JP6962028B2 - Optical receiver and optical receiving method - Google Patents

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本発明は光受信器及び光受信方法に関し、特に、コヒーレント光伝送システムで用いられる光受信器及び光受信方法に関する。 The present invention relates to an optical receiver and an optical receiving method, and more particularly to an optical receiver and an optical receiving method used in a coherent optical transmission system.

図８は、コヒーレント光伝送システムで用いられる一般的な光受信器９００の構成を示すブロック図である。光受信器９００は、入力された受信光をコヒーレント検波して電気信号に変換するＯ／Ｅ（Optical/Electrical）変換回路９１０と、Ｏ／Ｅ変換回路９１０から出力される電気信号を処理する信号処理回路９２０を備える。コヒーレント光伝送で用いられる光受信器の一般的な構成はよく知られているため、以下では簡単に説明する。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a general optical receiver 900 used in a coherent optical transmission system. The optical receiver 900 has an O / E (Optical / Electrical) conversion circuit 910 that coherently detects the input received light and converts it into an electric signal, and a signal that processes an electric signal output from the O / E conversion circuit 910. A processing circuit 920 is provided. The general configuration of optical receivers used in coherent optical transmission is well known and will be briefly described below.

Ｏ／Ｅ変換回路９１０は、ビームスプリッタ９０１及び９０２、局部発振回路（Local Oscillator、ＬＯ）９０３、ハイブリッド回路９０４及び９０５、受光器９０６、トランスインピーダンスアンプ（Transimpedance Amplifier、TIA）９０７を備える。 The O / E conversion circuit 910 includes beam splitters 901 and 902, a local oscillator circuit (LO) 903, hybrid circuits 904 and 905, a receiver 906, and a transimpedance amplifier (TIA) 907.

受信光は、偏波多重されたＱＰＳＫ（DP-QPSK、Dual Polarization - Quadrature Phase Shift. Keying）信号である。受信光はビームスプリッタ９０１で分岐され、ハイブリッド回路９０４及び９０５に分配される。ＬＯ９０３から出力された局部発振光（以下、「ＬＯ光」という。）はビームスプリッタ９０２で分岐され、ハイブリッド回路９０４及び９０５に分配される。 The received light is a polarization-multiplexed QPSK (DP-QPSK, Dual Polarization-Quadrature Phase Shift. Keying) signal. The received light is split by the beam splitter 901 and distributed to the hybrid circuits 904 and 905. The locally oscillated light (hereinafter referred to as “LO light”) output from LO903 is branched by the beam splitter 902 and distributed to the hybrid circuits 904 and 905.

ハイブリッド回路９０４は、受信光とＬＯ光とを干渉させて、ＸＩ（X-inphase）信号とＸＱ（X-quadrature）信号を出力する。ハイブリッド回路９０５は、受信光と局発光とを干渉させて、ＸＩ信号、ＸＱ信号と直交するＹＩ（Y-inphase）信号とＹＱ（Y-quadrature）信号を出力する。ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号は差動信号として受光器９０６へ出力される。受光器９０６は、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号を電気信号に変換して、ＴＩＡ９０７へ出力する。ＴＩＡ９０７は、受光器９０６から入力された電気信号を増幅してアナログデジタル変換器（Analog-Digital Converter、ADC）９２１へ出力する。 The hybrid circuit 904 outputs an XI (X-inphase) signal and an XQ (X-quadrature) signal by interfering the received light with the LO light. The hybrid circuit 905 interferes with the received light and the station emission, and outputs a YI (Y-inphase) signal and a YQ (Y-quadrature) signal orthogonal to the XI signal and the XQ signal. The XI signal, XQ signal, YI signal, and YQ signal are output to the receiver 906 as differential signals. The receiver 906 converts the XI signal, the XQ signal, the YI signal, and the YQ signal into an electric signal and outputs the signal to the TIA 907. The TIA 907 amplifies the electric signal input from the receiver 906 and outputs it to the analog-digital converter (ADC) 921.

信号処理回路９２０は、ＡＤＣ９２１、デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor、DSP）９２２を備える。ＡＤＣ９２１は、ＴＩＡ９０７から入力された電気信号をデジタル信号に変換して、ＤＳＰ９２２へ出力する。ＤＳＰ９２２は、入力されたデジタル信号に対して、伝送路（光ファイバ）の特性に起因する波長分散や偏波分散などの信号歪みを補正して、受信信号として出力する。 The signal processing circuit 920 includes an ADC 921 and a digital signal processor (DSP) 922. The ADC 921 converts the electric signal input from the TIA 907 into a digital signal and outputs it to the DSP 922. The DSP 922 corrects signal distortion such as wavelength dispersion and polarization dispersion caused by the characteristics of the transmission line (optical fiber) with respect to the input digital signal, and outputs the signal as a reception signal.

本発明に関連して、特許文献１には、光信号をコヒーレント受信する光受信回路が記載されている。 In connection with the present invention, Patent Document 1 describes an optical receiving circuit that coherently receives an optical signal.

特開２０１３−０３８８１５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-038815

光受信器９００から出力される受信信号に劣化が発生した場合、原因は以下に大別される。 When the received signal output from the optical receiver 900 is deteriorated, the causes are roughly classified as follows.

（１）光受信器９００に入力された光信号の劣化
（２）光受信器９００自身の故障
受信信号の劣化が生じた場合には、品質が既知の光信号を光受信器９００に入力して受信信号を検査することで光受信器９００の故障の有無を確認できる。そして、品質が既知の光受信器９００に受信光を入力することで、受信光の劣化の有無を確認できる。しかし、このような手順により受信信号の劣化原因を調査するためには、故障が推定される光受信器を、光伝送システムから切り離す必要があった。そのため、簡便な手順で光受信器の故障を検出する機能の追加が望まれる。
（発明の目的）
本発明は、受信器の故障の有無を簡便な手順で検出可能な技術を提供することを目的とする。 (1) Deterioration of the optical signal input to the optical receiver 900 (2) Failure of the optical receiver 900 itself When the deterioration of the received signal occurs, an optical signal of known quality is input to the optical receiver 900. By inspecting the received signal, it is possible to confirm whether or not the optical receiver 900 is out of order. Then, by inputting the received light to the optical receiver 900 whose quality is known, it is possible to confirm the presence or absence of deterioration of the received light. However, in order to investigate the cause of deterioration of the received signal by such a procedure, it is necessary to disconnect the optical receiver, which is presumed to have a failure, from the optical transmission system. Therefore, it is desired to add a function to detect a failure of the optical receiver by a simple procedure.
(Purpose of Invention)
An object of the present invention is to provide a technique capable of detecting the presence or absence of a failure of a receiver by a simple procedure.

本発明の光受信器は、コヒーレント光伝送システムで用いられる光受信器であって、
受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択し、分岐された前記局部発振光の他方と選択された前記光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成する光−電気変換手段と、
前記ダミーデータを生成し、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の特性に基づいて前記光受信器の劣化の有無を判断する制御手段と、
を備える。 The optical receiver of the present invention is an optical receiver used in a coherent optical transmission system.
One of the optical signal of the received light and the test signal light obtained by modulating one of the branched locally oscillating lights with dummy data is selected, and the other of the branched locally oscillating light and the selected optical signal are selected. Light-electric conversion means that generates an electric signal by coherent detection by interfering with
A control means for generating the dummy data, coherently detecting the test signal light, and determining the presence or absence of deterioration of the optical receiver based on the characteristics of the electric signal generated.
To be equipped.

本発明の光受信方法は、受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択し、
分岐された前記局部発振光の他方と選択された前記光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成し、
前記ダミーデータを生成し、
前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の特性に基づいて光受信器の劣化の有無を判断する、
手順を備える。 In the optical reception method of the present invention, either an optical signal of a received light or a test signal light obtained by modulating one of the branched locally oscillating lights with dummy data is selected.
Coherent detection is performed by interfering the other of the branched locally oscillated light with the selected optical signal to generate an electric signal.
Generate the dummy data and
The presence or absence of deterioration of the optical receiver is determined based on the characteristics of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light.
Have a procedure.

本発明は、受信器の故障の有無を簡便な手順で検出可能な技術を提供する。 The present invention provides a technique capable of detecting the presence or absence of a receiver failure with a simple procedure.

光伝送システム１の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the configuration example of an optical transmission system 1. 光受信器２００の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of an optical receiver 200. 光受信器２００の通常の運用時の動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation in the normal operation of an optical receiver 200. 光受信器２００の劣化検出手順実行時の動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation at the time of execution of the deterioration detection procedure of an optical receiver 200. 光受信器２００の動作手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the operation procedure of the optical receiver 200. 光受信器３００の構成例を示すブロック図であるIt is a block diagram which shows the structural example of the optical receiver 300. 光受信器４００の構成例を示すブロック図であるIt is a block diagram which shows the structural example of the optical receiver 400. 一般的な光受信器９００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a general optical receiver 900.

（第１実施形態）
図１は、本発明の光伝送システム１の構成例を示すブロック図である。光伝送システム１はコヒーレント光伝送システムであり、光送信器１００、光伝送路１１０、光増幅器１２０、光受信器２００を備える。光送信器１００は、伝送データによってコヒーレント変調された光信号（以下、「送信光」という。）を送信する。本実施形態の光信号の変調方式は、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization - Quadrature Phase Shift. Keying）である。光伝送路１１０は光ファイバであり、光増幅器１２０は光伝送路１１０を伝搬する送信光を増幅する光ファイバ増幅器である。光受信器２００は、受信した送信光（以下、「受信光」という。）をコヒーレント検波して、伝送データを再生する。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the optical transmission system 1 of the present invention. The optical transmission system 1 is a coherent optical transmission system and includes an optical transmitter 100, an optical transmission line 110, an optical amplifier 120, and an optical receiver 200. The optical transmitter 100 transmits an optical signal (hereinafter, referred to as “transmitted light”) coherently modulated by transmission data. The optical signal modulation method of this embodiment is DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift. Keying). The optical transmission line 110 is an optical fiber, and the optical amplifier 120 is an optical fiber amplifier that amplifies the transmitted light propagating in the optical transmission line 110. The optical receiver 200 coherently detects the received transmitted light (hereinafter, referred to as “received light”) and reproduces the transmitted data.

図２は、光受信器２００の構成例を示すブロック図である。光受信器２００は、図８で説明した光受信器９００と比較して、光シャッター２１１、ビームスプリッタ２１２、光変調器（Modulator、MOD）２１３、制御回路２３０をさらに備える。光変調器２１３として、既知の半導体光変調器を用いることができる。また、光受信器２００は、ビームスプリッタ９０１に代えてビームスプリッタ２１４を備える。ビームスプリッタ２１４は、偏波分離機能を持つ２×２光カプラである。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the optical receiver 200. The optical receiver 200 further includes an optical shutter 211, a beam splitter 212, an optical modulator (MOD) 213, and a control circuit 230 as compared with the optical receiver 900 described with reference to FIG. As the light modulator 213, a known semiconductor optical modulator can be used. Further, the optical receiver 200 includes a beam splitter 214 instead of the beam splitter 901. The beam splitter 214 is a 2 × 2 optical coupler having a polarization separation function.

光受信器２００は、入力された受信光をコヒーレント検波して電気信号に変換するＯ／Ｅ変換回路２１０と、Ｏ／Ｅ変換回路２１０から出力される電気信号を処理する信号処理回路２２０とを備える。信号処理回路２２０は、Ｏ／Ｅ変換回路２１０から出力される電気信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を処理して伝送データを再生する信号処理手段を担う。コヒーレント光伝送で用いられる受信器の一般的な構成はよく知られているため、公知の技術の説明は適宜省略する。 The optical receiver 200 includes an O / E conversion circuit 210 that coherently detects the input received light and converts it into an electric signal, and a signal processing circuit 220 that processes an electric signal output from the O / E conversion circuit 210. Be prepared. The signal processing circuit 220 serves as a signal processing means that converts an electric signal output from the O / E conversion circuit 210 into a digital signal, processes the converted digital signal, and reproduces the transmission data. Since the general configuration of the receiver used in coherent optical transmission is well known, the description of known techniques will be omitted as appropriate.

Ｏ／Ｅ変換回路２１０は、ＬＯ（Local Oscillator、局部発振回路）２０１、光シャッター２１１、ビームスプリッタ２１２、２１４及び２１５、光変調器２１３、制御回路２３０を備える。Ｏ／Ｅ変換回路２１０は、さらに、ハイブリッド回路２１６及び２１７、受光器２１８、ＴＩＡ（Transimpedance Amplifier）２１９を備える。 The O / E conversion circuit 210 includes an LO (Local Oscillator) 201, an optical shutter 211, beam splitters 212, 214 and 215, an optical modulator 213, and a control circuit 230. The O / E conversion circuit 210 further includes hybrid circuits 216 and 217, a receiver 218, and a TIA (Transimpedance Amplifier) 219.

ＤＰ−ＱＰＳＫ信号である受信光は、光シャッター２１１を経由してビームスプリッタ２１４で分岐され、ハイブリッド回路２１６及び２１７に分配される。ビームスプリッタ２１４は、入力された光信号を互いに直交する偏波を持つ光信号に分離して、それぞれの光信号をハイブリッド回路２１６及び２１７に出力する。 The received light, which is a DP-QPSK signal, is split by the beam splitter 214 via the optical shutter 211 and distributed to the hybrid circuits 216 and 217. The beam splitter 214 separates the input optical signals into optical signals having polarizations orthogonal to each other, and outputs the respective optical signals to the hybrid circuits 216 and 217.

ＬＯ２０１から出力された局発光（ＬＯ光）はビームスプリッタ２１２で分岐され、光変調器２１３及びビームスプリッタ２１５に分配される。ビームスプリッタ２１２で分岐されたＬＯ光の一方は、ビームスプリッタ２１５においてハイブリッド回路２１６及び２１７に分配される。ビームスプリッタ２１５は、ハイブリッド回路２１６、２１７及び受光器２１８において好適な干渉結果が得られるように、ＬＯ光の偏波を回転させる機能を備えてもよい。 The station emission (LO light) output from LO201 is branched by the beam splitter 212 and distributed to the light modulator 213 and the beam splitter 215. One of the LO lights branched by the beam splitter 212 is split into the hybrid circuits 216 and 217 in the beam splitter 215. The beam splitter 215 may be provided with a function of rotating the polarization of LO light so that suitable interference results can be obtained in the hybrid circuits 216 and 217 and the receiver 218.

ハイブリッド回路２１６及び２１７は、「９０度ハイブリッド」とも呼ばれる。ハイブリッド回路は偏波毎に備えられる。すなわち、ハイブリッド回路２１６は、受信光のＸ偏波成分とＬＯ光とを干渉させて、ＸＩ（X-inphase）信号とＸＱ（X-quadrature）信号を出力する。ハイブリッド回路２１７は、受信光のＹ偏波成分とＬＯ光とを干渉させて、ＹＩ（Y-inphase）信号とＹＱ（Y-quadrature）信号を出力する。Ｙ偏波は、Ｘ偏波と直交する偏波である。ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号は差動信号として受光器２１８へ出力される。受光器２１８は８個のフォトダイオードからなり、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号を差動電気信号に変換して、ＴＩＡ２１９へ出力する。ＴＩＡ２１９は４個の増幅器からなり、受光器２１８から入力された電気信号の電流−電圧変換及び増幅を行いその出力をＡＤＣ２２１へ出力する。 The hybrid circuits 216 and 217 are also referred to as "90 degree hybrids". A hybrid circuit is provided for each polarization. That is, the hybrid circuit 216 interferes with the X polarization component of the received light and the LO light, and outputs an XI (X-inphase) signal and an XQ (X-quadrature) signal. The hybrid circuit 217 interferes with the Y polarization component of the received light and the LO light, and outputs a YI (Y-inphase) signal and a YQ (Y-quadrature) signal. The Y polarized wave is a polarized wave orthogonal to the X polarized wave. The XI signal, XQ signal, YI signal, and YQ signal are output to the receiver 218 as a differential signal. The receiver 218 is composed of eight photodiodes, converts an XI signal, an XQ signal, a YI signal, and a YQ signal into a differential electric signal, and outputs the signal to the TIA 219. The TIA 219 consists of four amplifiers, performs current-voltage conversion and amplification of the electric signal input from the receiver 218, and outputs the output to the ADC 221.

信号処理回路２２０は、ＡＤＣ（Analog-Digital Converter）２２１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２２２を備える。 The signal processing circuit 220 includes an ADC (Analog-Digital Converter) 221 and a DSP (Digital Signal Processor) 222.

ＡＤＣ２２１は、ＴＩＡ２１９から入力された差動電気信号をデジタル信号に変換して、ＤＳＰ２２２へ出力する。ＤＳＰ２２２は、入力されたデジタル信号に対して、伝送路（光ファイバ）の特性に起因する波長分散や偏波分散などの信号歪みを補正して伝送データを再生し、受信信号として出力する。 The ADC 221 converts the differential electric signal input from the TIA 219 into a digital signal and outputs it to the DSP 222. The DSP 222 corrects signal distortion such as wavelength dispersion and polarization dispersion caused by the characteristics of the transmission line (optical fiber) with respect to the input digital signal, reproduces the transmission data, and outputs the transmission data as a reception signal.

光受信器２００では、ＬＯ光はビームスプリッタ２１２により分割される。分割されたＬＯ光の一方はビームスプリッタ２１５を通過して、受信光のコヒーレント検波に用いられる。ＬＯ光の他方は光変調器２１３を経由してビームスプリッタ２１４に入力される。光変調器２１３の動作は後述する。 In the optical receiver 200, the LO light is split by the beam splitter 212. One of the divided LO lights passes through the beam splitter 215 and is used for coherent detection of the received light. The other of the LO light is input to the beam splitter 214 via the light modulator 213. The operation of the light modulator 213 will be described later.

図３は、光受信器２００の受信光を検波する通常の運用時の動作を説明する図である。以下では受信光を検波する動作状態を「通常モード」と呼ぶ。また、以降の図面の説明では、既出の要素には同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 3 is a diagram illustrating an operation during normal operation of detecting the received light of the optical receiver 200. Hereinafter, the operating state for detecting the received light is referred to as "normal mode". Further, in the following description of the drawings, the same reference numerals are given to the existing elements, and duplicate description will be omitted.

通常モード時には、制御回路２３０は、受信光が光シャッター２１１を透過するように制御するとともに、光変調器２１３の出力が消光するように光変調器２１３を制御する。その結果、ビームスプリッタ２１４は受信光のみを偏波分離してハイブリッド回路２１６及び２１７へ出力する。すなわち、ハイブリッド回路２１６及び２１７には受信光が入力され、光変調器２１３の出力は入力されない。通常モードにおける光受信器２００の動作は、一般的な光受信器と同様である。 In the normal mode, the control circuit 230 controls the received light so as to pass through the optical shutter 211, and controls the light modulator 213 so that the output of the light modulator 213 is extinguished. As a result, the beam splitter 214 splits only the received light into polarized waves and outputs it to the hybrid circuits 216 and 217. That is, the received light is input to the hybrid circuits 216 and 217, and the output of the light modulator 213 is not input. The operation of the optical receiver 200 in the normal mode is the same as that of a general optical receiver.

図４は、光受信器２００の劣化検出手順の実行時の動作を説明する図である。以下では劣化検出手順を実行する動作状態を「劣化検出モード」と呼ぶ。劣化検出モードでは、光受信器２００の劣化の有無が判定される。そして、劣化検出モードでは、制御回路２３０は受信光が阻止されるように光シャッター２１１を制御する。さらに、制御回路２３０は、変調光を出力するように光変調器２１３を制御する。具体的には、制御回路２３０は、光変調器２１３のバイアス電圧を制御するとともにダミーデータを光変調器に入力する。その結果、光変調器２１３に入力されるＬＯ光は所定の変調方式によってダミーデータによって変調される。 FIG. 4 is a diagram illustrating an operation during execution of the deterioration detection procedure of the optical receiver 200. Hereinafter, the operating state in which the deterioration detection procedure is executed is referred to as a “deterioration detection mode”. In the deterioration detection mode, the presence or absence of deterioration of the optical receiver 200 is determined. Then, in the deterioration detection mode, the control circuit 230 controls the optical shutter 211 so that the received light is blocked. Further, the control circuit 230 controls the light modulator 213 so as to output the modulated light. Specifically, the control circuit 230 controls the bias voltage of the light modulator 213 and inputs dummy data to the light modulator. As a result, the LO light input to the light modulator 213 is modulated by dummy data by a predetermined modulation method.

このような制御の結果、ビームスプリッタ２１４はダミーデータによって変調されたＬＯ光（以下、「テスト信号光」という。）のみを偏波分離してハイブリッド回路２１６及び２１７へ出力する。すなわち、ハイブリッド回路２１６及び２１７には受信光は入力されず、テスト信号光がハイブリッド回路２１６及び２１７に入力される。このように、光シャッター２１１及び光変調器２１３は、制御回路２３０の制御により受信光及びテスト信号光の一方を選択的にビームスプリッタ２１４へ出力する。 As a result of such control, the beam splitter 214 splits out only the LO light modulated by the dummy data (hereinafter, referred to as “test signal light”) and outputs it to the hybrid circuits 216 and 217. That is, the received light is not input to the hybrid circuits 216 and 217, and the test signal light is input to the hybrid circuits 216 and 217. As described above, the optical shutter 211 and the light modulator 213 selectively output one of the received light and the test signal light to the beam splitter 214 under the control of the control circuit 230.

所定の変調方式として受信光と同様の変調方式（例えばＤＰ−ＱＰＳＫ）を用い、受信光に含まれる伝送データと同じ速度のデータをダミーデータとして用いることで、受信光と同様の手順によりテスト信号光を復調できる。 By using a modulation method similar to that of the received light (for example, DP-QPSK) as a predetermined modulation method and using data having the same speed as the transmission data included in the received light as dummy data, a test signal can be obtained by the same procedure as that of the received light. Light can be demodulated.

図４においては、光変調器２１３から出力されたテスト信号光はビームスプリッタ２１４で偏波分離され、ハイブリッド回路２１６及び２１７に入力される。ハイブリッド回路２１６及び２１７は、ビームスプリッタ２１５で分岐されたＬＯ光とテスト信号光とを干渉させる。受光器２１８及びＴＩＡ２１９は、通常モード時と同様の手順によって、テスト信号光をコヒーレント検波する。信号処理回路２２０もＴＩＡ２１９から出力された信号に対して通常モード時と同様の処理を行い、テスト信号に含まれるダミーデータを再生する。 In FIG. 4, the test signal light output from the light modulator 213 is split by the beam splitter 214 and input to the hybrid circuits 216 and 217. The hybrid circuits 216 and 217 interfere with the LO light branched by the beam splitter 215 and the test signal light. The receiver 218 and TIA219 coherently detect the test signal light by the same procedure as in the normal mode. The signal processing circuit 220 also performs the same processing on the signal output from the TIA 219 as in the normal mode, and reproduces the dummy data included in the test signal.

制御回路２３０は、劣化判定モードにおいてＡＤＣ２２１又はＤＳＰ２２２から出力される電気信号の状態を検査することで、光受信器２００の劣化を検出する。例えば、制御回路２３０は、ＡＤＣ２２１がサンプリングした電気信号の特性をモニタする。そして、モニタされた特性と製造直後に光変調器２１３で変調されたＬＯ光をコヒーレント検波した際の特性とを比較することにより、光受信器２００の劣化を検出する。製造直後の特性は、制御回路２３０のメモリに記録させることができる。 The control circuit 230 detects the deterioration of the optical receiver 200 by inspecting the state of the electric signal output from the ADC 221 or the DSP 222 in the deterioration determination mode. For example, the control circuit 230 monitors the characteristics of the electrical signal sampled by the ADC 221. Then, the deterioration of the optical receiver 200 is detected by comparing the monitored characteristics with the characteristics when the LO light modulated by the light modulator 213 immediately after production is coherently detected. The characteristics immediately after production can be recorded in the memory of the control circuit 230.

劣化判定モードにおいてＴＩＡ２１９から出力される電気信号の振幅と基準値（例えば、記録されていた製造直後の振幅）との差が第１の閾値以上である場合には、当該電気信号の振幅を低下させる劣化が発生していると判断してもよい。このような劣化の原因としては、Ｏ／Ｅ変換回路２１０の内部の光部品の損失の増大、受光器２１８の受光効率の低下、ＴＩＡ２１９の増幅率の低下が考えられる。 When the difference between the amplitude of the electric signal output from TIA219 and the reference value (for example, the recorded amplitude immediately after manufacturing) is equal to or greater than the first threshold value in the deterioration determination mode, the amplitude of the electric signal is reduced. It may be determined that the deterioration is occurring. Possible causes of such deterioration include an increase in the loss of optical components inside the O / E conversion circuit 210, a decrease in the light receiving efficiency of the light receiver 218, and a decrease in the amplification factor of the TIA 219.

また、電気信号の振幅の時間的な変動幅が第２の閾値以上である場合には、ＬＯ２０１が備える発光素子又はＴＩＡ２１９に異常があると判断してもよい。なぜならば、ビームスプリッタ２１４及び２１５、ハイブリッド回路２１６及び２１７といった受動光部品や受光器２１８の時間的な損失変動は一般的に緩慢であるからである。 Further, when the temporal fluctuation range of the amplitude of the electric signal is equal to or larger than the second threshold value, it may be determined that the light emitting element included in LO201 or TIA219 has an abnormality. This is because the temporal loss fluctuations of passive optical components such as beam splitters 214 and 215, hybrid circuits 216 and 217, and receiver 218 are generally slow.

さらに、制御回路２３０がモニタする電気信号の特性は振幅に限られない。制御回路２３０はＡＤＣ２２１が出力する信号のエラーレートを測定し、エラーレートが第３の閾値よりも高い場合にはＯ／Ｅ変換回路２１０又はＡＤＣ２２１に異常があると判断してもよい。 Further, the characteristics of the electric signal monitored by the control circuit 230 are not limited to the amplitude. The control circuit 230 measures the error rate of the signal output by the ADC 221, and if the error rate is higher than the third threshold value, it may be determined that the O / E conversion circuit 210 or the ADC 221 has an abnormality.

あるいは、制御回路２３０は、ＴＩＡ２１９の出力信号をモニタし、ＴＩＡ２１９の出力信号の特性（例えば振幅）に基づいてテスト信号光の特性の劣化量を求めてもよい。ＴＩＡ２１９の出力信号を用いることで、ＡＤＣ２２１又はＤＳＰ２２２の故障や劣化の影響を排除できる。このように、テスト信号光の特性は、ＴＩＡ２１９、ＡＤＣ２２１又はＤＳＰ２２２においてモニタされた電気信号の特性として表現される。 Alternatively, the control circuit 230 may monitor the output signal of the TIA 219 and determine the amount of deterioration of the characteristics of the test signal light based on the characteristics (for example, amplitude) of the output signal of the TIA 219. By using the output signal of TIA219, the influence of failure or deterioration of ADC221 or DSP222 can be eliminated. Thus, the characteristics of the test signal light are expressed as the characteristics of the electrical signal monitored by the TIA219, ADC221 or DSP222.

図５は、光受信器２００の動作手順の例を示すフローチャートである。通常モードでは、制御回路２３０は光シャッター２１１をＯＮ（透過）状態として受信光をビームスプリッタ２１４に導く（図５のステップＳ０１）。ハイブリッド回路２１６及び２１７、受光器２１８により受信光がコヒーレント検波される（ステップＳ０２）。受光器２１８の出力はＴＩＡ２１９で増幅され、ＡＤＣ２２１でデジタル信号に変換され、ＤＳＰ２２２から伝送データが出力される。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation procedure of the optical receiver 200. In the normal mode, the control circuit 230 sets the optical shutter 211 to the ON (transmission) state and guides the received light to the beam splitter 214 (step S01 in FIG. 5). The received light is coherently detected by the hybrid circuits 216 and 217 and the receiver 218 (step S02). The output of the receiver 218 is amplified by TIA219, converted into a digital signal by ADC221, and the transmission data is output from DSP222.

通常モードでの動作中、制御回路２３０は、光受信器２００の劣化検出を開始する指示（すなわち、劣化検出モードへの変更の指示）があるかどうかを判断する（ステップＳ０３）。光受信器２００の管理者が外部から制御回路２３０に劣化検出モードへの変更の指示を行ってもよい。劣化検出開始の指示がない場合は（ステップＳ０３：ＮＯ）、光受信器２００は、受信光のコヒーレント検波を継続する（ステップＳ０２）。劣化検出開始の指示があった場合は（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、制御回路２３０は光シャッター２１１をＯＦＦ（遮断）状態としてビームスプリッタ２１４への受信光の送出を停止する。さらに、制御回路２３０はＬＯ光をダミーデータで変調するように光変調器２１３を駆動する（ステップＳ０４）。その結果、ＬＯ光をダミーデータで変調したテスト信号光が、受信光と同様の手順でコヒーレント検波される（ステップＳ０５）。 During the operation in the normal mode, the control circuit 230 determines whether or not there is an instruction to start the deterioration detection of the optical receiver 200 (that is, an instruction to change to the deterioration detection mode) (step S03). The administrator of the optical receiver 200 may instruct the control circuit 230 to change to the deterioration detection mode from the outside. If there is no instruction to start deterioration detection (step S03: NO), the optical receiver 200 continues coherent detection of the received light (step S02). When the instruction to start the deterioration detection is given (step S03: YES), the control circuit 230 sets the optical shutter 211 to the OFF (blocking) state and stops the transmission of the received light to the beam splitter 214. Further, the control circuit 230 drives the light modulator 213 so as to modulate the LO light with dummy data (step S04). As a result, the test signal light obtained by modulating the LO light with dummy data is coherently detected in the same procedure as the received light (step S05).

制御回路２３０は、テスト信号光の特性を、基準値と比較する（ステップＳ０６）。上述したように、制御回路２３０は、コヒーレント検波によって生成された電気信号の振幅を光受信器２００の製造時のデータと比較してもよい。あるいは、当該電気信号の振幅の変動量や電気信号のエラーレートを基準値と比較してもよい。 The control circuit 230 compares the characteristics of the test signal light with the reference value (step S06). As described above, the control circuit 230 may compare the amplitude of the electrical signal generated by the coherent detection with the data at the time of manufacture of the optical receiver 200. Alternatively, the amount of fluctuation in the amplitude of the electric signal or the error rate of the electric signal may be compared with the reference value.

テスト信号光の特性と基準値との比較の結果、テスト信号光の特性の劣化量が閾値以上である場合には（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、制御回路２３０は光受信器２００が劣化したと判定する（ステップＳ０８）。テスト信号光の特性の劣化量が閾値未満である場合には（ステップＳ０７：ＮＯ）、制御回路２３０は、光受信器２００は劣化していないと判定する（ステップＳ０９）。これらの判定結果は、制御回路２３０から光受信器２００の管理者へ通知されてもよい。 As a result of comparing the characteristics of the test signal light with the reference value, if the amount of deterioration of the characteristics of the test signal light is equal to or greater than the threshold value (step S07: YES), the control circuit 230 determines that the optical receiver 200 has deteriorated. (Step S08). When the amount of deterioration of the characteristics of the test signal light is less than the threshold value (step S07: NO), the control circuit 230 determines that the optical receiver 200 has not deteriorated (step S09). These determination results may be notified from the control circuit 230 to the administrator of the optical receiver 200.

このような構成を備える光受信器２００は、テスト信号光の特性を基準値と比較する機能を備えるため、光受信器２００の故障の有無を簡便に検出可能である。 Since the optical receiver 200 having such a configuration has a function of comparing the characteristics of the test signal light with the reference value, it is possible to easily detect the presence or absence of failure of the optical receiver 200.

本実施形態では、受信光の変調方式がＤＰ−ＱＰＳＫである場合について説明した。しかし、受信光の変調方式はこれに限定されない。本実施形態は受信光がコヒーレント光伝送に適合した他の変調方式である場合にも適用でき、その場合にも同様の効果が得られる。例えば、受信光の変調方式は、ＤＰ−８ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）やＤＰ−１６ＱＡＭであってもよい。また、テスト信号光の変調方式も限定されない。以降の実施形態においても、受信光及びテスト信号光の変調方式はＤＰ−ＱＰＳＫに限定されない。 In the present embodiment, the case where the modulation method of the received light is DP-QPSK has been described. However, the modulation method of the received light is not limited to this. This embodiment can be applied to the case where the received light is another modulation method suitable for coherent optical transmission, and the same effect can be obtained in that case as well. For example, the modulation method of the received light may be DP-8QAM (Quadrature Amplitude Modulation) or DP-16QAM. Further, the modulation method of the test signal light is not limited. Also in the following embodiments, the modulation method of the received light and the test signal light is not limited to DP-QPSK.

（第１実施形態の最小構成）
光受信器の故障の有無を簡便に検出可能という光受信器２００の効果は、以下の最小構成の光受信器によっても得られる。最小構成の光受信器は、コヒーレント光伝送システム１で用いられる光受信器であって、Ｏ／Ｅ変換回路２１０と制御回路２３０とを備える。 (Minimum configuration of the first embodiment)
The effect of the optical receiver 200 that the presence or absence of a failure of the optical receiver can be easily detected can also be obtained by the optical receiver having the following minimum configuration. The minimum configuration optical receiver is an optical receiver used in the coherent optical transmission system 1, and includes an O / E conversion circuit 210 and a control circuit 230.

Ｏ／Ｅ変換回路２１０は、光−電気変換手段を担う。光−電気変換手段は、受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択する。そして、光−電気変換手段は、分岐された局部発振光の他方と選択された光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成する。制御回路２３０は、制御手段を担う。制御手段は、ダミーデータを生成するとともに、テスト信号光をコヒーレント検波して生成された電気信号の特性に基づいて光受信器の劣化の有無を判断する。 The O / E conversion circuit 210 serves as an optical-electric conversion means. The optical-electric conversion means selects one of an optical signal, a received light and a test signal light in which one of the branched locally oscillated lights is modulated with dummy data. Then, the optical-electric conversion means coherently detects and generates an electric signal by interfering the other of the branched locally oscillated light with the selected optical signal. The control circuit 230 serves as a control means. The control means generates dummy data and determines whether or not the optical receiver is deteriorated based on the characteristics of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light.

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態の光受信器３００の構成例を示すブロック図である。光受信器３００は、第１実施形態の光伝送システム１において、光受信器２００に代えて用いられる。光受信器３００は、光受信器２００が備える光シャッター２１１に代えて可変光減衰器（Variable Optical Attenuator、VOA）２５１を備える。制御回路２３０は、光シャッター２１１のＯＮ（透過）及びＯＦＦ（阻止）に代えて、ＶＯＡ２５１の減衰量を最低（透過）及び最大（阻止）に制御する。このような構成を備える光受信器３００も、光受信器２００と同様の効果を奏することができる。 (Second Embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the optical receiver 300 according to the second embodiment of the present invention. The optical receiver 300 is used in place of the optical receiver 200 in the optical transmission system 1 of the first embodiment. The optical receiver 300 includes a variable optical attenuator (VOA) 251 instead of the optical shutter 211 included in the optical receiver 200. The control circuit 230 controls the attenuation amount of the VOA 251 to the minimum (transmission) and the maximum (block) instead of ON (transmission) and OFF (block) of the optical shutter 211. The optical receiver 300 having such a configuration can also have the same effect as the optical receiver 200.

（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態の光受信器４００の構成例を示すブロック図である。光受信器４００は、第１実施形態の光伝送システム１において、光受信器２００に代えて用いられる。光受信器４００は、光受信器２００が備えるビームスプリッタ２１２と光変調器２１３との間に光シャッター２６１を備える。光シャッター２６１は、光変調器２１３を使用しない場合はＯＦＦ（阻止）、光変調器２１３を使用する場合はＯＮ（透過）となるように制御回路２３０によって制御される。 (Third Embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the optical receiver 400 according to the third embodiment of the present invention. The optical receiver 400 is used in place of the optical receiver 200 in the optical transmission system 1 of the first embodiment. The optical receiver 400 includes an optical shutter 261 between the beam splitter 212 included in the optical receiver 200 and the optical modulator 213. The optical shutter 261 is controlled by the control circuit 230 so as to be OFF (block) when the optical modulator 213 is not used and ON (transmission) when the optical modulator 213 is used.

光変調器２１３の光損失が充分に高くない場合には、通常モードにおいてＬＯ光がビームスプリッタ２１４を経由してハイブリッド回路２１６及び２１７に漏洩する恐れがある。このようなＬＯ光の漏洩は、ハイブリッド回路２１６及び２１７には雑音となり、受信品質の低下の原因となりうる。光受信器４００は、光シャッター２６１を備えることで、通常モード時には不必要なＬＯ光がビームスプリッタ２１４に入力されることを防止できる。その結果、光受信器４００は、光受信器４００の故障の有無を簡便に検出可能であるとともに、通常モードにおける受信品質の低下を抑制できる。 If the light loss of the light modulator 213 is not sufficiently high, LO light may leak to the hybrid circuits 216 and 217 via the beam splitter 214 in the normal mode. Such leakage of LO light causes noise in the hybrid circuits 216 and 217, and may cause deterioration of reception quality. By providing the optical shutter 261 in the optical receiver 400, it is possible to prevent unnecessary LO light from being input to the beam splitter 214 in the normal mode. As a result, the optical receiver 400 can easily detect the presence or absence of failure of the optical receiver 400, and can suppress deterioration of reception quality in the normal mode.

以上の各実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。例えば、第３実施形態の光受信器４００において、光シャッター２１１及び２６１の少なくとも一方に、第２実施形態で説明した可変光減衰器を用いてもよい。 The configurations described in each of the above embodiments are not necessarily mutually exclusive. The actions and effects of the present invention may be realized by a configuration in which all or a part of the above-described embodiments are combined. For example, in the optical receiver 400 of the third embodiment, the variable optical attenuator described in the second embodiment may be used for at least one of the optical shutters 211 and 261.

また、各実施形態に記載された機能及び手順は、制御回路２３０が備える中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）がプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムは、固定された、一時的でない記録媒体に記録される。記録媒体としては半導体メモリ又は固定磁気ディスク装置が用いられるが、これらには限定されない。また、ＤＳＰ２２２がＣＰＵの機能を担ってもよい。 Further, the functions and procedures described in each embodiment may be realized by executing a program by a central processing unit (CPU) included in the control circuit 230. The program is recorded on a fixed, non-temporary recording medium. A semiconductor memory or a fixed magnetic disk device is used as the recording medium, but the recording medium is not limited thereto. Further, the DSP 222 may take the function of the CPU.

なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。 In addition, the embodiment of the present invention may be described as the following appendix, but is not limited thereto.

（付記１）
コヒーレント光伝送システムで用いられる光受信器であって、
受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択し、分岐された前記局部発振光の他方と選択された前記光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成する光−電気変換手段と、
前記ダミーデータを生成し、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の特性に基づいて前記光受信器の劣化の有無を判断する制御手段と、
を備える光受信器。 (Appendix 1)
An optical receiver used in coherent optical transmission systems.
One of the optical signal of the received light and the test signal light obtained by modulating one of the branched locally oscillating lights with dummy data is selected, and the other of the branched locally oscillating light and the selected optical signal are selected. Light-electric conversion means that generates an electric signal by coherent detection by interfering with
A control means for generating the dummy data, coherently detecting the test signal light, and determining the presence or absence of deterioration of the optical receiver based on the characteristics of the electric signal generated.
An optical receiver equipped with.

（付記２）
前記制御手段は、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の振幅と基準値との差が第１の閾値以上である場合に、前記光受信器が劣化したと判断する、付記１に記載された光受信器。 (Appendix 2)
The control means determines that the optical receiver has deteriorated when the difference between the amplitude of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light and the reference value is equal to or greater than the first threshold value. The optical receiver described in Appendix 1.

（付記３）
前記制御手段は、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の振幅の時間的な変動幅が第２の閾値以上である場合に、前記光受信器が劣化したと判断する、付記１又は２に記載された光受信器。 (Appendix 3)
The control means determines that the optical receiver has deteriorated when the temporal fluctuation range of the amplitude of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light is equal to or greater than the second threshold value. The optical receiver according to Appendix 1 or 2.

（付記４）
前記制御手段は、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号のエラーレートが第３の閾値以上である場合に、前記光受信器が劣化したと判断する、付記１乃至３のいずれかに記載された光受信器。 (Appendix 4)
The control means determines that the optical receiver has deteriorated when the error rate of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light is equal to or higher than the third threshold value. The optical receiver described in either.

（付記５）
前記光−電気変換手段は、
前記局部発振光を生成する局部発振回路と、
前記局部発振光を分岐して前記局部発振光の一方及び他方として出力する第１のビームスプリッタと、
前記受信光を透過又は阻止する第１の光機能素子と、
前記局部発振光の一方を前記ダミーデータで変調して前記テスト信号光を生成する光変調器と、
前記テスト信号光又は前記第１の光機能素子を透過した前記受信光を偏波分離して偏波毎に備えられたハイブリッド回路へ出力する第２のビームスプリッタと、
前記局部発振光の他方を分岐して前記ハイブリッド回路へ出力する第３のビームスプリッタと、
前記ハイブリッド回路から出力される光を電気信号に変換する受光器と、
前記受光器から出力された電気信号を増幅する増幅器と、
を備える付記１乃至４のいずれか１項に記載された光受信器。 (Appendix 5)
The light-electrical conversion means
The local oscillator circuit that generates the locally oscillated light and
A first beam splitter that splits the locally oscillated light and outputs it as one and the other of the locally oscillated light.
A first optical functional element that transmits or blocks the received light,
An optical modulator that modulates one of the locally oscillated lights with the dummy data to generate the test signal light.
A second beam splitter that splits the test signal light or the received light that has passed through the first optical functional element and outputs it to a hybrid circuit provided for each polarization.
A third beam splitter that splits the other of the locally oscillated light and outputs it to the hybrid circuit.
A receiver that converts the light output from the hybrid circuit into an electrical signal,
An amplifier that amplifies the electrical signal output from the receiver, and
The optical receiver according to any one of Appendix 1 to 4.

（付記６）
前記受信光及び前記テスト信号光の変調方式は、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization - Quadrature Phase Shift Keying）、ＤＰ−８ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）及びＤＰ−１６ＱＡＭのいずれか１つである、付記５に記載された光受信器。 (Appendix 6)
The modulation method of the received light and the test signal light is any one of DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying), DP-8QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and DP-16QAM, as described in Appendix 5. Optical receiver.

（付記７）
前記第１の光機能素子及び前記光変調器は、前記制御手段の制御により前記受信光及び前記テスト信号光の一方を選択的に前記第２のビームスプリッタへ出力する、付記６に記載された光受信器。 (Appendix 7)
The first optical functional element and the light modulator selectively output one of the received light and the test signal light to the second beam splitter under the control of the control means, as described in Appendix 6. Optical receiver.

（付記８）
前記第１の光機能素子は光シャッター及び可変光減衰器のいずれか一方である、付記５乃至７のいずれか１項に記載された光受信器。 (Appendix 8)
The optical receiver according to any one of Appendix 5 to 7, wherein the first optical functional element is either an optical shutter or a variable optical attenuator.

（付記９）
前記第１のビームスプリッタと前記第２のビームスプリッタとの間に前記局部発振光を透過又は阻止する第２の光機能素子を備える、付記５乃至８のいずれか１項に記載された光受信器。 (Appendix 9)
The light reception according to any one of Appendix 5 to 8, further comprising a second optical functional element that transmits or blocks the locally oscillating light between the first beam splitter and the second beam splitter. vessel.

（付記１０）
前記第２の光機能素子は光シャッター及び可変光減衰器のいずれか一方である、付記９に記載された光受信器。 (Appendix 10)
The optical receiver according to Appendix 9, wherein the second optical functional element is either an optical shutter or a variable optical attenuator.

（付記１１）
前記光−電気変換手段から出力される電気信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を処理して伝送データを再生する信号処理手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記信号処理手段においてモニタした前記電気信号の特性に基づいて前記光受信器の劣化の有無を判断する、付記１乃至１０のいずれか１項に記載された光受信器。 (Appendix 11)
A signal processing means for converting an electric signal output from the optical-electric conversion means into a digital signal, processing the converted digital signal, and reproducing the transmission data is further provided.
The optical receiver according to any one of Supplementary note 1 to 10, wherein the control means determines the presence or absence of deterioration of the optical receiver based on the characteristics of the electric signal monitored by the signal processing means.

（付記１２）
送信光を送信する光送信器と、前記送信光を前記受信光として受信する付記１乃至１０のいずれか１項に記載された光受信器とを備えるコヒーレント光伝送システム。 (Appendix 12)
A coherent optical transmission system including an optical transmitter that transmits transmitted light and an optical receiver according to any one of Supplementary note 1 to 10 that receives the transmitted light as the received light.

（付記１３）
受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択し、
分岐された前記局部発振光の他方と選択された前記光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成し、
前記ダミーデータを生成し、
前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の特性に基づいて光受信器の劣化の有無を判断する、
光受信方法。 (Appendix 13)
Select one of the optical signals, the received light and the test signal light in which one of the branched locally oscillated lights is modulated with dummy data.
Coherent detection is performed by interfering the other of the branched locally oscillated light with the selected optical signal to generate an electric signal.
Generate the dummy data and
The presence or absence of deterioration of the optical receiver is determined based on the characteristics of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light.
Optical reception method.

（付記１４）
受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択する手順、
分岐された前記局部発振光の他方と選択された前記光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成する手順、
前記ダミーデータを生成する手順、
前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の特性に基づいて光受信器の劣化の有無を判断する手順、
を実行するための光受信器の制御プログラム。 (Appendix 14)
Procedure for selecting one of the optical signals, the received light and the test signal light in which one of the branched locally oscillated lights is modulated with dummy data,
A procedure for coherently detecting and generating an electric signal by interfering the other of the branched locally oscillated light with the selected optical signal.
Procedure for generating the dummy data,
A procedure for determining the presence or absence of deterioration of the optical receiver based on the characteristics of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light.
Optical receiver control program to run.

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、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をすることができる。 Although the invention of the present application has been described above with reference to the embodiments, the invention of the present application is not limited to the above-described embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made within the scope of the present invention in terms of the structure and details of the present invention.

１ 光伝送システム
１００ 光送信器
１１０ 光伝送路
１２０ 光増幅器
２００、３００、４００、９００ 光受信器
２０１、９０３ ＬＯ
２１０、９１０ Ｏ／Ｅ変換回路
２１１、２６１ 光シャッター
２１２、２１４、２１５、９０１、９０２ ビームスプリッタ
２１３ 光変調器
２１６、２１７ ハイブリッド回路
２１８、９０６ 受光器
２１９、９０７ ＴＩＡ
２２０、９２０ 信号処理回路
２２１、９２１ ＡＤＣ
２２２、９２２ ＤＳＰ
２３０ 制御回路
２５１ ＶＯＡ 1 Optical transmission system 100 Optical transmitter 110 Optical transmission line 120 Optical amplifier 200, 300, 400, 900 Optical receiver 201, 903 LO
210, 910 O / E conversion circuit 211,261 Optical shutter 212, 214, 215, 901, 902 Beam splitter 213 Optical modulator 216, 217 Hybrid circuit 218, 906 Receiver 219, 907 TIA
220, 920 signal processing circuit 221, 921 ADC
222, 922 DSP
230 control circuit 251 VOA

Claims (10)

コヒーレント光伝送システムで用いられる光受信器であって、
受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択し、分岐された前記局部発振光の他方と選択された前記光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成する光−電気変換手段と、
前記ダミーデータを生成し、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の振幅の時間的な変動幅が第２の閾値以上である場合に、前記光受信器が劣化したと判断する制御手段と、
を備える光受信器。 An optical receiver used in coherent optical transmission systems.
One of the optical signal of the received light and the test signal light obtained by modulating one of the branched locally oscillating lights with dummy data is selected, and the other of the branched locally oscillating light and the selected optical signal are selected. Light-electric conversion means that generates an electric signal by coherent detection by interfering with
When the dummy data is generated and the temporal fluctuation width of the amplitude of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light is equal to or larger than the second threshold value, it is determined that the optical receiver has deteriorated. Control means to
An optical receiver equipped with. 前記光−電気変換手段は、
前記局部発振光を生成する局部発振回路と、
前記局部発振光を分岐して前記局部発振光の一方及び他方として出力する第１のビームスプリッタと、
前記受信光を透過又は阻止する第１の光機能素子と、
前記局部発振光の一方を前記ダミーデータで変調して前記テスト信号光を生成する光変調器と、
前記テスト信号光又は前記第１の光機能素子を透過した前記受信光を偏波分離して偏波毎に備えられたハイブリッド回路へ出力する第２のビームスプリッタと、
前記局部発振光の他方を分岐して前記ハイブリッド回路へ出力する第３のビームスプリッタと、
前記ハイブリッド回路から出力される光を電気信号に変換する受光器と、
前記受光器から出力された電気信号を増幅する増幅器と、
を備える、
請求項１に記載された光受信器。 The light-electrical conversion means
The local oscillator circuit that generates the locally oscillated light and
A first beam splitter that splits the locally oscillated light and outputs it as one and the other of the locally oscillated light.
A first optical functional element that transmits or blocks the received light,
An optical modulator that modulates one of the locally oscillated lights with the dummy data to generate the test signal light.
A second beam splitter that splits the test signal light or the received light that has passed through the first optical functional element and outputs it to a hybrid circuit provided for each polarization.
A third beam splitter that splits the other of the locally oscillated light and outputs it to the hybrid circuit.
A receiver that converts the light output from the hybrid circuit into an electrical signal,
An amplifier that amplifies the electrical signal output from the receiver, and
To prepare
The optical receiver according to claim 1. 前記第１の光機能素子は光シャッター及び可変光減衰器のいずれか一方である、請求項２に記載された光受信器。 The optical receiver according to claim 2, wherein the first optical functional element is either an optical shutter or a variable optical attenuator. コヒーレント光伝送システムで用いられる光受信器であって、
受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択し、分岐された前記局部発振光の他方と選択された前記光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成する光−電気変換手段と、
前記ダミーデータを生成し、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の特性に基づいて前記光受信器の劣化の有無を判断する制御手段と、
を備え、
前記光−電気変換手段は、
前記局部発振光を生成する局部発振回路と、
前記局部発振光を分岐して前記局部発振光の一方及び他方として出力する第１のビームスプリッタと、
前記受信光を透過又は阻止する第１の光機能素子と、
前記局部発振光の一方を前記ダミーデータで変調して前記テスト信号光を生成する光変調器と、
前記テスト信号光又は前記第１の光機能素子を透過した前記受信光を偏波分離して偏波毎に備えられたハイブリッド回路へ出力する第２のビームスプリッタと、
前記局部発振光の他方を分岐して前記ハイブリッド回路へ出力する第３のビームスプリッタと、
前記ハイブリッド回路から出力される光を電気信号に変換する受光器と、
前記受光器から出力された電気信号を増幅する増幅器と、
を備え、
前記第１の光機能素子は光シャッター及び可変光減衰器のいずれか一方である、
光受信器。 An optical receiver used in coherent optical transmission systems.
One of the optical signal of the received light and the test signal light obtained by modulating one of the branched locally oscillating lights with dummy data is selected, and the other of the branched locally oscillating light and the selected optical signal are selected. Light-electric conversion means that generates an electric signal by coherent detection by interfering with
A control means for generating the dummy data, coherently detecting the test signal light, and determining the presence or absence of deterioration of the optical receiver based on the characteristics of the electric signal generated.
With
The light-electrical conversion means
The local oscillator circuit that generates the locally oscillated light and
A first beam splitter that splits the locally oscillated light and outputs it as one and the other of the locally oscillated light.
A first optical functional element that transmits or blocks the received light,
An optical modulator that modulates one of the locally oscillated lights with the dummy data to generate the test signal light.
A second beam splitter that splits the test signal light or the received light that has passed through the first optical functional element and outputs it to a hybrid circuit provided for each polarization.
A third beam splitter that splits the other of the locally oscillated light and outputs it to the hybrid circuit.
A receiver that converts the light output from the hybrid circuit into an electrical signal,
An amplifier that amplifies the electrical signal output from the receiver, and
With
The first optical functional element is either an optical shutter or a variable optical attenuator.
Optical receiver. 前記制御手段は、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の振幅と基準値との差が第１の閾値以上である場合に、前記光受信器が劣化したと判断する、請求項４に記載された光受信器。 The control means determines that the optical receiver has deteriorated when the difference between the amplitude of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light and the reference value is equal to or greater than the first threshold value. The optical receiver according to claim 4. 前記制御手段は、前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号のエラーレートが第３の閾値以上である場合に、前記光受信器が劣化したと判断する、請求項４又は5に記載された光受信器。 Claim 4 or 5 that the control means determines that the optical receiver has deteriorated when the error rate of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light is equal to or higher than a third threshold value. The optical receiver described in. 前記第１の光機能素子及び前記光変調器は、前記制御手段の制御により前記受信光及び前記テスト信号光の一方を選択的に前記第２のビームスプリッタへ出力する、請求項２乃至６のいずれか１項に記載された光受信器。 2. 6. The first optical functional element and the light modulator selectively output one of the received light and the test signal light to the second beam splitter under the control of the control means. The optical receiver according to any one item. 前記第１のビームスプリッタと前記第２のビームスプリッタとの間に前記局部発振光を透過又は阻止する第２の光機能素子を備える、請求項２乃至７のいずれか１項に記載された光受信器。 The light according to any one of claims 2 to 7 , further comprising a second optical functional element that transmits or blocks the locally oscillating light between the first beam splitter and the second beam splitter. Receiver. 前記光−電気変換手段から出力される電気信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を処理して伝送データを再生する信号処理手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記信号処理手段においてモニタした前記電気信号の特性に基づいて前記光受信器の劣化の有無を判断する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載された光受信器。 A signal processing means for converting an electric signal output from the optical-electric conversion means into a digital signal, processing the converted digital signal, and reproducing the transmission data is further provided.
The optical receiver according to any one of claims 1 to 8, wherein the control means determines whether or not the optical receiver is deteriorated based on the characteristics of the electric signal monitored by the signal processing means. コヒーレント光伝送システムの光受信器で用いられる光受信方法であって、
受信光と、分岐された局部発振光の一方をダミーデータで変調したテスト信号光とのいずれかの光信号を選択し、
分岐された前記局部発振光の他方と選択された前記光信号とを干渉させることでコヒーレント検波して電気信号を生成し、
前記ダミーデータを生成し、
前記テスト信号光をコヒーレント検波して生成された前記電気信号の振幅の時間的な変動幅が第２の閾値以上である場合に、前記光受信器が劣化したと判断する、
光受信方法。 It is an optical reception method used in the optical receiver of a coherent optical transmission system.
Select one of the optical signals, the received light and the test signal light in which one of the branched locally oscillated lights is modulated with dummy data.
Coherent detection is performed by interfering the other of the branched locally oscillated light with the selected optical signal to generate an electric signal.
Generate the dummy data and
When the temporal fluctuation range of the amplitude of the electric signal generated by coherent detection of the test signal light is equal to or greater than the second threshold value, it is determined that the optical receiver has deteriorated .
Optical reception method.
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