2: 1 multiplexer 202 multiplexes the signal D1 and the signal D2, and generates a signal D whose bit rate is the bit rate B of the transmission signal and a signal Db that is an inverted signal thereof. The 2: 1 multiplexer 202 outputs the signal D to the first selector 207 and outputs the signal Db to the second selector 208.

第1のセレクタ207は、第1のLN変調器用ドライバ211へ供給する信号を選択するための選択回路である。第1のセレクタ207は、制御部250から出力される第1制御信号にしたがって、信号D1または信号Dのいずれか一方を選択し、該選択した信号を第1のLN変調器用ドライバ211へ出力する。   The first selector 207 is a selection circuit for selecting a signal to be supplied to the first LN modulator driver 211. The first selector 207 selects either the signal D1 or the signal D according to the first control signal output from the control unit 250, and outputs the selected signal to the first LN modulator driver 211. .

第2のセレクタ208は、第2のLN変調器用ドライバ212へ供給する信号を選択するための選択回路である。第2のセレクタ208には、信号D2および信号Dbが入力されると共に、定電圧DCが入力される。第2のセレクタ208は、制御部250から出力される第2制御信号にしたがって、信号D2、DbまたはDC(定電圧DC)のいずれか一つを選択し、該選択した信号を第2のLN変調器用ドライバ212へ出力する。   The second selector 208 is a selection circuit for selecting a signal to be supplied to the second LN modulator driver 212. To the second selector 208, the signal D2 and the signal Db are input, and the constant voltage DC is input. The second selector 208 selects one of the signals D2, Db and DC (constant voltage DC) in accordance with the second control signal output from the control unit 250, and selects the selected signal as the second LN. Output to modulator driver 212.

第1のLN変調器用ドライバ211は、第1のセレクタ207から出力された信号の振幅を0−π変調で必要な振幅まで増幅し、駆動信号として変調部217(後述する第1のマッハ・ツェンダ型変調器213)へ出力する。   The first LN modulator driver 211 amplifies the amplitude of the signal output from the first selector 207 to a necessary amplitude by 0-π modulation, and uses the modulator 217 (first Mach-Zehnder described later) as a drive signal. Type modulator 213).

第2のLN変調器用ドライバ212は、第2のセレクタ208から出力された信号の振幅を0−π変調で必要な振幅まで増幅し、駆動信号として変調部217(後述する第2のマッハ・ツェンダ型変調器214)へ出力する。   The second LN modulator driver 212 amplifies the amplitude of the signal output from the second selector 208 to a required amplitude by 0-π modulation, and uses the modulation unit 217 (second Mach-Zehnder described later) as a drive signal. Type modulator 214).

レーザダイオード215は、搬送波として用いる光搬送波を生成する光源であり、レーザダイオード215の出力光は変調部217へ供給される。   The laser diode 215 is a light source that generates an optical carrier wave to be used as a carrier wave, and output light from the laser diode 215 is supplied to the modulation unit 217.

変調部217は、第1のアーム231、第2のアーム232、分岐部221、第1のマッハ・ツェンダ型変調器213、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214、位相シフト部218および光信号合成部222を備えている。   The modulation unit 217 includes a first arm 231, a second arm 232, a branching unit 221, a first Mach-Zehnder modulator 213, a second Mach-Zehnder modulator 214, a phase shift unit 218, and an optical signal. A synthesizer 222 is provided.

第1のアーム231と第2のアーム232は、それぞれの光路長が等しい長さに設定されている。   The first arm 231 and the second arm 232 are set to have the same optical path length.

分岐部221は、レーザダイオード215から出力された光搬送波を分岐し、第1のアーム231および第2のアーム232に等しい強度で出力する。   The branching unit 221 branches the optical carrier wave output from the laser diode 215 and outputs the optical carrier wave with equal intensity to the first arm 231 and the second arm 232.

第1のアーム231は第1のマッハ・ツェンダ型変調器213を備え、第2のアーム232は第2のマッハ・ツェンダ型変調器214および位相シフト部218を備え、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214の後段に位相シフト部218が配置されている。   The first arm 231 includes a first Mach-Zehnder type modulator 213, and the second arm 232 includes a second Mach-Zehnder type modulator 214 and a phase shift unit 218, and the second Mach-Zehnder type A phase shift unit 218 is disposed after the modulator 214.

第1のマッハ・ツェンダ型変調器213には第1のLN変調器用ドライバ211から出力された駆動信号が入力され、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214には第2のLN変調器用ドライバ212から出力された駆動信号が入力される。なお、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214には、その透過率を調節するためのLNバイアスが制御部250から入力される。   A drive signal output from the first LN modulator driver 211 is input to the first Mach-Zehnder type modulator 213, and a second LN modulator driver 212 is input to the second Mach-Zehnder type modulator 214. The drive signal output from is input. Note that the second Mach-Zehnder type modulator 214 receives an LN bias for adjusting the transmittance from the control unit 250.

位相シフト部218は、制御部250から出力されるバイアスAの値にしたがって第2のアーム232で伝送される光信号の位相シフト量を変更する。   The phase shift unit 218 changes the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 232 according to the value of the bias A output from the control unit 250.

光信号合成部222は、第1のアーム231および第2のアーム232から出力された光信号を合成し、合成後の光信号を送信信号として出力する。   The optical signal combining unit 222 combines the optical signals output from the first arm 231 and the second arm 232, and outputs the combined optical signal as a transmission signal.

変調部217は、第1のLN変調器用ドライバ211および第2のLN変調器用ドライバ212から出力される駆動信号にしたがって光搬送波の位相を変化させることで変調光を出力する。   The modulation unit 217 outputs modulated light by changing the phase of the optical carrier according to the drive signals output from the first LN modulator driver 211 and the second LN modulator driver 212.

制御部250は、第1のセレクタ207および第2のセレクタ208の選択動作、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214の透過率、位相シフト部218による光信号の位相シフト量を制御する。   The control unit 250 controls the selection operation of the first selector 207 and the second selector 208, the transmittance of the second Mach-Zehnder type modulator 214, and the phase shift amount of the optical signal by the phase shift unit 218.

次に第1の実施の形態の光受信装置2の構成について説明する。   Next, the configuration of the optical receiver 2 according to the first embodiment will be described.

第1の実施の形態の光受信装置2は、DPSK変調方式およびDQPSK変調方式で変調された光信号をそれぞれ受信可能な構成である。   The optical receiver 2 according to the first embodiment is configured to receive optical signals modulated by the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method.

図7に示すように、第1の実施の形態の光受信装置2は、光スプリッタ240、第1の遅延干渉計241、第2の遅延干渉計242、第1のバランス型光−電気信号変換器243、第2のバランス型光−電気信号変換器244、1:2デマルチプレクサ247、第1のセレクタ245、第2のセレクタ246および制御部280を有する構成である。   As shown in FIG. 7, the optical receiver 2 of the first embodiment includes an optical splitter 240, a first delay interferometer 241, a second delay interferometer 242, and a first balanced optical-electrical signal conversion. 243, second balanced optical-electrical signal converter 244, 1: 2 demultiplexer 247, first selector 245, second selector 246, and control unit 280.

光スプリッタ240は、受信信号を分岐し、第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242にそれぞれ等しい強度で出力する。   The optical splitter 240 branches the received signal and outputs it to the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242 with equal intensity.

第1の遅延干渉計241は、第1のアーム251、第2のアーム252、光伝送路256、位相シフト部255および方向性結合器253を備えている。   The first delay interferometer 241 includes a first arm 251, a second arm 252, an optical transmission line 256, a phase shift unit 255, and a directional coupler 253.

第1のアーム251が備える光伝送路256は、第1のアーム251で伝送される光信号を、第2のアーム252で伝送される光信号に対して1サンプル分の時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。すなわち、第2のアーム252は、第1のアーム251が光伝送路256を有することで、第1のアーム251よりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短く設定されている。   The optical transmission path 256 included in the first arm 251 is configured to change the optical signal transmitted by the first arm 251 to a time corresponding to one sample T = 2τ = 2 with respect to the optical signal transmitted by the second arm 252. Delay / B = 50 ps. That is, the second arm 252 is set to have an optical path length shorter than the first arm 251 by a length corresponding to 2 / B because the first arm 251 includes the optical transmission path 256.

位相シフト部255は、制御部280から出力される第1制御電圧にしたがって第2のアーム252で伝送される光信号の位相シフト量を変更する。   The phase shift unit 255 changes the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 252 according to the first control voltage output from the control unit 280.

方向性結合器253は、第1のアーム251から出力された光信号と第2のアーム252から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。   The directional coupler 253 combines the optical signal output from the first arm 251 and the optical signal output from the second arm 252, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. .

第2の遅延干渉計242は、第1のアーム261、第2のアーム262、光伝送路266、位相シフト部265および方向性結合器263を備えている。   The second delay interferometer 242 includes a first arm 261, a second arm 262, an optical transmission line 266, a phase shift unit 265, and a directional coupler 263.

第1のアーム261が備える光伝送路266は、第1のアーム261で伝送される光信号を、第2のアーム262で伝送される光信号に対して1サンプル分の時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。すなわち、第2のアーム262は、第1のアーム261が光伝送路266を有することで、第1のアーム261よりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短く設定されている。   The optical transmission path 266 included in the first arm 261 is configured to change the optical signal transmitted by the first arm 261 to a time corresponding to one sample T = 2τ = 2 with respect to the optical signal transmitted by the second arm 262. Delay / B = 50 ps. That is, the second arm 262 is set to have an optical path length shorter than the first arm 261 by a length corresponding to 2 / B because the first arm 261 includes the optical transmission path 266.

位相シフト部265は、制御部280から出力される第2制御電圧にしたがって第2のアーム262で伝送される光信号の位相シフト量を変更する。   The phase shift unit 265 changes the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 262 according to the second control voltage output from the control unit 280.

方向性結合器263は、第1のアーム261から出力された光信号と第2のアーム262から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。   The directional coupler 263 combines the optical signal output from the first arm 261 and the optical signal output from the second arm 262, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. .

第1のバランス型光−電気信号変換器243は第1の遅延干渉計241から出力された光信号を電気信号に変換し、第2のバランス型光−電気信号変換器244は第2の遅延干渉計242から出力された光信号を電気信号に変換する。   The first balanced optical-electrical signal converter 243 converts the optical signal output from the first delay interferometer 241 into an electrical signal, and the second balanced optical-electrical signal converter 244 performs the second delay. The optical signal output from the interferometer 242 is converted into an electrical signal.

1:2デマルチプレクサ247は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号を、その1/2のビットレートの2つの信号に分離して出力する。例えば、ビットレートBの送信信号が入力された場合、ビットレートがB/2の2つの信号を出力する。   The 1: 2 demultiplexer 247 divides the signal output from the first balanced optical-electrical signal converter 243 into two signals having a half bit rate and outputs the separated signal. For example, when a transmission signal having a bit rate B is input, two signals having a bit rate B / 2 are output.

第1のセレクタ245は、制御部280から出力される第1制御信号にしたがって、1:2デマルチプレクサ247から出力された信号または第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号の何れか一方を選択して出力する。   The first selector 245 is a signal output from the 1: 2 demultiplexer 247 or a signal output from the first balanced optical-electrical signal converter 243 in accordance with the first control signal output from the control unit 280. Either one is selected and output.

第2のセレクタ246は、制御部280から出力される第2制御信号にしたがって、1:2デマルチプレクサ247から出力された信号または第2のバランス型光−電気信号変換器244から出力された信号の何れか一方を選択して出力する。   The second selector 246 is configured to output a signal output from the 1: 2 demultiplexer 247 or a signal output from the second balanced optical-electrical signal converter 244 according to the second control signal output from the control unit 280. Either one is selected and output.

なお、本実施形態の光受信装置2は、光スプリッタ240で2つのパスに分岐された信号が同じタイミングで第1のセレクタ245および第2のセレクタ246に到着するように設計されているものとする。   Note that the optical receiver 2 of this embodiment is designed so that the signals branched into two paths by the optical splitter 240 arrive at the first selector 245 and the second selector 246 at the same timing. To do.

制御部280は、第1のセレクタ245および第2のセレクタ246による選択動作、位相シフト部255,265による光信号の位相シフト量を制御する。   The control unit 280 controls the selection operation by the first selector 245 and the second selector 246 and the phase shift amount of the optical signal by the phase shift units 255 and 265.

次に第1の実施の形態の光通信システム3の構成について説明する。   Next, the configuration of the optical communication system 3 according to the first embodiment will be described.

本実施形態の光通信システム3は、DPSK変調方式とDQPSK変調方式とを切り換えて使用可能な構成である。   The optical communication system 3 of the present embodiment has a configuration that can be used by switching between the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method.

図8に示すように、第1の実施の形態の光通信システム3は、光送信装置1および光受信装置2を備え、光送信装置1および光受信装置2が光ネットワーク4を介して接続された構成である。   As shown in FIG. 8, the optical communication system 3 of the first embodiment includes an optical transmission device 1 and an optical reception device 2, and the optical transmission device 1 and the optical reception device 2 are connected via an optical network 4. It is a configuration.

まず、図6を用いて第1の実施の形態の光送信装置1の動作(送信動作)について説明する。   First, the operation (transmission operation) of the optical transmission device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態の光送信装置1には、ビットレートがB/2の信号D1が第1のセレクタ207および2:1マルチプレクサ202に入力され、ビットレートがB/2の信号D2が第2のセレクタ208および2:1マルチプレクサ202に入力される。   In the optical transmission device 1 of the present embodiment, a signal D1 having a bit rate of B / 2 is input to the first selector 207 and the 2: 1 multiplexer 202, and a signal D2 having a bit rate of B / 2 is input to the second selector. Input to 208 and 2: 1 multiplexer 202.

2:1マルチプレクサ202は、入力された2つの信号D1、D2をビット多重することで、送信信号のビットレートBに等しい信号Dと、該信号Dの反転信号である信号Dbとを生成する。2:1マルチプレクサ202は、第1のセレクタ207に信号Dを出力し、第2のセレクタ208に信号Dbを出力する。   The 2: 1 multiplexer 202 generates a signal D equal to the bit rate B of the transmission signal and a signal Db which is an inverted signal of the signal D by bit-multiplexing the two input signals D1 and D2. The 2: 1 multiplexer 202 outputs a signal D to the first selector 207 and outputs a signal Db to the second selector 208.

ここまでの動作は、DQPSK変調方式およびDPSK変調方式で共通である。その後の動作について、DQPSK変調方式を用いる場合とDPSK変調方式を用いる場合とに分けて以下に説明する。   The operation up to this point is common to the DQPSK modulation method and the DPSK modulation method. The subsequent operation will be described below separately for the case of using the DQPSK modulation method and the case of using the DPSK modulation method.

まず、DQPSK変調方式を用いる場合の送信動作について説明する。   First, the transmission operation when the DQPSK modulation method is used will be described.

この場合、第1のセレクタ207は、制御部250から出力された第1制御信号にしたがって、ビットレートがB/2の信号D1を選択し、選択した信号D1を第1のLN変調器用ドライバ211へ出力する。   In this case, the first selector 207 selects the signal D1 having a bit rate of B / 2 according to the first control signal output from the control unit 250, and uses the selected signal D1 as the first LN modulator driver 211. Output to.

第2のセレクタ208は、制御部250から出力された第2制御信号にしたがって、ビットレートがB/2の信号D2を選択し、選択した信号D2を第2のLN変調器用212へ出力する。   The second selector 208 selects the signal D2 having a bit rate of B / 2 according to the second control signal output from the control unit 250, and outputs the selected signal D2 to the second LN modulator 212.

第1のLN変調器用ドライバ211は、第1のセレクタ207から出力された信号D1を0−π変調で必要な振幅まで増幅し、駆動信号として第1のマッハ・ツェンダ型変調器213へ出力する。   The first LN modulator driver 211 amplifies the signal D1 output from the first selector 207 to a necessary amplitude by 0-π modulation, and outputs the amplified signal to the first Mach-Zehnder type modulator 213 as a drive signal. .

第2のLN変調器用ドライバ212は、第2のセレクタ208から出力された信号D2を0−π変調で必要な振幅まで増幅し、駆動信号として第2のマッハ・ツェンダ型変調器214へ出力する。   The second LN modulator driver 212 amplifies the signal D2 output from the second selector 208 to a necessary amplitude by 0-π modulation, and outputs the amplified signal to the second Mach-Zehnder modulator 214 as a drive signal. .

変調部217の分岐部221は、レーザダイオード215から出力された光搬送波を分岐し、強度が等しい2つの光を第1のアーム231および第2のアーム232に出力する。   The branching unit 221 of the modulation unit 217 branches the optical carrier wave output from the laser diode 215 and outputs two lights having the same intensity to the first arm 231 and the second arm 232.

第1のマッハ・ツェンダ型変調器213は、第1のLN変調器用ドライバ211から出力された駆動信号にしたがって、レーザダイオード215から出力された光搬送波の位相を0またはπにシフトする(0−π変調)。同様に、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214は、第2のLN変調器用ドライバ212から出力された駆動信号にしたがって、レーザダイオード215から出力された光搬送波の位相を0またはπにシフトする(0−π変調)。ここで、第2のアーム232では、位相シフト部218により伝送される光信号の位相がさらにπ/2だけシフトされる。   The first Mach-Zehnder type modulator 213 shifts the phase of the optical carrier wave output from the laser diode 215 to 0 or π according to the drive signal output from the first LN modulator driver 211 (0− π modulation). Similarly, the second Mach-Zehnder modulator 214 shifts the phase of the optical carrier wave output from the laser diode 215 to 0 or π according to the drive signal output from the second LN modulator driver 212. (0-π modulation). Here, in the second arm 232, the phase of the optical signal transmitted by the phase shift unit 218 is further shifted by π / 2.

光信号合成部222は、第1のアーム231で伝送された光信号と第2のアーム232で伝送された光信号とを合成し、送信信号として出力する。   The optical signal combining unit 222 combines the optical signal transmitted by the first arm 231 and the optical signal transmitted by the second arm 232, and outputs the resultant as a transmission signal.

図6の226は、第1のアーム231から出力される光信号と、第2のアーム232から出力される光信号とを合成した位相が4値の光信号、すなわちDQPSK信号のコンステレーションを示している。   Reference numeral 226 in FIG. 6 indicates a constellation of an optical signal having a quaternary phase obtained by combining the optical signal output from the first arm 231 and the optical signal output from the second arm 232, that is, the DQPSK signal. ing.

DQPSK信号は、コンステレーション226で示すように、位相がπ/4、3π/4、5π/4または7π/4となる40Gbpsの信号であり、そのサンプル速度は20Gspsである。   The DQPSK signal is a 40 Gbps signal having a phase of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, or 7π / 4 as indicated by the constellation 226, and its sample rate is 20 Gsps.

第1の実施の形態の光送信装置1のDQPSK変調方式を用いる場合の送信動作は、第1のLN変調器用ドライバ211および第2のLN変調器用ドライバ212の前段に追加された2:1マルチプレクサ202、第1のセレクタ207および第2のセレクタ208による動作を除いて、図3に示した背景技術のDQPSK送信装置101と同様である。   The transmission operation when the DQPSK modulation method of the optical transmission apparatus 1 of the first embodiment is used is a 2: 1 multiplexer added before the first LN modulator driver 211 and the second LN modulator driver 212. The operation is the same as that of the DQPSK transmission apparatus 101 of the background art shown in FIG. 3 except for the operations of 202, the first selector 207, and the second selector 208.

次にDPSK変調方式を用いる場合の送信動作について説明する。   Next, the transmission operation when the DPSK modulation method is used will be described.

DPSK変調を用いる場合、第1のセレクタ207は、制御部250から出力される第1制御信号にしたがって信号Dを選択し、選択した信号Dを第1のLN変調器用ドライバ211へ出力する。   When DPSK modulation is used, the first selector 207 selects the signal D according to the first control signal output from the control unit 250 and outputs the selected signal D to the first LN modulator driver 211.

第2のセレクタ208は、制御部250から出力される第2制御信号にしたがって信号Dbまたは定電圧DCを選択し、選択した信号DbまたはDCを第2のLN変調器用ドライバ212へ出力する。   The second selector 208 selects the signal Db or the constant voltage DC according to the second control signal output from the control unit 250, and outputs the selected signal Db or DC to the second LN modulator driver 212.

第2のセレクタ208から定電圧DCが出力された場合、第2のLN変調器用ドライバ212の出力振幅は0となる。また、制御部250は、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214の透過率が0となるように、変調部214に供給するLNバイアスの値を設定する。   When the constant voltage DC is output from the second selector 208, the output amplitude of the second LN modulator driver 212 is zero. Further, the control unit 250 sets the value of the LN bias supplied to the modulation unit 214 so that the transmittance of the second Mach-Zehnder type modulator 214 becomes zero.

この場合、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214はレーザダイオード215の光搬送波を遮断するため、変調部217からは第1のマッハ・ツェンダ型変調器213で変調された、位相が2値の信号のみが出力される。すなわち、図6に示す光送信装置1は、コンステレーション225で示す、位相が2値のDPSK信号を送信信号として出力する。   In this case, since the second Mach-Zehnder type modulator 214 blocks the optical carrier wave of the laser diode 215, the phase modulated from the modulation unit 217 by the first Mach-Zehnder type modulator 213 has a binary value. Only the signal is output. That is, the optical transmission device 1 illustrated in FIG. 6 outputs a DPSK signal having a binary phase indicated by a constellation 225 as a transmission signal.

一方、第2のセレクタ208から反転信号Dbが出力された場合、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214からは光搬送波を0−π変調した信号が出力される。この信号は、第1のマッハ・ツェンダ型変調器213で0−π変調された信号に対して位相が反転した信号である。また、位相シフト部218による光信号の位相シフト量は、制御部250から出力されるバイアスAの値によりπに設定される。   On the other hand, when the inverted signal Db is output from the second selector 208, the second Mach-Zehnder modulator 214 outputs a signal obtained by modulating the optical carrier wave by 0-π. This signal is a signal whose phase is inverted with respect to the signal that is 0-π modulated by the first Mach-Zehnder type modulator 213. In addition, the phase shift amount of the optical signal by the phase shift unit 218 is set to π according to the value of the bias A output from the control unit 250.

この場合、第1のアーム231および第2のアーム232からは位相が同じ2値のDPSK信号が出力され、光信号合成部222からはこれらの信号を合成(加算)した光信号が出力される。すなわち、図1に示した背景技術の光送信装置と比べて2倍の強度のDPSK信号が出力される。   In this case, a binary DPSK signal having the same phase is output from the first arm 231 and the second arm 232, and an optical signal obtained by combining (adding) these signals is output from the optical signal combining unit 222. . That is, a DPSK signal having twice the strength of the background art optical transmitter shown in FIG. 1 is output.

図6に示すコンステレーション225は、第1の実施の形態の光送信装置1から出力されるDPSK信号(光送信装置1から出力される送信信号)の位相を示している。コンステレーション225で示すように、DPSK信号の位相はサンプル毎に0またはπとなる。   A constellation 225 illustrated in FIG. 6 indicates the phase of the DPSK signal (transmission signal output from the optical transmission device 1) output from the optical transmission device 1 according to the first embodiment. As indicated by constellation 225, the phase of the DPSK signal is 0 or π for each sample.

次に図7を用いて第1の実施の形態の光受信装置2の受信動作について説明する。   Next, the reception operation of the optical receiver 2 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

まず、DQPSK変調方式を用いる場合の受信動作について説明する。   First, the reception operation when the DQPSK modulation method is used will be described.

本実施形態の光受信装置2がDQPSK信号(光信号)を受信すると、該光信号は光スプリッタ240に入力される。   When the optical receiver 2 of this embodiment receives a DQPSK signal (optical signal), the optical signal is input to the optical splitter 240.

光スプリッタ240は、受信した光信号を分岐し、第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242に出力する。   The optical splitter 240 branches the received optical signal and outputs it to the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242.

第1の遅延干渉計241は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム251および第2のアーム252に出力する。   The first delay interferometer 241 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 251 and the second arm 252.

第1のアーム251が備える光伝送路256は、第1のアーム251で伝送される光信号を、第2のアーム252で伝送される光信号に対して時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。   The optical transmission path 256 provided in the first arm 251 transmits the optical signal transmitted by the first arm 251 to the optical signal transmitted by the second arm 252 at a time T = 2τ = 2 / B = 50 ps. Just delay.

第2のアーム252が備える位相シフト部255は、制御部280から出力される第1制御電圧にしたがって第2のアーム252で伝送される光信号の位相シフト量をπ/4に設定する。   The phase shift unit 255 provided in the second arm 252 sets the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 252 to π / 4 according to the first control voltage output from the control unit 280.

方向性結合器253は、第1のアーム252から出力された光信号と第2のアーム252から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。このとき、方向性結合器253では、第2のアーム252から出力される、位相がπ/4だけシフトされ、ビットレートがB/2spsであり、位相が4値の光信号と、第1のアーム251から出力される1シンボル=50ps前の光信号とが干渉する。その結果、方向性結合器253からは、これら2つの光信号の位相差に応じた2値の光強度を持つ差動光信号が出力される。すなわち、第1の遅延干渉計241は、入力された光信号の位相に対応する2値の光強度を持つ光信号を出力する。   The directional coupler 253 combines the optical signal output from the first arm 252 and the optical signal output from the second arm 252, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. . At this time, in the directional coupler 253, an optical signal output from the second arm 252 is shifted in phase by π / 4, the bit rate is B / 2 sps, and the phase is quaternary. One symbol = 50 ps before the optical signal output from the arm 251 interferes. As a result, the directional coupler 253 outputs a differential optical signal having a binary light intensity corresponding to the phase difference between these two optical signals. That is, the first delay interferometer 241 outputs an optical signal having a binary light intensity corresponding to the phase of the input optical signal.

第1のバランス型光−電気信号変換器243は、第1の遅延干渉計241から出力された差動光信号を電気信号に変換して1:2デマルチプレクサ247および第1のセレクタ245へ出力する。   The first balanced optical-electrical signal converter 243 converts the differential optical signal output from the first delay interferometer 241 into an electrical signal and outputs it to the 1: 2 demultiplexer 247 and the first selector 245. To do.

1:2デマルチプレクサ247は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号をビット毎に分離して、ビットレートがB/2の2つの信号を生成し、一方を第1のセレクタ245へ出力し、他方を第2のセレクタ246へ出力する。   The 1: 2 demultiplexer 247 separates the signal output from the first balanced optical-electrical signal converter 243 for each bit, and generates two signals with a bit rate of B / 2, one of which is the first 1 is output to the selector 245 and the other is output to the second selector 246.

第1のセレクタ245は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号と1:2デマルチプレクサ247から出力された信号のうち、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力されたビットレートがB/2の信号を選択し、信号D3として出力する。   The first selector 245 includes a first balanced optical-electrical signal converter out of the signal output from the first balanced optical-electrical signal converter 243 and the signal output from the 1: 2 demultiplexer 247. A signal with a bit rate of B / 2 output from 243 is selected and output as a signal D3.

第2の遅延干渉計242は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム261および第2のアーム262に出力する。   The second delay interferometer 242 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 261 and the second arm 262.

第1のアーム261が備える光伝送路266は、第1のアーム261で伝送される光信号を、第2のアーム262で伝送される光信号に対して時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。   The optical transmission path 266 included in the first arm 261 is configured to transmit the optical signal transmitted by the first arm 261 to the optical signal transmitted by the second arm 262 at a time T = 2τ = 2 / B = 50 ps. Just delay.

第2のアーム262が備える位相シフト部265は、制御部280から出力される第2制御電圧にしたがって第2のアーム262で伝送される光信号の位相シフト量を−π/4に設定する。   The phase shift unit 265 included in the second arm 262 sets the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 262 to −π / 4 according to the second control voltage output from the control unit 280.

方向性結合器263は、第1のアーム262から出力された光信号と第2のアーム262から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。このとき、方向性結合器263では、第2のアーム262から出力される、位相が−π/4だけシフトされ、ビットレートがB/2spsであり、位相が4値の光信号と、第1のアーム261から出力される1シンボル=50ps前の光信号とが干渉する。その結果、方向性結合器263からは、入力された2つの光信号の位相差に応じた2値の光強度を持つ、ビットレートがB/2の差動光信号が出力される。すなわち、第2の遅延干渉計242は、入力された光信号の位相に対応する2値の光強度を持つ光信号を出力する。   The directional coupler 263 combines the optical signal output from the first arm 262 and the optical signal output from the second arm 262, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. . At this time, in the directional coupler 263, the optical signal output from the second arm 262 is shifted in phase by −π / 4, the bit rate is B / 2 sps, and the phase is quaternary. 1 symbol = 50 ps before the optical signal output from the arm 261 interferes. As a result, the directional coupler 263 outputs a differential optical signal with a bit rate of B / 2 having a binary light intensity corresponding to the phase difference between the two input optical signals. That is, the second delay interferometer 242 outputs an optical signal having a binary light intensity corresponding to the phase of the input optical signal.

第2のバランス型光−電気信号変換器244は、第2の遅延干渉計242から出力された差動光信号を電気信号に変換して第2のセレクタ246へ出力する。   The second balanced optical-electrical signal converter 244 converts the differential optical signal output from the second delay interferometer 242 into an electrical signal and outputs it to the second selector 246.

第2のセレクタ246は、第2のバランス型光−電気信号変換器244から出力された信号と1:2デマルチプレクサ247から出力された信号のうち、第2のバランス型光−電気信号変換器244から出力されたビットレートがB/2の信号を選択し、信号D4として出力する。   The second selector 246 includes a second balanced optical-electrical signal converter out of the signal output from the second balanced optical-electrical signal converter 244 and the signal output from the 1: 2 demultiplexer 247. A signal with a bit rate of B / 2 output from 244 is selected and output as signal D4.

第1の実施の形態の光受信装置2のDQPSK変調方式を用いる場合の受信動作は、第1のバランス型光−電気信号変換器243の出力信号が分岐されること、並びに1:2デマルチプレクサ247、第1のセレクタ207および第2のセレクタ208による動作を除いて、図4に示した背景技術のDQPSK受信装置と同様である。   The reception operation in the case of using the DQPSK modulation method of the optical receiver 2 of the first embodiment is that the output signal of the first balanced optical-electrical signal converter 243 is branched and the 1: 2 demultiplexer. The operation is the same as that of the DQPSK receiving apparatus of the background art shown in FIG. 4 except for the operation by the first selector 207 and the second selector 208.

次に、DPSK変調方式を用いる場合の受信動作について説明する。   Next, the reception operation when using the DPSK modulation method will be described.

本実施形態の光受信装置2がDPSK信号(光信号)を受信すると、DQPSK信号を受信した場合と同様に、該光信号は光スプリッタ240に入力される。   When the optical receiver 2 of the present embodiment receives a DPSK signal (optical signal), the optical signal is input to the optical splitter 240 as in the case of receiving a DQPSK signal.

光スプリッタ240は、受信した光信号を分岐し、第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242に出力する。   The optical splitter 240 branches the received optical signal and outputs it to the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242.

第1の遅延干渉計241は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム251および第2のアーム252に出力する。   The first delay interferometer 241 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 251 and the second arm 252.

第1のアーム251が備える光伝送路256は、第1のアーム251で伝送される光信号を、第2のアーム252で伝送される光信号に対して時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。   The optical transmission path 256 provided in the first arm 251 transmits the optical signal transmitted by the first arm 251 to the optical signal transmitted by the second arm 252 at a time T = 2τ = 2 / B = 50 ps. Just delay.

第2のアーム252が備える位相シフト部255は、制御部280から出力される第1制御電圧にしたがって第2のアーム252で伝送される光信号の位相シフト量を0に設定する。   The phase shift unit 255 provided in the second arm 252 sets the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 252 to 0 according to the first control voltage output from the control unit 280.

なお、DPSK変調方式を用いる場合、第2の遅延干渉計242にも光信号が入力されるが、その出力は第2のセレクタ246で選択されない。すなわち、DPSK変調方式を用いる場合、光受信装置2は、第2の遅延干渉計242を使用しない。   Note that when the DPSK modulation method is used, an optical signal is also input to the second delay interferometer 242, but its output is not selected by the second selector 246. That is, when the DPSK modulation method is used, the optical receiver 2 does not use the second delay interferometer 242.

DPSK変調方式を用いる場合、受信したDPSK信号のサンプルレートは、該受信信号のビットレートBと同じである。   When the DPSK modulation method is used, the sample rate of the received DPSK signal is the same as the bit rate B of the received signal.

方向性結合器253は、第1のアーム252から出力された光信号と第2のアーム252から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。このとき、方向性結合器253では、第2のアーム252から出力される、ビットレートがBであり、位相が4値の光信号と、第1のアーム251から出力される1シンボル=50ps前の光信号とが干渉する。その結果、方向性結合器253からは、入力された2つの光信号の位相差に応じた2値の光強度を持つ、ビットレートがBの差動光信号が出力される。   The directional coupler 253 combines the optical signal output from the first arm 252 and the optical signal output from the second arm 252, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. . At this time, in the directional coupler 253, an optical signal having a bit rate of B and a phase of four values output from the second arm 252 and one symbol output from the first arm 251 = 50 ps before. Interfere with other optical signals. As a result, the directional coupler 253 outputs a differential optical signal with a bit rate of B having a binary light intensity corresponding to the phase difference between the two input optical signals.

第1のバランス型光−電気信号変換器243は、第1の遅延干渉計241から出力された差動光信号を電気信号に変換して1:2デマルチプレクサ247および第1のセレクタ245へ出力する。   The first balanced optical-electrical signal converter 243 converts the differential optical signal output from the first delay interferometer 241 into an electrical signal and outputs it to the 1: 2 demultiplexer 247 and the first selector 245. To do.

1:2デマルチプレクサ247は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号をビット毎に分離して、ビットレートがB/2の2つの信号を生成し、一方を第1のセレクタ245へ出力し、他方を第2のセレクタ246へ出力する。   The 1: 2 demultiplexer 247 separates the signal output from the first balanced optical-electrical signal converter 243 for each bit, and generates two signals with a bit rate of B / 2, one of which is the first 1 is output to the selector 245 and the other is output to the second selector 246.

第1のセレクタ245は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号および1:2デマルチプレクサ247から出力された信号のうち、1:2デマルチプレクサ247から出力された信号を選択し、信号D3として出力する。第2のセレクタ246は、1:2デマルチプレクサ247から出力された信号を選択し、信号D4として出力する。   The first selector 245 is a signal output from the 1: 2 demultiplexer 247 out of the signal output from the first balanced photoelectric signal converter 243 and the signal output from the 1: 2 demultiplexer 247. Is output as a signal D3. The second selector 246 selects the signal output from the 1: 2 demultiplexer 247 and outputs it as the signal D4.

次に、図8を参照して第1の実施の形態の光通信システム3全体の動作について説明する。   Next, the operation of the entire optical communication system 3 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態の光通信システム3において、光送信装置1は、光ネットワーク4を介して光受信装置2に信号を送信し、光受信装置2は、光ネットワーク4を介して光通信装置1から送信された信号を受信する。   In the optical communication system 3 of the present embodiment, the optical transmission device 1 transmits a signal to the optical reception device 2 via the optical network 4, and the optical reception device 2 transmits from the optical communication device 1 via the optical network 4. Receive the received signal.

本実施形態の光受信装置2は、光送信装置1からDPSK信号が送信された場合、該光信号を上述したDPSK変調方式に対応した受信動作で受信する。また、光送信装置1からDQPSK信号が送信された場合、該光信号を上述したDQPSK変調方式に対応した受信動作で受信する。   When a DPSK signal is transmitted from the optical transmitter 1, the optical receiver 2 according to the present embodiment receives the optical signal by a receiving operation corresponding to the above-described DPSK modulation method. When a DQPSK signal is transmitted from the optical transmission device 1, the optical signal is received by a reception operation corresponding to the above-described DQPSK modulation method.

第1の実施の形態によれば、DPSK変調方式とDQPSK変調方式の2つの変調方式の光信号を送信可能な光送信装置1を実現できる。   According to the first embodiment, it is possible to realize the optical transmission device 1 capable of transmitting optical signals of two modulation schemes, namely the DPSK modulation scheme and the DQPSK modulation scheme.

また、本実施形態の光送信装置1は、DPSK変調方式およびDQPSK変調方式にて、光源であるレーザダイオード215、第1のマッハ・ツェンダ型変調器213および第2のマッハ・ツェンダ型変調器214、第1のLN変調器用ドライバ211および第2のLN変調器用ドライバ212を共用できる。   In addition, the optical transmission device 1 of the present embodiment uses a DPSK modulation method and a DQPSK modulation method, a laser diode 215 that is a light source, a first Mach-Zehnder modulator 213, and a second Mach-Zehnder modulator 214. The first LN modulator driver 211 and the second LN modulator driver 212 can be shared.

したがって、DPSK変調方式とDQPSK変調方式の2つの変調方式の光信号を送信可能な光送信装置を小型でかつ低コストで実現できる。すなわち、DPSK変調方式用とDQPSK変調方式用とに個別の光送信装置が必要な背景技術の構成に比べて省スペース化および低コスト化が図れる。   Therefore, it is possible to realize an optical transmission apparatus that can transmit optical signals of two modulation schemes, DPSK modulation scheme and DQPSK modulation scheme, at a small size and at low cost. That is, space saving and cost reduction can be achieved compared to the configuration of the background art that requires separate optical transmitters for the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method.

また、第1の実施の形態によれば、DPSK変調方式とDQPSK変調方式の2つの変調方式の光信号を受信可能な光受信装置2を実現できる。   In addition, according to the first embodiment, it is possible to realize the optical receiver 2 that can receive optical signals of two modulation schemes of the DPSK modulation scheme and the DQPSK modulation scheme.

また、本実施形態の光受信装置2は、DPSK変調方式およびDQPSK変調方式にて、第1の遅延干渉計241、第2の遅延干渉計242、第1のバランス型光−電気信号変換器243、第2のバランス型光−電気信号変換器244および1:2デマルチプレクサ247を共用できる。   Also, the optical receiver 2 of the present embodiment uses the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method, the first delay interferometer 241, the second delay interferometer 242, and the first balanced optical-electrical signal converter 243. The second balanced opto-electric signal converter 244 and the 1: 2 demultiplexer 247 can be shared.

したがって、DPSK変調方式とDQPSK変調方式の2つの変調方式の光信号を受信可能な光受信装置2を小型でかつ低コストで実現できる。すなわち、DPSK変調方式用とDQPSK変調方式用とに個別の光受信装置が必要な背景技術の構成に比べて省スペース化および低コスト化が図れる。   Therefore, the optical receiver 2 capable of receiving optical signals of two modulation schemes, the DPSK modulation scheme and the DQPSK modulation scheme, can be realized in a small size and at a low cost. That is, space saving and cost reduction can be achieved as compared with the configuration of the background art that requires separate optical receivers for the DPSK modulation method and the DQPSK modulation method.

(第2の実施の形態)
図9および図10は第2の実施の形態の光送信装置の一構成例を示すブロック図である。図9はDQPSK変調方式の動作を説明するための図であり、図10はDPSK変調方式の動作を説明するための図である。
(Second Embodiment)
FIG. 9 and FIG. 10 are block diagrams illustrating a configuration example of the optical transmission apparatus according to the second embodiment. FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the DQPSK modulation method, and FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the DPSK modulation method.

また、図11および図12は第2の実施の形態の光受信装置の一構成例を示すブロック図である。図11はDQPSK変調方式の動作を説明するための図であり、図12はDPSK変調方式の動作を説明するための図である。   FIG. 11 and FIG. 12 are block diagrams showing an example of the configuration of the optical receiver according to the second embodiment. FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the DQPSK modulation method, and FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the DPSK modulation method.

なお、第2の実施の形態の光通信システムの構成および動作は、第1の実施の形態の光通信システムと同様であるため、ここではその説明を省略する。   Note that the configuration and operation of the optical communication system according to the second embodiment are the same as those of the optical communication system according to the first embodiment, and a description thereof will be omitted here.

第2の実施の形態では、例えば送信信号および受信信号が、ビットレートB=40Gbps、τ=1/B=25psである場合を例にして説明する。   In the second embodiment, for example, a case where the transmission signal and the reception signal have a bit rate B = 40 Gbps and τ = 1 / B = 25 ps will be described as an example.

まず、第2の実施の形態の光送信装置5の構成について説明する。   First, the configuration of the optical transmission device 5 according to the second embodiment will be described.

図9および図10に示すように、第2の実施の形態の光送信装置5は、16:2マルチプレクサ316、2:1マルチプレクサ302、第1のセレクタ307、第2のセレクタ308、第1のLN変調器用ドライバ311、第2のLN変調器用ドライバ312、レーザダイオード315、変調部317および制御部350を有する構成である。   As shown in FIGS. 9 and 10, the optical transmission device 5 according to the second embodiment includes a 16: 2 multiplexer 316, a 2: 1 multiplexer 302, a first selector 307, a second selector 308, and a first selector 307. The configuration includes an LN modulator driver 311, a second LN modulator driver 312, a laser diode 315, a modulation unit 317, and a control unit 350.

16:2マルチプレクサ316は、外部から入力されるビットレートが2.5Gbpsの16個の電気信号を8つ毎に多重し、ビットレートが20Gbpsの2つの信号D1、D2を生成する。   The 16: 2 multiplexer 316 multiplexes 16 electric signals having a bit rate of 2.5 Gbps input from the outside every eight, and generates two signals D1 and D2 having a bit rate of 20 Gbps.

16:2マルチプレクサ316は、信号D1を第1のセレクタ307および2:1マルチプレクサ302へ出力し、信号D2を第2のセレクタ308および2:1マルチプレクサ302へ出力する。   The 16: 2 multiplexer 316 outputs the signal D1 to the first selector 307 and the 2: 1 multiplexer 302, and outputs the signal D2 to the second selector 308 and the 2: 1 multiplexer 302.

2:1マルチプレクサ302は、16:2マルチプレクサから出力された2つの信号D1、D2を多重してビットレートが40Gbpsの信号Dを生成し、生成した信号Dを第1のセレクタ307へ出力する。   The 2: 1 multiplexer 302 multiplexes the two signals D1 and D2 output from the 16: 2 multiplexer to generate a signal D having a bit rate of 40 Gbps, and outputs the generated signal D to the first selector 307.

第1のセレクタ307は、制御部350から出力される第1制御信号にしたがって、2:1マルチプレクサ302から出力された信号Dまたは16:2マルチプレクサ316から出力された信号D1の何れか一方を選択し、選択した信号を第1のLN変調器用ドライバ311へ出力する。   The first selector 307 selects either the signal D output from the 2: 1 multiplexer 302 or the signal D1 output from the 16: 2 multiplexer 316 according to the first control signal output from the control unit 350. Then, the selected signal is output to the first LN modulator driver 311.

第2のセレクタ308は、制御部350から出力される第2制御信号にしたがって、16:2マルチプレクサ316から出力された信号D2または定電圧DCの何れか一方を選択し、選択した信号を第2のLN変調器用ドライバ312へ出力する。   The second selector 308 selects either the signal D2 output from the 16: 2 multiplexer 316 or the constant voltage DC according to the second control signal output from the control unit 350, and selects the selected signal as the second signal. To the LN modulator driver 312.

第1のLN変調器用ドライバ311は、第1のセレクタ307から出力された信号を0−π変調で必要な振幅まで増幅し、駆動信号として変調部317(後述する第1のマッハ・ツェンダ型変調器313)へ出力する。   The first LN modulator driver 311 amplifies the signal output from the first selector 307 to a necessary amplitude by 0-π modulation, and uses a modulator 317 (first Mach-Zehnder type modulation described later) as a drive signal. Output to the device 313).

第2のLN変調器用ドライバ312は、第2のセレクタ308から出力される信号を0−π変調で必要な振幅まで増幅し、駆動信号として変調部317(後述する第2のマッハ・ツェンダ型変調器314)へ出力する。   The second LN modulator driver 312 amplifies the signal output from the second selector 308 to a necessary amplitude by 0-π modulation, and uses a modulator 317 (second Mach-Zehnder type modulation described later) as a drive signal. Output to the device 314).

レーザダイオード315は、搬送波として用いる光搬送波を生成する光源であり、レーザダイオード215の出力光は変調部317へ供給される。   The laser diode 315 is a light source that generates an optical carrier wave used as a carrier wave, and the output light of the laser diode 215 is supplied to the modulation unit 317.

変調部317は、第1のアーム331、第2のアーム332、分岐部321、第1のマッハ・ツェンダ型変調器313、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314、位相シフト部318および光信号合成部322を備えている。   The modulation unit 317 includes a first arm 331, a second arm 332, a branching unit 321, a first Mach-Zehnder type modulator 313, a second Mach-Zehnder type modulator 314, a phase shift unit 318, and an optical signal. A synthesis unit 322 is provided.

第1のアーム331と第2のアーム332は、それぞれの光路長が等しい長さに設定されている。   The first arm 331 and the second arm 332 are set to have the same optical path length.

分岐部321は、レーザダイオード315から出力された光搬送波を分岐し、第1のアーム331および第2のアーム332に等しい強度で出力する。   The branching unit 321 branches the optical carrier wave output from the laser diode 315 and outputs the optical carrier wave with the same intensity to the first arm 331 and the second arm 332.

第1のアーム331は第1のマッハ・ツェンダ型変調器313を備え、第2のアーム332は第2のマッハ・ツェンダ型変調器314および位相シフト部318を備え、第2のマッハ・ツェンダ型変調器214の後段に位相シフト部318が配置されている。   The first arm 331 includes a first Mach-Zehnder type modulator 313, and the second arm 332 includes a second Mach-Zehnder type modulator 314 and a phase shift unit 318, and the second Mach-Zehnder type A phase shift unit 318 is disposed after the modulator 214.

第1のマッハ・ツェンダ型変調器313には第1のLN変調器用ドライバ311から出力された駆動信号が入力され、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314には第2のLN変調器用ドライバ312から出力された駆動信号が入力される。なお、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314には、その透過率を調節するためのLNバイアスが制御部250から入力される。   The first Mach-Zehnder type modulator 313 receives the drive signal output from the first LN modulator driver 311, and the second Mach-Zehnder type modulator 314 receives the second LN modulator driver 312. The drive signal output from is input. The second Mach-Zehnder modulator 314 receives an LN bias from the control unit 250 for adjusting the transmittance.

位相シフト部318は、制御部350から出力されるバイアスAの値にしたがって第2のアーム332で伝送される光信号の位相シフト量を変更する。   The phase shift unit 318 changes the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 332 according to the value of the bias A output from the control unit 350.

光信号合成部322は、第1のアーム331および第2のアーム332から出力された光信号を合成し、合成後の光信号を送信信号として出力する。   The optical signal combining unit 322 combines the optical signals output from the first arm 331 and the second arm 332, and outputs the combined optical signal as a transmission signal.

変調部317は、第1のLN変調器用ドライバ311および第2のLN変調器用ドライバ312から出力される駆動信号にしたがって光搬送波の位相を変化させることで変調光を出力する。   The modulation unit 317 outputs modulated light by changing the phase of the optical carrier according to the drive signals output from the first LN modulator driver 311 and the second LN modulator driver 312.

制御部350は、第1のセレクタ307および第2のセレクタ308の選択動作、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314の透過率、位相シフト部318による光信号の位相シフト量を制御する。   The control unit 350 controls the selection operation of the first selector 307 and the second selector 308, the transmittance of the second Mach-Zehnder type modulator 314, and the phase shift amount of the optical signal by the phase shift unit 318.

次に第2の実施の形態の光受信装置6の構成について説明する。   Next, the configuration of the optical receiver 6 according to the second embodiment will be described.

図11および図12に示すように、第2の実施の形態の光受信装置6は、上述した第1の実施の形態の光受信装置2(図7)に、2:16デマルチプレクサ248を追加した構成である。   As shown in FIGS. 11 and 12, the optical receiver 6 of the second embodiment adds a 2:16 demultiplexer 248 to the optical receiver 2 (FIG. 7) of the first embodiment described above. This is the configuration.

2:16デマルチプレクサ248には、第1のセレクタ245の出力信号と第2のセレクタ246の出力信号とが入力され、入力された2つの信号をそれぞれ8つの2.5Gbpsの信号に分離して出力する。すなわち、2:16デマルチプレクサ248は、合計して16個の2.5Gbpsの信号を出力する。光受信装置6のその他の構成は第1の実施の形態の光受信装置2と同様である。   The 2:16 demultiplexer 248 receives the output signal of the first selector 245 and the output signal of the second selector 246, and separates the two input signals into eight 2.5 Gbps signals. Output. That is, the 2:16 demultiplexer 248 outputs a total of 16 2.5 Gbps signals. Other configurations of the optical receiver 6 are the same as those of the optical receiver 2 of the first embodiment.

次に、第2の実施の形態の光送信装置5がDQPSK変調方式を用いる場合の動作について図9を用いて説明する。   Next, an operation when the optical transmission apparatus 5 according to the second embodiment uses the DQPSK modulation method will be described with reference to FIG.

第2の実施の形態の光送信装置5からDQPSK信号を送信する場合、第1のセレクタ307は信号D1を選択し、第2のセレクタ308は信号D2を選択する。   When transmitting a DQPSK signal from the optical transmission apparatus 5 of the second embodiment, the first selector 307 selects the signal D1, and the second selector 308 selects the signal D2.

第1のLN変調器用ドライバ311は、信号D1を0−π変調で必要な振幅まで増幅する。第2のLN変調器用ドライバ312は、信号D2を0−π変調で必要な振幅まで増幅する。   The first LN modulator driver 311 amplifies the signal D1 to a necessary amplitude by 0-π modulation. The second LN modulator driver 312 amplifies the signal D2 to a necessary amplitude by 0-π modulation.

一般に、マッハ・ツェンダ型変調器では、一方の変調器において光信号の位相をπだけシフトさせるのに必要な電圧Vπは3.5V〜6V程度であり、シングル駆動する場合はVπの2倍の振幅、すなわち7Vpp〜12Vpp程度の電圧を供給することで0−π変調が可能であり、位相が2値のDQPSK信号を生成できる。   In general, in the Mach-Zehnder type modulator, the voltage Vπ required to shift the phase of the optical signal by π in one modulator is about 3.5V to 6V. By supplying a voltage having an amplitude, that is, about 7 Vpp to 12 Vpp, 0-π modulation is possible, and a DQPSK signal having a binary phase can be generated.

第2のアーム332が備える位相シフト部318は、制御部350から出力される第2制御電圧にしたがって第2のアーム332で伝送される光信号の位相シフト量をπ/2に設定する。   The phase shift unit 318 included in the second arm 332 sets the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 332 to π / 2 according to the second control voltage output from the control unit 350.

光信号合成部322は、第1のアーム331および第2のアーム332から出力された光信号を合成し、合成後の光信号を送信信号として出力する。   The optical signal combining unit 322 combines the optical signals output from the first arm 331 and the second arm 332, and outputs the combined optical signal as a transmission signal.

これにより、図9のコンステレーション226で示すような、サンプルレートが20Gsps、ビットレートが40Gbps、位相が4値のDQPSK信号が生成され、光送信装置5は該DQPSK信号を送信信号として出力する。   As a result, a DQPSK signal having a sample rate of 20 Gsps, a bit rate of 40 Gbps, and a quaternary phase as shown by a constellation 226 in FIG. 9 is generated, and the optical transmission device 5 outputs the DQPSK signal as a transmission signal.

なお、マッハ・ツェンダ型変調器には差動駆動型を用いてもよい。その場合、第1のマッハ・ツェンダ型変調器313および第2のマッハ・ツェンダ型変調器314には、振幅が2Vπの差動信号を駆動信号として供給すればよい。   A differential drive type may be used for the Mach-Zehnder type modulator. In that case, the first Mach-Zehnder type modulator 313 and the second Mach-Zehnder type modulator 314 may be supplied with a differential signal having an amplitude of 2Vπ as a drive signal.

次に、第2の実施の形態の光送信装置5のDPSK変調方式を用いる場合の動作について図10を用いて説明する。   Next, the operation when the DPSK modulation method of the optical transmission apparatus 5 according to the second embodiment is used will be described with reference to FIG.

第2の実施の形態の光送信装置5からDPSK信号を送信する場合、第1のセレクタ307は、2:1マルチプレクサ302から出力される、ビットレートが40Gbpsの信号Dを選択し、第2のセレクタ308は定電圧DCを選択する。   When transmitting a DPSK signal from the optical transmission device 5 of the second embodiment, the first selector 307 selects the signal D output from the 2: 1 multiplexer 302 and having a bit rate of 40 Gbps, The selector 308 selects the constant voltage DC.

第1のLN変調器用ドライバ311は、信号Dを0−π変調で必要な振幅2Vπまで増幅する。   The first LN modulator driver 311 amplifies the signal D to the required amplitude 2Vπ by 0-π modulation.

第2のセレクタ308から定電圧DCが出力された場合、第2のLN変調器用ドライバ312の出力振幅は0となる。また、制御部350は、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314の透過率が0となるように、変調部317に供給するLNバイアスの値を設定する。   When the constant voltage DC is output from the second selector 308, the output amplitude of the second LN modulator driver 312 is zero. In addition, the control unit 350 sets the value of the LN bias supplied to the modulation unit 317 so that the transmittance of the second Mach-Zehnder type modulator 314 becomes zero.

この場合、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314はレーザダイオード315の光搬送波を遮断するため、変調部317からは第1のマッハ・ツェンダ型変調器313で変調された、位相が2値の信号のみが出力される。すなわち、図10に示す光送信装置5は、コンステレーション225で示す、位相が2値のDPSK信号を送信信号として出力する。   In this case, since the second Mach-Zehnder type modulator 314 blocks the optical carrier wave of the laser diode 315, the phase modulated by the first Mach-Zehnder type modulator 313 and having a binary phase is modulated from the modulation unit 317. Only the signal is output. That is, the optical transmission device 5 illustrated in FIG. 10 outputs a DPSK signal having a binary phase indicated by a constellation 225 as a transmission signal.

次に、第2の実施の形態の光受信装置6がDQPSK変調方式を用いる場合の動作について図11を用いて説明する。   Next, the operation when the optical receiver 6 of the second embodiment uses the DQPSK modulation method will be described with reference to FIG.

光受信装置6がビットレート=40GbpsのDQPSK信号を受信した場合、そのサンプルレートは20Gspsであり、シンボル間隔は50psとなる。光受信装置6が受信したDQPSK信号(光信号)は光スプリッタ240に入力される。   When the optical receiver 6 receives a DQPSK signal with a bit rate = 40 Gbps, the sample rate is 20 Gsps and the symbol interval is 50 ps. The DQPSK signal (optical signal) received by the optical receiver 6 is input to the optical splitter 240.

光スプリッタ240は、受信した光信号を分岐し、第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242に出力する。   The optical splitter 240 branches the received optical signal and outputs it to the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242.

第1の遅延干渉計241は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム251および第2のアーム252に出力する。   The first delay interferometer 241 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 251 and the second arm 252.

第1のアーム251が備える光伝送路256は、第1のアーム251で伝送される光信号を、第2のアーム252で伝送される光信号に対して時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。すなわち、第2のアーム252は、第1のアーム251が光伝送路256を有することで、第1のアーム251よりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短く設定されている。   The optical transmission path 256 provided in the first arm 251 transmits the optical signal transmitted by the first arm 251 to the optical signal transmitted by the second arm 252 at a time T = 2τ = 2 / B = 50 ps. Just delay. That is, the second arm 252 is set to have an optical path length shorter than the first arm 251 by a length corresponding to 2 / B because the first arm 251 includes the optical transmission path 256.

第2のアーム252が備える位相シフト部255は、制御部280から出力される第1制御電圧にしたがって第2のアーム252で伝送される光信号の位相シフト量をπ/4に設定する。   The phase shift unit 255 provided in the second arm 252 sets the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 252 to π / 4 according to the first control voltage output from the control unit 280.

方向性結合器253は、第1のアーム252から出力された光信号と第2のアーム252から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。このとき、方向性結合器253では、第2のアーム252から出力される、位相がπ/4だけシフトされ、ビットレートがB/2spsであり、位相が4値の光信号と、第1のアーム251から出力される1シンボル=50ps前の光信号とが干渉する。その結果、方向性結合器253からは、入力された2つの光信号の位相差に応じた2値の光強度を持つ、ビットレートがB/2の差動光信号が出力される。   The directional coupler 253 combines the optical signal output from the first arm 252 and the optical signal output from the second arm 252, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. . At this time, in the directional coupler 253, an optical signal output from the second arm 252 is shifted in phase by π / 4, the bit rate is B / 2 sps, and the phase is quaternary. One symbol = 50 ps before the optical signal output from the arm 251 interferes. As a result, the directional coupler 253 outputs a differential optical signal with a bit rate of B / 2 having a binary light intensity corresponding to the phase difference between the two input optical signals.

第1のバランス型光−電気信号変換器243には、例えばバランス型PD(Photo Detector)が用いられる。第1のバランス型光−電気信号変換器243は、第1の遅延干渉計241から出力された差動光信号を電気信号に変換して1:2デマルチプレクサ247および第1のセレクタ245へ出力する。   For example, a balanced PD (Photo Detector) is used for the first balanced photoelectric signal converter 243. The first balanced optical-electrical signal converter 243 converts the differential optical signal output from the first delay interferometer 241 into an electrical signal and outputs it to the 1: 2 demultiplexer 247 and the first selector 245. To do.

1:2デマルチプレクサ247は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号をビット毎に分離して、ビットレートがB/2の2つの信号を生成し、一方を第1のセレクタ245へ出力し、他方を第2のセレクタ246へ出力する。   The 1: 2 demultiplexer 247 separates the signal output from the first balanced optical-electrical signal converter 243 for each bit, and generates two signals with a bit rate of B / 2, one of which is the first 1 is output to the selector 245 and the other is output to the second selector 246.

第1のセレクタ245は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号と1:2デマルチプレクサ247から出力された信号のうち、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力されたビットレートがB/2の信号を選択し、2:16デマルチプレクサ248へ出力する。   The first selector 245 includes a first balanced optical-electrical signal converter out of the signal output from the first balanced optical-electrical signal converter 243 and the signal output from the 1: 2 demultiplexer 247. A signal with a bit rate of B / 2 output from 243 is selected and output to the 2:16 demultiplexer 248.

一方、第2の遅延干渉計242は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム261および第2のアーム262に出力する。   On the other hand, the second delay interferometer 242 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 261 and the second arm 262.

第1のアーム261が備える光伝送路266は、第1のアーム261で伝送される光信号を、第2のアーム262で伝送される光信号に対して時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。   The optical transmission path 266 included in the first arm 261 is configured to transmit the optical signal transmitted by the first arm 261 to the optical signal transmitted by the second arm 262 at a time T = 2τ = 2 / B = 50 ps. Just delay.

第2のアーム262が備える位相シフト部265は、制御部280から出力される第2制御電圧にしたがって第2のアーム262で伝送される光信号の位相シフト量を−π/4に設定する。   The phase shift unit 265 included in the second arm 262 sets the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 262 to −π / 4 according to the second control voltage output from the control unit 280.

方向性結合器263は、第1のアーム262から出力された光信号と第2のアーム262から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。このとき、方向性結合器263では、第2のアーム262から出力される、位相が−π/4だけシフトされ、ビットレートがB/2spsであり、位相が4値の光信号と、第1のアーム261から出力される1シンボル=50ps前の光信号とが干渉する。その結果、方向性結合器263からは、入力された2つの光信号の位相差に応じた2値の光強度を持つ、ビットレートがB/2の差動光信号が出力される。   The directional coupler 263 combines the optical signal output from the first arm 262 and the optical signal output from the second arm 262, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. . At this time, in the directional coupler 263, the optical signal output from the second arm 262 is shifted in phase by −π / 4, the bit rate is B / 2 sps, and the phase is quaternary. 1 symbol = 50 ps before the optical signal output from the arm 261 interferes. As a result, the directional coupler 263 outputs a differential optical signal with a bit rate of B / 2 having a binary light intensity corresponding to the phase difference between the two input optical signals.

第2のバランス型光−電気信号変換器244は、第2の遅延干渉計242から出力された差動光信号を電気信号に変換して第2のセレクタ246へ出力する。   The second balanced optical-electrical signal converter 244 converts the differential optical signal output from the second delay interferometer 242 into an electrical signal and outputs it to the second selector 246.

第2のセレクタ246は、第2のバランス型光−電気信号変換器244から出力された信号と1:2デマルチプレクサ247から出力された信号のうち、第2のバランス型光−電気信号変換器244から出力されたビットレートがB/2の信号を選択し、2:16デマルチプレクサ248へ出力する。   The second selector 246 includes a second balanced optical-electrical signal converter out of the signal output from the second balanced optical-electrical signal converter 244 and the signal output from the 1: 2 demultiplexer 247. A signal having a bit rate of B / 2 output from 244 is selected and output to the 2:16 demultiplexer 248.

2:16デマルチプレクサ248は、第1のセレクタ245および第2のセレクタ246から出力された20Gbpsの信号を、それぞれ2.5Gbpsの8つの信号に分離して出力する。   The 2:16 demultiplexer 248 separates the 20 Gbps signals output from the first selector 245 and the second selector 246 into eight signals of 2.5 Gbps, respectively, and outputs the signals.

次に、第2の実施の形態の光受信装置6がDPSK変調方式を用いる場合の動作について図12を用いて説明する。   Next, the operation when the optical receiver 6 of the second embodiment uses the DPSK modulation method will be described with reference to FIG.

光受信装置6がビットレート=40GbpsのDPSK信号を受信した場合、該DPSK信号は2値信号であるため、1シンボル間隔=1ビット間隔=25psとなる。光受信装置6が受信したDPSK信号(光信号)は、DQPSK信号と同様に光スプリッタ240に入力される。   When the optical receiver 6 receives a DPSK signal with a bit rate = 40 Gbps, the DPSK signal is a binary signal, so that 1 symbol interval = 1 bit interval = 25 ps. The DPSK signal (optical signal) received by the optical receiver 6 is input to the optical splitter 240 in the same manner as the DQPSK signal.

光スプリッタ240は、受信した光信号を分岐し、第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242に出力する。   The optical splitter 240 branches the received optical signal and outputs it to the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242.

第1の遅延干渉計241は、入力された光信号を分岐し、第1のアーム251および第2のアーム252に出力する。   The first delay interferometer 241 branches the input optical signal and outputs it to the first arm 251 and the second arm 252.

第1のアーム251が備える光伝送路256は、第1のアーム251で伝送される光信号を、第2のアーム252で伝送される光信号に対して時間T=2τ=2/B=50psだけ遅延させる。   The optical transmission path 256 provided in the first arm 251 transmits the optical signal transmitted by the first arm 251 to the optical signal transmitted by the second arm 252 at a time T = 2τ = 2 / B = 50 ps. Just delay.

第2のアーム252が備える位相シフト部255は、制御部280から出力される第1制御電圧にしたがって第2のアーム252で伝送される光信号の位相シフト量を0に設定する。   The phase shift unit 255 provided in the second arm 252 sets the phase shift amount of the optical signal transmitted by the second arm 252 to 0 according to the first control voltage output from the control unit 280.

なお、DPSK変調方式を用いる場合、第2の遅延干渉計242にも光信号が入力されるが、その出力は第2のセレクタ246で選択されない。すなわち、DPSK変調方式を用いる場合、光受信装置6は第2の遅延干渉計242を使用しない。   Note that when the DPSK modulation method is used, an optical signal is also input to the second delay interferometer 242, but its output is not selected by the second selector 246. That is, when the DPSK modulation method is used, the optical receiver 6 does not use the second delay interferometer 242.

DPSK変調方式を用いる場合、受信したDPSK信号のサンプルレートは、該受信信号のビットレートBと同じである。   When the DPSK modulation method is used, the sample rate of the received DPSK signal is the same as the bit rate B of the received signal.

方向性結合器253は、第1のアーム252から出力された光信号と第2のアーム252から出力された光信号とを結合し、さらに位相差がπの2つの信号に分離して出力する。このとき、方向性結合器253では、第2のアーム252から出力される、ビットレートがBであり、位相が4値の光信号と、第1のアーム251から出力される1シンボル=50ps前の光信号とが干渉する。その結果、方向性結合器253からは、入力された2つの光信号の位相差に応じた2値の光強度を持つ、ビットレートがBの差動光信号が出力される。   The directional coupler 253 combines the optical signal output from the first arm 252 and the optical signal output from the second arm 252, and further separates and outputs the two signals having a phase difference of π. . At this time, in the directional coupler 253, an optical signal having a bit rate of B and a phase of four values output from the second arm 252 and one symbol output from the first arm 251 = 50 ps before. Interfere with other optical signals. As a result, the directional coupler 253 outputs a differential optical signal with a bit rate of B having a binary light intensity corresponding to the phase difference between the two input optical signals.

第1のバランス型光−電気信号変換器243は、第1の遅延干渉計241から出力された差動光信号を電気信号に変換して1:2デマルチプレクサ247および第1のセレクタ245へ出力する。   The first balanced optical-electrical signal converter 243 converts the differential optical signal output from the first delay interferometer 241 into an electrical signal and outputs it to the 1: 2 demultiplexer 247 and the first selector 245. To do.

1:2デマルチプレクサ247は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号をビット毎に分離して、ビットレートがB/2の2つの信号を生成し、一方を第1のセレクタ245へ出力し、他方を第2のセレクタ246へ出力する。   The 1: 2 demultiplexer 247 separates the signal output from the first balanced optical-electrical signal converter 243 for each bit, and generates two signals with a bit rate of B / 2, one of which is the first 1 is output to the selector 245 and the other is output to the second selector 246.

第1のセレクタ245は、第1のバランス型光−電気信号変換器243から出力された信号および1:2デマルチプレクサ247から出力された信号のうち、1:2デマルチプレクサ247から出力された信号を選択し、2:16デマルチプレクサ248へ出力する。第2のセレクタ246は、1:2デマルチプレクサ247から出力された信号を選択し、2:16デマルチプレクサ248へ出力する。   The first selector 245 is a signal output from the 1: 2 demultiplexer 247 out of the signal output from the first balanced photoelectric signal converter 243 and the signal output from the 1: 2 demultiplexer 247. Is output to the 2:16 demultiplexer 248. The second selector 246 selects the signal output from the 1: 2 demultiplexer 247 and outputs the selected signal to the 2:16 demultiplexer 248.

2:16デマルチプレクサ248は、1:2デマルチプレクサ247から出力された2つの信号を、それぞれ8つの2.5Gbpsの信号に分離し、合計で16個の2.5Gbpsの信号を出力する。   The 2:16 demultiplexer 248 separates the two signals output from the 1: 2 demultiplexer 247 into eight 2.5 Gbps signals, respectively, and outputs a total of 16 2.5 Gbps signals.

第2の実施の形態の光送信装置5、光受信装置6および光通信システムにおいても、第1の実施の形態の光送信装置1、光受信装置2および光通信システム3と同様の効果が得られる。   Also in the optical transmission device 5, the optical reception device 6, and the optical communication system of the second embodiment, the same effects as the optical transmission device 1, the optical reception device 2, and the optical communication system 3 of the first embodiment are obtained. It is done.

(第3の実施の形態)
図13は第3の実施の形態の光送信装置の一構成例を示すブロック図であり、図14は第3の実施の形態の光受信装置の一構成例を示すブロック図である。光通信システムの構成および動作は第1の実施の形態の光通信システムと同様であるため、その説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical transmission apparatus according to the third embodiment, and FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical reception apparatus according to the third embodiment. Since the configuration and operation of the optical communication system are the same as those of the optical communication system according to the first embodiment, description thereof is omitted.

図13に示すように、第3の実施の形態の光送信装置7は、2:1マルチプレクサ302から出力される信号Dbを第2のセレクタ308へ出力する点で第2の実施の形態の光送信装置5(図9、図10)と異なっている。光送信装置7のその他の構成は第2の実施の形態の光送信装置5と同様である。   As illustrated in FIG. 13, the optical transmission device 7 according to the third embodiment outputs the signal Db output from the 2: 1 multiplexer 302 to the second selector 308. This is different from the transmission device 5 (FIGS. 9 and 10). Other configurations of the optical transmission device 7 are the same as those of the optical transmission device 5 of the second embodiment.

また、図14に示すように、第3の実施の形態の光受信装置8は、第1のバランス型光−電気信号変換器243の出力信号と第2のバランス型光−電気信号変換器244の出力信号との差信号を1:2デマルチプレクサ247に入力する点で第2の実施の形態の光受信装置6(図11、図12)と異なっている。   As shown in FIG. 14, the optical receiver 8 of the third embodiment includes an output signal of the first balanced optical-electrical signal converter 243 and a second balanced optical-electrical signal converter 244. This is different from the optical receiver 6 (FIGS. 11 and 12) of the second embodiment in that a difference signal from the output signal is input to a 1: 2 demultiplexer 247.

すなわち、第3の実施の形態の光受信装置8は、第1のバランス型光−電気信号変換器243の出力信号と第2のバランス型光−電気信号変換器244の出力信号の差を出力する差分検出器360を備えている。   In other words, the optical receiver 8 of the third embodiment outputs the difference between the output signal of the first balanced optical-electric signal converter 243 and the output signal of the second balanced optical-electric signal converter 244. The difference detector 360 is provided.

差分検出器360は、例えば第1のバランス型光−電気信号変換器243の出力値から第2のバランス型光−電気信号変換器244の出力値を減算した差信号を1:2デマルチプレクサ247へ出力する。光受信装置8のその他の構成および動作は第2の実施の形態の光受信装置6と同様である。   For example, the difference detector 360 subtracts the difference signal obtained by subtracting the output value of the second balanced optical-electrical signal converter 244 from the output value of the first balanced optical-electrical signal converter 243 from the 1: 2 demultiplexer 247. Output to. Other configurations and operations of the optical receiver 8 are the same as those of the optical receiver 6 of the second embodiment.

第3の実施の形態の光送信装置7および光受信装置8は、DQPSK変調方式を用いる場合の送信動作および受信動作が上述した第2の実施の形態と同様であり、DPSK変調方式を用いる場合の動作のみが第2の実施の形態と異なる。以下では、DPSK変調方式を用いる場合の動作についてのみ説明し、DQPSK変調方式を用いる場合の動作の説明は省略する。   The optical transmission device 7 and the optical reception device 8 of the third embodiment have the same transmission operation and reception operation when using the DQPSK modulation method as those of the second embodiment described above, and use the DPSK modulation method. Only the operation is different from that of the second embodiment. Hereinafter, only the operation when the DPSK modulation method is used will be described, and the description of the operation when the DQPSK modulation method is used will be omitted.

なお、本実施形態でも、送信信号および受信信号のビットレートBが40Gbpsであり、τ=1/B=25psである場合を例にして説明する。   In the present embodiment, the case where the bit rate B of the transmission signal and the reception signal is 40 Gbps and τ = 1 / B = 25 ps will be described as an example.

まず、第3の実施の形態の光送信装置7がDPSK信号を送信する場合の動作について図13を用いて説明する。   First, the operation when the optical transmitter 7 of the third embodiment transmits a DPSK signal will be described with reference to FIG.

DPSK信号を送出する場合、2:1マルチプレクサ302から出力された信号Dは第1のセレクタ307に入力され、信号Dbは第2のセレクタ308に入力される。   When the DPSK signal is transmitted, the signal D output from the 2: 1 multiplexer 302 is input to the first selector 307 and the signal Db is input to the second selector 308.

第1のセレクタ307は、制御部350から出力される第1制御信号にしたがって信号Dを選択し、選択した信号Dを第1のLN変調器用ドライバ311へ出力する。   The first selector 307 selects the signal D according to the first control signal output from the control unit 350 and outputs the selected signal D to the first LN modulator driver 311.

第2のセレクタ308は、制御部350から出力される第2制御信号にしたがって信号Dbを選択し、選択した信号Dbを第2のLN変調器用ドライバ312へ出力する。   The second selector 308 selects the signal Db according to the second control signal output from the control unit 350, and outputs the selected signal Db to the second LN modulator driver 312.

第1のLN変調器用ドライバ311は、信号Dの振幅を2Vπまで増幅し、駆動信号として第1のマッハ・ツェンダ型変調器313へ出力する。これにより、第1のマッハ・ツェンダ型変調器313に0−π変調を実行させる。   The first LN modulator driver 311 amplifies the amplitude of the signal D to 2Vπ and outputs the amplified signal to the first Mach-Zehnder type modulator 313 as a drive signal. This causes the first Mach-Zehnder type modulator 313 to perform 0-π modulation.

第2のLN変調器用ドライバ312は、信号Dbの振幅を2Vπまで増幅し、駆動信号としてマッハ・ツェンダ型変調器314へ出力する。これにより、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314に0−π変調を実行させる。   The second LN modulator driver 312 amplifies the amplitude of the signal Db to 2Vπ and outputs the amplified signal to the Mach-Zehnder type modulator 314 as a drive signal. This causes the second Mach-Zehnder modulator 314 to perform 0-π modulation.

ここで、第1のマッハ・ツェンダ型変調器313と第2のマッハ・ツェンダ型変調器314とは、互いに反転した信号で駆動されるため、変調後の光信号の位相はπだけずれたものとなる。   Here, since the first Mach-Zehnder type modulator 313 and the second Mach-Zehnder type modulator 314 are driven with signals inverted from each other, the phase of the modulated optical signal is shifted by π. It becomes.

但し、本実施形態では、変調部317の第2のアーム332に備える位相シフト部318により光信号の位相シフト量をπに設定する。これにより、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314から出力される光信号は、第1のマッハ・ツェンダ型変調器313から出力される光信号と同相になる。   However, in this embodiment, the phase shift amount of the optical signal is set to π by the phase shift unit 318 provided in the second arm 332 of the modulation unit 317. As a result, the optical signal output from the second Mach-Zehnder type modulator 314 is in phase with the optical signal output from the first Mach-Zehnder type modulator 313.

したがって、変調部317の光信号合成部322から出力される光信号(DPSK信号)は、図13のコンステレーション330で示すように、第2の実施の形態の光送信装置5から出力される光信号の2倍の強度になる。   Therefore, the optical signal (DPSK signal) output from the optical signal combining unit 322 of the modulation unit 317 is the light output from the optical transmission device 5 of the second embodiment, as indicated by the constellation 330 in FIG. It is twice as strong as the signal.

第2の実施の形態の光送信装置5では、DPSK変調方式で動作する場合、変調部317が備える第2のマッハ・ツェンダ型変調器314の透過率が0に設定されため、第2のマッハ・ツェンダ型変調器314へ入力された光信号が無駄になる。   In the optical transmission device 5 according to the second embodiment, when the DPSK modulation method is used, the transmittance of the second Mach-Zehnder modulator 314 included in the modulation unit 317 is set to 0. The optical signal input to the Zehnder type modulator 314 is wasted.

第3の実施の形態の光送信装置7では、DPSK変調方式で動作する場合も、光源(レーザダイオード315)の出力信号を無駄なく使用できるため、第2の実施の形態の光送信装置5の2倍の強度の送信信号が得られる。   In the optical transmission device 7 of the third embodiment, the output signal of the light source (laser diode 315) can be used without waste even when operating in the DPSK modulation method. A transmission signal having twice the intensity can be obtained.

次に第3の実施の形態の光受信装置8がDPSK信号を受信する場合の動作について図14を用いて説明する。   Next, the operation when the optical receiver 8 of the third embodiment receives a DPSK signal will be described with reference to FIG.

本実施形態の光受信装置8によりビットレートが40GbpsのDPSK信号を受信する場合、シンボルレート=ビットレートであるため、第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242では、それぞれ50ps=2ビット前の信号と干渉する。   When a DPSK signal having a bit rate of 40 Gbps is received by the optical receiver 8 of the present embodiment, since the symbol rate is equal to the bit rate, the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242 each have 50 ps = Interfering with the signal 2 bits before.

本実施形態の第1の遅延干渉計241では、位相シフト部255による光信号の位相シフト量を0に設定し、第2の遅延干渉計242では、位相シフト部265による光信号の位相シフト量をπに設定する。これにより、第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242からは、ビットレートと同じ速度(40Gbps)で互いに論理が反転した信号が出力される。この2つの信号の差信号が1:2デマルチプレクサ247に供給される。なお、本実施形態では差分検出器360を用いる例を示したが、該差分検出器360が無い構成も可能である。その場合は、差動入力タイプの1:2デマルチプレクサ247を用い、該1:2デマルチプレクサ247の正入力および負入力に第1の遅延干渉計241および第2の遅延干渉計242から出力された信号を同じタイミングで供給すればよい。   In the first delay interferometer 241 of this embodiment, the phase shift amount of the optical signal by the phase shift unit 255 is set to 0, and in the second delay interferometer 242, the phase shift amount of the optical signal by the phase shift unit 265 is set. Is set to π. As a result, the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242 output signals whose logics are inverted at the same speed (40 Gbps) as the bit rate. A difference signal between the two signals is supplied to the 1: 2 demultiplexer 247. In the present embodiment, an example in which the difference detector 360 is used is shown, but a configuration without the difference detector 360 is also possible. In that case, the differential input type 1: 2 demultiplexer 247 is used, and the first delay interferometer 241 and the second delay interferometer 242 output the positive and negative inputs of the 1: 2 demultiplexer 247, respectively. The signals may be supplied at the same timing.

第1のセレクタ245、第2のセレクタ246および2:16デマルチプレクサ248の動作は上述した第2の実施の形態と同様である。   The operations of the first selector 245, the second selector 246, and the 2:16 demultiplexer 248 are the same as those in the second embodiment described above.

第2の実施の形態の光受信装置6では、DPSK変調方式を用いた動作時、第2の遅延干渉計242に入力された光信号を使用しないため、第2の遅延干渉計242に入力された光信号成分が無駄になる。第3の実施の形態の光受信装置8では、DPSK変調方式で動作する場合も受信信号を無駄なく使用できる。   In the optical receiver 6 according to the second embodiment, the optical signal input to the second delay interferometer 242 is not used during operation using the DPSK modulation method, and thus the optical receiver 6 is input to the second delay interferometer 242. The optical signal component is wasted. In the optical receiver 8 of the third embodiment, the received signal can be used without waste even when operating in the DPSK modulation method.

第3の実施の形態の光送信装置7、光受信装置8および光通信システムによれば、第2の実施の形態の光送信装置5、光受信装置6および光通信システムと同様の効果が得られると共に、光送信装置7から第2の実施の形態の光送信装置5の2倍の強度のDPSK信号が得られる。また、光受信装置8によるDPSK変調方式を用いる受信動作では、第2の遅延干渉計242に入力された光信号も使用するため、受信信号を無駄なく使用できる。   According to the optical transmission device 7, the optical reception device 8, and the optical communication system of the third embodiment, the same effects as those of the optical transmission device 5, the optical reception device 6, and the optical communication system of the second embodiment are obtained. At the same time, a DPSK signal twice as strong as that of the optical transmitter 5 of the second embodiment is obtained from the optical transmitter 7. Further, in the reception operation using the DPSK modulation method by the optical receiver 8, the optical signal input to the second delay interferometer 242 is also used, so that the received signal can be used without waste.

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細は本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更が可能である。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

この出願は、2008年9月29日に出願された特願2008−250363号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。   This application claims the priority on the basis of Japanese Patent Application No. 2008-250363 for which it applied on September 29, 2008, and takes in those the indications of all here.

Claims (10)

送信する光信号のビットレートをBとしたとき、
ビットレートがBである第1の信号またはビットレートがB/2である第2の信号を選択して出力する第1のセレクタと、
ビットレートがBである第3の信号、ビットレートがB/2である第4の信号または定電圧である第5の信号を選択して出力する第2のセレクタと、
光搬送波を生成する光源と、
前記光搬送波を分岐し、該分岐された光搬送波を変調して出力する第1および第2のマッハ・ツェンダ型変調器と、
前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器から出力された光信号の位相をシフトさせる位相シフト部と、
前記第1のセレクタから出力される信号にしたがって前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第1の変調用ドライバと、
前記第2のセレクタから出力される信号にしたがって前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第2の変調用ドライバと、
前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号と、前記位相シフト部から出力される光信号とを合成し、前記送信信号として出力する光信号合成部と、
前記第1のセレクタ、前記第2のセレクタ、前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器および前記位相シフト部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第1の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第3または第5の信号を選択させ、
DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第2の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第4の信号を選択させる光送信装置。
When the bit rate of the optical signal to be transmitted is B,
A first selector that selects and outputs a first signal having a bit rate of B or a second signal having a bit rate of B / 2;
A second selector that selects and outputs a third signal having a bit rate of B, a fourth signal having a bit rate of B / 2, or a fifth signal having a constant voltage;
A light source that generates an optical carrier;
First and second Mach-Zehnder type modulators for branching the optical carrier wave, modulating the branched optical carrier wave and outputting the modulated carrier wave;
A phase shift unit that shifts the phase of the optical signal output from the second Mach-Zehnder modulator;
A first modulation driver that drives the first Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the first selector;
A second modulation driver that drives the second Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the second selector;
An optical signal combining unit that combines an optical signal output from the first Mach-Zehnder modulator and an optical signal output from the phase shift unit, and outputs the optical signal as the transmission signal;
A controller that controls the first selector, the second selector, the second Mach-Zehnder modulator, and the phase shift unit;
Have
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Causing the first selector to select the first signal, causing the second selector to select the third or fifth signal,
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
An optical transmission apparatus that causes the first selector to select the second signal and causes the second selector to select the fourth signal.
前記制御部は、
前記DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第2のセレクタに前記第3の信号を選択させ、前記位相シフト部による位相シフト量をπに設定し、
前記DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記位相シフト部による位相シフト量をπ/2に設定する請求項1記載の光送信装置。
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Causing the second selector to select the third signal, setting the phase shift amount by the phase shift unit to π,
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
The optical transmission device according to claim 1, wherein a phase shift amount by the phase shift unit is set to π / 2.
前記制御部は、
前記DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第2のセレクタに前記第5の信号を選択させ、
前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器の光信号の透過率が0となるように、前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器に所要のバイアス電圧を供給する請求項1記載の光送信装置。
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Causing the second selector to select the fifth signal;
2. The optical transmission device according to claim 1, wherein a required bias voltage is supplied to the second Mach-Zehnder type modulator so that an optical signal transmittance of the second Mach-Zehnder type modulator becomes zero.
送信する光信号のビットレートをBとしたとき、
ビットレートがBである第1の信号またはビットレートがB/2である第2の信号を選択して出力する第1のセレクタと、
ビットレートがB/2である第4の信号または定電圧である第5の信号を選択して出力する第2のセレクタと、
光搬送波を生成する光源と、
前記光搬送波を分岐し、該分岐された光搬送波を変調して出力する第1および第2のマッハ・ツェンダ型変調器と、
前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号の位相をシフトさせる位相シフト部と、
前記第1のセレクタから出力される信号にしたがって前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第1の変調用ドライバと、
前記第2のセレクタから出力される信号にしたがって前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第2の変調用ドライバと、
前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号と、前記位相シフト部から出力される光信号とを合成し、前記送信信号として出力する光信号合成部と、
前記第1のセレクタ、前記第2のセレクタ、前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器および前記位相シフト部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第1の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第5の信号を選択させ、
DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第2の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第4の信号を選択させる光送信装置。
When the bit rate of the optical signal to be transmitted is B,
A first selector that selects and outputs a first signal having a bit rate of B or a second signal having a bit rate of B / 2;
A second selector for selecting and outputting a fourth signal having a bit rate of B / 2 or a fifth signal having a constant voltage;
A light source that generates an optical carrier;
First and second Mach-Zehnder type modulators for branching the optical carrier wave, modulating the branched optical carrier wave and outputting the modulated carrier wave;
A phase shift unit that shifts the phase of the optical signal output from the second Mach-Zehnder modulator;
A first modulation driver that drives the first Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the first selector;
A second modulation driver that drives the second Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the second selector;
An optical signal combining unit that combines an optical signal output from the first Mach-Zehnder modulator and an optical signal output from the phase shift unit, and outputs the optical signal as the transmission signal;
A controller that controls the first selector, the second selector, the second Mach-Zehnder modulator, and the phase shift unit;
Have
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Causing the first selector to select the first signal, causing the second selector to select the fifth signal,
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
An optical transmission apparatus that causes the first selector to select the second signal and causes the second selector to select the fourth signal.
前記制御部は、
前記DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器の光信号の透過率が0となるように、前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器に所要のバイアス電圧を供給し、
前記DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記位相シフト部による位相シフト量をπ/2に設定する請求項4記載の光送信装置。
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Supplying a required bias voltage to the second Mach-Zehnder type modulator so that the optical signal transmittance of the second Mach-Zehnder type modulator becomes 0;
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
The optical transmission device according to claim 4, wherein a phase shift amount by the phase shift unit is set to π / 2.
送信する光信号のビットレートをBとしたとき、
ビットレートがBである第1の信号またはビットレートがB/2である第2の信号を選択して出力する第1のセレクタと、
ビットレートがBである第3の信号またはビットレートがB/2である第4の信号を選択して出力する第2のセレクタと、
光搬送波を生成する光源と、
前記光搬送波を分岐し、該分岐された光搬送波を変調して出力する第1および第2のマッハ・ツェンダ型変調器と、
前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号の位相をシフトさせる位相シフト部と、
前記第1のセレクタから出力される信号にしたがって前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第1の変調用ドライバと、
前記第2のセレクタから出力される信号にしたがって前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器を駆動する第2の変調用ドライバと、
前記第1のマッハ・ツェンダ型変調器から出力される光信号と、前記位相シフト部から出力される光信号とを合成し、前記送信信号として出力する光信号合成部と、
前記第1のセレクタ、前記第2のセレクタ、前記第2のマッハ・ツェンダ型変調器および前記位相シフト部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第1の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第3の信号を選択させ、
DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記第1のセレクタに前記第2の信号を選択させ、前記第2のセレクタに前記第4の信号を選択させる光送信装置。
When the bit rate of the optical signal to be transmitted is B,
A first selector that selects and outputs a first signal having a bit rate of B or a second signal having a bit rate of B / 2;
A second selector for selecting and outputting a third signal having a bit rate of B or a fourth signal having a bit rate of B / 2;
A light source that generates an optical carrier;
First and second Mach-Zehnder type modulators for branching the optical carrier wave, modulating the branched optical carrier wave and outputting the modulated carrier wave;
A phase shift unit that shifts the phase of the optical signal output from the second Mach-Zehnder modulator;
A first modulation driver that drives the first Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the first selector;
A second modulation driver that drives the second Mach-Zehnder modulator according to a signal output from the second selector;
An optical signal combining unit that combines an optical signal output from the first Mach-Zehnder modulator and an optical signal output from the phase shift unit, and outputs the optical signal as the transmission signal;
A controller that controls the first selector, the second selector, the second Mach-Zehnder modulator, and the phase shift unit;
Have
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Causing the first selector to select the first signal, causing the second selector to select the third signal,
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
An optical transmission apparatus that causes the first selector to select the second signal and causes the second selector to select the fourth signal.
前記制御部は、
前記DPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記位相シフト部による位相シフト量をπに設定し、
前記DQPSK変調方式で変調された光信号を送信するとき、
前記位相シフト部による位相シフト量をπ/2に設定する請求項6記載の光送信装置。
The controller is
When transmitting an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
Set the phase shift amount by the phase shift unit to π,
When transmitting an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
The optical transmission device according to claim 6, wherein a phase shift amount by the phase shift unit is set to π / 2.
前記第2の信号と前記第4の信号とを多重して前記第1の信号を生成すると共に、前記第1の信号の反転信号である前記第3の信号を生成する2:1マルチプレクサをさらに有する請求項1、2、3、6または7のいずれか1項記載の光送信装置。   A 2: 1 multiplexer for multiplexing the second signal and the fourth signal to generate the first signal and generating the third signal that is an inverted signal of the first signal; The optical transmission device according to claim 1, comprising: an optical transmission device according to claim 1; 受信する光信号のビットレートをBとしたとき、
受信した光信号を2つに分岐する光スプリッタと、
入力された光信号がさらに分岐されて入力される、第1のアームおよび前記第1のアームよりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短い第2のアームと、前記第2のアームで伝送される光信号の位相をシフトさせる第1の位相シフト部とを備え、前記光スプリッタで分岐された一方の光信号を該光信号の位相に対応した2値の光強度を持つ光信号に変換する第1の遅延干渉計と、
入力された光信号がさらに分岐されて入力される第3のアームおよび前記第3のアームよりも光路長が2/Bに相当する長さだけ短い第4のアームと、前記第4のアームで伝送される光信号の位相をシフトさせる第2の位相シフト部とを備え、前記光スプリッタで分岐された他方の光信号を該光信号の位相に対応した2値の光強度を持つ光信号に変換する第2の遅延干渉計と、
前記第1の遅延干渉計から出力された光信号を電気信号に変換する第1の光−電気信号変換器と、
前記第2の遅延干渉計から出力された光信号を電気信号に変換する第2の光−電気信号変換器と、
前記第1の位相シフト部および前記第2の位相シフト部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
DPSK変調方式で変調された光信号を受信するとき、
前記第1の位相シフト部による位相シフト量を0に設定し、
DQPSK変調方式で変調された光信号を受信するとき、
前記第1の位相シフト部による位相シフト量を+π/4に設定し、前記第2の位相シフト部による位相シフト量を−π/4に設定する光受信装置。
When the bit rate of the received optical signal is B,
An optical splitter for branching the received optical signal into two;
The first arm, the second arm shorter than the first arm by a length corresponding to 2 / B, and the second arm to which the input optical signal is further branched and input An optical signal having a binary optical intensity corresponding to the phase of the optical signal, the optical signal branched by the optical splitter. A first delay interferometer that converts to
The third arm to which the input optical signal is further branched and input, the fourth arm whose optical path length is shorter than the third arm by a length corresponding to 2 / B, and the fourth arm A second phase shift unit that shifts the phase of the transmitted optical signal, and converts the other optical signal branched by the optical splitter into an optical signal having a binary light intensity corresponding to the phase of the optical signal. A second delay interferometer to convert;
A first optical-electrical signal converter that converts an optical signal output from the first delay interferometer into an electrical signal;
A second optical-electrical signal converter that converts an optical signal output from the second delay interferometer into an electrical signal;
A control unit for controlling the first phase shift unit and the second phase shift unit;
Have
The controller is
When receiving an optical signal modulated by the DPSK modulation method,
A phase shift amount by the first phase shift unit is set to 0;
When receiving an optical signal modulated by the DQPSK modulation method,
An optical receiver that sets a phase shift amount by the first phase shift unit to + π / 4 and sets a phase shift amount by the second phase shift unit to −π / 4.
請求項1から3のいずれか1項記載の光送信装置と、
請求項記載の光受信装置と、
を有する光通信システム。
An optical transmitter according to any one of claims 1 to 3 ,
An optical receiver according to claim 9 ,
An optical communication system.
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