JPH0653906A - コヒーレント光通信用受信機及び送受信機 - Google Patents
コヒーレント光通信用受信機及び送受信機Info
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- JPH0653906A JPH0653906A JP4206766A JP20676692A JPH0653906A JP H0653906 A JPH0653906 A JP H0653906A JP 4206766 A JP4206766 A JP 4206766A JP 20676692 A JP20676692 A JP 20676692A JP H0653906 A JPH0653906 A JP H0653906A
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- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、伝送速度の向上を図るため
に、すべてベースバンド処理により光ファイバの分散補
償を可能とするコヒーレント光通信用受信機及び送受信
機を提供することである。 【構成】 本発明は、局部発振用光源と、受信信号光と
局部発振光を合波する光結合器と、信号スペクトルを上
下側波帯に分離するための光フィルタと、光フィルタに
より２つに分離された信号スペクトルをそれぞれ検波
し、２つのベースバンド信号を得る２つの光検波器と、
互いに逆特性の相対遅延時間を有し、光検波器により得
られた２つのベースバンド信号を等化する２つの遅延等
化器と、等化された２つのベースバンド信号を加算して
出力する加算器とを含む。
に、すべてベースバンド処理により光ファイバの分散補
償を可能とするコヒーレント光通信用受信機及び送受信
機を提供することである。 【構成】 本発明は、局部発振用光源と、受信信号光と
局部発振光を合波する光結合器と、信号スペクトルを上
下側波帯に分離するための光フィルタと、光フィルタに
より２つに分離された信号スペクトルをそれぞれ検波
し、２つのベースバンド信号を得る２つの光検波器と、
互いに逆特性の相対遅延時間を有し、光検波器により得
られた２つのベースバンド信号を等化する２つの遅延等
化器と、等化された２つのベースバンド信号を加算して
出力する加算器とを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コヒーレント光通信用
受信機及び送受信機に係り、特に、光ホモダイン検波等
のベースバンド検波において光ファイバの分散補償を電
気領域で可能とするコヒーレント光通信用受信機及び送
受信機に関する。
受信機及び送受信機に係り、特に、光ホモダイン検波等
のベースバンド検波において光ファイバの分散補償を電
気領域で可能とするコヒーレント光通信用受信機及び送
受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】コヒーレント光通信の検波方式には、大
別してヘテロダイン検波方式と、ホモダイン検波方式が
ある。
別してヘテロダイン検波方式と、ホモダイン検波方式が
ある。
【０００３】ヘテロダイン検波方式では光検波器の要求
帯域がビットレートの２〜３倍であるのに対し、ホモダ
イン検波方式では光検波器の要求帯域がビットレート程
度なので、高速化に適している。
帯域がビットレートの２〜３倍であるのに対し、ホモダ
イン検波方式では光検波器の要求帯域がビットレート程
度なので、高速化に適している。
【０００４】図９は従来のヘテロダイン検波方式のブロ
ック図を示す。同図に示す送受信機の構成は、送信機１
０と受信機２０が光ファイバ伝送路３０で接続されてい
る。送信機１０は、半導体レーザ１１、変調器１２、パ
ルスパタン発生器１３より構成され、受信機２０は半導
体レーザ２１、３ｄＢ光カプラ２２、光検波器２３、遅
延等化器２４、復調回路２５により構成される。同図の
構成において、送信機１０は、半導体レーザ１１でキャ
リア光を生成し、パルスパタン発生器１３に従ってキャ
リア光を変調器１２で変調し、光ファイバ伝送路３０を
介して受信機２０に送出する。
ック図を示す。同図に示す送受信機の構成は、送信機１
０と受信機２０が光ファイバ伝送路３０で接続されてい
る。送信機１０は、半導体レーザ１１、変調器１２、パ
ルスパタン発生器１３より構成され、受信機２０は半導
体レーザ２１、３ｄＢ光カプラ２２、光検波器２３、遅
延等化器２４、復調回路２５により構成される。同図の
構成において、送信機１０は、半導体レーザ１１でキャ
リア光を生成し、パルスパタン発生器１３に従ってキャ
リア光を変調器１２で変調し、光ファイバ伝送路３０を
介して受信機２０に送出する。
【０００５】受信機２０は、光カプラ２２を用いて光フ
ァイバ伝送路３０を介して受信した受信光と、半導体レ
ーザ光源２１で生成された局部発振光を合波し、光検波
器２３で検波し、遅延等化器２４に入力する。遅延等化
器２４は、等化した中間周波数帯信号を復調器２５に入
力する。復調器２５は、復調されたベースバンド信号を
出力する。
ァイバ伝送路３０を介して受信した受信光と、半導体レ
ーザ光源２１で生成された局部発振光を合波し、光検波
器２３で検波し、遅延等化器２４に入力する。遅延等化
器２４は、等化した中間周波数帯信号を復調器２５に入
力する。復調器２５は、復調されたベースバンド信号を
出力する。
【０００６】図１０は、ヘテロダイン検波前後における
信号スペクトルと相対遅延時間を示す。同図中（ａ）は
ヘテロダイン検波前を示し、（ｂ）はヘテロダイン検波
後を示す。ヘテロダイン検波は、光領域の信号スペクト
ルがそのまま中間周波数（ＩＦ）帯に変換されるため、
マイクロストリップ線路等の遅延等化器２４を挿入する
ことによって光ファイバの分散を電気領域で補償するこ
とができる（K.Iwashita N. Takachio, IEEE J. Lightw
ave Technol., vol No 3, pp 367-375 1990)。
信号スペクトルと相対遅延時間を示す。同図中（ａ）は
ヘテロダイン検波前を示し、（ｂ）はヘテロダイン検波
後を示す。ヘテロダイン検波は、光領域の信号スペクト
ルがそのまま中間周波数（ＩＦ）帯に変換されるため、
マイクロストリップ線路等の遅延等化器２４を挿入する
ことによって光ファイバの分散を電気領域で補償するこ
とができる（K.Iwashita N. Takachio, IEEE J. Lightw
ave Technol., vol No 3, pp 367-375 1990)。
【０００７】図１１は、従来のホモダイン検波方式のブ
ロック図を示す。同図中図９と同一構成部分には同一符
号を示し、その説明を省略する。光カプラ２２で局部発
振光と受信光を合波し、光検波器２３で検波したベース
バンド信号を低域通過フィルタ４１、判別器４２を介し
て出力する。
ロック図を示す。同図中図９と同一構成部分には同一符
号を示し、その説明を省略する。光カプラ２２で局部発
振光と受信光を合波し、光検波器２３で検波したベース
バンド信号を低域通過フィルタ４１、判別器４２を介し
て出力する。
【０００８】図１２は、ホモダイン検波における信号ス
ペクトルと相対遅延時間を示す。同図（ａ）は、ホモダ
イン検波前の光周波数帯を示し、同図（ｂ）はホモダイ
ン検波後のベースバンドを示す。図１１、図１２によ
り、ホモダイン検波方式では、信号スペクトルの上側波
帯と下側波帯がベースバンドに折り畳まれた状態とな
り、互いに逆特性の相対遅延時間を持った成分が同一周
波数帯（ベースバンド）に重なる。従って、ヘテロダイ
ン方式とは異なり、遅延等化器によって光ファイバの分
散を電気領域で補償することができない。
ペクトルと相対遅延時間を示す。同図（ａ）は、ホモダ
イン検波前の光周波数帯を示し、同図（ｂ）はホモダイ
ン検波後のベースバンドを示す。図１１、図１２によ
り、ホモダイン検波方式では、信号スペクトルの上側波
帯と下側波帯がベースバンドに折り畳まれた状態とな
り、互いに逆特性の相対遅延時間を持った成分が同一周
波数帯（ベースバンド）に重なる。従って、ヘテロダイ
ン方式とは異なり、遅延等化器によって光ファイバの分
散を電気領域で補償することができない。
【０００９】一方、この問題を解決すべくベースバンド
の検波方式の１つである位相ダイバーシティ検波方式に
おいて、遅延等化器による分散補償を可能とする「二重
位相ダイバーシティ方式」（大越・山下、信学技報、CS
88-78/IE88-82,PP.7-14,1988．) が提案されている。
の検波方式の１つである位相ダイバーシティ検波方式に
おいて、遅延等化器による分散補償を可能とする「二重
位相ダイバーシティ方式」（大越・山下、信学技報、CS
88-78/IE88-82,PP.7-14,1988．) が提案されている。
【００１０】図１３は二重位相ダイバシティ方式のブロ
ック図を示す。同図において、図９と同一部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。
ック図を示す。同図において、図９と同一部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。
【００１１】同図の受信機２０は、光ファイバ伝送路３
０を介して受信した受信信号と、半導体レーザ光源２１
で生成された局所発振光が光ハイブリッド５１に入力さ
れて、Ｉ信号、Ｑ信号に分離され、分離された信号は、
それぞれ光検波器５２、５３に入力される。光検波器５
２、５３の出力と、電圧制御発振器５５の出力の位相を
π／２シフトしたものを乗算器５６、５７で乗算し、そ
れぞれの乗算された出力を加算器５８で加算し、遅延等
化器２４で等化し、復調器２５で復調して出力する。こ
の方式は、位相ダイバーシティ検波したベースバンド信
号を一度中間周波数（ＩＦ）帯にアップコンバードする
ことによって、ベースバンド信号に折り畳まれた上下側
波帯成分を周波数軸上で分離し、遅延等化器２４による
光ファイバの分散補償を可能とする方式である。
０を介して受信した受信信号と、半導体レーザ光源２１
で生成された局所発振光が光ハイブリッド５１に入力さ
れて、Ｉ信号、Ｑ信号に分離され、分離された信号は、
それぞれ光検波器５２、５３に入力される。光検波器５
２、５３の出力と、電圧制御発振器５５の出力の位相を
π／２シフトしたものを乗算器５６、５７で乗算し、そ
れぞれの乗算された出力を加算器５８で加算し、遅延等
化器２４で等化し、復調器２５で復調して出力する。こ
の方式は、位相ダイバーシティ検波したベースバンド信
号を一度中間周波数（ＩＦ）帯にアップコンバードする
ことによって、ベースバンド信号に折り畳まれた上下側
波帯成分を周波数軸上で分離し、遅延等化器２４による
光ファイバの分散補償を可能とする方式である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のヘテロダイン検波方式は、光ファイバの分散を中間
周波数（ＩＦ）帯で補償できるという利点を有するが、
光検波器の要求帯域がビットレートの２〜３倍と非常に
高いという欠点をもつ。一方、ホモダイン検波方式は、
光検波器の要求帯域はビットレート程度でよいが、電気
領域で光ファイバの分散補償ができない。
来のヘテロダイン検波方式は、光ファイバの分散を中間
周波数（ＩＦ）帯で補償できるという利点を有するが、
光検波器の要求帯域がビットレートの２〜３倍と非常に
高いという欠点をもつ。一方、ホモダイン検波方式は、
光検波器の要求帯域はビットレート程度でよいが、電気
領域で光ファイバの分散補償ができない。
【００１３】また、二重位相ダイバーシティ方式は、光
検波器の要求帯域はビットレート程度であり、且つ中間
周波数（ＩＦ）帯で光ファイバの分散補償が可能であ
る。しかし、検波されたベースバンド信号を一度中間周
波数（ＩＦ）帯へアップコンバートするため、広帯域な
ＩＦ帯復調回路を必要とする。
検波器の要求帯域はビットレート程度であり、且つ中間
周波数（ＩＦ）帯で光ファイバの分散補償が可能であ
る。しかし、検波されたベースバンド信号を一度中間周
波数（ＩＦ）帯へアップコンバートするため、広帯域な
ＩＦ帯復調回路を必要とする。
【００１４】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
伝送速度の向上を図るためにすべてベースバンド処理に
より光ファイバの分散補償を可能とするコヒーレント光
通信用受信機及び送受信機を提供することを目的とす
る。
伝送速度の向上を図るためにすべてベースバンド処理に
より光ファイバの分散補償を可能とするコヒーレント光
通信用受信機及び送受信機を提供することを目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、コヒーレント
光通信において、局部発振光を出射する局部発振用光源
と、受信信号光と局部発振光を合波する光結合器と、信
号スペクトルを上下側波帯に分離するための光フィルタ
と、光フィルタにより２つに分離された信号スペクトル
をそれぞれ検波し、２つのベースバンド信号を得る２つ
の光検波器と、互いに逆特性の相対遅延時間を有し、光
検波器により得られた２つのベースバンド信号を等化す
る２つの遅延等化器と、遅延等化器により等化された２
つのベースバンド信号を加算して出力する加算器とを含
む。
光通信において、局部発振光を出射する局部発振用光源
と、受信信号光と局部発振光を合波する光結合器と、信
号スペクトルを上下側波帯に分離するための光フィルタ
と、光フィルタにより２つに分離された信号スペクトル
をそれぞれ検波し、２つのベースバンド信号を得る２つ
の光検波器と、互いに逆特性の相対遅延時間を有し、光
検波器により得られた２つのベースバンド信号を等化す
る２つの遅延等化器と、遅延等化器により等化された２
つのベースバンド信号を加算して出力する加算器とを含
む。
【００１６】また、本発明は、コヒーレント光通信にお
いて、局部発振光を出射する局部発振用光源と、受信信
号光と局部発振光を合波する光結合器と、信号スペクト
ルを上下側波帯に分離するための光フィルタと、２つに
分離された信号スペクトルのどちらか一方を検波し、ベ
ースバンド信号を得る光検波器と、光検波器で得られた
ベースバンド信号を等化し、等化されたベースバンド信
号を出力するための遅延等化器とを含む。
いて、局部発振光を出射する局部発振用光源と、受信信
号光と局部発振光を合波する光結合器と、信号スペクト
ルを上下側波帯に分離するための光フィルタと、２つに
分離された信号スペクトルのどちらか一方を検波し、ベ
ースバンド信号を得る光検波器と、光検波器で得られた
ベースバンド信号を等化し、等化されたベースバンド信
号を出力するための遅延等化器とを含む。
【００１７】本発明は、コヒーレント光通信において、
変調器により変調された信号スペクトルを上下側波帯に
分離するための光フィルタを含み、光フィルタによって
濾波された片側波帯のみを送信するコヒーレント光通信
用送信機と、局部発振用光源と、受信信号光を局部発振
光を合波する光結合器と、光結合器で合波された信号の
検波を行い、ベースバンド信号を得る光検波器と、光検
波器で検波されたベースバンド信号を等化するための遅
延等化器とを含むコヒーレント光通信用受信機により構
成される。
変調器により変調された信号スペクトルを上下側波帯に
分離するための光フィルタを含み、光フィルタによって
濾波された片側波帯のみを送信するコヒーレント光通信
用送信機と、局部発振用光源と、受信信号光を局部発振
光を合波する光結合器と、光結合器で合波された信号の
検波を行い、ベースバンド信号を得る光検波器と、光検
波器で検波されたベースバンド信号を等化するための遅
延等化器とを含むコヒーレント光通信用受信機により構
成される。
【００１８】
【作用】本発明は、受信側で信号スペクトルを上下側波
帯に分離する光フィルタにより光ホモダイン検波等のベ
ースバンド検波において同一周波数帯（ベースバンド）
に重なる互いに逆特性の相対遅延時間を持つ信号スペク
トル成分を空間的に分離する。分離された２つの信号ス
ペクトルを局部発振光を用いて光検波器によりコヒーレ
ント検波する。検波された２つのベースバンド信号を互
いに逆特性の相対遅延時間を持った２つのベースバンド
等化器に挿入することによって、光ファイバの分散を補
償することができる。
帯に分離する光フィルタにより光ホモダイン検波等のベ
ースバンド検波において同一周波数帯（ベースバンド）
に重なる互いに逆特性の相対遅延時間を持つ信号スペク
トル成分を空間的に分離する。分離された２つの信号ス
ペクトルを局部発振光を用いて光検波器によりコヒーレ
ント検波する。検波された２つのベースバンド信号を互
いに逆特性の相対遅延時間を持った２つのベースバンド
等化器に挿入することによって、光ファイバの分散を補
償することができる。
【００１９】また、受信側で同光フィルタを用いて信号
スペクトルを上下側波帯に分離することによって、光ホ
モダイン検波等のベースバンド検波において、同一周波
数帯（ベースバンド）に重なる互いに、逆特性の相対遅
延時間をもつ信号スペクトル成分を空間的に分離する。
分離された信号スペクトルのどちらか一方を局部発振光
を用いて光検波器によりコヒーレント検波し、検波され
たベースバンド信号をベースバンド等化器に挿入するこ
とにより光ファイバの分散を補償する。
スペクトルを上下側波帯に分離することによって、光ホ
モダイン検波等のベースバンド検波において、同一周波
数帯（ベースバンド）に重なる互いに、逆特性の相対遅
延時間をもつ信号スペクトル成分を空間的に分離する。
分離された信号スペクトルのどちらか一方を局部発振光
を用いて光検波器によりコヒーレント検波し、検波され
たベースバンド信号をベースバンド等化器に挿入するこ
とにより光ファイバの分散を補償する。
【００２０】上記のように、受信信号光を光フィルタに
より上下側波帯に分離することによって、光ホモダイン
検波等のベースバンド検波において、互いに逆特性の相
対遅延時間を持つ信号スペクトル成分が同一周波数帯
（ベースバンド）に重なることは避けられる。従って、
検波後に遅延等化器を挿入することによって光ファイバ
の分散補償が可能となる。
より上下側波帯に分離することによって、光ホモダイン
検波等のベースバンド検波において、互いに逆特性の相
対遅延時間を持つ信号スペクトル成分が同一周波数帯
（ベースバンド）に重なることは避けられる。従って、
検波後に遅延等化器を挿入することによって光ファイバ
の分散補償が可能となる。
【００２１】さらに、送信側で光フィルタを用いて信号
スペクトルを上下側波帯に分離することによって、光ホ
モダイン検波等のベースバンド検波において、同一周波
数帯（ベースバンド）に重なる互いに逆特性の相対遅延
時間をもつ信号スペクトル成分を空間的に分離する。分
離された信号スペクトルのどちらか一方を送信信号とし
て、受信機に送信する。受信側では局部発振光を用いて
光検波器によりコヒーレント検波し、検波されたベース
バンド信号をベースバンド等化器に挿入することによっ
て光ファイバの分散を補償する。これにより、送信側で
変調された信号光を光フィルタで上下側波帯に分離する
ことによって片側波帯（ＳＳＢ:SingleSide Band)信号
を生成し、その信号を受信側に送信することによって、
受信側で光ホモダイン検波等のベースバンド検波を行っ
た際に、互いに逆特性の相対遅延時間をもつ信号スペク
トル成分が同一周波数帯（ベースバンド）に重なること
が避けられる。従って、検波後に遅延等化器を挿入する
ことによって光ファイバの分散補償が可能となる。
スペクトルを上下側波帯に分離することによって、光ホ
モダイン検波等のベースバンド検波において、同一周波
数帯（ベースバンド）に重なる互いに逆特性の相対遅延
時間をもつ信号スペクトル成分を空間的に分離する。分
離された信号スペクトルのどちらか一方を送信信号とし
て、受信機に送信する。受信側では局部発振光を用いて
光検波器によりコヒーレント検波し、検波されたベース
バンド信号をベースバンド等化器に挿入することによっ
て光ファイバの分散を補償する。これにより、送信側で
変調された信号光を光フィルタで上下側波帯に分離する
ことによって片側波帯（ＳＳＢ:SingleSide Band)信号
を生成し、その信号を受信側に送信することによって、
受信側で光ホモダイン検波等のベースバンド検波を行っ
た際に、互いに逆特性の相対遅延時間をもつ信号スペク
トル成分が同一周波数帯（ベースバンド）に重なること
が避けられる。従って、検波後に遅延等化器を挿入する
ことによって光ファイバの分散補償が可能となる。
【００２２】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の構成図を示
す。同図中、図９と同一構成部分には、同一符号を付
し、その説明を省略する。
す。同図中、図９と同一構成部分には、同一符号を付
し、その説明を省略する。
【００２３】受信器２０の結合器２２は、送信器１０か
ら光ファイバ伝送路３０を介して受信した受信信号と、
半導体レーザ光源２１から出射された局部発振光が入力
され、合波し、リング共振器付きマッハ・ツェンダ型光
フィルタ６１に入力される。
ら光ファイバ伝送路３０を介して受信した受信信号と、
半導体レーザ光源２１から出射された局部発振光が入力
され、合波し、リング共振器付きマッハ・ツェンダ型光
フィルタ６１に入力される。
【００２４】リング共振器付きマッハツェンダ側光フィ
ルタ６１（K. Oda et al., IEEE J.Lightwave Techno
l., Vol. 6,pp.1016-1023,1988.)を用いて、入力された
信号スペクトルを上下側波帯に分離する。光検波器６２
は、上側波帯に分離されたスペクトルを局部発振光を用
いてコヒーレント検波する。光検波器６３は、下側波帯
に分離されたスペクトルを局部発振光を用いてコヒーレ
ント検波する。光検波器６２で検波されたベースバンド
信号は、遅延等化器６４において、光ファイバの分散を
補償される。一方、光検出器６３で検波されたベースバ
ンド信号も同様に、遅延等化器６５に挿入されることに
より光ファイバの分散を補償する。遅延等化器６４、６
５の出力は加算器６６で加算し、低域通過フィルタ６
７、判別器６８を介して出力される。
ルタ６１（K. Oda et al., IEEE J.Lightwave Techno
l., Vol. 6,pp.1016-1023,1988.)を用いて、入力された
信号スペクトルを上下側波帯に分離する。光検波器６２
は、上側波帯に分離されたスペクトルを局部発振光を用
いてコヒーレント検波する。光検波器６３は、下側波帯
に分離されたスペクトルを局部発振光を用いてコヒーレ
ント検波する。光検波器６２で検波されたベースバンド
信号は、遅延等化器６４において、光ファイバの分散を
補償される。一方、光検出器６３で検波されたベースバ
ンド信号も同様に、遅延等化器６５に挿入されることに
より光ファイバの分散を補償する。遅延等化器６４、６
５の出力は加算器６６で加算し、低域通過フィルタ６
７、判別器６８を介して出力される。
【００２５】図２は本発明の第２の実施例の構成図を示
す。同図中、図１と同一構成部分には、同一符号を付
し、その説明を省略する。
す。同図中、図１と同一構成部分には、同一符号を付
し、その説明を省略する。
【００２６】本実施例では、第１の実施例と同様に、受
信器２０でリング共振器付きマッハ・ツェンダ型光フィ
ルタ６１を用いて、信号スペクトルを上下側波帯に分離
することにより、同一周波数帯に重なる互いに逆特性の
相対遅延時間をもつ信号スペクトル成分を空間的に分離
する。分離された信号スペクトルのどちらか一方を光検
波器７１により局部発振光を用いてコヒーレント検波す
る。検波されたベースバンド信号を遅延等化器７２に入
力し、低域通過フィルタ６７、判別器６８を介して出力
する。
信器２０でリング共振器付きマッハ・ツェンダ型光フィ
ルタ６１を用いて、信号スペクトルを上下側波帯に分離
することにより、同一周波数帯に重なる互いに逆特性の
相対遅延時間をもつ信号スペクトル成分を空間的に分離
する。分離された信号スペクトルのどちらか一方を光検
波器７１により局部発振光を用いてコヒーレント検波す
る。検波されたベースバンド信号を遅延等化器７２に入
力し、低域通過フィルタ６７、判別器６８を介して出力
する。
【００２７】図３は本発明の第３の実施例の構成図であ
る。同図中、図１と同一構成部分には、同一符号を付
し、その説明を省略する。
る。同図中、図１と同一構成部分には、同一符号を付
し、その説明を省略する。
【００２８】本実施例では、送信機１０で、リング共振
器付きマッハ・ツェンダ型光フィルタ１４を用いて、信
号スペクトル上下側波帯に分離する。分離された信号ス
ペクトルのうちいずれか一方を送信信号として、受信器
２０に送信する。受信側２０では、半導体レーザ光源２
１からの局部発振光と受信光を結合器２２で結合し、光
検波器７１でコヒーレント検波する。以降の処理は、第
１の実施例及び第２の実施例と同様である。
器付きマッハ・ツェンダ型光フィルタ１４を用いて、信
号スペクトル上下側波帯に分離する。分離された信号ス
ペクトルのうちいずれか一方を送信信号として、受信器
２０に送信する。受信側２０では、半導体レーザ光源２
１からの局部発振光と受信光を結合器２２で結合し、光
検波器７１でコヒーレント検波する。以降の処理は、第
１の実施例及び第２の実施例と同様である。
【００２９】図４は、リング共振器付きマッハ・ツェン
ダ型光フィルタの構成図である。同図に示す光フィルタ
の入力端子１から出力端子２及び入力端子１から出力端
子３への伝達関数は以下のように表すことができる。
ダ型光フィルタの構成図である。同図に示す光フィルタ
の入力端子１から出力端子２及び入力端子１から出力端
子３への伝達関数は以下のように表すことができる。
【数１】 ここで、Ｅ1 は、光フィルタの端子１への入力光電界、
Ｅ2 は光フィルタの端子２からの出力光電界、Ｅ3 は、
光フィルタの端子３からの出力光電界、βは、伝搬定
数、m a ，m b は、マッハ・ツェンダ干渉系の２つの導
波路の長さ、φはリング共振器４による位相遅れを表し
ており、以下の式により求められる。
Ｅ2 は光フィルタの端子２からの出力光電界、Ｅ3 は、
光フィルタの端子３からの出力光電界、βは、伝搬定
数、m a ，m b は、マッハ・ツェンダ干渉系の２つの導
波路の長さ、φはリング共振器４による位相遅れを表し
ており、以下の式により求められる。
【数２】 但し、ｐ2 ＝１−ｋ2 、 θ＝βm 0 ここで、ｋはリング共振器４の振幅結合係数、m 0 はリ
ング共振器のリング長を表している。以上より、パワー
透過率は次のように計算される。
ング共振器のリング長を表している。以上より、パワー
透過率は次のように計算される。
【数３】 但し、Δｍ ＝ ｍb − ｍa このとき、Δｍとｍ0 は次の関係を満たすように決定さ
れる。
れる。
【数４】
【００３０】これは、リング共振器付きマッハ・ツェッ
ダ型光フィルタのＦＳＲがリング共振器のＦＳＲの２倍
となる条件である。±π／２はフィルタの特性を急峻に
するために、リング共振器の共振周波数をリング共振器
付きマッハ・ツェンダ型光フィルタの透過周波数帯の中
心と遮断周波数帯の中心の中間点に合わせるために用い
る。実際のこの光フィルタの周波数特性は、後述の計算
機シミュレーションによって示す。
ダ型光フィルタのＦＳＲがリング共振器のＦＳＲの２倍
となる条件である。±π／２はフィルタの特性を急峻に
するために、リング共振器の共振周波数をリング共振器
付きマッハ・ツェンダ型光フィルタの透過周波数帯の中
心と遮断周波数帯の中心の中間点に合わせるために用い
る。実際のこの光フィルタの周波数特性は、後述の計算
機シミュレーションによって示す。
【００３１】図５は、本発明における信号スペクトルと
相対遅延時間を示す。同図は、図１の構成による受信を
行った場合の信号スぺクトルおよび、その相対遅延時間
を示したものである。同図（ａ）はスペクトル分離前の
状態である。同図に示すように、受信された信号スペク
トルは、光ファイバの分散によって、点線で示すような
相対遅延時間をもつ。この信号は、局所発振光と合波さ
れた後、リング共振器付きマッハ・ツェンダ型光フィル
タにより図５（ｂ−１），図５（ｂ−２）に示すよう
に、上下側波帯に分離される。分離された信号はそれぞ
れホモダイン検波され、図５（ｃ−１），図５（ｃ−
２）に示すようなベースバンド信号が得られる。
相対遅延時間を示す。同図は、図１の構成による受信を
行った場合の信号スぺクトルおよび、その相対遅延時間
を示したものである。同図（ａ）はスペクトル分離前の
状態である。同図に示すように、受信された信号スペク
トルは、光ファイバの分散によって、点線で示すような
相対遅延時間をもつ。この信号は、局所発振光と合波さ
れた後、リング共振器付きマッハ・ツェンダ型光フィル
タにより図５（ｂ−１），図５（ｂ−２）に示すよう
に、上下側波帯に分離される。分離された信号はそれぞ
れホモダイン検波され、図５（ｃ−１），図５（ｃ−
２）に示すようなベースバンド信号が得られる。
【００３２】これらの信号をそれぞれ互いに逆特性の相
対遅延時間をもつベースバンド等化器により等化し、加
算することによって、図５（ｄ）に示すような全周波数
領域において、相対遅延時間が一定であるベースバンド
信号スペクトルを得ることができる。分散とは、相対遅
延時間差であるので、分散による波形歪は補償される。
以上により光周波数帯からペースバンドに変換された後
は、全てベースバンド処理で遅延等化を行い、復調でき
ることが分かる。
対遅延時間をもつベースバンド等化器により等化し、加
算することによって、図５（ｄ）に示すような全周波数
領域において、相対遅延時間が一定であるベースバンド
信号スペクトルを得ることができる。分散とは、相対遅
延時間差であるので、分散による波形歪は補償される。
以上により光周波数帯からペースバンドに変換された後
は、全てベースバンド処理で遅延等化を行い、復調でき
ることが分かる。
【００３３】また、上下側波帯に分離されたスペクトル
はどちらか一方でも復調可能であるため、図２、図３の
構成についても同様に考えられる。図２の構成は、受信
側で上下側波帯に分離されたスペクトルのどちらか一方
のみを検波・復調するものであり、図３の構成は、送信
側で、上下側波帯に分離されたスペクトルのどちらか一
方のみを送信・検波・復調するものである。
はどちらか一方でも復調可能であるため、図２、図３の
構成についても同様に考えられる。図２の構成は、受信
側で上下側波帯に分離されたスペクトルのどちらか一方
のみを検波・復調するものであり、図３の構成は、送信
側で、上下側波帯に分離されたスペクトルのどちらか一
方のみを送信・検波・復調するものである。
【００３４】以下に本発明のシミュレーションについて
述べる。図６は、計算機シミュレーションでの波長分散
によるアイパタン劣化を説明するための図である。同図
は、本発明の有効性を確認するため図１の第１の実施例
の構成によって、アイパタン・シミュレーションを行っ
たものである。
述べる。図６は、計算機シミュレーションでの波長分散
によるアイパタン劣化を説明するための図である。同図
は、本発明の有効性を確認するため図１の第１の実施例
の構成によって、アイパタン・シミュレーションを行っ
たものである。
【００３５】使用される信号は、７段の擬似ランダム信
号を仮定し、１０Ｇｂｉｔ／ｓのＢＰＳＫ（Binary Pha
se-Shift Keying)信号とした。同図は、光ファイバ伝送
路３０の波長分散を１６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ（１．３μｍ
帯零分散ファイバを１．５５μｍ帯で使用したときの波
長分散に相当）としたときのアイパタン劣化を示す。
号を仮定し、１０Ｇｂｉｔ／ｓのＢＰＳＫ（Binary Pha
se-Shift Keying)信号とした。同図は、光ファイバ伝送
路３０の波長分散を１６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ（１．３μｍ
帯零分散ファイバを１．５５μｍ帯で使用したときの波
長分散に相当）としたときのアイパタン劣化を示す。
【００３６】同図（Ｃ）において、伝送前のアイパタン
は劣化していないが、１００ｋｍ（Ａ），２００ｋｍ
（Ｄ），３００ｋｍ（Ｂ）の光ファイバ伝送路３０を信
号が伝送するに従って、アイパタンが劣化することがわ
かる。
は劣化していないが、１００ｋｍ（Ａ），２００ｋｍ
（Ｄ），３００ｋｍ（Ｂ）の光ファイバ伝送路３０を信
号が伝送するに従って、アイパタンが劣化することがわ
かる。
【００３７】図７は計算機シミュレーションでの信号ス
ペクトルとリング共振器付きマッハ・ツェンダ型光ファ
イルタのパワー透過率特性を示す。同図において、横軸
は、相対周波数を示し、縦軸のスケールは、線形であ
り、２本のラインはそれぞれ図４における出力１と出力
２へのパワー透過率特性を示す。
ペクトルとリング共振器付きマッハ・ツェンダ型光ファ
イルタのパワー透過率特性を示す。同図において、横軸
は、相対周波数を示し、縦軸のスケールは、線形であ
り、２本のラインはそれぞれ図４における出力１と出力
２へのパワー透過率特性を示す。
【００３８】リング共振器付きマッハ・ツェンダ型光フ
ィルタのＦＳＲは、２０ＧＨｚであり、リング共振器の
振幅結合係数は約０．９２とした。このように端子１よ
り入力された信号スペクトルを上下側波帯に分離した
後、光検波器６２、６３により、同期検波して理想的な
完全に光ファイバの分散を補償するようなベースバンド
等化器により分散補償を行った結果、図８に示すような
アイパタンが得られた。同図（Ｃ）は信号伝送前を示
し、（Ａ）は１００ｋｍ、（Ｂ）は３００ｋｍ，（Ｄ）
は２００ｋｍのそれぞれの光ファイバ伝送路を伝送させ
た場合のアイパタンである。図８によれば、３００ｋｍ
伝送後でもほぼ完全にアイが開いており、本発明がベー
スバンド検波における電気領域での波長分散補償に関し
て有効であると考えられる。
ィルタのＦＳＲは、２０ＧＨｚであり、リング共振器の
振幅結合係数は約０．９２とした。このように端子１よ
り入力された信号スペクトルを上下側波帯に分離した
後、光検波器６２、６３により、同期検波して理想的な
完全に光ファイバの分散を補償するようなベースバンド
等化器により分散補償を行った結果、図８に示すような
アイパタンが得られた。同図（Ｃ）は信号伝送前を示
し、（Ａ）は１００ｋｍ、（Ｂ）は３００ｋｍ，（Ｄ）
は２００ｋｍのそれぞれの光ファイバ伝送路を伝送させ
た場合のアイパタンである。図８によれば、３００ｋｍ
伝送後でもほぼ完全にアイが開いており、本発明がベー
スバンド検波における電気領域での波長分散補償に関し
て有効であると考えられる。
【００３９】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、光ホモダ
イン検波等のベースバンド検波において、ベースバンド
に重なる互いに逆特性の相対遅延時間を持つ信号成分を
光領域で分離することによって、ベースバンド検波後に
アップコンバートすることなしに、ベースバンド処理だ
けで光ファイバの分散を補償できる。
イン検波等のベースバンド検波において、ベースバンド
に重なる互いに逆特性の相対遅延時間を持つ信号成分を
光領域で分離することによって、ベースバンド検波後に
アップコンバートすることなしに、ベースバンド処理だ
けで光ファイバの分散を補償できる。
【図１】本発明の第１の実施例の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例の構成図である。
【図３】本発明の第３の実施例の構成図である。
【図４】リング共振器付きでマッハ・ツェンダ型光フィ
ルタの構成図である。
ルタの構成図である。
【図５】本発明における信号スペクトルと相対遅延時間
を示す図である。
を示す図である。
【図６】計算機シミュレーションでの波長分散によるア
イパタン劣化を説明するための図である。
イパタン劣化を説明するための図である。
【図７】計算機シミュレーションでの信号スペクトルと
リング共振機付きマッハ・ツェンダ型光フィルタのパワ
ー透過率特性を説明するための図である。
リング共振機付きマッハ・ツェンダ型光フィルタのパワ
ー透過率特性を説明するための図である。
【図８】計算機シミュレーションでの理想的なベースバ
ンド等化器による等化後のアイパタンを示す図である。
ンド等化器による等化後のアイパタンを示す図である。
【図９】従来のヘテロダイン検波方式のブロック図であ
る。
る。
【図１０】ヘテロダイン検波前後における信号スペクト
ル相対遅延時間を示す図である。
ル相対遅延時間を示す図である。
【図１１】従来のホモダイン検波方式のブロック図であ
る。
る。
【図１２】ホモダイン検波前後における信号スペクトル
と相対遅延時間を示す図である。
と相対遅延時間を示す図である。
【図１３】二重位相ダイバシチィ方式のブロック図であ
る。
る。
１ 端子 ２ 端子 ３ 端子 ４ リング共振器 ５ ３ｄＢカプラ １０ 送信機 １１ 半導体レーザ光源 １２ 変調器 １３ パルスパタン発生器 １４ リング共振器付きマッハ・ツェンダ型光フィルタ ２０ 受信機 ２１ 半導体レーザ光源 ２２ 結合器 ２３ 光検波器 ２４ 遅延等化器 ２５ 復調器 ３０ 光ファイバ伝送路 ６１ リング共振器付きマッハ・ツェンダ型光フィルタ ６２、６３ 光検波器 ６４、６５ 遅延等化器 ６６ 加算器 ６７ 低域通過フィルタ ６９ 判別器 ７１ 光検波器 ７２ 遅延等化器
Claims (3)
- 【請求項１】 コヒーレント光通信において、 局部発振光を出射する局部発振用光源と、 受信信号光と該局部発振光を合波する光結合器と、 信号スペクトルを上下側波帯に分離するための光フィル
タと、 該光フィルタにより２つに分離された信号スペクトルを
それぞれ検波し、２つのベースバンド信号を得る２つの
光検波器と、 互いに逆特性の相対遅延時間を有し、該光検波器により
得られた２つの該ベースバンド信号を等化する２つの遅
延等化器と、 該遅延等化器により等化された２つのベースバンド信号
を加算して出力する加算器とを含むことを特徴とするコ
ヒーレント光通信用受信機及び送受信機。 - 【請求項２】 コヒーレント光通信において、 局部発振光を出射する局部発振用光源と、 受信信号光と局部発振光を合波する光結合器と、 信号スペクトルを上下側波帯に分離するための光フィル
タと、 ２つに分離された信号スペクトルのどちらか一方を検波
し、ベースバンド信号を得る光検波器と、 該光検波器で得られたベースバンド信号を等化するため
の遅延等化器とを含むことを特徴とするコヒーレント光
通信用受信機。 - 【請求項３】 コヒーレント光通信において、 変調器により変調された信号スペクトルを上下側波帯に
分離するための光フィルタを含み、該光フィルタによっ
て濾波された片側波帯のみを送信するコヒーレント光通
信用送信機と、 局部発振用光源と、受信信号光と局部発振光を合波する
光結合器と、該光結合器で合波された信号の検波を行
い、ベースバンド信号を得る光検波器と、該光検波器で
検波されたベースバンド信号を等化するための遅延等化
器とを含むコヒーレント光通信用受信機により構成され
ることを特徴とするコヒーレント光通信用送受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4206766A JPH0653906A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | コヒーレント光通信用受信機及び送受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4206766A JPH0653906A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | コヒーレント光通信用受信機及び送受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653906A true JPH0653906A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16528741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4206766A Pending JPH0653906A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | コヒーレント光通信用受信機及び送受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653906A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996007251A2 (en) * | 1994-09-01 | 1996-03-07 | Philips Electronics N.V. | Coherent optical communication system |
| US7064840B2 (en) | 2002-10-08 | 2006-06-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corp. | Optical sampling system for simultaneously monitoring intensity modulation and frequency modulation |
| WO2007023857A1 (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-01 | National Institute Of Information And Communications Technology | 強度バランス機能を有する光fsk/ssb変調器 |
| WO2008001531A1 (fr) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Système de communication par code optique |
| US7536108B2 (en) | 2001-06-29 | 2009-05-19 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | High precision chromatic dispersion measuring method and automatic dispersion compensating optical link system that uses this method |
| US7602322B2 (en) | 2007-02-16 | 2009-10-13 | Fujitsu Limited | Analog-to-digital conversion controller, optical receiving device, optical receiving method, and waveform-distortion compensating device |
| US7650084B2 (en) * | 2005-09-27 | 2010-01-19 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Optical heterodyne receiver and method of extracting data from a phase-modulated input optical signal |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP4206766A patent/JPH0653906A/ja active Pending
Cited By (15)
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|---|---|---|---|---|
| WO1996007251A2 (en) * | 1994-09-01 | 1996-03-07 | Philips Electronics N.V. | Coherent optical communication system |
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| EP1918761A1 (en) * | 2005-08-24 | 2008-05-07 | National Institute of Information and Communicatons Technology | Light fsk/ssb modulator having intensity balance function |
| WO2007023857A1 (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-01 | National Institute Of Information And Communications Technology | 強度バランス機能を有する光fsk/ssb変調器 |
| EP1918761A4 (en) * | 2005-08-24 | 2009-12-02 | Nat Inst Inf & Comm Tech | LIGHT FSK / SSB MODULATOR WITH INTENSITY COMPENSATION FUNCTION |
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| WO2008001531A1 (fr) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Système de communication par code optique |
| JPWO2008001531A1 (ja) * | 2006-06-29 | 2009-11-26 | 日本電信電話株式会社 | 光符号通信システム |
| JP4746676B2 (ja) * | 2006-06-29 | 2011-08-10 | 日本電信電話株式会社 | 光符号通信システム |
| US8032034B2 (en) | 2006-06-29 | 2011-10-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical code communication system |
| US7602322B2 (en) | 2007-02-16 | 2009-10-13 | Fujitsu Limited | Analog-to-digital conversion controller, optical receiving device, optical receiving method, and waveform-distortion compensating device |
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