JPH08254673A - ゼロ復帰フォーマットにおけるデータ符号化されたパルスを発生するための方法と装置 - Google Patents
ゼロ復帰フォーマットにおけるデータ符号化されたパルスを発生するための方法と装置Info
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- JPH08254673A JPH08254673A JP7331274A JP33127495A JPH08254673A JP H08254673 A JPH08254673 A JP H08254673A JP 7331274 A JP7331274 A JP 7331274A JP 33127495 A JP33127495 A JP 33127495A JP H08254673 A JPH08254673 A JP H08254673A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データストリーム
をゼロ復帰（ＲＺ）フォーマットの光データストリーム
に変換するための装置と方法を提供する。 【構成】本件発明は、変調器に連続的な光信号を供給
し、モジューレタは第１の電圧駆動レベルにおいて最小
の光出力を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出力
を、および第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベルに
おいて最大の光出力を有しており、ＮＲＺ電圧データス
トリームを符号化し、そして、符号化されたＮＲＺ電圧
データストリームが第１から第２にあるいは第２から第
１の電圧レベルに遷移するときに最大の光出力があるよ
うに、ＲＺ光データストリームを発生するため、符号化
されたＮＲＺ電圧データストリームで変調器を駆動する
段階からなることを盗聴とする。変調器は、例えば、マ
ッハ−ツェンダー干渉計のような、干渉計、あるいは方
向性カプラとすることができる。
をゼロ復帰（ＲＺ）フォーマットの光データストリーム
に変換するための装置と方法を提供する。 【構成】本件発明は、変調器に連続的な光信号を供給
し、モジューレタは第１の電圧駆動レベルにおいて最小
の光出力を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出力
を、および第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベルに
おいて最大の光出力を有しており、ＮＲＺ電圧データス
トリームを符号化し、そして、符号化されたＮＲＺ電圧
データストリームが第１から第２にあるいは第２から第
１の電圧レベルに遷移するときに最大の光出力があるよ
うに、ＲＺ光データストリームを発生するため、符号化
されたＮＲＺ電圧データストリームで変調器を駆動する
段階からなることを盗聴とする。変調器は、例えば、マ
ッハ−ツェンダー干渉計のような、干渉計、あるいは方
向性カプラとすることができる。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、データ符号化されたパルスを
発生する方法と装置に関し、より詳しくは、非ゼロ復帰
（non-return-to-zero：ＮＲＺ）電圧データストリーム
をゼロ復帰（return-to-zero：ＲＺ）フォーマットの光
データストリームに変換するの装置と方法に関する。
発生する方法と装置に関し、より詳しくは、非ゼロ復帰
（non-return-to-zero：ＮＲＺ）電圧データストリーム
をゼロ復帰（return-to-zero：ＲＺ）フォーマットの光
データストリームに変換するの装置と方法に関する。
【発明の背景】ゼロ復帰データフォーマットを使用する
光通信システムではデータ符号化パルスの単純なソース
を必要とする。このようなシステムでは、データはソリ
トンパルスの形で長距離送信され、またデータが多重化
される前にＲＺフォーマットで符号化されなければなら
ないので光学的に時分割多重化されたシステムを含んで
いる。
光通信システムではデータ符号化パルスの単純なソース
を必要とする。このようなシステムでは、データはソリ
トンパルスの形で長距離送信され、またデータが多重化
される前にＲＺフォーマットで符号化されなければなら
ないので光学的に時分割多重化されたシステムを含んで
いる。
【０００２】ＲＺ送信機はそれらの非ゼロ復帰（ＮＲ
Ｚ）の相手側よりも複雑である。実験的なＲＺシステム
において使用される最も一般的な送信機は、変調器が続
いているモードロックまたは利得切換がされるレーザで
ある。例えば、本明細書に参考として組み入れられる、
アール・エス・タッカー(R.S.Tucker)などによるエレク
トロニクス レター(Electronics Letters)の1987年１
１月１９日のVol.23，No.24の第1270〜1271頁の「光時
間分割多重化を用いた１６ＧBits/sファイバ伝送実験(1
6-bit/s Fibre Transmission Experiment Using Optica
l Time Division Multiplexing)」を参照。レーザは光
パルスを発生し、また変調器はデータを符号化するため
にゲートする。モードロックされたレーザは、所望のパ
ルスの繰り返しを得るために正確な空胴長を持たなけれ
ばならず、またしばしば高いＲＦ電力を必要とする。利
得切換されたレーザは広いスペクトルでパルスを発生
し、これはファイバを通して送信された場合には時間で
広がる。スペクトルを減じるためにフィルタが使用でき
るが、これはパルスの電力を減少させる。他の送信機で
は、データを符号化するための他の変調器が続いてい
る、パルスを発生するために電子吸収(electroabsorpti
on)あるいは干渉計の変調器を使用している。
Ｚ）の相手側よりも複雑である。実験的なＲＺシステム
において使用される最も一般的な送信機は、変調器が続
いているモードロックまたは利得切換がされるレーザで
ある。例えば、本明細書に参考として組み入れられる、
アール・エス・タッカー(R.S.Tucker)などによるエレク
トロニクス レター(Electronics Letters)の1987年１
１月１９日のVol.23，No.24の第1270〜1271頁の「光時
間分割多重化を用いた１６ＧBits/sファイバ伝送実験(1
6-bit/s Fibre Transmission Experiment Using Optica
l Time Division Multiplexing)」を参照。レーザは光
パルスを発生し、また変調器はデータを符号化するため
にゲートする。モードロックされたレーザは、所望のパ
ルスの繰り返しを得るために正確な空胴長を持たなけれ
ばならず、またしばしば高いＲＦ電力を必要とする。利
得切換されたレーザは広いスペクトルでパルスを発生
し、これはファイバを通して送信された場合には時間で
広がる。スペクトルを減じるためにフィルタが使用でき
るが、これはパルスの電力を減少させる。他の送信機で
は、データを符号化するための他の変調器が続いてい
る、パルスを発生するために電子吸収(electroabsorpti
on)あるいは干渉計の変調器を使用している。
【０００３】干渉計の、方向性のカプラおよび電子吸収
の変調器を使用した光パルス発生のいくつかの提案およ
び実証がされている。例えば、エイチ・エー・ハウア
(H.A.Haua)、エス・ティー・キルシュ(S.T.Kirsch)、ケ
ー・マシシーク(K.Mathyseek)およびエフ・ジェー・レ
オンバーガー(F.J.Leonberger)による１９８０年の「IE
EE Journal of Quantum Electrnics」のVol.QE-16，No.
8，第870〜874頁の「ピコセコンド光サンプリング(Pico
second optical sampling)」、ジェー・ジェー・ベサル
カ(J.J.Veselka)およびエス・ケー・コロッキー(S.K.Ko
rotky)によるIntegrated Photonics Research, 1994、T
echnical Digest Series, Vol3 (Optical Society of A
merica,Washington,DC,1994)の第１９０〜１９２頁の
「一のマッハ・ツェンダ変調器を基礎とする光ソリトン
発生器(Optical soliton generatorbased on a single
Mach-Zehnder modulator)」、イー・エイ・ジェイ・マ
ーカティリ(E.A.J.Marcatilli)によるApplied Optics,
Vol.19, No.9の第1468〜1476頁，1980年の「光サブピコ
セコンドゲート(Optical subpicosecond gate)」、スズ
キ(Suzuki)、エイチ・タナカ(H.Takana)、ケー・ウタカ
(K.Utaka)、エヌ・エダガワ(N.Edagawa)およびワイ・マ
ツシタ(Y.Matsushima)によるElectron. Lett.、Vol.2
8、No.11の第1007〜1008頁、1992年の「InGaAs電子吸収
変調器による１５ＧＨｚでの変換制限された１４ps光パ
ルス発生(Transform limited 14 ps optical pulse gen
eretation with 15 GHz repetition rate by InGsAsP e
lectroabsorption modulator)」を参照。これらは本明
細書に参考として組み入れる。これらの技術では符号化
データを教示していない。
の変調器を使用した光パルス発生のいくつかの提案およ
び実証がされている。例えば、エイチ・エー・ハウア
(H.A.Haua)、エス・ティー・キルシュ(S.T.Kirsch)、ケ
ー・マシシーク(K.Mathyseek)およびエフ・ジェー・レ
オンバーガー(F.J.Leonberger)による１９８０年の「IE
EE Journal of Quantum Electrnics」のVol.QE-16，No.
8，第870〜874頁の「ピコセコンド光サンプリング(Pico
second optical sampling)」、ジェー・ジェー・ベサル
カ(J.J.Veselka)およびエス・ケー・コロッキー(S.K.Ko
rotky)によるIntegrated Photonics Research, 1994、T
echnical Digest Series, Vol3 (Optical Society of A
merica,Washington,DC,1994)の第１９０〜１９２頁の
「一のマッハ・ツェンダ変調器を基礎とする光ソリトン
発生器(Optical soliton generatorbased on a single
Mach-Zehnder modulator)」、イー・エイ・ジェイ・マ
ーカティリ(E.A.J.Marcatilli)によるApplied Optics,
Vol.19, No.9の第1468〜1476頁，1980年の「光サブピコ
セコンドゲート(Optical subpicosecond gate)」、スズ
キ(Suzuki)、エイチ・タナカ(H.Takana)、ケー・ウタカ
(K.Utaka)、エヌ・エダガワ(N.Edagawa)およびワイ・マ
ツシタ(Y.Matsushima)によるElectron. Lett.、Vol.2
8、No.11の第1007〜1008頁、1992年の「InGaAs電子吸収
変調器による１５ＧＨｚでの変換制限された１４ps光パ
ルス発生(Transform limited 14 ps optical pulse gen
eretation with 15 GHz repetition rate by InGsAsP e
lectroabsorption modulator)」を参照。これらは本明
細書に参考として組み入れる。これらの技術では符号化
データを教示していない。
【０００４】
【発明の概要】本発明の１つの特徴によれば、干渉計あ
るいは方向性カプラのような、変調器が、ＮＲＺ電圧に
より駆動されたときに、同時にパルスを発生しまたデー
タを符号化するために使用される。
るいは方向性カプラのような、変調器が、ＮＲＺ電圧に
より駆動されたときに、同時にパルスを発生しまたデー
タを符号化するために使用される。
【０００５】本発明の一実施の形態には、非ゼロ復帰
（ＮＲＺ）電圧データストリームをゼロ復帰（ＲＺ）光
データストリームに変換するための方法が開示されてい
る。この方法は、変調器に連続的な光信号を供給するス
テップを含み、変調器は第１の電圧駆動レベルにおいて
最小の光出力を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出
力を、および第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベル
において最大の光出力を有する。ＲＺ光信号に変換され
るＮＲＺデータストリームが次いで符号化され、好まし
くは差分符号化される。変調器は、符号化されたＮＲＺ
電圧データストリームが第１から第２にあるいは第２か
ら第１の電圧レベルに遷移するときに最大の光出力があ
るように、ＲＺ光データストリームを発生するため、符
号化されたＮＲＺ電圧データストリームで駆動される。
あるいは変調器はＮＲＺ電圧データストリームで駆動さ
れ、次いで受信後に符号化される。変調器は、好ましく
は、マッハ−ツェンダー干渉計、あるいは方向性カプラ
である。
（ＮＲＺ）電圧データストリームをゼロ復帰（ＲＺ）光
データストリームに変換するための方法が開示されてい
る。この方法は、変調器に連続的な光信号を供給するス
テップを含み、変調器は第１の電圧駆動レベルにおいて
最小の光出力を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出
力を、および第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベル
において最大の光出力を有する。ＲＺ光信号に変換され
るＮＲＺデータストリームが次いで符号化され、好まし
くは差分符号化される。変調器は、符号化されたＮＲＺ
電圧データストリームが第１から第２にあるいは第２か
ら第１の電圧レベルに遷移するときに最大の光出力があ
るように、ＲＺ光データストリームを発生するため、符
号化されたＮＲＺ電圧データストリームで駆動される。
あるいは変調器はＮＲＺ電圧データストリームで駆動さ
れ、次いで受信後に符号化される。変調器は、好ましく
は、マッハ−ツェンダー干渉計、あるいは方向性カプラ
である。
【０００６】本発明の他の実施の形態では、非ゼロ復帰
（ＮＲＺ）電圧データストリームをゼロ復帰光データに
変換する装置が開示されている。この装置は、連続的な
光信号のソース、および光信号を受信するための入力と
出力を有する変調器から構成される。変調器は第１の電
圧駆動レベルにおいて最小の光出力を、第２の電圧レベ
ルにおいて最小の光出力を、および第１と第２の電圧レ
ベルの間の電圧レベルにおいて最大の光出力を有してい
る。ＮＲＺ電圧データストリームのソースはＮＲデータ
ストリームをエンコーダに供給する。エンコーダは、Ｎ
ＲＺデータストリームを受信するための入力と変調器に
符号化されたＮＲＺデータストリームを供給するための
出力を有している。符号化されたＮＲＺデータストリー
ムは、符号化されたＮＲＺ電圧データストリームが第１
から第２にあるいは第２から第１の電圧レベルに遷移す
るときに最大の光出力があるように、変調器を駆動し、
ＲＺ光データストリームを発生する。あるいはＮＲＺデ
ータストリームは直接変調器を駆動し、エンコーダは受
信後に信号を符号化する。変調器は、好ましくは、マッ
ハ−ツェンダー干渉計のような干渉計、あるいは方向性
カプラである。
（ＮＲＺ）電圧データストリームをゼロ復帰光データに
変換する装置が開示されている。この装置は、連続的な
光信号のソース、および光信号を受信するための入力と
出力を有する変調器から構成される。変調器は第１の電
圧駆動レベルにおいて最小の光出力を、第２の電圧レベ
ルにおいて最小の光出力を、および第１と第２の電圧レ
ベルの間の電圧レベルにおいて最大の光出力を有してい
る。ＮＲＺ電圧データストリームのソースはＮＲデータ
ストリームをエンコーダに供給する。エンコーダは、Ｎ
ＲＺデータストリームを受信するための入力と変調器に
符号化されたＮＲＺデータストリームを供給するための
出力を有している。符号化されたＮＲＺデータストリー
ムは、符号化されたＮＲＺ電圧データストリームが第１
から第２にあるいは第２から第１の電圧レベルに遷移す
るときに最大の光出力があるように、変調器を駆動し、
ＲＺ光データストリームを発生する。あるいはＮＲＺデ
ータストリームは直接変調器を駆動し、エンコーダは受
信後に信号を符号化する。変調器は、好ましくは、マッ
ハ−ツェンダー干渉計のような干渉計、あるいは方向性
カプラである。
【０００７】上記した特徴、および本発明の他の特徴
は、添付図面を参照して以下の詳細な説明により明らか
となる。
は、添付図面を参照して以下の詳細な説明により明らか
となる。
【発明の詳細な記述】図１は、本発明による、非ゼロ復
帰（ＮＲＺ）フォーマットの電圧信号をゼロ復帰（Ｒ
Ｚ）フォーマットの光信号に変換するための、光波送信
システムの一実施の形態のブロックダイヤグラムであ
る。このシステムは、レーザ１２、変調器１６、データ
ソース２２、エンコーダ２４および受信機２１を含んで
いる。レーザは変調器１６に光を提供する。データソー
ス２２は、ＲＺ光信号に変換されるべき、ＮＲＺフォー
マットで電圧データストリームを提供する。ＮＲＺ電圧
データストリームはエンコーダ２４に提供され、エンコ
ーダ２４はデータストリームを符号化し、また変調器１
６をＮＲＺデータストリームの符号化されたＮＲＺバー
ジョンで駆動する。エンコーダ２４は、好ましくは、以
下に説明する、差分エンコーダである。
帰（ＮＲＺ）フォーマットの電圧信号をゼロ復帰（Ｒ
Ｚ）フォーマットの光信号に変換するための、光波送信
システムの一実施の形態のブロックダイヤグラムであ
る。このシステムは、レーザ１２、変調器１６、データ
ソース２２、エンコーダ２４および受信機２１を含んで
いる。レーザは変調器１６に光を提供する。データソー
ス２２は、ＲＺ光信号に変換されるべき、ＮＲＺフォー
マットで電圧データストリームを提供する。ＮＲＺ電圧
データストリームはエンコーダ２４に提供され、エンコ
ーダ２４はデータストリームを符号化し、また変調器１
６をＮＲＺデータストリームの符号化されたＮＲＺバー
ジョンで駆動する。エンコーダ２４は、好ましくは、以
下に説明する、差分エンコーダである。
【０００８】２つの出力リード１７と１８は好ましくは
変調器に駆動するために供給される。インバータ１５
は、以下に説明するように、使用される変調器のタイプ
に依存して、好ましくはリードの一方、例えばリード１
８に沿って提供される。２つのリード１７と１８および
１つのリードの代わりにインバータを使用することで、
低い電圧動作が可能となり、また以下および米国特許第
5,303,079号('079特許)に説明されたようにゼロ・チャ
ープ変換制限された(zero chirp transform limited )
光信号を生成する。変調器１６の出力はＲＺフォーマッ
トの光信号であり、これは、受信機２１までスパンして
いる光ファイバ１９の長さに沿って送信される。
変調器に駆動するために供給される。インバータ１５
は、以下に説明するように、使用される変調器のタイプ
に依存して、好ましくはリードの一方、例えばリード１
８に沿って提供される。２つのリード１７と１８および
１つのリードの代わりにインバータを使用することで、
低い電圧動作が可能となり、また以下および米国特許第
5,303,079号('079特許)に説明されたようにゼロ・チャ
ープ変換制限された(zero chirp transform limited )
光信号を生成する。変調器１６の出力はＲＺフォーマッ
トの光信号であり、これは、受信機２１までスパンして
いる光ファイバ１９の長さに沿って送信される。
【０００９】本発明の第２の実施の形態では、図２に示
したように、エンコーダ２４は、受信したデータストリ
ームを符号化するために受信機２１の下流側に設けられ
ている。エンコーダ２４を受信機の一部としても良い。
この実施の形態では、ＮＲＺデータソース２２は、好ま
しくはリード１７と１８を介して、変調器１６を直接駆
動する。上記のように、インバータ１５は好ましくは例
えばリード１８上に設けられている。本システムの他の
点は図１と同様である。
したように、エンコーダ２４は、受信したデータストリ
ームを符号化するために受信機２１の下流側に設けられ
ている。エンコーダ２４を受信機の一部としても良い。
この実施の形態では、ＮＲＺデータソース２２は、好ま
しくはリード１７と１８を介して、変調器１６を直接駆
動する。上記のように、インバータ１５は好ましくは例
えばリード１８上に設けられている。本システムの他の
点は図１と同様である。
【００１０】図１と図２の実施の形態では、レーザ１２
は、予め定められた、光波送信システムのために調整可
能な送信波長で光を生成するために、連続波（ＣＷ）モ
ードで動作する。長い波長のシステムに対しては、レー
ザ１２は典型的には、例えば、公称1.55μｍで動作す
る、InGaAsP/InP半導体の単一モードのレーザである。
レーザ１２からの出力の光ビームは、典型的には、ファ
イバ・ピッグテール(fiber pigtail)と称される、光フ
ァイバ１３内に結合される。
は、予め定められた、光波送信システムのために調整可
能な送信波長で光を生成するために、連続波（ＣＷ）モ
ードで動作する。長い波長のシステムに対しては、レー
ザ１２は典型的には、例えば、公称1.55μｍで動作す
る、InGaAsP/InP半導体の単一モードのレーザである。
レーザ１２からの出力の光ビームは、典型的には、ファ
イバ・ピッグテール(fiber pigtail)と称される、光フ
ァイバ１３内に結合される。
【００１１】レーザと変調器１６の間には、送信システ
ムの残りのものからのレーザに向かう反射を減じるため
に、アイソレータ（図示せず）を設けても良い。アイソ
レータ又は光ファイバ１３と変調器１６の間にインライ
ン要素として位置させること、あるいはレーザ１２とフ
ァイバ１３の間に設けることができる。
ムの残りのものからのレーザに向かう反射を減じるため
に、アイソレータ（図示せず）を設けても良い。アイソ
レータ又は光ファイバ１３と変調器１６の間にインライ
ン要素として位置させること、あるいはレーザ１２とフ
ァイバ１３の間に設けることができる。
【００１２】送信媒体には光ファイバ１９の長さの１つ
または複数を含めることができる。エルビウムがドープ
された光増幅器２０が、光ファイバ１９の長さに沿って
伝播する変調された光を増幅するために設けられる。光
ファイバ１９は好ましくは、１．３μｍの付近での分散
最小を有する標準的なシリカベースのファイバ、あるい
は1.55μｍの付近でその分散最小を有する分散シフトさ
れたファイバである。送信媒体は送信機から光波受信機
２１への距離をスパンするための十分な長さのものであ
る。
または複数を含めることができる。エルビウムがドープ
された光増幅器２０が、光ファイバ１９の長さに沿って
伝播する変調された光を増幅するために設けられる。光
ファイバ１９は好ましくは、１．３μｍの付近での分散
最小を有する標準的なシリカベースのファイバ、あるい
は1.55μｍの付近でその分散最小を有する分散シフトさ
れたファイバである。送信媒体は送信機から光波受信機
２１への距離をスパンするための十分な長さのものであ
る。
【００１３】受信機２１は、光パルスを電気信号に変換
する光検出器からなる光波受信機である。図２の実施の
形態では、受信機２１はエンコーダ２４を含んでいる。
する光検出器からなる光波受信機である。図２の実施の
形態では、受信機２１はエンコーダ２４を含んでいる。
【００１４】適当なレーザ、データソース、エンコー
ダ、インバータ、変調器、光ファイバ、光増幅器、なら
びに光波受信機が市場で入手可能であり、またこの分野
の当業者には公知である。
ダ、インバータ、変調器、光ファイバ、光増幅器、なら
びに光波受信機が市場で入手可能であり、またこの分野
の当業者には公知である。
【００１５】変調器１６は、第１の電圧駆動レベルにお
いて最小の光出力を、第２の電圧レベルにおいて最小の
光出力を、および第１と第２の電圧レベルの間の電圧レ
ベルにおいてピークの光出力を有するタイプのものであ
る。変調器１６は、このため、電圧データストリームが
第１から第２の電圧レベルまたは第２から第１のレベル
に遷移するときに光出力を発生する。第１の電圧レベル
はデータストリームにおける低電圧ないし「０」に対応
し、また第２の電圧レベルはデータストリームにおける
高電圧ないし「１」に対応する。低電圧から高電圧（０
から１）あるいは高電圧から低電圧（１から０）の遷移
は、明確に規定された光パルスの発生の原因となる。例
えば、マッハ−ツェンダー干渉計（「ＭＺＩ」）のよう
な、干渉計、あるいは方向性カプラは、本発明において
使用される適当な変調器である。適当な遷移特性（第１
および第２の電圧における最小電圧出力、第１および第
２の駆動電圧の間の電圧において最大の出力を持つ）を
有する他のタイプの変調器も使用できる。
いて最小の光出力を、第２の電圧レベルにおいて最小の
光出力を、および第１と第２の電圧レベルの間の電圧レ
ベルにおいてピークの光出力を有するタイプのものであ
る。変調器１６は、このため、電圧データストリームが
第１から第２の電圧レベルまたは第２から第１のレベル
に遷移するときに光出力を発生する。第１の電圧レベル
はデータストリームにおける低電圧ないし「０」に対応
し、また第２の電圧レベルはデータストリームにおける
高電圧ないし「１」に対応する。低電圧から高電圧（０
から１）あるいは高電圧から低電圧（１から０）の遷移
は、明確に規定された光パルスの発生の原因となる。例
えば、マッハ−ツェンダー干渉計（「ＭＺＩ」）のよう
な、干渉計、あるいは方向性カプラは、本発明において
使用される適当な変調器である。適当な遷移特性（第１
および第２の電圧における最小電圧出力、第１および第
２の駆動電圧の間の電圧において最大の出力を持つ）を
有する他のタイプの変調器も使用できる。
【００１６】ＭＺＩ干渉計に対する、変調器１６の遷移
特性および変調器１６により発生された光パルスの間の
相関を図３に示した。図３のグラフＡは、電圧（Ｖ）対
時間（ｔ）のグラフ上のＮＲＺフォーマットにおける駆
動電圧を示したものである。グラフＢは、光電力（Ｐ
ｏ）対電圧（Ｖ）のグラフ上での変調器１６の遷移特性
関関数を示したものであり、グラフＢにおける遷移特性
の２つの隣接する光電力の最小値はグラフＡの高電圧レ
ベルと低電圧レベルに対応する。グラフＣは、光電力
（Ｐｏ）対時間（ｔ）のグラフ上にＲＺフォーマットで
の変調器１６の対応する光パルス出力を示したものであ
る。グラフＡにおける駆動電圧の低電圧から高電圧ある
いは高電圧から低電圧の遷移は、グラフＢに示された隣
接する最小の光電力レベルの間の光電力出力を、最大の
電力レベルを通って掃引し、光パルスを発生する。
特性および変調器１６により発生された光パルスの間の
相関を図３に示した。図３のグラフＡは、電圧（Ｖ）対
時間（ｔ）のグラフ上のＮＲＺフォーマットにおける駆
動電圧を示したものである。グラフＢは、光電力（Ｐ
ｏ）対電圧（Ｖ）のグラフ上での変調器１６の遷移特性
関関数を示したものであり、グラフＢにおける遷移特性
の２つの隣接する光電力の最小値はグラフＡの高電圧レ
ベルと低電圧レベルに対応する。グラフＣは、光電力
（Ｐｏ）対時間（ｔ）のグラフ上にＲＺフォーマットで
の変調器１６の対応する光パルス出力を示したものであ
る。グラフＡにおける駆動電圧の低電圧から高電圧ある
いは高電圧から低電圧の遷移は、グラフＢに示された隣
接する最小の光電力レベルの間の光電力出力を、最大の
電力レベルを通って掃引し、光パルスを発生する。
【００１７】現在好ましいＭＺＩ変調器１００は図４お
よび'079特許に示されている。このＭＺＩ１００は、リ
チウム１６１上の、チタン拡散の導波管１６２、１６
３、１６４、並びに１７０から構成される。グランド面
１６５、１６６、および１６７は、駆動電極１６８と１
６９の間の電気絶縁を維持し、また駆動電極がそれぞれ
の導波管を独立して駆動することを確保するために配置
されている。この結果、導波管１６３と１６４はそれぞ
れ駆動電極１６８と１６９を介して個々にアドレス可能
である。駆動電極は、進行波あるいは集中エレメント(l
umped-element)タイプのものである。駆動電極１６８は
リード１７に接続され、また導波管１６３の一部上に配
置されている。同様に、駆動電極１６９はリード１８に
接続され、また導波管１６４の一部上に配置されてい
る。
よび'079特許に示されている。このＭＺＩ１００は、リ
チウム１６１上の、チタン拡散の導波管１６２、１６
３、１６４、並びに１７０から構成される。グランド面
１６５、１６６、および１６７は、駆動電極１６８と１
６９の間の電気絶縁を維持し、また駆動電極がそれぞれ
の導波管を独立して駆動することを確保するために配置
されている。この結果、導波管１６３と１６４はそれぞ
れ駆動電極１６８と１６９を介して個々にアドレス可能
である。駆動電極は、進行波あるいは集中エレメント(l
umped-element)タイプのものである。駆動電極１６８は
リード１７に接続され、また導波管１６３の一部上に配
置されている。同様に、駆動電極１６９はリード１８に
接続され、また導波管１６４の一部上に配置されてい
る。
【００１８】入力Ｙ分岐部は導波管１６２内の光信号を
導波管１６３と１６４の双方に結合し、一方、出力Ｙ分
岐部は共面のストリップの導波管１６２と１６３からの
光信号を単一の導波管１７０内に結合する。Ｙ分岐スプ
リッタに代えて、ビームスプリッタや方向性カプラのよ
うな他の装置を使用することができる。両方の導波管１
６３、１６４におけるパス長さは好ましくは同じであ
る。ＭＺ１１００のデザインと作製に関するその他の詳
細は'079特許に記載されている。
導波管１６３と１６４の双方に結合し、一方、出力Ｙ分
岐部は共面のストリップの導波管１６２と１６３からの
光信号を単一の導波管１７０内に結合する。Ｙ分岐スプ
リッタに代えて、ビームスプリッタや方向性カプラのよ
うな他の装置を使用することができる。両方の導波管１
６３、１６４におけるパス長さは好ましくは同じであ
る。ＭＺ１１００のデザインと作製に関するその他の詳
細は'079特許に記載されている。
【００１９】本発明による動作の間、導波管１６２に沿
ってＭＺＩ１００に入るレーザビームは、導波管１６
３、１６４内で分岐され、導波管１７０内で再結合され
る。２つの経路長さは同じであるので、駆動電極１６８
と１６９に何の電位も印加されていない場合には、２つ
の分岐された光ビームは再結合の際に同位相となる。出
力ビームには建設的な干渉と密度のピークがある。建設
的な干渉とこの結果である最大の出力は典型的には光デ
ータストリーム内の「１」に対応する。
ってＭＺＩ１００に入るレーザビームは、導波管１６
３、１６４内で分岐され、導波管１７０内で再結合され
る。２つの経路長さは同じであるので、駆動電極１６８
と１６９に何の電位も印加されていない場合には、２つ
の分岐された光ビームは再結合の際に同位相となる。出
力ビームには建設的な干渉と密度のピークがある。建設
的な干渉とこの結果である最大の出力は典型的には光デ
ータストリーム内の「１」に対応する。
【００２０】駆動電極１６８、１６９の両方に電位が加
わった場合、影響を受けた導波管１６３、１６４の部分
の屈折率が変化し、１つまたは両方のビームの速度の変
化による位相シフトが起きる。両ビームの間の１８０°
の位相シフトは出猟ｋビームにおける破壊的な干渉を生
じ、最小または出力なしを生じる。破壊的な干渉および
出力なしは光データストリームにおける「０」に対応す
る。
わった場合、影響を受けた導波管１６３、１６４の部分
の屈折率が変化し、１つまたは両方のビームの速度の変
化による位相シフトが起きる。両ビームの間の１８０°
の位相シフトは出猟ｋビームにおける破壊的な干渉を生
じ、最小または出力なしを生じる。破壊的な干渉および
出力なしは光データストリームにおける「０」に対応す
る。
【００２６】好ましくは、両方の導波管１６３、１６４
は、１８０°の位相シフトを生じるために分離して制御
される。１つの分岐したビームの位相は、このため、好
ましくは９０°増大し、また他の位相は好ましくは９０
°減少される。インバータ１５は好ましくは、エンコー
ダ２４の出力リード１７、１８が各導波管１６３、１６
４を等しく反対の次数(degree)で駆動するように設けら
れる。あるいは、１つのビームを１８０°でシフトする
こともできるが、これは出力における周波数チャープの
原因となる位相変調を生じる。
は、１８０°の位相シフトを生じるために分離して制御
される。１つの分岐したビームの位相は、このため、好
ましくは９０°増大し、また他の位相は好ましくは９０
°減少される。インバータ１５は好ましくは、エンコー
ダ２４の出力リード１７、１８が各導波管１６３、１６
４を等しく反対の次数(degree)で駆動するように設けら
れる。あるいは、１つのビームを１８０°でシフトする
こともできるが、これは出力における周波数チャープの
原因となる位相変調を生じる。
【００２７】本発明により非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧を
ＲＺ光パルスに変換するために、ＭＺＩ１６は好ましく
は、「０」または低電位レベルおよび「１」または高電
位レベルが光信号の間の破壊的な干渉を生じ、「０」出
力を生じるように、バイアスされる。高電位と低電位と
の間の適切に選択された電圧レベルは、建設的な干渉と
「１」の出力を生じる。建設的な干渉を生じる電圧レベ
ルは、好ましくは、高電位レベルと低電位レベルの間の
約半分のレベルである。図３のグラフＡとＢに示したよ
うに、低電位と高電位はＭＺＩ１００の特性の最小光電
力に対応する。低（０）から高（１）あるいは高（１）
から低（０）にシフトすることで、変調器の状態が最小
から、光電力のピークを通って、隣接する最小に移動
し、グラフＣに示したように、光−データストリームに
おける１に対応する光パルスを発生する。
ＲＺ光パルスに変換するために、ＭＺＩ１６は好ましく
は、「０」または低電位レベルおよび「１」または高電
位レベルが光信号の間の破壊的な干渉を生じ、「０」出
力を生じるように、バイアスされる。高電位と低電位と
の間の適切に選択された電圧レベルは、建設的な干渉と
「１」の出力を生じる。建設的な干渉を生じる電圧レベ
ルは、好ましくは、高電位レベルと低電位レベルの間の
約半分のレベルである。図３のグラフＡとＢに示したよ
うに、低電位と高電位はＭＺＩ１００の特性の最小光電
力に対応する。低（０）から高（１）あるいは高（１）
から低（０）にシフトすることで、変調器の状態が最小
から、光電力のピークを通って、隣接する最小に移動
し、グラフＣに示したように、光−データストリームに
おける１に対応する光パルスを発生する。
【００２８】変調器１６は、図５に示したように、方向
性カプラ２００としても良い。公知のように、方向性カ
プラは、横に並べられた、電気−光材料(electrooptic
material)の、２つの導波管２０２、２０４から構成さ
れる。導波管は好ましくは、約４−８ミクロンである、
距離「ｄ」だけ離間されている。駆動電極２０６、２０
８はそれぞれリード１７と１８に接続される。リード１
７と１８に印加された電圧は各導波管の屈折率を変化さ
せる。導波管が同じ屈折率を有する場合、１つの導波管
からの実質的に全ての光が第２の導波管内に結合され
る。導波管の屈折率が異なる場合には、光のいくつかま
たは全てが第２の導波管に結合される。図１と図２の実
施の形態を使用した場合、導波管２０４の入力はレーザ
１２に接続される一方、導波管２０２の出力は光ファイ
バ１９に結合される。必要な場合には、図１に示したよ
うに、各導波管２０６と２０８を等しく反対の次数で駆
動するために、リード１７と１８に沿って、インバータ
が設けられる。
性カプラ２００としても良い。公知のように、方向性カ
プラは、横に並べられた、電気−光材料(electrooptic
material)の、２つの導波管２０２、２０４から構成さ
れる。導波管は好ましくは、約４−８ミクロンである、
距離「ｄ」だけ離間されている。駆動電極２０６、２０
８はそれぞれリード１７と１８に接続される。リード１
７と１８に印加された電圧は各導波管の屈折率を変化さ
せる。導波管が同じ屈折率を有する場合、１つの導波管
からの実質的に全ての光が第２の導波管内に結合され
る。導波管の屈折率が異なる場合には、光のいくつかま
たは全てが第２の導波管に結合される。図１と図２の実
施の形態を使用した場合、導波管２０４の入力はレーザ
１２に接続される一方、導波管２０２の出力は光ファイ
バ１９に結合される。必要な場合には、図１に示したよ
うに、各導波管２０６と２０８を等しく反対の次数で駆
動するために、リード１７と１８に沿って、インバータ
が設けられる。
【００２９】方向性カプラに対する典型的な遷移特性は
図６に示し、また(sin√(a+bv2 )/√(a+bv2 ))2 であ
り、ａとｂは公知の定数である。上記したＭＺＩ１００
におけるように、Ｖ1 とＶ2 のような２つの電圧は、電
圧（Ｖ）対光電力出力（Ｐｏ）の遷移特性における隣接
する最小値、および最小の光出力に対応して選択され
る。図６は、Ｖ1 からＶ2 への遷移（あるいはこれの
逆）が光電力出力におけるピークを通過し、光パルスを
発生することを示している。上記のように、リード１
７、１８に印加された電圧は、低電圧レベルおよび高電
圧レベルが電気光的な導波管２０２、２０４を駆動した
ときには、低から高または高から低電圧パルスへの遷移
の間での導波管２０２から導波管２０４への光の通過が
防止されるように、調整される。方向性カプラ２００は
リチウムニオブ酸塩あるいは他の電気光半導体材料で作
られる。
図６に示し、また(sin√(a+bv2 )/√(a+bv2 ))2 であ
り、ａとｂは公知の定数である。上記したＭＺＩ１００
におけるように、Ｖ1 とＶ2 のような２つの電圧は、電
圧（Ｖ）対光電力出力（Ｐｏ）の遷移特性における隣接
する最小値、および最小の光出力に対応して選択され
る。図６は、Ｖ1 からＶ2 への遷移（あるいはこれの
逆）が光電力出力におけるピークを通過し、光パルスを
発生することを示している。上記のように、リード１
７、１８に印加された電圧は、低電圧レベルおよび高電
圧レベルが電気光的な導波管２０２、２０４を駆動した
ときには、低から高または高から低電圧パルスへの遷移
の間での導波管２０２から導波管２０４への光の通過が
防止されるように、調整される。方向性カプラ２００は
リチウムニオブ酸塩あるいは他の電気光半導体材料で作
られる。
【００３０】上記したように、図１と図２のエンコーダ
は好ましくは差分エンコーダである。差分符号化では、
エンコーダ出力のｎ番目のビットが、モジュロ２、デー
タストリームのｎ番目のビットへのエンコーダ出力のｎ
−１番目を加えることにより派生される。モジュロ２の
加算器は、公知のように、排他的ＯＲゲートにより提供
される、図７は、排他的ＯＲゲート２４ａと１ビット遅
延２４ｂを使用した、差分エンコーダ２４の一例のブロ
ックダイヤグラムである。差分符号化は、Ｌ．Ｗ．Ｃｏ
ｕｃｈ ＩＩによる、ニューヨークのマックミラン出版
(McMillian Publishing Co.)による「ディジタル及びア
ナログ通信システム(Digital and Analog Communicatio
n System)」の第１３８〜１４０頁に記載されており、
これを参考として組み入れる。
は好ましくは差分エンコーダである。差分符号化では、
エンコーダ出力のｎ番目のビットが、モジュロ２、デー
タストリームのｎ番目のビットへのエンコーダ出力のｎ
−１番目を加えることにより派生される。モジュロ２の
加算器は、公知のように、排他的ＯＲゲートにより提供
される、図７は、排他的ＯＲゲート２４ａと１ビット遅
延２４ｂを使用した、差分エンコーダ２４の一例のブロ
ックダイヤグラムである。差分符号化は、Ｌ．Ｗ．Ｃｏ
ｕｃｈ ＩＩによる、ニューヨークのマックミラン出版
(McMillian Publishing Co.)による「ディジタル及びア
ナログ通信システム(Digital and Analog Communicatio
n System)」の第１３８〜１４０頁に記載されており、
これを参考として組み入れる。
【００３１】図７のエンコーダ２４を備えた、図１の実
施の形態では、変調器１６は、ＮＲＺデータストリーム
の差分的に符号化されたバージョンであるＮＲＺ電圧に
より駆動される。変調器１６はデコーダとして機能し、
元のＮＲＺデータストリームに対応するデータストリー
ムの光のＲＺバージョンを生成する。光データストリー
ムは光ファイバ１９の長さに沿って受信機２１に送信さ
れ、受信機２１は光信号を電気信号に変換する。図２の
実施の形態では、変調器１６はＮＲＺ電圧データストリ
ームにより駆動される。ＲＺフォーマットでの変調器に
よる光信号出力は光ファイバー１９の長さに沿って、受
信機２１に送信される。受信機２１は変調器により出力
されたる光信号を電気信号に変換し、これは次いで差分
的に符号化されて元のＲＺデータストリームを取り出
す。
施の形態では、変調器１６は、ＮＲＺデータストリーム
の差分的に符号化されたバージョンであるＮＲＺ電圧に
より駆動される。変調器１６はデコーダとして機能し、
元のＮＲＺデータストリームに対応するデータストリー
ムの光のＲＺバージョンを生成する。光データストリー
ムは光ファイバ１９の長さに沿って受信機２１に送信さ
れ、受信機２１は光信号を電気信号に変換する。図２の
実施の形態では、変調器１６はＮＲＺ電圧データストリ
ームにより駆動される。ＲＺフォーマットでの変調器に
よる光信号出力は光ファイバー１９の長さに沿って、受
信機２１に送信される。受信機２１は変調器により出力
されたる光信号を電気信号に変換し、これは次いで差分
的に符号化されて元のＲＺデータストリームを取り出
す。
【００３２】典型的には、受信機２１は光信号をＮＲＺ
電圧データストリームに変換する。図８と図９は、図７
に示したエンコーダを備えた、図１と図２の実施の形態
によるデータストリームの符号化および変調を示したも
のである。図８のラインＡは、データソース２２により
発生された例示的なＮＲＺ電圧データストリームであ
る。ラインＢは、デジタルフォーマットでの、ラインＡ
のデータストリームである。図１の実施の形態では、ラ
インＡのデータストリームはエンコーダ２４により供給
され、エンコーダ２４はデータストリームを差分的に符
号化する。ラインＣは、デジタルフォーマットでの、ラ
インＢのデジタルのデータストリームの差分的に符号化
されたバージョンである。ラインＤは、ラインＣに対応
するＮＲＺ電圧データストリームである。ラインＥは、
変調器１６の出力のＲＺフォーマットでの得られた光パ
ルスを示したものであり、変調器１６は上記のように動
作する。ラインＦは、ラインＥのＲＺ光データストリー
ムのデジタル表示であり、これは、ラインＢにおける初
期のＮＲＺデータストリームのデジタル的な表示であ
る。
電圧データストリームに変換する。図８と図９は、図７
に示したエンコーダを備えた、図１と図２の実施の形態
によるデータストリームの符号化および変調を示したも
のである。図８のラインＡは、データソース２２により
発生された例示的なＮＲＺ電圧データストリームであ
る。ラインＢは、デジタルフォーマットでの、ラインＡ
のデータストリームである。図１の実施の形態では、ラ
インＡのデータストリームはエンコーダ２４により供給
され、エンコーダ２４はデータストリームを差分的に符
号化する。ラインＣは、デジタルフォーマットでの、ラ
インＢのデジタルのデータストリームの差分的に符号化
されたバージョンである。ラインＤは、ラインＣに対応
するＮＲＺ電圧データストリームである。ラインＥは、
変調器１６の出力のＲＺフォーマットでの得られた光パ
ルスを示したものであり、変調器１６は上記のように動
作する。ラインＦは、ラインＥのＲＺ光データストリー
ムのデジタル表示であり、これは、ラインＢにおける初
期のＮＲＺデータストリームのデジタル的な表示であ
る。
【００３３】図２の実施の形態では、データソース２２
の出力は変調器１６を直接駆動し、また光データストリ
ームは受信後に差分的に符号化される。図９では、図８
のラインＡの同じＮＲＺ電圧データストリームがデータ
ソース２２により提供される。そのデジタル表示をライ
ンＢに示した。ラインＡのＮＲＺ電圧データストリーム
は変調器１６を駆動し、ラインＣに示した、ＲＺフォー
マットでの光パルスを発生する。ラインＤはラインＣの
光データストリームのデジタル的な表示である。ライン
Ｃの光データストリームは受信機２１により電気信号に
変換される。ラインＥは受信機２１のＮＲＺ電圧出力で
あり、差分的なエンコーダ２４に供給される。ラインＦ
は、ラインＤのデータストリームの差分的に符号化した
バージョンであり、ラインＢのデータストリームと同じ
である。
の出力は変調器１６を直接駆動し、また光データストリ
ームは受信後に差分的に符号化される。図９では、図８
のラインＡの同じＮＲＺ電圧データストリームがデータ
ソース２２により提供される。そのデジタル表示をライ
ンＢに示した。ラインＡのＮＲＺ電圧データストリーム
は変調器１６を駆動し、ラインＣに示した、ＲＺフォー
マットでの光パルスを発生する。ラインＤはラインＣの
光データストリームのデジタル的な表示である。ライン
Ｃの光データストリームは受信機２１により電気信号に
変換される。ラインＥは受信機２１のＮＲＺ電圧出力で
あり、差分的なエンコーダ２４に供給される。ラインＦ
は、ラインＤのデータストリームの差分的に符号化した
バージョンであり、ラインＢのデータストリームと同じ
である。
【００３４】典型的には、光パルス幅、半値全幅（ＦＷ
ＨＭ）は、低電圧から高電圧への遷移の時間の半分より
少ない。ＮＲＺ駆動信号のために、ＮＲＺ遷移が非常に
速くまた変調器の帯域幅が比較的大きい場合には、光パ
ルスは非常に狭く、例えば、ビット帰還の１／１０より
小さい。光パルスは、遷移を遅くするためにＮＲＺ駆動
信号をフィルタする、ローパスフィルタにより広くする
ことができる。
ＨＭ）は、低電圧から高電圧への遷移の時間の半分より
少ない。ＮＲＺ駆動信号のために、ＮＲＺ遷移が非常に
速くまた変調器の帯域幅が比較的大きい場合には、光パ
ルスは非常に狭く、例えば、ビット帰還の１／１０より
小さい。光パルスは、遷移を遅くするためにＮＲＺ駆動
信号をフィルタする、ローパスフィルタにより広くする
ことができる。
【００３５】本発明の上記した実施の形態は単に例示的
である。請求の範囲に規定された本発明の技術思想と範
囲内において、本発明の原理を具現化する他の構成を当
業者は案出できるものである。
である。請求の範囲に規定された本発明の技術思想と範
囲内において、本発明の原理を具現化する他の構成を当
業者は案出できるものである。
【図１】本発明の一実施の形態による光波送信システム
の説明図である。
の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による光波送信シス
テムの説明図である。
テムの説明図である。
【図３】グラフＡはＮＲＴフォーマットにおける典型的
な駆動電圧を、グラフＢは変調器の遷移特性を、またグ
ラフＣはグラフＡの電圧により駆動されたときのグラフ
Ｂの変調器によるＲＺフォーマットにおける光パルス出
力を、それぞれ示したグラフである。
な駆動電圧を、グラフＢは変調器の遷移特性を、またグ
ラフＣはグラフＡの電圧により駆動されたときのグラフ
Ｂの変調器によるＲＺフォーマットにおける光パルス出
力を、それぞれ示したグラフである。
【図４】本発明で使用される好ましいマッハ−ツェンダ
ー干渉計の斜視図である。
ー干渉計の斜視図である。
【図５】本発明で使用される方向性カプラの簡略化され
た構成の説明図である。
た構成の説明図である。
【図６】例えば、図５のような方向性カプラに対する電
圧（Ｖ）対電力出力のグラフである。
圧（Ｖ）対電力出力のグラフである。
【図７】図１と図２の実施の形態に使用される差分エン
コーダの図式的なダイヤグラムである。
コーダの図式的なダイヤグラムである。
【図８】図１の実施の形態に対する、例示的な電圧デー
タストリーム、符号化された駆動電圧、光データストリ
ーム、並びにそれらの対応するデジタル表示の説明図で
ある。
タストリーム、符号化された駆動電圧、光データストリ
ーム、並びにそれらの対応するデジタル表示の説明図で
ある。
【図９】図２の実施の形態に対する、例示的な電圧デー
タストリーム、符号化された駆動電圧、光データストリ
ーム、並びにそれらの対応するデジタル表示の説明図で
ある。
タストリーム、符号化された駆動電圧、光データストリ
ーム、並びにそれらの対応するデジタル表示の説明図で
ある。
１２ レーザ １６ 変調器 ２１ 受信機 ２２ データソース ２４ エンコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン エッチ．グナウック アメリカ合衆国 07748 ニュージャーシ ィ，ミドルタウン，ヘロン ロード 53 (72)発明者 グレゴリー レイボン アメリカ合衆国 07737 ニュージャーシ ィ，レオナード，モンマウス アヴェニュ ー 323 (72)発明者 ジョン ジェー．ヴェセルカ アメリカ合衆国 07751 ニュージャーシ ィ，モーガンヴィル，ウェムブレイ プレ イス 304
Claims (42)
- 【請求項１】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データストリ
ームをゼロ復帰光データに変換する方法において、 変調器に連続的な光信号を供給し、モジューレタは第１
の電圧駆動レベルにおいて最小の光出力を、第２の電圧
レベルにおいて最小の光出力を、および第１と第２の電
圧レベルの間の電圧レベルにおいて最大の光出力を有
し、 ＮＲＺ電圧データストリームを符号化し、並びに符号化
されたＮＲＺ電圧データストリームが第１から第２にあ
るいは第２から第１の電圧レベルに遷移するときに最大
の光出力があるように、ＲＺ光データストリームを発生
するため、符号化されたＮＲＺ電圧データストリームで
変調器を駆動する段階からなる方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、符号化
するステップが差分符号化からなる方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、変調器
が第１および第２の導波管からなり、また駆動するステ
ップが、符号化された電圧データストリームにより少な
くとも１つの導波管を駆動することからなる方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、駆動す
るステップがさらに、同じおよび反対の方法で両方の導
波管を駆動することからなる方法。 - 【請求項５】 請求項３に記載の方法において、駆動す
るステップがさらに、符号化された電圧データを第１お
よび第２のストリームに分割し、分割された電圧データ
ストリームの１つを変換し、また１つの導波管を第１の
電圧データストリームで駆動し、他の導波管を第２の電
圧データストリームで駆動することからなる方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の方法において、さら
に、光出力を送信し、また光出力を電気信号に変換する
ことからなる方法。 - 【請求項７】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データストリ
ームをゼロ復帰光データに変換する方法において、 変調器に連続的な光信号を供給し、モジューレタは第１
の電圧駆動レベルにおいて最小の光出力を、第２の電圧
レベルにおいて最小の光出力を、および第１と第２の電
圧レベルの間の電圧レベルにおいて最大の光出力を有
し、 電圧データストリームが第１から第２にあるいは第２か
ら第１の電圧レベルに遷移するときに最大の光出力があ
るように、光出力を発生するため、ＮＲＺ電圧データス
トリームで変調器を駆動し、 変調器の光出力を電気信号に変換し、ならびに電気信号
を符号化する段階からなる方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の方法において、符号化
するステップが、電気信号を差分的に符号化することか
らなる方法。 - 【請求項９】 請求項１に記載の方法において、変調器
が第１および第２の導波管を有し、また駆動するステッ
プが、ＮＲＺ電圧データストリームにより少なくとも１
つの導波管を駆動することからなる方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の方法において、駆動
するステップがさらに、同じおよび反対の方法で両方の
導波管を駆動することからなる方法。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の方法において、駆動
するステップがさらに、ＮＲＺ電圧データを第１および
第２のストリームに分割し、分割された電圧データスト
リームの１つを変換し、また１つの導波管を第１の電圧
データストリームで駆動し、他の導波管を第２の電圧デ
ータストリームで駆動することからなる方法。 - 【請求項１２】 請求項７に記載の方法において、さら
に、光出力を受信機に送信し、受信機は光出力を電気信
号に変換することからなる方法。 - 【請求項１３】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する方法において、 マッハ−ツェンダー干渉計に連続的な光信号を供給し、 ＮＲＺデータストリームを符号化し、ならびにＲＺ光出
力を発生するため、符号化されたＮＲＺ電圧データスト
リームで変調器を駆動する段階からなる方法。 - 【請求項１４】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する方法において、 マッハ−ツェンダー干渉計に連続的な光信号を供給し、 ＲＺ光出力を発生するため、ＮＲＺ電圧データストリー
ムでマッハ−ツェンダー干渉計を駆動し、 光出力を電気信号に変換し、ならびに電気信号を符号化
する段階からなる方法。 - 【請求項１５】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する方法において、 方向性カプラに連続的な光信号を供給し、 ＮＲＺデータストリームを符号化し、ならびにＲＺ光出
力を発生するため、方向性カプラを符号化されたＮＲＺ
電圧データストリームで駆動する段階からなる方法。 - 【請求項１６】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する方法において、 方向性カプラに連続的な光信号を供給し、 ＮＲＺデータストリームを符号化し、ならびにＲＺ光出
力を発生するため、方向性カプラをＮＲＺ電圧データス
トリームで駆動し、ならびに光出力を電気信号に変換す
る段階からなる方法。 - 【請求項１７】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する方法において、 変調器に連続的な光信号を供給し、モジューレタは第１
の電圧駆動レベルにおいて最小の光出力を、第２の電圧
レベルにおいて最小の光出力を、および第１と第２の電
圧レベルの間の電圧レベルにおいて最大の光出力を有
し、並びに電圧データストリームが第１から第２にある
いは第２から第１の電圧レベルに遷移するときに最大の
出力があるように、ＲＺ光データストリームを発生する
ため、変調器を電圧データストリームで駆動する段階か
らなる方法。 - 【請求項１８】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 連続的な光信号のソース、 光信号を受信するための入力と出力を有する変調器であ
り、変調器は第１の電圧駆動レベルにおいて最小の光出
力を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出力を、およ
び第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベルにおいて最
大の光出力を有し、 ＮＲＺデータストリームを受信するための入力および符
号化されたＮＲＺ電圧データストリームを変調器に供給
するための出力を有するエンコーダであり、ＮＲＺ電圧
データストリームが第１から第２にあるいは第２から第
１の電圧レベルに遷移するときに最大の出力があるよう
にＮＲＺ電圧ストリームは変調器を駆動し、ＲＺ光出力
を発生する段階からなる装置。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の装置において、エ
ンコーダ差分エンコーダである装置。 - 【請求項２０】 請求項１８に記載の装置において、変
調器が第１および第２の導波管からなり、また符号化さ
れたＮＲＺ電圧データストリームが少なくとも１つの導
波管を駆動する装置。 - 【請求項２１】 請求項２０に記載の装置において、符
号化されたＮＲＺ電圧データストリームが第１および第
２のストリームに分割され、第１のデータ電圧ストリー
ムが第１の導波管を駆動し、また第２のデータ電圧スト
リームが第２の導波管を駆動する装置。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載の装置において、さ
らに、第１または第２のＮＲＺ電圧データストリームの
いずれかを変換するインバータからなる装置。 - 【請求項２３】 請求項１８に記載の装置において、変
調器が干渉計である装置。 - 【請求項２４】 請求項１８に記載の装置において、変
調器がマッハ−ツェンダー干渉計である装置。 - 【請求項２５】 請求項１８に記載の装置において、モ
ジューレタが方向性カプラである装置。 - 【請求項２６】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 連続的な光信号のソース、 光信号を受信するための入力と出力を有する変調器であ
り、変調器は第１の電圧駆動レベルにおいて最小の光出
力を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出力を、およ
び第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベルにおいて最
大の光出力を有し、 変調器に作動的に接続されたＮＲＺ電圧データストリー
ムのソースであり、電圧データストリームが第１から第
２にあるいは第２から第１の電圧レベルに遷移するとき
に最大の光出力があるようにＮＲＺ電圧データストリー
ムは変調器を駆動し、 入力と出力を有する受信機であり、変調器の出力が受信
機の入力に接続されており、ならびに受信機の出力に接
続されたエンコーダであり、エンコーダは受信機の出力
を符号化することを特徴とする装置。 - 【請求項２７】 請求項２６に記載の装置において、エ
ンコーダ差分エンコーダである装置。 - 【請求項２８】 請求項２６に記載の装置において、変
調器が第１および第２の導波管からなり、またＮＲＺ電
圧データストリームが少なくとも１つの導波管を駆動す
る装置。 - 【請求項２９】 請求項２８に記載の装置において、Ｎ
ＲＺデータストリームが第１および第２のＮＲＺデータ
ストリームに分割され、第１のデータストリームが第１
の導波管を駆動し、また第２のデータストリームが第２
の導波管を駆動する装置。 - 【請求項３０】 請求項２９に記載の装置において、さ
らに、第１または第２のデータストリームのいずれかを
変換するインバータからなる装置。 - 【請求項３１】 請求項２６に記載の装置において、変
調器が干渉計である装置。 - 【請求項３２】 請求項２６に記載の装置において、変
調器がマッハ−ツェンダー干渉計である装置。 - 【請求項３３】 請求項２６に記載の装置において、モ
ジューレタが方向性カプラである装置。 - 【請求項３４】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 干渉計、 連続的な光を干渉計に供給する光信号ソース、 ＮＲＺデータストリームのソース、 干渉計の出力がＮＲＺ電圧データストリームに対応する
ＲＺ光データストリームであるように干渉計を駆動する
ために、ＮＲＺデータストリームを受信するための入力
および符号化されたＮＲＺ電圧データストリームを供給
するための出力を有するエンコーダからなる装置。 - 【請求項３５】 請求項３４に記載の装置において、干
渉計がマッハ−ツェンダー干渉計である装置。 - 【請求項３６】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 干渉計、 連続的な光を干渉計に供給する光信号ソース、 干渉計の出力がＲＺ光データストリームであるように干
渉計を駆動するためのＮＲＺデータストリームのソー
ス、 干渉計の出力に接続された受信機であり、受信機はＲＺ
光データストリームを電圧データストリームに変換し、
ならびに受信機の出力に接続された入力を有するエンコ
ーダであり、エンコーダは元のＮＲＺデータストリーム
を取り出すことを特徴とする装置。 - 【請求項３７】 請求項３６に記載の装置において、干
渉計がマッハ−ツェンダー干渉計である装置。 - 【請求項３８】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 連続的な光信号のソース、 光信号を受信するための入力と出力を有する方向性カプ
ラ、 ＮＲＺ電圧データストリームのソース、 カプラの出力がＮＲＺ電圧データストリームに対応する
ＲＺ光データストリームであるように方向性カプラを駆
動するために、ＮＲＺデータストリームを受信するため
の入力および符号化されたＮＲＺ電圧データストリーム
を供給するための出力を有するエンコーダからなる装
置。 - 【請求項３９】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 連続的な光信号のソース、 光信号を受信するための入力と出力を有する方向性カプ
ラ、 方向性カプラの出力がＲＺ光データストリームであるよ
うに方向性カプラを駆動するためのＮＲＺ電圧データス
トリームのソース、 カプラの出力に接続された受信機であり、受信機はＲＺ
光データストリームを電圧データストリームに変換し、
ならびに受信機の出力に接続されたエンコーダであり、
エンコーダは元のＮＲＺ電圧データストリームを取り出
すことを特徴とする装置。 - 【請求項４０】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 連続的な光信号のソース、 光信号を受信するための入力と出力を有する変調器であ
り、変調器は第１の電圧駆動レベルにおいて最小の光出
力を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出力を、およ
び第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベルにおいて最
大の光出力を有し、 変調器に作動的に接続されたＮＲＺ電圧データストリー
ムのソースであり、電圧データストリームが第１から第
２にあるいは第２から第１の電圧レベルに遷移するとき
に最大の光出力があるようにＮＲＺ電圧データストリー
ムは変調器を駆動し、ＲＺ光データストリームを発生す
ることを特徴とする装置。 - 【請求項４１】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 変調器に連続的な光信号を供給するための手段であり、
変調器は第１の電圧駆動レベルにおいて最小の光出力
を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出力を、および
第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベルにおいて最大
の光出力を有し、 ＮＲＺ電圧データストリームを符号化するための手段、
ならびに電圧データストリームが第１から第２にあるい
は第２から第１の電圧レベルに遷移したときに最大の光
出力があるように、ＲＺ光データストリームを発生する
ために、符号化された電圧ストリームで変調器を駆動す
るための手段からなる装置。 - 【請求項４２】 非ゼロ復帰（ＮＲＺ）電圧データスト
リームをゼロ復帰光データに変換する装置において、 変調器に連続的な光信号を供給するための手段であり、
変調器は第１の電圧駆動レベルにおいて最小の光出力
を、第２の電圧レベルにおいて最小の光出力を、および
第１と第２の電圧レベルの間の電圧レベルにおいて最大
の光出力を有し、 電圧データストリームが第１から第２にあるいは第２か
ら第１の電圧レベルに遷移したときに最大の光出力があ
るように、光出力を発生するために、ＮＲＺ電圧データ
ストリームで変調器を駆動するための手段、 変調器の光出力を電気信号に変換するための手段、なら
びに電気信号を変換するための手段からなる装置。
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| US6882802B2 (en) | 2000-09-14 | 2005-04-19 | Nec Corporation | Modulator and method of modulating optical carrier with clock signal before or after the carrier is modulated with data pulse |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0718990A2 (en) | 1996-06-26 |
| US5625722A (en) | 1997-04-29 |
| CA2161821A1 (en) | 1996-06-22 |
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