JP5760419B2 - 光送信装置および光送信方法 - Google Patents
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Description
Ex0=X_I0+jX_Q0
Ey0=Y_I0+jY_Q0
Ex1=X_I1+jX_Q1
Ey1=Y_I1+jY_Q1
Ex’=X’_I+jX’_Q
Ey’=Y’_I+jY’_Q
図6は、第1の実施形態における光送信装置10の動作を説明する図である。第1の実施形態においては、偏波スクランブラ25による偏波回転に起因して発生する駆動信号の振幅の変化が補償される。なお、第1の実施形態では、駆動信号の振幅の変化は、偏波スクランブラ25、制御部30、振幅等化器26a〜26dがフィードフォワード制御を実行することで補償される。
Ex=X_I+jX_Q
Ey=Y_I+jY_Q
Ey’=Y’_I+jY’_Q
なお、「θ」は、偏波回転角を表し、時間に対して変化する。すなわち、偏波スクランブラ25は、例えば、所定の周期で偏波回転角θを変更する。この場合、偏波スクランブラ25は、例えば、所定の周期で「θ=θ+Δθ」を実行する。ただし、偏波回転角θは、必ずしも一定の周期で変化しなくてもよい。また、角度ステップΔθは、一定でなくてもよい。ただし、偏波回転角θは、定期的にゼロとなることが好ましい。
Ex’=(X_I+jX_Q)cosθ−(Y_I+jY_Q)sinθ
=(X_Icosθ−Y_Isinθ)+j(X_Qcosθ−Y_Qsinθ)
Ey’=(X_I+jX_Q)sinθ+(Y_I+jY_Q)cosθ
=(X_Isinθ+Y_Icosθ)+j(X_Qsinθ+Y_Qcosθ)
駆動信号X’_I:X_Icosθ−Y_Isinθ
駆動信号X’_Q:X_Qcosθ−Y_Qsinθ
駆動信号Y’_I:X_Isinθ+Y_Icosθ
駆動信号Y’_Q:X_Qsinθ+Y_Qcosθ
駆動信号X’_I:X_Icosθ−Y_Isinθ
したがって、偏波回転角θがゼロであれば、「X’_I=X_I」である。すなわち、偏波回転角θがゼロであれば、駆動信号X’_Iの電圧は「Vx0」または「Vx0+2Vπ」であり、駆動信号X’_Iの振幅は2Vπとなる。この場合、LN変調器は、駆動信号X’_Iに応じて最適な効率で光信号を生成する。
X’_I=X_Icosθ−Y_Isinθ
そして、制御部30は、上記計算により得られる駆動信号X’_Iの最大値および最小値に基づいて、駆動信号X’_Iの振幅を算出する。他の駆動信号X’_Q、Y’_I、Y’_Qの振幅も、同様の手順で算出される。
第1の実施形態においては、偏波回転に起因して発生する駆動信号の振幅の変動が補償される。しかし、入力データから駆動信号を生成するデジタル信号処理において、駆動信号の振幅を変動させる要因は、偏波回転だけではない。したがって、第2の実施形態においては、偏波回転以外の要因も考慮して駆動信号の振幅の最適化を実現する。
制御部30は、上述したように、コントロールプレーン100から、光送信装置10の変調方式、および予等化で補償する波長分散値が通知される。そして、マッパー23は、制御部30の制御に応じて、変調方式に対応するマッピングを実行する。また、信号歪み等化器24は、制御部30の制御に応じて、波長分散値に対応する予等化を実行する。さらに、制御部30は、第1の実施形態と同様に、偏波スクランブラ25から偏波回転角θを取得する。
図11は、第3の実施形態における光送信装置10の動作を説明する図である。なお、光送信装置10の構成は、第1〜第3の実施形態において実質的に同じである。ただし、第3の実施形態の光送信装置は、出力光信号をモニタして駆動信号の振幅をフィードバック制御する構成をさらに備えている。
X’_I:X_Icosθ−Y_Isinθ
X’_Q:X_Qcosθ−Y_Qsinθ
Y’_I:X_Isinθ+Y_Icosθ
Y’_Q:X_Qsinθ+Y_Qcosθ ・・・(4)
よって、偏波回転角θがゼロであるときは、駆動信号X’_I、X’_Q、Y’_I、Y’_Qは以下の通りである。
X’_I=X_I
X’_Q=X_Q
Y’_I=Y_I
Y’_Q=Y_Q
なお、図12に示す例では、駆動信号X’_I、X’_Q、Y’_I、Y’_Qの振幅が時間分割方式で順番に調整されるが、第3の実施形態はこの方法に限定されるものではない。たとえば、制御部30は、並列に、駆動信号X’_I、X’_Q、Y’_I、Y’_Qの振幅を調整してもよい。この場合、制御部30は、例えば、互いに周波数の異なるパイロット信号を使用して駆動信号X’_I、X’_Q、Y’_I、Y’_Qの振幅を調整する。
上述した第1〜第3の実施形態は、任意に組み合わせることができる。例えば、第1または第2の実施形態の方法で光信号を送信する前に、第3の実施形態の方法を利用して基準状態(すなわち、偏波回転角θがゼロの状態)において駆動信号の振幅を最適化してもよい。
20 デジタル信号処理部
24 信号歪み等化器
25 偏波スクランブラ
26a〜26d 振幅等化器
27a〜27d 送信部制御器
30 制御部
31 パイロット信号生成部
63 光変調部
63x、63y 光変調器
Claims (9)
- デジタル信号処理で入力データから駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号生成部によるデジタル信号処理の内容に基づいて前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する等化制御部と、
前記等化制御部により等化された駆動信号で入力光を変調して光信号を生成する光変調器と、を備え、
前記駆動信号生成部は、前記駆動信号に対して偏波回転を与える偏波スクランブラを含み、
前記等化制御部は、前記偏波スクランブラにより与えられる偏波回転の角度に応じて前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する
ことを特徴とする光送信装置。 - 請求項1に記載の光送信装置であって、
前記等化制御部は、前記偏波スクランブラにより与えられる偏波回転の角度がゼロである場合の前記駆動信号の振幅またはパワーを基準として、前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する
ことを特徴とする光送信装置。 - 請求項1に記載の光送信装置であって、
前記駆動信号生成部は、指定された変調方式に従って前記入力データから前記駆動信号を生成するマッパーを含み、
前記等化制御部は、前記変調方式に応じて前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する
ことを特徴とする光送信装置。 - 請求項1に記載の光送信装置であって、
前記駆動信号生成部は、前記光送信装置に接続される光伝送路の分散を補償するための歪みを前記駆動信号に与える歪み等化器を含み、
前記等化制御部は、前記光伝送路の分散に応じて前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する
ことを特徴とする光送信装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の光送信装置であって、
前記光変調器は、前記駆動信号の電圧に対して出力光の強度が周期的に変化する構成であり、
前記等化制御部は、前記駆動信号の振幅を、前記光変調器の出力光の強度が最大となる駆動振幅に制御する
ことを特徴とする光送信装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の光送信装置であって、
前記光送信装置は、前記デジタル信号処理の内容を指示する指示情報を受信し、
前記駆動信号生成部は、前記指示情報に従って前記入力データから前記駆動信号を生成し、
前記等化制御部は、前記指示情報に従って前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する
ことを特徴とする光送信装置。 - デジタル信号処理で入力データから駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号生成部によるデジタル信号処理の内容に基づいて前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する等化制御部と、
前記等化制御部により等化された駆動信号で入力光を変調して光信号を生成する光変調器と、
予め決められた特定周波数で前記駆動信号を振動させる振動制御部と、を備え、
前記駆動信号生成部は、前記駆動信号に対して偏波回転を与える偏波スクランブラを含み、
前記等化制御部は、前記偏波スクランブラにより与えられる偏波回転の角度がゼロまたはπであるときに、前記光変調器から出力される光信号に含まれる前記特定周波数成分または前記特定周波数の整数倍の周波数成分の大きさに基づいて、前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する
ことを特徴とする光送信装置。 - 請求項7に記載の光送信装置であって、
前記等化制御部は、前記偏波スクランブラにより与えられる偏波回転の角度がゼロまたはπであるときに、前記光変調器から出力される光信号に含まれる前記特定周波数の2倍の周波数成分を大きくするように、前記駆動信号の振幅またはパワーを等化する
ことを特徴とする光送信装置。 - デジタル信号処理で入力データから駆動信号を生成し、
前記駆動信号に対して偏波回転を与える偏波スクランブルを行い、
前記偏波スクランブルにより与えられる偏波回転の角度に応じて前記駆動信号の振幅またはパワーを予め指定された値に等化し、
前記等化された駆動信号で入力光を変調して光信号を生成する、
ことを特徴とする光送信方法。
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