JPS6352530A - コヒ−レント光通信用の受信器 - Google Patents
コヒ−レント光通信用の受信器Info
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- JPS6352530A JPS6352530A JP61196891A JP19689186A JPS6352530A JP S6352530 A JPS6352530 A JP S6352530A JP 61196891 A JP61196891 A JP 61196891A JP 19689186 A JP19689186 A JP 19689186A JP S6352530 A JPS6352530 A JP S6352530A
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Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明のコヒーレント光通信用の受信器は、信号光を２
つに分離し、一方の光を信号の１ピント分だけ光路を遅
延させて、他方の光と重ね合わせることにより、ＤＰＳ
Ｋデコーダを構成し、これによって１局部発振用光源を
不要とすると共に。
つに分離し、一方の光を信号の１ピント分だけ光路を遅
延させて、他方の光と重ね合わせることにより、ＤＰＳ
Ｋデコーダを構成し、これによって１局部発振用光源を
不要とすると共に。
光源の位相ゆらぎ（線幅）に対する要求を軽減している
。
。
本発明は、コヒーレント光通信の分野に係り。
特に位相シフトキーイング（Ｐ Ｓ Ｋ）ホモダイン方
式に関連するコヒーレント光通信用の受信器に関するも
のである。
式に関連するコヒーレント光通信用の受信器に関するも
のである。
ＰＳＫホモダイン方式においては、送信用光源の線幅に
対する制限が非常に厳しく、また光のＰＬＬ回路の構成
も難しいため、この方式の実現が困難なものとなってい
る。しかしながら、ＰＳＫホモダイン検波には、受信器
の帯域が狭くてよいなどの多くの利点もあるため、その
実用化が期待されている。
対する制限が非常に厳しく、また光のＰＬＬ回路の構成
も難しいため、この方式の実現が困難なものとなってい
る。しかしながら、ＰＳＫホモダイン検波には、受信器
の帯域が狭くてよいなどの多くの利点もあるため、その
実用化が期待されている。
第３図は従来のホモダイン検波器の原理図を示している
。
。
第３図において、３０は光カプラー，３１は受光器、３
２は位相差信号を検出するＰＬＬ用モニタ回路、３３は
局部発振用光源の発振周波数および位相を安定に保つＰ
ＬＬ −ＡＦＣ回路、３４は局部発振用光源、３５は偏
波制御器を表す。
２は位相差信号を検出するＰＬＬ用モニタ回路、３３は
局部発振用光源の発振周波数および位相を安定に保つＰ
ＬＬ −ＡＦＣ回路、３４は局部発振用光源、３５は偏
波制御器を表す。
局部発振用光源３４の出力光は、偏波制御器３５によっ
て、受信した信号光と偏波がそろえられる。光カプラー
３０は、信号光と局部発振光とを混合し、受光器３１へ
出力する。
て、受信した信号光と偏波がそろえられる。光カプラー
３０は、信号光と局部発振光とを混合し、受光器３１へ
出力する。
信号光の位相をφｓ （ｔ） 、 位相雑音をφ１１
局部発振光の位相をφ１．その位相雑音をφ１とすると
、受光器３１の出力Ｖ、、Ｖ２は次式で与えられる。
局部発振光の位相をφ１．その位相雑音をφ１とすると
、受光器３１の出力Ｖ、、Ｖ２は次式で与えられる。
Ｖ、 ＝ｋｃｏｓ（φ３−φＬ ＋φ１−φ＋ｑＬ）
”ｎ３Ｖ、＝−ｋｃｏｓ（φ、−φＬ ＋φ、−φ＋＋
Ｌ） ＋ｎ Ｓ’ここで＋ ｎＳ 、ｎＳ′ はシ
ョット雑音である。
”ｎ３Ｖ、＝−ｋｃｏｓ（φ、−φＬ ＋φ、−φ＋＋
Ｌ） ＋ｎ Ｓ’ここで＋ ｎＳ 、ｎＳ′ はシ
ョット雑音である。
ＰＬＬ用モニタ回路３２の出力で、φ、−〇、πの２値
をとるときの平均レベルを検知して、φ。
をとるときの平均レベルを検知して、φ。
を動かすごとにより、 （φ７−φ、％Ｌ）の位相雑音
の影響を補正する。ＰＬＬ−ＡＦＣ回路３３は。
の影響を補正する。ＰＬＬ−ＡＦＣ回路３３は。
このφ、を動かす制御を行う。
従来の構成の場合、ＰＬＬ回路の帯域Ｂで決まる範囲内
の位相変動を除去できるが、レーザダイオードの線幅を
Δνとすると、σ＃２πΔν／Ｂの位相変動は避けられ
ない。この値は、一般にペナルティを１ｄＢと決めると
、約０．０５以下の値になる必要がある。
の位相変動を除去できるが、レーザダイオードの線幅を
Δνとすると、σ＃２πΔν／Ｂの位相変動は避けられ
ない。この値は、一般にペナルティを１ｄＢと決めると
、約０．０５以下の値になる必要がある。
また、ある程度入力パワーがないと、ＰＬＬ回路が十分
なゲインをもって働くことができず、さらにショット雑
音の影響を無視できない等のＰＬＬ回路が十分に働かな
（なる要因がある。具体的には、線幅に対する要求とし
て、およそΔν／Ｒ１１≦ｏ、ｏ ｏ ｓ％（Ｒｍ は
ビットレート）程度が要求される。例えば＝ Ｒｍ ＝
Ｉ Ｇｂ／ｓの場合、約Δν≦１００ ｋ Ｈｚにな
り、半導体レーザに対して非常に厳しい値になる。即ち
１通常のレーザダイオードの線幅が、１０ＭＩＩｚ程度
であることを考えると、２桁程度の改善が必要となる。
なゲインをもって働くことができず、さらにショット雑
音の影響を無視できない等のＰＬＬ回路が十分に働かな
（なる要因がある。具体的には、線幅に対する要求とし
て、およそΔν／Ｒ１１≦ｏ、ｏ ｏ ｓ％（Ｒｍ は
ビットレート）程度が要求される。例えば＝ Ｒｍ ＝
Ｉ Ｇｂ／ｓの場合、約Δν≦１００ ｋ Ｈｚにな
り、半導体レーザに対して非常に厳しい値になる。即ち
１通常のレーザダイオードの線幅が、１０ＭＩＩｚ程度
であることを考えると、２桁程度の改善が必要となる。
本発明は上記問題点の解決を図り、光源の線幅に対する
制限を媛和し、ＰＳＫホモダインの利点を活用できる方
式を提供することを目的としている。
制限を媛和し、ＰＳＫホモダインの利点を活用できる方
式を提供することを目的としている。
第１図は本発明の原理ブロフク図を示す。
第１図において、１０は受信した差動符号化位相シフト
キーイング（Ｄ Ｐ Ｓ Ｋ）光信号光を２つに分離す
るビームスプリッタ、１２は位相シフター、１３は位相
シフター１２の出力とビームスプリッタ１０から分離さ
れた他方の信号光とを混合する光カプラー，１４はデュ
アルバランス型受光器を表す。なお、二重線の矢印は光
信号、単線は電気信号を表している。
キーイング（Ｄ Ｐ Ｓ Ｋ）光信号光を２つに分離す
るビームスプリッタ、１２は位相シフター、１３は位相
シフター１２の出力とビームスプリッタ１０から分離さ
れた他方の信号光とを混合する光カプラー，１４はデュ
アルバランス型受光器を表す。なお、二重線の矢印は光
信号、単線は電気信号を表している。
ビームスプリッタ１０は、信号光を２つに分離する。そ
の一方の光は２位相シフター１２を通して、信号の１ビ
ット分の遅延を受けた後、光カプラー１３に入力される
。そして、ビームスプリッタ１０の他方の出力光と１位
相シフター１２の出力光とが、光カプラー１３により混
合される。デュアルバランス型受光器１４は、光カプラ
ー１３の２出力をそれぞれ復調する。これによってＤＰ
ＳＫデコーダが構成される。
の一方の光は２位相シフター１２を通して、信号の１ビ
ット分の遅延を受けた後、光カプラー１３に入力される
。そして、ビームスプリッタ１０の他方の出力光と１位
相シフター１２の出力光とが、光カプラー１３により混
合される。デュアルバランス型受光器１４は、光カプラ
ー１３の２出力をそれぞれ復調する。これによってＤＰ
ＳＫデコーダが構成される。
一般に、ＰＳＫホモダイン検波には、■直接ベースバン
ド信号になるため受信器の帯域が狭くてよい、■種々の
方式の中で最高の受信感度を示す。
ド信号になるため受信器の帯域が狭くてよい、■種々の
方式の中で最高の受信感度を示す。
■中間周波数に関する種々の回路が不要であるなどの利
点がある。
点がある。
本発明の場合、このホモダイン検波にあたって。
信号光の一部を分岐して１位相シフター１２によって１
ビット分遅延させることにより、その出力を局部発振光
として用いる。従って、受信器が局部発振用の光源を持
つ必要がない。また１局部発振光として、信号光自身か
ら分岐した光を利用するため、信号光と局部発振光との
周波数を一致させる必要がない。さらに隣合うビットを
比較するため１位相誤差が入りに＜＜、光源の線幅に対
する制限を緩和できるという作用がある。
ビット分遅延させることにより、その出力を局部発振光
として用いる。従って、受信器が局部発振用の光源を持
つ必要がない。また１局部発振光として、信号光自身か
ら分岐した光を利用するため、信号光と局部発振光との
周波数を一致させる必要がない。さらに隣合うビットを
比較するため１位相誤差が入りに＜＜、光源の線幅に対
する制限を緩和できるという作用がある。
第２図は本発明を用いたコヒーレント光通信システムの
例を示す。
例を示す。
第２図において、第１図と同符号のものは第１図図示の
ものに対応する。２０は送信器、２１は発振周波数を安
定化するＡＦＣ回路、２２は送信用光源、２３は送信信
号を差動符号化するＤＰＳＫコーダ、２４は変調器の駆
動回路、２５は送信用光源２２の光を位相変調する位相
変調器、２６は光ファイバ、２７は本発明に係る受信器
、２８は等化増幅器、２９は光カプラー１３により混合
する光の偏波をそろえる偏波制御器を表す。
ものに対応する。２０は送信器、２１は発振周波数を安
定化するＡＦＣ回路、２２は送信用光源、２３は送信信
号を差動符号化するＤＰＳＫコーダ、２４は変調器の駆
動回路、２５は送信用光源２２の光を位相変調する位相
変調器、２６は光ファイバ、２７は本発明に係る受信器
、２８は等化増幅器、２９は光カプラー１３により混合
する光の偏波をそろえる偏波制御器を表す。
例えばＩＧｂ／ｓで変調する信号光を用いる場合。
送信用光源２２として、ＩＭｔ！ｚ程度の線幅を持つ例
えば外部鏡付レーザを用いる。そして、ＡＦＣ回路２１
により、その周波数を安定化する。送信用光源２２の出
力光は５例えばＬｉ Ｎｂ○、によって形成される光導
波路からなる位相変調器２５により、変調される。駆動
回路２４は、ＤＰＳＫコーダ２３によって符号化された
信号により１位相変調器２５を駆動する。
えば外部鏡付レーザを用いる。そして、ＡＦＣ回路２１
により、その周波数を安定化する。送信用光源２２の出
力光は５例えばＬｉ Ｎｂ○、によって形成される光導
波路からなる位相変調器２５により、変調される。駆動
回路２４は、ＤＰＳＫコーダ２３によって符号化された
信号により１位相変調器２５を駆動する。
位相変調器２５により変調された信号光は、光ファイバ
２６を介して、ビームスプリッタ１０に入力される。光
増幅器１１は３例えば無反射コートされた半導体レーザ
媒質等からなるものである。
２６を介して、ビームスプリッタ１０に入力される。光
増幅器１１は３例えば無反射コートされた半導体レーザ
媒質等からなるものである。
ビームスプリッタ１０によって分離された一方の光は、
光増幅器１１によって増幅される。この増幅が大きいほ
ど、ＳＮ比が向上する。光増幅器１１の出力光は１位相
シフター１２等によって信号１ビット分の遅延を受ける
。偏波制御器２９は。
光増幅器１１によって増幅される。この増幅が大きいほ
ど、ＳＮ比が向上する。光増幅器１１の出力光は１位相
シフター１２等によって信号１ビット分の遅延を受ける
。偏波制御器２９は。
位相シフター１２の出力光と、もう一方の信号光との偏
光方向を一致させる。
光方向を一致させる。
光カプラー１３は、ビームスプリッタ１０で分離された
信号光と、偏波制御器２９を介して位相シフター１２か
ら送られた光とを混合する。光カプラー１３によって混
合された光は、デュアルバランス型受光器１４で受け、
光増幅器１１等で発生する雑音を除去する。
信号光と、偏波制御器２９を介して位相シフター１２か
ら送られた光とを混合する。光カプラー１３によって混
合された光は、デュアルバランス型受光器１４で受け、
光増幅器１１等で発生する雑音を除去する。
光カプラー１３が混合する２つの光の遅延時間の大きさ
が、信号の１ビット分になるように、光増幅器１１側の
パスにおいて、ファイバ長などが定められるが１位相シ
フター１２は、その細かい位相誤差を補正する。即ち、
低域ろ波器、増幅器。
が、信号の１ビット分になるように、光増幅器１１側の
パスにおいて、ファイバ長などが定められるが１位相シ
フター１２は、その細かい位相誤差を補正する。即ち、
低域ろ波器、増幅器。
比較器などにより、デュアルバランス型受光器１４の出
力信号レベルを検出して、一定の出力が得られるように
１位相シフター１２を用いて、２つの信号の位相差を制
御する。このように位相シフター１２を微調することに
より、安定な動作が得られる。
力信号レベルを検出して、一定の出力が得られるように
１位相シフター１２を用いて、２つの信号の位相差を制
御する。このように位相シフター１２を微調することに
より、安定な動作が得られる。
以上説明したように９本発明によれば、ＤＰＳＫデコー
ダの構成をとることによって、光源の位相ゆらぎ（線幅
）に対する要求を軽減することができる。また、受信器
側に局部発振用光源を用意する必要がないので、ローコ
スト化が可能になる。
ダの構成をとることによって、光源の位相ゆらぎ（線幅
）に対する要求を軽減することができる。また、受信器
側に局部発振用光源を用意する必要がないので、ローコ
スト化が可能になる。
第１図は本発明の原理ブロック図、第２図は本発明を用
いたコヒーレント光通信システムの例。 第３図は従来のホモダイン検波器の原理図を示す。 ｌ中、１０はビームスプリッタ、１２は位相シフター、
１３は光カプラー，１４はデュアルバランス型受光器を
表す。 特許出廓人 富士通株式会社 復代理人弁理士 小笠原 吉義 ＄１［２１ 狡来オ弐°すｆｉｌｌ 弔 ３ 図
いたコヒーレント光通信システムの例。 第３図は従来のホモダイン検波器の原理図を示す。 ｌ中、１０はビームスプリッタ、１２は位相シフター、
１３は光カプラー，１４はデュアルバランス型受光器を
表す。 特許出廓人 富士通株式会社 復代理人弁理士 小笠原 吉義 ＄１［２１ 狡来オ弐°すｆｉｌｌ 弔 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 差動符号化された位相シフトキーイング光信号光を入力
して復調するコヒーレント光通信用の受信器において、 受信した差動符号化位相シフトキーイング光信号光を少
なくとも２つに分離するビームスプリッタ（１０）と、 上記分離された一方の光に対して信号の１ビット分に相
当する遅延を与えるように制御する位相シフター（１２
）と、 該位相シフター（１２）の出力と、上記分離された他方
の信号光とを混合する光カプラー（１３）と、該光カプ
ラー（１３）の２出力を受光するデュアルバランス型受
光器（１４）とを備えたことを特徴とするコヒーレント
光通信用の受信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61196891A JPS6352530A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | コヒ−レント光通信用の受信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61196891A JPS6352530A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | コヒ−レント光通信用の受信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352530A true JPS6352530A (ja) | 1988-03-05 |
Family
ID=16365365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61196891A Pending JPS6352530A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | コヒ−レント光通信用の受信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6352530A (ja) |
Cited By (19)
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-
1986
- 1986-08-22 JP JP61196891A patent/JPS6352530A/ja active Pending
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