WO2013140769A1 - 直流オフセット制御回路、光受信器、光ノード装置及び光受信器の制御方法 - Google Patents

直流オフセット制御回路、光受信器、光ノード装置及び光受信器の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013140769A1
WO2013140769A1 PCT/JP2013/001766 JP2013001766W WO2013140769A1 WO 2013140769 A1 WO2013140769 A1 WO 2013140769A1 JP 2013001766 W JP2013001766 W JP 2013001766W WO 2013140769 A1 WO2013140769 A1 WO 2013140769A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
signal
intensity
signal light
multiplexed
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/001766
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達也 内方
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Publication of WO2013140769A1 publication Critical patent/WO2013140769A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/61Coherent receivers

Definitions

  • the present invention relates to an optical receiver used in a coherent optical receiver and a method for controlling the optical receiver.
  • the present invention particularly relates to a DC offset control circuit, an optical receiver, an optical node device, and an optical receiver control method used for receiving multiplexed signal light in which signal lights of a plurality of wavelengths are multiplexed by coherent detection.
  • optical signal-to-noise ratio Optical Signal-to-Noise Ratio
  • OSNR optical Signal-to-Noise Ratio
  • the wavelength dispersion (Chromatic Dispersion) of the transmission path is described as CD
  • the polarization mode dispersion (Polarization Mode Dispersion) is described as PMD.
  • the coherent reception method can achieve higher reception sensitivity and higher OSNR tolerance than the direct detection method, research and development has been actively conducted.
  • the coherent reception method has a problem that it is technically difficult to develop an optical PLL (Phase Locked Loop) circuit or a narrow spectrum light source.
  • optical PLL Phase Locked Loop
  • CMOS-LSI is an abbreviation for Complementary Metal Oxide Semiconductor-Large Scale Integration.
  • ROADM is an abbreviation for Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexing.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of the ROADM system 2000 related to the present application.
  • An AWG 21-1 which is an arrayed waveguide grating (AWG) branches the input multiplexed signal light to each wavelength and sends it to an add-drop-SW 22 that is an optical switch.
  • the Add-Drop-SW 22 sends signal light having a wavelength to be dropped (dropped) to the coherent optical receivers 24-1 to 24-N, and sends signal light having a wavelength to be passed (through) to the AWG 21-2.
  • the branched signal lights are respectively combined with the local oscillation lights output from local oscillators (LO) 23-1 to 23-N, and are associated with the coherent optical receivers 24-1 to 24-N. Received.
  • the received signal light is photoelectrically converted and then sent to the clients 26-1 to 26-N.
  • signals transmitted from the clients 26-1 to 26-N of the channel corresponding to the wavelength of the branched signal light and joined (added) to the multiplexed signal light are respectively transmitted by the transmitters 25-1 to 25-N. After being electro-optically converted, it is sent to the Add-Drop-SW 22.
  • the Add-Drop-SW 22 transmits the inserted signal light to the AWG 21-2.
  • the ROADM system 2000 enables branching and inserting of arbitrary wavelengths by such an operation.
  • Non-Patent Document 1 a configuration of a non-blocking ROADM system in which a wavelength selection function of a coherent reception method is applied to ROADM that is an optical add / drop technique has been proposed (for example, see Non-Patent Document 1).
  • the signal light is not branched for each wavelength, and the signal light of all channels is input to the receiver. Then, by extracting only the interference component between the signal light of the channel to be detected and the local oscillation light using the coherent reception method, it is possible to select the wavelength to be received (that is, the dropped wavelength).
  • expensive optical components such as an arrayed waveguide diffraction grating and an optical switch for wavelength branching are not necessary.
  • WO2009-069814 describes the configuration of an RZ-DQSK optical receiver circuit.
  • RZ-DQSK is an abbreviation for Return to Zero-Differential Quadrature Phase Shift Keying.
  • a photodetector Photo Detector: PD
  • PD Photoelectric conversion device
  • a large direct current (DC) current is input to a transimpedance amplifier (TIA), which is disposed after the PD and amplifies the received light current.
  • the DC current component of the current input to the TIA is an offset current with respect to an alternating current (AC) current component that is a signal component to be extracted. If this DC current component is large, the TIA cannot sufficiently amplify the AC current component, which is a signal component, and the processing accuracy may deteriorate in digital signal processing performed after the TIA.
  • AC alternating current
  • the coherent optical receiver needs to maintain the TIA amplification characteristic for the signal component in a preferable state in order to perform highly accurate digital signal processing. Specifically, the coherent optical receiver obtains a reduction amount of the DC current component with respect to the current input to the TIA and reduces the DC current component, so that the TIA can sufficiently amplify the AC current component (signal component). It is necessary to do so.
  • Patent Literature 1 and Non-Patent Literature 1 do not disclose a configuration for obtaining an appropriate reduction amount of the DC current component.
  • An object of the present invention is to provide a technique for enabling a TIA to amplify a signal component in a preferable state by obtaining an appropriate reduction amount of a DC current component in a coherent receiving apparatus.
  • the DC offset control circuit of the present invention has an intensity equal to or less than the minimum value of the intensity of the electric signal converted from the interference signal light obtained by interfering the multiplexed signal light with the signal light having different wavelengths and the local oscillation light. The intensity of the DC component that is reduced from the electrical signal is obtained.
  • the optical receiver of the present invention receives a multiplexed signal light in which signal lights having different wavelengths are multiplexed, and a local oscillation light having a wavelength that interferes with a detection signal light that is a signal light selected from the multiplexed signal light, 90-degree hybrid unit that outputs interference signal light obtained by interfering multiplexed signal light and local oscillation light, a photoelectric conversion unit that converts interference signal light output from the 90-degree hybrid unit into an electrical signal, and the intensity of the electrical signal And a processing unit that reduces a direct current component having an intensity equal to or less than the minimum value from the electrical signal.
  • the control method of the optical receiver of the present invention includes: multiplexed signal light in which signal lights having different wavelengths are multiplexed; and local oscillation light having a wavelength that interferes with detection signal light that is signal light selected from the multiplexed signal light.
  • the interference signal light that has been interfered is output, the interference signal light is converted into an electric signal, and a direct current component having an intensity equal to or less than the minimum value of the electric signal intensity is reduced from the electric signal.
  • the present invention has an effect that the AC component of the photocurrent input to the TIA can be amplified in a preferable state in the coherent optical receiver.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a coherent light receiving apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the coherent optical receiver 100 includes a coherent optical receiver 110, a local oscillator 120, a control unit 130, and a nonvolatile memory 131.
  • the local oscillator 120 is connected to the coherent optical receiver 110.
  • the control unit 130 is connected to the light receiving unit 111, the electric amplifier 114, the local oscillator 120, and the nonvolatile memory 131 included in the coherent optical receiver 110.
  • the nonvolatile memory is, for example, a semiconductor memory.
  • the coherent optical receiver 110 includes a light receiving unit 111, a 90-degree hybrid circuit 112, a photoelectric converter 113, and an electric amplifier 114.
  • the coherent optical receiver 110 collectively receives multiplexed signal light in which signal lights having different wavelengths are multiplexed by the number of wavelengths.
  • the light receiving unit 111 receives a part of the multiplexed signal light branched at a predetermined power ratio, and outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the multiplexed signal light input to the coherent optical receiver 110. Further, the light receiving unit 111 outputs an electric signal corresponding to the intensity of the signal light having a wavelength that causes the coherent light receiver 110 to interfere with the local oscillation light among the branched multiplexed signal light.
  • the local oscillator 120 outputs, to the coherent optical receiver 110, local oscillation light that interferes with at least one signal light in the multiplexed signal light.
  • the control unit 130 controls the coherent light receiving device 100 and the local oscillator 120 based on signals input from each unit of the coherent light receiving device 100 and information stored in the nonvolatile memory 131. For example, the control unit 130 may set the wavelength and intensity of the local oscillation light output from the local oscillator 120. Further, the control unit 130 may control the electric amplifier 114 based on the setting content in the local oscillator 120, the signal output from the light receiving unit 111 and the data stored in the nonvolatile memory 131. Further, the control unit 130 may control the connected device based on a program stored in the nonvolatile memory 131. Note that the local oscillator 120, the control unit 130, and the nonvolatile memory 131 may be provided inside the coherent optical receiver 110.
  • the 90-degree hybrid circuit 112 receives the multiplexed signal light and the local oscillation light output from the local oscillator 120.
  • the 90-degree hybrid circuit 112 causes the input multiplexed signal light and local oscillation light to interfere with each other, and then outputs them to the photoelectric converter 113.
  • the photoelectric converter 113 converts the light input from the 90-degree hybrid circuit 112 into an electrical signal.
  • the photoelectric converter 113 is composed of a PD or the like.
  • the electric amplifier 114 includes a TIA and an automatic gain control (AGC) circuit.
  • the electrical amplifier 114 amplifies and outputs the electrical signal input from the photoelectric converter 113.
  • the coherent optical receiver 110 selectively coherently detects the signal light that interferes with the local oscillation light from the multiple signal lights, and outputs the detected signal.
  • the electric amplifier 114 controls the magnitude of the DC current component of the input current. Specifically, the DC current component of the current input to the electric amplifier 114 is based on the multiplexed signal light intensity, the local oscillation light intensity, the detection signal light intensity, and the current conversion efficiency of the coherent optical receiver 110. Controlled. That is, the electric amplifier 114 can be called a processing unit having a function of controlling the magnitude of the DC current component of the input current.
  • the multiplex signal light intensity is the intensity of the multiplex signal light received by the coherent light receiver 110, which is obtained by the light receiving unit 111.
  • the local oscillation light intensity is the intensity of the local oscillation light input from the local transmitter 120 to the coherent light receiver 110.
  • the detection signal light intensity is the intensity of the signal light having a wavelength to be detected, that is, a wavelength causing interference with the local oscillation light, among the signal lights included in the multiplexed signal light.
  • the current conversion efficiency of the coherent optical receiver 110 is a ratio of the magnitude of the current output from the photoelectric converter 113 to the multiplexed signal light intensity or local oscillation light intensity input to the coherent optical receiver 110. The current conversion efficiency of the coherent optical receiver 110 is measured in advance and stored in the nonvolatile memory unit.
  • the current output from the photoelectric converter 113 is a pulsating flow in which an AC current component is superimposed on a DC current component.
  • the intensity of the DC current component is an amount determined by the intensity of all the light received by the coherent optical receiver 110 and the efficiency with which the photoelectric converter 113 converts the light into current. Therefore, the DC current component can be obtained from the multiplexed signal light intensity and the local oscillation light intensity, and the current conversion efficiency indicating the efficiency with which they are converted into the current output from the photoelectric converter 113 in the coherent optical receiver 110. .
  • the AC current component is a signal generated based on the beat signal generated by the interference between the signal light having the wavelength of the multiplexed signal light to be detected (hereinafter referred to as “detection signal light”) and the local oscillation light. is there.
  • the AC current component includes a data signal modulated with the detection signal light. Therefore, the amplitude of the AC current component is the detection signal light intensity and local oscillation light intensity, which are the detection signal light intensity, and the efficiency with which they are converted into the current output from the photoelectric converter 113 in the coherent optical receiver 110. It can be obtained from the current conversion efficiency shown.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a waveform of a current output from the photoelectric converter 113.
  • the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents current intensity.
  • the peak value of the current output from the photoelectric converter 113 is 2.2 mA. Since the amplitude of the AC current component as the signal component is between 1.8 mA and 2.2 mA, the difference between the maximum value and the minimum value of the amplitude of the AC current component is 0.4 mA. On the other hand, the magnitude of the DC current component is 2.0 mA, which is very large with respect to the amplitude of the AC current component. If the AC current component output from the photoelectric converter 113 is sufficiently amplified by the TIA as it is, a large input dynamic range is required for the TIA.
  • the electric amplifier 114 has a function of reducing the DC current component of the current output from the photoelectric converter 113.
  • the coherent optical receiver 100 may set “DC current component intensity ⁇ (AC current component amplitude / 2)” as the reduction amount of the DC current component.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a waveform after the DC current component of the current output from the photoelectric converter 113 is reduced.
  • the current peak value becomes 0.4 mA.
  • the coherent optical receiver 100 of the first embodiment can appropriately reduce the DC current component input to the TIA in the coherent optical receiver.
  • the coherent optical receiver 100 has an effect that the alternating current component of the photocurrent input to the TIA can be amplified in a preferable state.
  • the minimum value of the current output from the photoelectric converter 113 (1.8 mA in FIG. 2) is obtained as the reduction amount of the DC current component. Even if the amount of reduction of the DC current is smaller than this value, the DC current component input to the TIA is reduced. Therefore, the control of the DC current component in the coherent optical receiver 100 described above can also be realized by the following DC offset control circuit.
  • the DC offset control circuit obtains a reduction amount of the DC current component of the electrical signal converted from the interference signal light obtained by interfering the multiplexed signal light obtained by multiplexing the signal lights having different wavelengths and the local oscillation light. Specifically, the DC offset control circuit obtains the intensity of the electrical signal converted from the interference signal light below the minimum value as the intensity of the DC component that is reduced from the electrical signal.
  • the DC offset control circuit having such a configuration can obtain the reduction amount of the DC current component input to the TIA, it is input to the TIA by reducing the DC current component based on the obtained reduction amount.
  • the alternating current component of the photocurrent can be amplified in a preferable state.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a non-blocking ROADM system 1000 using the coherent optical receiver 100 according to the first embodiment.
  • the non-blocking ROADM system 1000 is an optical node that branches and joins multiple signal lights.
  • the optical splitter 1-1 branches the wavelength-multiplexed multiplexed signal light to the wavelength blocker 2 and the coherent optical receivers 4-1 to 4-N at a predetermined power ratio.
  • signal light of some wavelengths is blocked.
  • the wavelength blocker 2 transmits signal light having a wavelength that is not blocked.
  • the light transmitted through the wavelength blocker 2 is amplified by the optical amplifier 7 and then sent to the optical splitter 1-2.
  • the multiplexed signal light that is not input to the wavelength blocker 2 is the local oscillation light output from the local oscillators 3-1 to 3-N and the coherent optical receiver 4-1.
  • 4-N is multiplexed and received. Thereafter, the coherent optical receivers 4-1 to 4-N transmit the photoelectrically converted signals to the clients 6-1 to 6-N, respectively.
  • the coherent optical receivers 4-1 to 4-N, the local oscillators 3-1 to 3-N, and the control unit 8 are respectively connected to the coherent optical receiver 110, the local oscillator 120, and the control unit 130 described in FIG. Equivalent to.
  • signals transmitted by the clients 6-1 to 6-N are subjected to electro-optical conversion by the transmitters 5-1 to 5-N, respectively, and then sent to the optical splitter 1-2.
  • the wavelength blocker 2 is controlled so as to block the wavelength of the signal light transmitted from the transmitters 5-1 to 5 -N.
  • the control unit 8 controls the wavelength blocker 2, the local oscillators 3-1 to 3-N, the coherent optical receivers 4-1 to 4-N, and the transmitters 5-1 to 5-N.
  • the arrayed waveguide diffraction grating (AWG) and the optical switch (Add-Drop-SW) that are indispensable in the configuration described in FIG. 8 are not necessary.
  • a configuration using an arrayed waveguide diffraction grating or an optical switch causes an increase in the cost of the node, and there is a problem that the degree of freedom of design in the ROADM system is limited.
  • the non-blocking ROADM system 1000 shown in FIG. 4 applies the configuration of the coherent optical receiver 100 shown in FIG. 1 to the optical node. As a result, the non-blocking ROADM system 1000 can selectively receive the multiplexed signal light by the wavelength of the local oscillation light without causing such a problem.
  • coherent optical receiver 4-p and transmitter 5-p (p is the number of the transmitter and receiver that transmits and receives the passed wavelength) ) May not be installed. Alternatively, even when the coherent optical receiver 4-p and the transmitter 5-p are installed, they may not be operated at the corresponding wavelength. At this time, the wavelength blocker 2 is set to pass only the signal of the channel to be passed.
  • the control unit 8 performs these controls in the coherent optical receivers 4-1 to 4 -N.
  • the coherent optical receivers 4-1 to 4-N used in the non-blocking ROADM system 1000 have the same configuration as that of the coherent optical receiver 110 described in FIG. That is, the coherent optical receivers 4-1 to 4 -N have the magnitudes of the AC current component and the DC current component of the current output from the photoelectric converter 113 included in each according to the procedure described with reference to FIGS. Ask for. Then, the coherent optical receivers 4-1 to 4 -N obtain a reduction amount of the DC current component from the current output from the photoelectric converter 113 based on the obtained AC current component and DC current component. Further, the optical receivers 4-1 to 4 -N perform DC current reduction corresponding to the reduction amount on the current input to the TIA. Therefore, even in the non-blocking ROADM system 1000, since the amount of reduction of the DC current component input to the TIA is appropriately obtained, the alternating current component of the photocurrent input to the TIA is amplified in a preferable state.
  • the detection signal light intensity may be detected using the signal light branched by the optical splitter 1-1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example for detecting the detection signal light intensity. In the configuration shown in FIG. 5, only the signal light having a wavelength that causes interference with the local oscillation light is extracted from the signal light branched by the optical splitter 1-1 described with reference to FIG.
  • the wavelength tunable filter 72 may be any device that can extract signal light having a specific wavelength. For example, an AWG may be used.
  • the multiplexed signal light intensity is measured by the light receiving unit 111 shown in FIG.
  • the wavelength variable filter 72 may be set so as to transmit all the multiplexed signal light, and the multiplexed signal light intensity may be measured by the power meter 73.
  • the magnitude of a signal indicating the light intensity output from the light receiving unit 111, the power meter 73, etc. with respect to the light intensity at a predetermined position on the optical path, or the loss of the optical components constituting the coherent optical receiver 110 are measured. It may be stored in the nonvolatile memory 131. For example, the relationship between the light intensity of each part in the coherent optical receiver 110 necessary for calculating the reduction amount of the DC current component and the magnitude of the signal output from the light receiving part 111 or the like is measured in advance. It may be memorized. By using these values stored in the non-volatile memory, it is possible to easily obtain the light intensity of each part necessary for calculating the reduction amount of the DC current component.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a coherent light receiving apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • a case will be described in which the configuration of the coherent optical receiver described in the first embodiment is applied to a polarization multiplexing four-phase phase shift keying method.
  • Polarization multiplexing four-phase phase shift keying is also called DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying).
  • the coherent optical receiver 200 includes a coherent optical receiver 210, a local oscillator (LO) 33, a supervisory controller 30-2, a nonvolatile memory 30-3, and a digital signal processor (Digital Signal Processor: DSP) 30-1. .
  • LO local oscillator
  • DSP Digital Signal Processor
  • the coherent optical receiver 210 includes a light receiving unit 32, a polarization beam splitter (PBS) 34, an optical coupler 35, and 90-degree hybrid circuits 36-1 and 36-2.
  • the coherent optical receiver 210 further includes balanced PDs 37-1 to 37-4, TIA / AGCs 38-1 to 38-4, analog-to-digital converters (ADCs) 39-1 to 39-4. Is provided.
  • the TIA / AGCs 38-1 to 38-4 include TIA and AGC circuits. Note that the local oscillator 33, the monitoring control unit 30-2, the nonvolatile memory 30-3, and the DSP 30-1 may be provided inside the coherent optical receiver 210.
  • Part of the multiplexed signal light input to the coherent light receiving apparatus 200 is branched to the light receiving unit 32 at a predetermined power ratio.
  • the light receiving unit 32 receives the branched multiplexed signal light and outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the multiplexed signal light input to the coherent light receiver 210. Further, the light receiving unit 32 outputs an electric signal corresponding to the intensity of the signal light having a wavelength that causes the coherent light receiver 210 to interfere with the local oscillation light among the branched multiplexed signal light.
  • the multiplexed signal light is separated into X polarization and Y polarization by the PBS 34.
  • the multiplexed signal lights separated by the PBS 34 are input to the 90-degree hybrid circuits 36-1 and 36-2, respectively.
  • the local oscillation light output from the local oscillator 33 is branched into two by the optical coupler 35 and input to the 90 ° hybrid circuits 36-1 and 36-2, respectively.
  • the 90-degree hybrid circuits 36-1 and 36-2 generate interference light between the multiplexed signal light and the local oscillation light, and output the interference light to the balance PDs 37-1 to 37-4 that are balanced photodetectors.
  • the intensity of the multiplexed signal light photoelectrically converted by the balance PDs 37-1 to 37-3 is adjusted by the TIA / AGCs 38-1 to 38-4.
  • the output signals of TIA / AGCs 38-1 to 38-4 are input to ADCs 39-1 to 39-4 through AC coupling.
  • the signals digitized by the ADCs 39-1 to 39-4 are subjected to digital signal processing by the DSP 30-1.
  • the DSP 30-1 outputs a signal subjected to digital signal processing.
  • the monitoring control unit 30-2 monitors and controls the operation of each unit of the coherent optical receiving device 200.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the 90-degree hybrid circuits 36-1 and 36-2 included in the coherent optical receiver 210 illustrated in FIG.
  • the 90-degree hybrid circuits 36-1 and 36-2 include optical couplers 41-1 to 41-6, ⁇ phase shifters 42-1 and 42-2, ⁇ / 2 phase shifter 43, and optical mixers 44-1 to 44-4. Is provided.
  • the multiplexed signal light is branched into four by the optical couplers 41-1, 41-2 and 41-4.
  • the local oscillation light is branched into four by the optical couplers 41-3, 41-5, and 41-6.
  • the four-branched local oscillation light undergoes a phase shift of ⁇ / 2 or ⁇ in the ⁇ / 2 phase shifter 43 and the ⁇ phase shifters 42-1 and 42-2, respectively.
  • the local oscillation light input to the optical mixers 44-1 to 44-4 undergoes phase shifts of 0, ⁇ , ⁇ / 2, and 3 ⁇ / 2, respectively.
  • the optical mixers 44-1 to 44-4 generate interference light between the local oscillation light and the signal light, and output the interference light to the PDs 45-1 to 45-4 that are photoelectric converters.
  • PDs 45-1 to 45-4 correspond to the balanced PDs 37-1 to 37-2 or PDs 37-3 to 37-4 included in the coherent optical receiver 210 shown in FIG.
  • Each of the balance PDs 37-1 to 37-4 constitutes one balance PD with two PDs.
  • ⁇ k and ⁇ indicate the angular frequencies of the signal light and the local oscillation light, respectively.
  • the frequency of the signal light is f
  • the angular frequency ⁇ 2 ⁇ f
  • the wavelength ⁇ c / f (c is the speed of light).
  • ⁇ k is the phase of the signal light, and transmission information is put on this phase in the phase modulation method.
  • the QPSK system is phi k 0, [pi, is any value ⁇ / 2,3 ⁇ / 2.
  • a k is the amplitude of the signal light whose angular frequency is ⁇ k
  • B is the amplitude of the local oscillation light.
  • a, b, c, and d are current conversion efficiencies of the coherent optical receiver, respectively.
  • the current conversion efficiency of the coherent optical receiver is the intensity of the current generated in the PD with respect to the unit optical power input to the coherent optical receiver.
  • the current conversion efficiency with respect to the optical power at the point where the signal light is input to the coherent optical receiver (hereinafter referred to as “signal optical port”) is defined as the current conversion efficiency of the coherent optical receiver.
  • the current conversion efficiency with respect to the optical power at the signal light port is equal to the current conversion efficiency with respect to the optical power at the point where the local oscillation light is input to the coherent optical receiver (hereinafter referred to as “local oscillation optical port”). .
  • the DC current component I DC of the current output by the PD is expressed by Expression (5).
  • the PD current conversion efficiency is the intensity of the current generated in the PDs 45-1 to 45-4 with respect to the unit optical power input to the PDs 45-1 to 45-4. That is, the PD current conversion efficiency is a value indicating how much current flows when light of 1 W intensity is input to the PD.
  • the relationship between the input light intensity P [W] to the PD and the photocurrent I [A] output from the PD is expressed by the following equation.
  • I is the photocurrent
  • e is the elementary charge
  • h is the Planck constant
  • is the wavelength
  • c is the speed of light
  • is the quantum efficiency
  • the current conversion efficiency of the coherent optical receiver is the intensity of the current generated in the PD with respect to the unit optical power input to the signal optical port or the local oscillation optical port of the optical receiver, as described above. is there.
  • the signal light input to the signal light port of the coherent optical receiver 210 is branched into two by the PBS 34, and is branched into four by the 90-degree hybrid circuits 36-1 and 36-2. That is, the signal light is branched into a total of eight. Therefore, a 9 dB optical loss corresponding to 8 branches occurs. Therefore, when the input power to the signal light port of the coherent optical receiver 210 is P sig [dBm], the input intensity P [dBm] to the PD is expressed by the following equation.
  • L sig indicates the excess loss of the optical path from the signal light port to the PDs 45-1 to 45-4.
  • the current conversion efficiency of the PD is 0.8 [A / W] and the excess loss L sig is 2 dB
  • the current conversion efficiency of the signal light port of the coherent optical receiver can be obtained as shown in Equation (11).
  • the current conversion efficiency of the local oscillation optical port of the coherent optical receiver is similarly obtained using the intensity of the local oscillation light in the local oscillation optical port and the excess loss of the optical path from the local oscillation optical port to the PDs 45-1 to 45-4. be able to.
  • the current conversion efficiency of the signal light port and the local oscillation light port is usually measured for each product as characteristic data of the 90-degree hybrid circuit and stored in the nonvolatile memory 30-3.
  • the coherent optical receiver of the second embodiment has an effect that the AC component of the photocurrent input to the TIA can be amplified in a preferable state, as in the first embodiment. .
  • the coherent optical receiver 210 of the second embodiment can be applied to the non-blocking ROADM system 1000 described with reference to FIG.
  • the basic configuration and operation of the non-blocking ROADM system in this case are the same as in FIG. That is, the non-blocking ROADM system 1000 using the coherent optical receiver 210 as the coherent optical receivers 4-1 to 4-N causes the local oscillation light and the multiplexed signal light to interfere with each other. By causing interference with the local oscillation light having the same wavelength as the signal light to be detected, the coherent optical receivers 4-1 to 4-N receive channels of all wavelengths without separating the multiplexed signal light for each wavelength. Nevertheless, only signal light of a specific wavelength can be extracted.
  • the local oscillation light is input to the local oscillation light port of the coherent optical receiver.
  • the DC current component I DC represented by the equation (5) is 4 mA
  • the monitoring control unit 30-2 can detect the detection signal light intensity A 1 (t) 2 or the multiple signal light intensity.
  • the amount of reduction of the DC current component may be adaptively controlled so as to be [I DC ⁇ (I AC / 2)].
  • the configuration shown in FIG. 5 described above may be used.
  • the supervisory control unit 30-2 reduces the DC current to a fixed value such that the value of [I DC- (I AC / 2)] is always a positive value under the condition where the coherent optical receiver is used. It may be an amount. By setting the reduction amount of the DC current to a fixed value, the process for obtaining the reduction amount of the DC current can be simplified.
  • a fixed value is used as the detection signal light intensity, and a value measured by the light receiving unit 32 shown in FIG. 6 is used as the multiple signal light intensity.
  • the fixed detection signal light intensity for example, a design maximum value or a maximum value of the detection signal light intensity actually measured for a predetermined period may be used, but is not limited thereto.
  • the wavelength variable optical filter 72 and the power meter 73 shown in FIG. 5 can be omitted, and the configuration of the coherent light receiving apparatus can be simplified.
  • the configuration of the coherent light receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the coherent light receiving apparatus 200 shown in FIG.
  • the third embodiment differs from the second embodiment in that the measurement of the multiplex signal light intensity is measured not by the output signal of the light receiving unit 32 but by at least one photocurrent of the balance PDs 37-1 to 37-4. Different. Then, the balance PDs 37-1 to 37-4 notify the control unit 30-2 of the value of the output photocurrent.
  • the photocurrent measured by the balance PDs 37-1 to 37-4 corresponds to a DC current component. This is because the frequency of the AC current component included in this photocurrent is as high as several tens of GHz, and the AC current component is measured by measuring the photocurrent using a normal current detection circuit having a time constant greater than a certain value. Is averaged and only the DC current component is detected. The reduction amount of the DC current component is calculated by calculating the AC current component in the same procedure as in the first or second embodiment, and calculating [DC current component ⁇ (AC current component) / 2]. Since the multiple signal light intensity can be obtained from the magnitude of the photocurrent output from the balance PD 37-1 to 37-4, it is not necessary to measure the multiple signal light intensity in the light receiving unit 32 in this configuration, and the coherent light The configuration of the receiving device is simplified.
  • the coherent optical receiver described in the configuration of the third embodiment also appropriately reduces the DC current component input to the TIA, so that the AC component of the photocurrent input to the TIA is in a preferable state.
  • the effect is that it can be amplified.
  • DC offset control circuit calculated as the strength of (Appendix 2) DC component of the electrical signal based on the intensity of the multiplexed signal light, the intensity of the local oscillation light, and the current conversion efficiency indicating the ratio at which the multiplexed signal light and the local oscillation light are converted into the electrical signal
  • a first value A indicating the intensity of The AC component of the electrical signal based on the intensity of the detection signal light that is selected from the multiplexed signal light and that is the signal light that interferes with the local oscillation light, the intensity of the local oscillation light, and the current conversion efficiency
  • a second value B indicating the amplitude of The DC offset control circuit according to appendix 1, wherein the intensity of the DC component to be reduced from the electrical signal is obtained by [A- (B / 2)].
  • a 90-degree hybrid unit that outputs interference signal light that causes oscillation light to interfere
  • a photoelectric conversion unit that converts the interference signal light output from the 90-degree hybrid unit into an electrical signal
  • a processing unit that reduces a direct current component having an intensity equal to or less than a minimum value of the intensity of the electrical signal from the electrical signal;
  • An optical receiver comprising: (Appendix 4) A first intensity detector that outputs a multiplexed light intensity signal indicating the intensity of the multiplexed signal light; A second intensity detector that outputs a detection light intensity signal indicating the intensity of the detection signal light that is selected from the multiplexed signal light and that interferes with the local oscillation light; Further comprising The processor is While amplifying
  • the second value B indicating the amplitude of the AC component of the electrical signal is obtained based on the light, and the intensity of the DC component to be reduced from the electrical signal is [A ⁇ (B / 2)].
  • Receiver. (Appendix 5) The optical receiver according to appendix 4, wherein the first intensity detector outputs a signal proportional to the intensity of light from which a part of the multiplexed signal light is branched, as the multiplexed light intensity signal. (Appendix 6) The optical receiver according to appendix 4, wherein the first intensity detection unit detects a direct current component of the intensity of the electrical signal output from the photoelectric conversion unit and outputs the detected signal as the multiplexed light intensity signal. .
  • the second intensity detection unit outputs, as the detection light intensity signal, a signal that is proportional to the intensity of the light that has transmitted only the wavelength of the detection signal light from the signal light obtained by branching the multiplexed signal light.
  • the optical receiver as described in any one of thru
  • DC offset control method obtained as the intensity of (Appendix 11) Outputs interference signal light obtained by interfering multiplexed signal light in which signal lights having different wavelengths are multiplexed and local oscillation light having a wavelength that interferes with detection signal light selected from the multiplexed signal light, Converting the interference signal light into an electrical signal; Reducing a direct current component having an intensity equal to or less than a minimum value of the intensity of the electric signal from the electric signal; Control method of optical receiver.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

 コヒーレント受信装置において、DC電流成分の適切な低減量を求めることによってTIAが信号成分を好ましい状態で増幅することを可能とするために、直流オフセット制御回路は、波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、局部発振光と、を干渉させた干渉信号光から変換された電気信号の強度の最小値以下の強度を、電気信号から低減する直流成分の強度として求める。

Description

直流オフセット制御回路、光受信器、光ノード装置及び光受信器の制御方法
 本発明は、コヒーレント光受信装置で用いられる光受信器及び光受信器の制御方法に関する。本発明は、特に、複数の波長の信号光が多重された多重信号光をコヒーレント検波により受信するために用いられる直流オフセット制御回路、光受信器、光ノード装置及び光受信器の制御方法に関する。
 インターネットの普及に伴って、光通信システムの大容量化が進められている。例えば、幹線系では、1波長当たり100Gbit/sを越える信号を伝送可能な光送信器および光受信器の研究が行われている。信号光の1波長あたりのビットレートを高くすると、信号の光信号対雑音比耐力が低下するとともに、伝送路の波長分散、偏波モード分散、非線形効果などに起因する波形歪みによる信号品質の劣化が大きくなる。なお、以降、光信号対雑音比(Optical Signal-to-Noise Ratio)をOSNRと記載する。また、伝送路の波長分散(Chromatic Dispersion)をCD、偏波モード分散(Polarization Mode Dispersion)をPMDと記載する。
 コヒーレント受信方式は、直接検波方式と比較して、高受信感度及び高OSNR耐力を実現することが可能であることから、かつて活発に研究開発が行われていた。しかしながら、コヒーレント受信方式には、光PLL(Phase Locked Loop)回路や狭スペクトル光源などの開発が技術的に困難であるという課題があった。
 ところが、近年、CMOS-LSI技術の進歩によりデジタル信号処理技術が向上し、信号処理によって光源周波数のずれを補償することが可能となり、コヒーレント受信の実現のための高精度な光PLLが不要となった。また、信号のビットレート(Bit Rate)が上昇したため、狭スペクトル光源も不要となった。さらに、デジタル信号処理により、CDやPMDの補償が可能となった。このような技術的条件の変化により、コヒーレント受信方式はデジタルコヒーレント受信方式として再び注目されている。なお、CMOS-LSIは、Complementary Metal Oxide Semiconductor-Large Scale Integrationの略である。
 一方、光分岐挿入技術であるROADM技術を用いて、ノードにおいて任意の波長の通過(スルー)、分岐(ドロップ)あるいは合流(アド)を可能とするシステムの開発が進められている。ROADMは、Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexingの略である。
 図8は、本願に関連するROADMシステム2000の構成の一例を示す図である。アレイ導波路回折格子(Arrayed Waveguide Grating:AWG)であるAWG21-1は入力された多重信号光を各波長に分岐し、光スイッチであるAdd-Drop-SW22に送る。Add-Drop-SW22は分岐(ドロップ)する波長の信号光をコヒーレント光受信器24-1~24-Nに送り、通過(スルー)する波長の信号光をAWG21-2に送る。分岐された信号光は、局部発振器(Local Oscillator:LO)23-1~23-Nから出力される局部発振光と各々合波されて、関連するコヒーレント光受信器24-1~24-Nで受信される。受信された信号光は、光-電気変換された後にクライアント26-1~26-Nに各々送られる。
 一方、分岐された信号光の波長に対応するチャンネルのクライアント26-1~26-Nから送信されて多重信号光に合流(アド)される信号は、各々送信器25-1~25-Nで電気-光変換された後にAdd-Drop-SW22に送られる。Add-Drop-SW22は、挿入された信号光をAWG21-2に送信する。ROADMシステム2000は、このような動作により、任意の波長の分岐及び挿入を可能とする。
 しかしながら、ROADMシステム2000で用いられるアレイ導波路回折格子や光スイッチは高価であることから、ROADMシステムのコスト増加の要因となり、またROADMシステムにおける設計の自由度を制限する、という課題があった。そこで、光分岐挿入技術であるROADMにコヒーレント受信方式の波長選択機能を適用したノンブロッキングROADMシステムの構成が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
 コヒーレント受信方式をROADMシステムに適用した構成では、信号光の波長ごとの分岐は行われず、全チャンネルの信号光が受信器に入力される。そして、検出しようとするチャンネルの信号光と局部発振光との干渉成分のみをコヒーレント受信方式を用いて取り出すことによって、受信する波長(すなわちドロップする波長)を選択することが可能である。その結果、コヒーレント受信方式の波長選択機能が適用されたROADMシステムにおいては、波長分岐のためのアレイ導波路回折格子や光スイッチなど高価な光学部品が不要となる。
 また、本願に関連して、WO2009-069814号公報は、RZ-DQSK方式の光受信回路の構成を記載している。RZ-DQSKは、Return to Zero-Differential Quadrature Phase Shift Keyingの略である。
WO2009-069814号公報
L. Nelson et al., "Real-Time Detection of a 40 Gbps Intradyne Channel in the Presence of Multiple Received WDM Channels," in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper OMJ1.
 コヒーレント受信方式、特に、複数波長の中から所望の波長の信号のみを取り出す波長選択型のコヒーレント光受信方式においては、高強度の多重信号光及び局部発振光が光受信器に入力される。そのため、光電変換デバイスであるフォトディテクタ(Photo Detecter:PD)は大きい受光電流を発生する。その結果、PDの後段に配される、受光電流を増幅するトランスインピーダンス変換増幅器(Transimpedance Amplifier:TIA)には大きい直流(Direct Current:DC)電流が入力される。TIAに入力される電流のDC電流成分は、取り出すべき信号成分である交流(Alternating Current:AC)電流成分に対するオフセット電流となる。このDC電流成分が大きいと、信号成分であるAC電流成分をTIAが充分に増幅できず、TIAの後段で行われるデジタル信号処理において、処理精度が悪化する恐れがある。
 このように、コヒーレント光受信器は、高精度なデジタル信号処理を行うために、信号成分に対するTIAの増幅特性を好ましい状態に維持する必要がある。具体的には、コヒーレント光受信器は、TIAに入力される電流に対するDC電流成分の低減量を求めてDC電流成分を低減することで、TIAがAC電流成分(信号成分)を充分に増幅できるようにする必要がある。しかしながら、特許文献1及び非特許文献1は、DC電流成分の適切な低減量を求めるための構成を開示していない。
 本発明は、コヒーレント受信装置において、DC電流成分の適切な低減量を求めることによってTIAが信号成分を好ましい状態で増幅することを可能とするための技術を提供することを目的とする。
 本発明の直流オフセット制御回路は、波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、局部発振光と、を干渉させた干渉信号光から変換された電気信号の強度の最小値以下の強度を、電気信号から低減する直流成分の強度として求める。
 本発明の光受信器は、波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、多重信号光から選択された信号光である検出信号光と干渉する波長の局部発振光と、が入力され、多重信号光と局部発振光とを干渉させた干渉信号光を出力する90度ハイブリッド部と、90度ハイブリッド部から出力された干渉信号光を電気信号に変換する光電変換部と、電気信号の強度の最小値以下の強度の直流成分を電気信号から低減する処理部と、を備える。
 本発明の光受信器の制御方法は、波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、多重信号光から選択された信号光である検出信号光と干渉する波長の局部発振光と、を干渉させた干渉信号光を出力し、干渉信号光を電気信号に変換し、電気信号の強度の最小値以下の強度の直流成分を電気信号から低減する。
 本発明は、コヒーレント光受信器において、TIAに入力される光電流の交流成分を好ましい状態で増幅できるという効果を奏する。
第1の実施形態に係るコヒーレント光受信装置の構成を示す図である。 第1の実施形態において光電変換器が出力する電流の波形を示す図である。 第1の実施形態において光電変換器が出力する電流のDC電流成分を低減させた後の波形を示す図である。 本発明の第1又は第2の実施形態のコヒーレント光受信装置を用いたノンブロッキングROADMシステムの構成を示すブロック図である。 検出信号光強度を検出するための構成例を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係るコヒーレント光受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係るコヒーレント光受信装置が備える90度ハイブリッド回路の構成を示すブロック図である。 本発明に関連するROADMシステムの構成を示すブロック図である。
 以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
 (第1の実施形態)
 図1は、本発明の第1の実施形態に係るコヒーレント光受信装置100の構成を示す図である。コヒーレント光受信装置100は、コヒーレント光受信器110、局部発振器120、制御部130、不揮発性メモリ131を備える。局部発振器120は、コヒーレント光受信器110に接続される。制御部130は、コヒーレント光受信器110が備える受光部111及び電気増幅器114、局部発振器120及び不揮発性メモリ131と接続されている。不揮発性メモリは、例えば半導体メモリである。
 コヒーレント光受信器110は、受光部111、90度ハイブリッド回路112、光電変換器113及び電気増幅器114を備える。コヒーレント光受信器110は、波長が互いに異なる信号光が波長数だけ多重された多重信号光を一括して受信する。
 受光部111は、所定の電力比で分岐された多重信号光の一部を受光して、コヒーレント光受信器110に入力される多重信号光の強度に対応する電気信号を出力する。さらに、受光部111は、分岐された多重信号光のうちコヒーレント光受信器110で局部発振光と干渉させる波長の信号光の強度に対応する電気信号を出力する。
 局部発振器120は、多重信号光の中の少なくとも1つの信号光と干渉する局部発振光をコヒーレント光受信器110へ出力する。制御部130は、コヒーレント光受信装置100の各部から入力された信号及び不揮発性メモリ131に記憶されている情報に基づいて、コヒーレント光受信装置100及び局部発振器120を制御する。例えば、制御部130は、局部発振器120が出力する局部発振光の波長及び強度を設定してもよい。また、制御部130は、局部発振器120への設定内容、受光部111が出力する信号及び不揮発性メモリ131に記憶されているデータに基づいて、電気増幅器114を制御してもよい。さらに、制御部130は、不揮発性メモリ131に記憶されているプログラムに基づいて、接続された機器を制御してもよい。なお、局部発振器120、制御部130及び不揮発性メモリ131は、コヒーレント光受信器110の内部に備えられていてもよい。
 90度ハイブリッド回路112には、多重信号光と局部発振器120から出力された局部発振光とが入力される。90度ハイブリッド回路112は、入力された多重信号光と局部発振光とを干渉させた後に光電変換器113に出力する。
 光電変換器113は、90度ハイブリッド回路112から入力された光を電気信号に変換する。光電変換器113はPD等により構成される。電気増幅器114はTIA及び自動利得制御(Automatic Gain Control:AGC)回路等により構成される。電気増幅器114は、光電変換器113から入力された電気信号を増幅して出力する。このような構成を備えることで、コヒーレント光受信器110は、局部発振光と干渉する信号光を多重信号光の中から選択的にコヒーレント検波し、検波した信号を出力する。
 そして、電気増幅器114は、入力される電流のDC電流成分の大きさを制御する。具体的には、電気増幅器114に入力された電流のDC電流成分は、多重信号光強度と、局部発振光強度と、検出信号光強度と、コヒーレント光受信器110の電流変換効率と、に基づいて制御される。すなわち、電気増幅器114は、入力される電流のDC電流成分の大きさを制御する機能を備えた処理部と呼ぶこともできる。
 ここで、多重信号光強度は、受光部111において求められる、コヒーレント光受信器110が受信する多重信号光の強度である。局部発振光強度は、局部発信器120からコヒーレント光受信器110に入力される局部発振光の強度である。検出信号光強度は、多重信号光に含まれる信号光の中で、検波しようとする波長、すなわち局部発振光と干渉させる波長の信号光の強度である。コヒーレント光受信器110の電流変換効率は、コヒーレント光受信器110へ入力される多重信号光強度あるいは局部発振光強度に対する、光電変換器113が出力する電流の大きさの比である。コヒーレント光受信器110の電流変換効率はあらかじめ測定され、不揮発性メモリ部に記憶されている。
 光電変換器113が出力する電流は、DC電流成分にAC電流成分が重畳された脈流となる。DC電流成分の強度は、コヒーレント光受信器110が受信するすべての光の強度と、光電変換器113においてそれらの光が電流に変換される効率と、で決まる量である。従って、DC電流成分は、多重信号光強度及び局部発振光強度、並びに、それらがコヒーレント光受信器110において光電変換器113が出力する電流に変換される効率を示す電流変換効率から求めることができる。
 一方、AC電流成分は、検波しようとする多重信号光の波長の信号光(以下、「検出信号光」という。)と局部発振光との干渉によって生じたビート信号に基づいて生成される信号である。そして、AC電流成分は、検出信号光で変調されたデータ信号を含んでいる。従って、AC電流成分の振幅は、検出信号光の強度である検出信号光強度及び局部発振光強度、並びに、それらがコヒーレント光受信器110において光電変換器113が出力する電流に変換される効率を示す電流変換効率から求めることができる。
 図2は、光電変換器113が出力する電流の波形の例を示す図である。図2の横軸は時間、縦軸は電流の強度である。光電変換器113が出力する電流のピーク値は2.2mAである。信号成分であるAC電流成分の振幅は1.8mAから2.2mAの間であるので、AC電流成分の振幅の最大値と最小値との差は0.4mAである。それに対して、DC電流成分の大きさは2.0mAであり、AC電流成分の振幅に対して非常に大きい。光電変換器113が出力するAC電流成分をこのままTIAで充分に増幅しようとすると、TIAに大きな入力ダイナミックレンジが必要となる。
 そこで、電気増幅器114は、光電変換器113が出力する電流のDC電流成分を低減させる機能を備える。例えば、コヒーレント光受信装置100は、「DC電流成分の強度-(AC電流成分の振幅/2)」をDC電流成分の低減量としてもよい。図2に示す例においては、DC電流成分の低減量は2.0-(0.4/2)=1.8(mA)となる。
 図3は、光電変換器113が出力する電流のDC電流成分を低減させた後の波形を示す図である。上記のようにDC電流成分を低減させることにより、電流のピーク値は0.4mAとなる。そして、AC電流成分の振幅は0.4mAp-pのままであるのに対し、DC電流成分は2.0-1.8=0.2(mA)となる。
 このように、DC電流成分を低減させた結果、TIAに入力される電流の強度が小さくなるため、TIAの入力ダイナミックレンジに対する要求が緩和される。すなわち、第1の実施形態のコヒーレント光受信装置100は、コヒーレント光受信器において、TIAに入力されるDC電流成分の低減を適切に行うことができる。その結果、コヒーレント光受信装置100は、TIAに入力される光電流の交流成分を好ましい状態で増幅できるという効果を奏する。
 なお、図2及び図3においては、光電変換器113が出力する電流の最小値(図2では1.8mA)を、DC電流成分の低減量として求めている。また、DC電流の低減量はこの値よりも小さくとも、TIAに入力されるDC電流成分は低減される。従って、以上に説明したコヒーレント光受信装置100におけるDC電流成分の制御は以下の直流オフセット制御回路によっても実現できる。
 すなわち、直流オフセット制御回路は、波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、局部発振光と、を干渉させた干渉信号光から変換された電気信号のDC電流成分の低減量を求める。具体的には、直流オフセット制御回路は、干渉信号光から変換された電気信号の最小値以下の強度を、電気信号から低減する直流成分の強度として求める。
 このような構成の直流オフセット制御回路は、TIAに入力されるDC電流成分の低減量を求めることができるので、求めた低減量に基づいてDC電流成分を低減することによって、TIAに入力される光電流の交流成分を好ましい状態で増幅できる。
 次に、このような構成を備えるコヒーレント光受信装置100を用いることにより実現される、波長選択性を備えたノンブロッキングROADMシステムについて説明する。図4は、第1の実施形態のコヒーレント光受信装置100を用いたノンブロッキングROADMシステム1000の一例を示す図である。
 ノンブロッキングROADMシステム1000は、多重信号光の分岐及び合流を行う光ノードである。光スプリッター1-1は、波長多重された多重信号光を、波長ブロッカー2及びコヒーレント光受信器4-1~4-Nに所定の電力比で分岐する。波長ブロッカー2に分岐された多重信号光のうち、一部の波長の信号光はブロックされる。波長ブロッカー2は、ブロックされない波長の信号光を透過させる。波長ブロッカー2を透過した光は、光アンプ7で増幅された後に光スプリッター1-2に送られる。
 光スプリッター1-1で分岐された多重信号光のうち、波長ブロッカー2へ入力されない多重信号光は、局部発振器3-1~3-Nが出力する局部発振光とコヒーレント光受信器4-1~4-Nにおいて各々合波されて受信される。その後、コヒーレント光受信器4-1~4-Nは、光-電気変換された信号をクライアント6-1~6-Nに各々送信する。ここで、コヒーレント光受信器4-1~4-N、局部発振器3-1~3-N及び制御部8は、それぞれ図1で説明したコヒーレント光受信器110、局部発振器120及び制御部130に相当する。
 一方、クライアント6-1~6-Nが送信する信号は、各々送信器5-1~5-Nで電気-光変換された後に光スプリッター1-2に送られる。ここで、波長ブロッカー2は、送信器5-1~5-Nから送信される信号光の波長をブロックするように制御される。その結果、光スプリッター1-2において、送信器5-1~5-Nから送信された信号光は、波長ブロッカー2及び光アンプ7を通過した多重信号光と波長が重複することなく挿入される。制御部8は波長ブロッカー2、局部発振器3-1~3-N、コヒーレント光受信器4-1~4-N、および送信器5-1~5-Nを制御する。
 図4に示した本実施形態によるノンブロッキングROADMシステム1000においては、図8で説明した構成では不可欠であったアレイ導波路回折格子(AWG)や光スイッチ(Add-Drop-SW)は不要となる。アレイ導波路回折格子や光スイッチを用いる構成はノードのコスト増加の要因となり、またROADMシステムにおける設計の自由度を制限する、という課題があった。それに対して、図4に示したノンブロッキングROADMシステム1000は、光ノードに図1に示したコヒーレント光受信装置100の構成を適用している。その結果、ノンブロッキングROADMシステム1000は、かかる課題を生じることなく、多重信号光を局部発振光の波長により選択的に受信することが可能である。
 ROADMシステム1000で分岐(ドロップ)を行わず通過させる波長に対しては、コヒーレント光受信器4-p及び送信器5-p(pは通過させる波長を送受信する送信器及び受信器の番号とする)を設置しないでおいてもよい。あるいはコヒーレント光受信器4-p及び送信器5-pを設置していた場合でも、これらを該当波長で動作させないようにしておいてもよい。このとき、波長ブロッカー2は通過させるチャンネルの信号のみを通すように設定される。なお、コヒーレント光受信器4-1~4-Nにおけるこれらの制御は制御部8が行う。
 ノンブロッキングROADMシステム1000で用いられるコヒーレント光受信器4-1~4-Nは、図1に記載されたコヒーレント光受信器110と同様の構成を備える。すなわち、コヒーレント光受信器4-1~4-Nは、図1~図3を用いて説明した手順により、それぞれが備える光電変換器113が出力する電流のAC電流成分及びDC電流成分の大きさを求める。そして、コヒーレント光受信器4-1~4-Nは、求めたAC電流成分及びDC電流成分に基づいて光電変換器113が出力する電流からDC電流成分の低減量を求める。さらに、光受信器4-1~4-Nは、低減量に相当するDC電流の低減をTIAに入力される電流に対して行う。従って、ノンブロッキングROADMシステム1000においても、TIAに入力されるDC電流成分の低減量が適切に求められるため、TIAに入力される光電流の交流成分は好ましい状態で増幅される。
 なお、検出信号光強度の検出は、光スプリッター1-1によって分岐された信号光を用いて行われてもよい。図5は、検出信号光強度を検出するための構成例を示す図である。図5に示す構成においては、図4で説明した光スプリッター1-1によって分岐された信号光から、局部発振光と干渉させる波長の信号光のみが波長可変光フィルタ72を用いて抽出される。波長可変光フィルタ72を透過した光の強度をパワーメーター73で測定することにより、局部発振光と干渉させようとする信号光の強度(すなわち検出光強度)を測定することができる。波長可変フィルタ72は特定の波長の信号光を抽出できるデバイスであればよく、例えばAWGが用いられてもよい。多重信号光強度は、図1に示した受光部111において測定される。しかし、波長可変フィルタ72を、多重信号光をすべて透過させるように設定し、多重信号光強度をパワーメーター73で測定してもよい。
 また、あらかじめ光路上の所定の位置における光強度に対する受光部111やパワーメーター73等が出力する光強度を示す信号の大きさや、コヒーレント光受信器110を構成する光部品の損失を測定して、不揮発性メモリ131に記憶させておいてもよい。例えば、DC電流成分の低減量の計算のために必要となるコヒーレント光受信器110内の各部の光強度と、それに対して受光部111等で出力される信号の大きさとの関係をあらかじめ測定し記憶させておいてもよい。不揮発性メモリに記憶されたこれらの値を用いることで、DC電流成分の低減量の計算のために必要となる各部の光強度を容易に求めることが可能となる。
(第2の実施形態)
 次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図6は、本発明の第2の実施形態に係るコヒーレント光受信装置200の構成を示すブロック図である。本実施形態では、第1の実施形態で説明したコヒーレント光受信器の構成を偏波多重4相位相変移変調方式に適用する場合について説明する。偏波多重4相位相変移変調は、DP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying)とも呼ばれる。
 コヒーレント光受信装置200は、コヒーレント光受信器210、局部発振器(LO)33、監視制御部30-2、不揮発性メモリ30-3及びデジタル信号処理部(Digital Signal Processor:DSP)30-1を備える。
 コヒーレント光受信器210は、受光部32、偏光ビームスプリッタ(Polarization Beam Splitter:PBS)34、光カプラ35、90度ハイブリッド回路36-1、36-2を備える。コヒーレント光受信器210は、さらに、バランスPD37-1~37-4、TIA/AGC38-1~38-4、アナログ-デジタル変換器(Analog-to-Digital Converter:ADC)39-1~39-4を備える。TIA/AGC38-1~38-4は、TIA及びAGC回路を備える。なお、局部発振器33、監視制御部30-2、不揮発性メモリ30-3及びDSP30-1は、コヒーレント光受信器210の内部に備えられていてもよい。
 コヒーレント光受信装置200に入力される多重信号光の一部は所定の電力比で受光部32へ分岐される。受光部32は、分岐された多重信号光を受光して、コヒーレント光受信器210に入力される多重信号光の強度に対応する電気信号を出力する。さらに、受光部32は、分岐された多重信号光のうちコヒーレント光受信器210で局部発振光と干渉させる波長の信号光の強度に対応する電気信号を出力する。
 また、多重信号光はPBS34でX偏波およびY偏波に分離される。PBS34で分離された多重信号光は、各々90度ハイブリッド回路36-1、36-2に入力される。一方、局部発振器33から出力される局部発振光は光カプラ35で2分岐され、各々90度ハイブリッド回路36-1、36-2に入力される。
 90度ハイブリッド回路36-1、36-2は、多重信号光と局部発振光との干渉光を生成し、干渉光をバランス型フォトディテクタであるバランスPD37-1~37-4へ出力する。バランスPD37-1~37-3で光電変換された多重信号光は、TIA/AGC38-1~38-4で強度が調整される。その後、TIA/AGC38-1~38-4の出力信号はAC結合を通してADC39-1~39-4に入力される。ADC39-1~39-4でデジタル化された信号は、DSP30-1でデジタル信号処理される。DSP30-1は、デジタル信号処理された信号を出力する。また、監視制御部30-2は、コヒーレント光受信装置200の各部の動作を監視して制御する。
 図7は、図6に示したコヒーレント光受信器210が備える90度ハイブリッド回路36-1、36-2の具体的な構成の一例を示す図である。90度ハイブリッド回路36-1、36-2は、光カプラ41-1~41-6、π位相シフタ42-1及び42-2、π/2位相シフタ43、光ミキサー44-1~44-4を備える。
 多重信号光は光カプラ41-1、41-2及び41-4で4分岐される。一方、局部発振光は光カプラ41-3、41-5及び41-6で4分岐される。4分岐された局部発振光は、π/2位相シフタ43及びπ位相シフタ42-1、42-2において、それぞれπ/2またはπの位相シフトを受ける。その結果、光ミキサー44-1~44-4に入力される局部発振光は、それぞれ0、π、π/2、3π/2の位相シフトを受ける。
 光ミキサー44-1~44-4は、局部発振光と信号光との干渉光を生成し、干渉光を光電変換器であるPD45-1~45-4に出力する。PD45-1~45-4は、図6に示したコヒーレント光受信器210が備えるバランスPD37-1~37-2またはPD37-3~37-4に相当する。バランスPD37-1~37-4は、それぞれ2個のPDで1個のバランスPDを構成する。
 次に、PD45-1~45-4が出力する電流について説明する。n個の異なる波長の信号光が多重された多重信号光の振幅をS(t)、局部発振光の振幅をL(t)とすると、それぞれは下式のように表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
 ここで、ω、ωはそれぞれ信号光、局部発振光の角周波数を示す。一般に、信号光の周波数をfとするとその角周波数ω=2πfであり、その波長λ=c/f(cは光速)である。また、φは信号光の位相であり、位相変調方式ではこの位相に送信情報が乗せられる。例えば、QPSK方式ではφは0、π、π/2、3π/2のいずれかの値である。Aは、角周波数がωである信号光の振幅であり、Bは局部発振光の振幅である。
 受信しようとする信号光の角周波数ωと局部発振光の角周波数ωが一致している(ω=ω)とすると、PD45-1~4のそれぞれの出力電流は次のように表される。
PD45-1(正相成分)の出力電流:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
PD45-2(逆相成分)の出力電流:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
PD45-3(正相成分)の出力電流:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
PD45-4(逆相成分)の出力電流:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
 式(1)~式(4)における、a、b、c、dはそれぞれコヒーレント光受信器の電流変換効率である。コヒーレント光受信器の電流変換効率とは、コヒーレント光受信器に入力される単位光パワーに対してPDで生じる電流の強度である。ここでは信号光がコヒーレント光受信器に入力される点(以下、「信号光ポート」という。)における光電力に対する電流変換効率をコヒーレント光受信器の電流変換効率とする。また、信号光ポートにおける光電力に対する電流変換効率と、局部発振光がコヒーレント光受信器に入力される点(以下、「局部発振光ポート」という。)における光電力に対する電流変換効率は等しいとしている。
 ここで、局部発振光と干渉させようとする信号の添字kをk=1とする。すると、k=1以外の信号光の周波数は、局部発振光から通常は50GHz以上離れているので、これらの信号光と局部発振光との干渉成分は各PDが光電変換可能な帯域外となる。そのため、これらの干渉成分は式(1)~式(4)中には現れない。ここで、PDが出力する電流のDC電流成分IDCは、式(5)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
 また、PD45-1~45-4が出力する電流のAC電流成分IACは、式(6)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
 次に、PD45-1~45-4の電流変換効率及びコヒーレント光受信器の電流変換効率について具体的に説明する。PDの電流変換効率とは、PD45-1~45-4に入力される単位光パワーに対してPD45-1~45-4で生じる電流の強度である。すなわち、PDの電流変換効率とは、PDに1Wの強度の光を入力した時に何Aの電流が流れるかを示す値である。一般に、PDへの入力光強度P[W]とPDが出力する光電流I[A]との関係は次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
ここで、Iは光電流、eは電荷素量、hはプランク定数、λは波長、cは光速、ηは量子効率をそれぞれ表わす。上式からPDの電流変換効率は下記のように求まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
 これに対して、コヒーレント光受信器の電流変換効率とは、上述のように、光受信器の信号光ポートまたは局部発振光ポートに入力される単位光パワーに対してPDで生じる電流の強度である。コヒーレント光受信器210の信号光ポートに入力された信号光は、PBS34で2分岐され、90度ハイブリッド回路36-1及び36-2でそれぞれ4分岐される。すなわち、信号光は合計8分岐される。そのため、8分岐分に相当する9dBの光損失が生じる。したがって、コヒーレント光受信器210の信号光ポートへの入力パワーをPsig[dBm]とすると、PDへの入力強度P[dBm]は次式で表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
 ここで、Lsigは信号光ポートからPD45-1~45-4までの光路の過剰損失を示す。上記2式より、コヒーレント光受信器210の信号光ポートにおける電流変換効率は次式により表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
 例えば、PDの電流変換効率を0.8[A/W]、過剰損失Lsigを2dBとすると、コヒーレント光受信器の信号光ポートの電流変換効率は式(11)のように求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
 コヒーレント光受信器の局部発振光ポートの電流変換効率も、局部発振光ポートにおける局部発振光の強度及び局部発振光ポートからPD45-1~45-4までの光路の過剰損失を用いて同様に求めることができる。
 信号光ポート及び局部発振光ポートの電流変換効率は、通常、90度ハイブリッド回路の特性データとして製品個々に測定され、不揮発性メモリ30-3に記憶される。
 このような構成を備えることにより、第2の実施形態のコヒーレント光受信器は、第1の実施形態と同様に、TIAに入力される光電流の交流成分を好ましい状態で増幅できるという効果を奏する。
 なお、第1の実施形態と同様に、第2の実施形態のコヒーレント光受信器210を図4で説明したノンブロッキングROADMシステム1000に適用することも可能である。この場合のノンブロッキングROADMシステムの基本的な構成及び動作は図4と同様である。すなわち、コヒーレント光受信器210をコヒーレント光受信器4-1~4-Nとして用いたノンブロッキングROADMシステム1000は、局部発振光と多重信号光とを干渉させる。検波しようとする信号光と同一波長の局部発振光と干渉させることによって、コヒーレント光受信器4-1~4-Nは、多重信号光を波長毎に分離することなく全波長のチャンネルを受信するにも関わらず、特定の波長の信号光のみを取り出せる。
 ここで、ノンブロッキングROADMシステム1000には複数波長の信号光が同時に入力されるため、高強度の光がコヒーレント光受信器4-1~4-Nに入力される。例えば、1チャンネル当りの光強度が+0dBmである信号光が32チャンネル入力されるとすると、全信号光強度
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
が+15.1dBm(=32mW)の光がコヒーレント光受信器の信号光ポートに入力されることになる。これに加えて、局部発振光がコヒーレント光受信器の局部発振光ポートに入力される。局部発振光の強度Bが+15dBm(=31.6mW)であり、信号光ポート及び局部発振光ポートの電流変換効率m(=a,b,c,d)を0.0635[A/W]とすると、式(5)で表されるDC電流成分IDCは4mA、式(6)で表されるAC電流成分IACは約1.5mAppとなる。よって、TIA/AGC38-1~38-4は、[IDC-(IAC/2)]=3.25mAだけDC電流成分を低減するように制御される。
 ここで、監視制御部30-2は、検出信号光強度A(t)あるいは多重信号光強度
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
の変化に対して、DC電流成分の低減量が[IDC-(IAC/2)]となるように適応的に制御してもよい。なお、検出信号光強度を検出するために、先に説明した図5に示す構成を用いてもよい。
 あるいは、監視制御部30-2は、コヒーレント光受信器が使用される条件において、[IDC-(IAC/2)]の値が常に正の値となるような固定値をDC電流の低減量としてもよい。DC電流の低減量を固定値とすることで、DC電流の低減量を求める処理を簡略化することができる。
 なお、検出信号光強度測定の手順を簡便化するために、検出信号光強度として固定された値を用い、多重信号光強度として図6に示した受光部32にて測定した値を用いてもよい。固定された検出信号光強度としては、例えば設計上の最大値や、所定の期間実測した検出信号光強度の最大値を用いてもよく、またこれらには限定されない。検出信号光強度として固定された値を用いることで、図5に示した波長可変光フィルタ72やパワーメーター73を省略し、コヒーレント光受信装置の構成を簡略化することができる。
(第3の実施形態)
 次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本発明の第3の実施形態に係るコヒーレント光受信装置の構成は図6に示したコヒーレント光受信装置200と同様である。第3の実施形態は、多重信号光強度の測定が、受光部32の出力信号ではなく、バランスPD37-1~37-4の少なくとも1つの光電流によって測定される点で第2の実施形態と異なる。そして、バランスPD37-1~37-4は、出力する光電流の値を制御部30-2に通知する。
 バランスPD37-1~37-4で測定される光電流は、DC電流成分に相当する。なぜならば、この光電流に含まれているAC電流成分の周波数は数10GHzと高速であり、一定以上の時定数を持った通常の電流検出回路を用いて光電流を測定することによってAC電流成分は平均化され、DC電流成分のみが検出されるからである。AC電流成分を第1または第2の実施形態と同様の手順で算出し、[DC電流成分-(AC電流成分)/2]を計算することで、DC電流成分の低減量が算出される。バランスPD37-1~37-4から出力される光電流の大きさによって多重信号光強度を求めることができるので、この構成では、受光部32において多重信号光強度を測定する必要がなく、コヒーレント光受信装置の構成が簡略化される。
 このように、第3の実施形態の構成で説明したコヒーレント光受信器も、TIAに入力されるDC電流成分の低減を適切に行うことで、TIAに入力される光電流の交流成分を好ましい状態で増幅できるという効果を奏する。
 以上、第1~第3の実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。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。
 この出願は、2012年3月21日に出願された日本出願特願2012-063997を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
 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。
(付記1)
 波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、局部発振光と、を干渉させた干渉信号光から変換された電気信号の強度の最小値以下の強度を、前記電気信号から低減する直流成分の強度として求める、直流オフセット制御回路。
(付記2)
 前記多重信号光の強度と、前記局部発振光の強度と、前記多重信号光及び前記局部発振光が前記電気信号に変換される比を示す電流変換効率と、に基づいて前記電気信号の直流成分の強度を示す第1の値Aを求め、
 前記多重信号光から選択された、前記局部発振光と干渉する信号光である検出信号光の強度と、前記局部発振光の強度と、前記電流変換効率と、に基づいて前記電気信号の交流成分の振幅を示す第2の値Bを求め、
 前記電気信号から低減する直流成分の強度を[A-(B/2)]により求める、付記1に記載された直流オフセット制御回路。
(付記3)
 波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、前記多重信号光から選択された信号光である検出信号光と干渉する波長の局部発振光と、が入力され、前記多重信号光と前記局部発振光とを干渉させた干渉信号光を出力する90度ハイブリッド部と、
 前記90度ハイブリッド部から出力された前記干渉信号光を電気信号に変換する光電変換部と、
 前記電気信号の強度の最小値以下の強度の直流成分を前記電気信号から低減する処理部と、
を備える光受信器。
(付記4)
 前記多重信号光の強度を示す多重光強度信号を出力する第1の強度検出部と、
 前記多重信号光から選択された、前記局部発振光と干渉する信号光である検出信号光の強度を示す検出光強度信号を出力する第2の強度検出部と、
 をさらに備え、
 前記処理部は、
 前記光電変換部から出力された前記電気信号を増幅するとともに、前記多重光強度信号と、前記局部発振光の強度と、前記多重信号光及び前記検出光強度信号が前記電気信号に変換される比を示す電流変換効率と、に基づいて前記電気信号の直流成分の強度を示す第1の値Aを求め、前記検出光強度信号と、前記局部発振光の強度と、前記電流変換効率と、に基づいて前記電気信号の交流成分の振幅を示す第2の値Bを求め、前記電気信号から低減する直流成分の強度を[A-(B/2)]とする、付記3に記載された光受信器。
(付記5)
 前記第1の強度検出部は、前記多重信号光の一部が分岐された光の強度に比例する信号を前記多重光強度信号として出力する、付記4に記載された光受信器。
(付記6)
 前記第1の強度検出部は、前記光電変換部が出力する前記電気信号の強度の直流成分を検出し、検出した信号を前記多重光強度信号として出力する、付記4に記載された光受信器。
(付記7)
 前記第2の強度検出部は、前記多重信号光を分岐させた信号光から前記検出信号光の波長のみを透過させた光の強度に比例する信号を前記検出光強度信号として出力する、付記4乃至6のいずれかに記載された光受信器。
(付記8)
 前記検出信号光強度信号は、前記第2の強度検出部から出力される前記検出信号光の強度の最大値に設定される、付記7に記載された光受信器。
(付記9)
 波長が異なる信号光が多重された多重信号光を所定の分岐比で分岐する第1の光カプラ部と、
 前記第1の光カプラ部で分岐された前記多重信号光と、前記多重信号光から選択された信号光である検出信号光と干渉する波長の局部発振光と、が入力される付記3乃至8のいずれかに記載された光受信器と、
 前記検出信号光の波長の信号光を送信する光送信器と、
 前記1の光カプラ部で分岐された多重信号光のうち前記検出信号光として選択されなかった波長の信号光を透過する光フィルタ部と、
 前記光送信器及び前記光フィルタ部から出力される信号光を合流させて出力する第2の光カプラと、を備える光ノード装置。
(付記10)
 波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、局部発振光と、を干渉させた干渉信号光から変換された電気信号の強度の最小値以下の強度を、前記電気信号から低減する直流成分の強度として求める、直流オフセット制御方法。
(付記11)
 波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、前記多重信号光から選択された信号光である検出信号光と干渉する波長の局部発振光と、を干渉させた干渉信号光を出力し、
 前記干渉信号光を電気信号に変換し、
 前記電気信号の強度の最小値以下の強度の直流成分を前記電気信号から低減する、
光受信器の制御方法。
  100、200 コヒーレント光受信装置
  110、210 コヒーレント光受信器
  111、32 受光部
  112 90度ハイブリッド回路
  113 光電変換器
  114 電気増幅器
  120 局部発振器
  130 制御部
  131 不揮発性メモリ
  1-1、1-2 光スプリッター
  2 波長ブロッカー
  3-1~3-N、23-1~23-N、33 局部発振器(LO)
  4-1~4-N 24-1~24-N コヒーレント光受信器
  5-1~5-N、25-1~25-N 送信器
  6-1~6-N、26-1~26-N クライアント
  7 光アンプ
  8 制御部
  21-1、21-2 アレイ導波路回折格子(AWG)
  22 Add-Drop-SW
  30-1 DSP
  30-2 監視制御部
  30-3 不揮発性メモリ部
  34 PBS
  35 光カプラ
  36-1、36-2 90度ハイブリッド回路
  37-1~37-4 バランスPD
  38-1~38-4 TIA/AGC
  39-1~39-4 ADC
  41-1~41-6 光カプラ
  42-1、42-2 π位相シフタ
  43 π/2位相シフタ
  44-1~44-4 光ミキサー
  45-1~45-4 PD
  72 波長可変フィルタ
  73 パワーメーター
  1000 ノンブロッキングROADMシステム
  2000 本発明に関連するROADMシステム

Claims (10)

  1.  波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、局部発振光と、を干渉させた干渉信号光から変換された電気信号の強度の最小値以下の強度を、前記電気信号から低減する直流成分の強度として求める、直流オフセット制御回路。
  2.  前記多重信号光の強度と、前記局部発振光の強度と、前記多重信号光及び前記局部発振光が前記電気信号に変換される比を示す電流変換効率と、に基づいて前記電気信号の直流成分の強度を示す第1の値Aを求め、
     前記多重信号光から選択された、前記局部発振光と干渉する信号光である検出信号光の強度と、前記局部発振光の強度と、前記電流変換効率と、に基づいて前記電気信号の交流成分の振幅を示す第2の値Bを求め、
     前記電気信号から低減する直流成分の強度を[A-(B/2)]により求める、請求項1に記載された直流オフセット制御回路。
  3.  波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、前記多重信号光から選択された信号光である検出信号光と干渉する波長の局部発振光と、が入力され、前記多重信号光と前記局部発振光とを干渉させた干渉信号光を出力する90度ハイブリッド部と、
     前記90度ハイブリッド部から出力された前記干渉信号光を電気信号に変換する光電変換部と、
     前記電気信号の強度の最小値以下の強度の直流成分を前記電気信号から低減する処理部と、
    を備える光受信器。
  4.  前記多重信号光の強度を示す多重光強度信号を出力する第1の強度検出部と、
     前記多重信号光から選択された、前記局部発振光と干渉する信号光である検出信号光の強度を示す検出光強度信号を出力する第2の強度検出部と、
     をさらに備え、
     前記処理部は、
     前記光電変換部から出力された前記電気信号を増幅するとともに、前記多重光強度信号と、前記局部発振光の強度と、前記多重信号光及び前記検出光強度信号が前記電気信号に変換される比を示す電流変換効率と、に基づいて前記電気信号の直流成分の強度を示す第1の値Aを求め、前記検出光強度信号と、前記局部発振光の強度と、前記電流変換効率と、に基づいて前記電気信号の交流成分の振幅を示す第2の値Bを求め、前記電気信号から低減する直流成分の強度を[A-(B/2)]とする、請求項3に記載された光受信器。
  5.  前記第1の強度検出部は、前記多重信号光の一部が分岐された光の強度に比例する信号を前記多重光強度信号として出力する、請求項4に記載された光受信器。
  6.  前記第1の強度検出部は、前記光電変換部が出力する前記電気信号の強度の直流成分を検出し、検出した信号を前記多重光強度信号として出力する、請求項4に記載された光受信器。
  7.  前記第2の強度検出部は、前記多重信号光を分岐させた信号光から前記検出信号光の波長のみを透過させた光の強度に比例する信号を前記検出光強度信号として出力する、請求項4乃至6のいずれかに記載された光受信器。
  8.  前記検出信号光強度信号は、前記第2の強度検出部から出力される前記検出信号光の強度の最大値に設定される、請求項7に記載された光受信器。
  9.  波長が異なる信号光が多重された多重信号光を所定の分岐比で分岐する第1の光カプラ部と、
     前記第1の光カプラ部で分岐された前記多重信号光と、前記多重信号光から選択された信号光である検出信号光と干渉する波長の局部発振光と、が入力される請求項3乃至8のいずれかに記載された光受信器と、
     前記検出信号光の波長の信号光を送信する光送信器と、
     前記1の光カプラ部で分岐された多重信号光のうち前記検出信号光として選択されなかった波長の信号光を透過する光フィルタ部と、
     前記光送信器及び前記光フィルタ部から出力される信号光を合流させて出力する第2の光カプラと、を備える光ノード装置。
  10.  波長が異なる信号光が多重された多重信号光と、前記多重信号光から選択された信号光である検出信号光と干渉する波長の局部発振光と、を干渉させた干渉信号光を出力し、
     前記干渉信号光を電気信号に変換し、
     前記電気信号の強度の最小値以下の強度の直流成分を前記電気信号から低減する、
    光受信器の制御方法。
PCT/JP2013/001766 2012-03-21 2013-03-15 直流オフセット制御回路、光受信器、光ノード装置及び光受信器の制御方法 WO2013140769A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-063997 2012-03-21
JP2012063997 2012-03-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013140769A1 true WO2013140769A1 (ja) 2013-09-26

Family

ID=49222251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/001766 WO2013140769A1 (ja) 2012-03-21 2013-03-15 直流オフセット制御回路、光受信器、光ノード装置及び光受信器の制御方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013140769A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005045789A (ja) * 2003-07-09 2005-02-17 Lucent Technol Inc 可変コヒーレント受信器を備えた光学装置
JP2009212994A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Nec Corp コヒーレント型光受信器およびその調整方法
JP2010028470A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 受信装置、補償演算回路、および受信方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005045789A (ja) * 2003-07-09 2005-02-17 Lucent Technol Inc 可変コヒーレント受信器を備えた光学装置
JP2009212994A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Nec Corp コヒーレント型光受信器およびその調整方法
JP2010028470A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 受信装置、補償演算回路、および受信方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7070619B2 (ja) 光受信装置およびモニタ信号生成方法
US10608738B2 (en) Coherent optical receiver device and coherent optical receiving method
JP5700050B2 (ja) コヒーレント光受信装置およびコヒーレント光受信方法
EP1496636B1 (en) Optical device with tunable coherent receiver
JP5278619B2 (ja) コヒーレント受信器
US20150125143A1 (en) System and method for monitoring polarization-dependent loss
US9722704B2 (en) Optical transmission apparatus and method for controlling optical power
JP5874896B2 (ja) コヒーレント光受信装置およびコヒーレント光受信方法
US8923707B2 (en) Apparatus for compensating optical signal impairments
US8774646B2 (en) Adaptively Balanced Detector
JP6349696B2 (ja) 光送信装置、光受信装置および光通信方法
WO2013140769A1 (ja) 直流オフセット制御回路、光受信器、光ノード装置及び光受信器の制御方法
JP2018139392A (ja) 受信装置及び監視制御信号検出方法
JP5414354B2 (ja) 光データ通信システム、ならびに通信装置および通信方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13763539

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13763539

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP