JP2012108301A - Optical transmitter and method for generating polarization-bit-interleaved signal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバを通信線路として用いる光伝送システムにおいて、偏波ビットインターリーブされた光信号列を生成する光送信器に関する。 The present invention relates to an optical transmitter that generates a polarization bit interleaved optical signal sequence in an optical transmission system using an optical fiber as a communication line.
長距離光伝送システムでは１．５μｍ帯の光を直接増幅できるエルビウム添加ファイバ増幅器（Ｅｒｕｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：以下、ＥＤＦＡと略す。）を利用した光中継増幅伝送方式が主流となっている。さらに、近年では広帯域に増幅可能なＥＤＦＡにより、波長多重伝送方式を用いた大容量光伝送システムが実現されている。 In the long-distance optical transmission system, an optical relay amplification transmission system using an erbium-doped fiber amplifier (hereinafter abbreviated as EDFA) capable of directly amplifying light in the 1.5 μm band is mainly used. Furthermore, in recent years, a large-capacity optical transmission system using a wavelength division multiplexing transmission system has been realized by an EDFA that can be amplified over a wide band.
さらなる大容量化と低コスト化が要求される昨今、これを実現する手段として１チャネルあたりの伝送速度の増加が考えられ、現在主流の１０Ｇｂｉｔ／ｓから４０Ｇｂｉｔ／ｓ、１００Ｇｂｉｔ／ｓへの期待が高まっている。 In recent years, where higher capacity and lower cost are required, an increase in transmission speed per channel is considered as a means to realize this, and expectations are currently increasing from 10 Gbit / s to 40 Gbit / s, 100 Gbit / s. It is growing.
伝送速度を増加させるには受信端においてより高い光信号対雑音比を必要とするため、光ファイバ中では高い光信号パワーで伝送することが求められる。しかしながら、高い光信号パワーによる伝送は、光ファイバ中における非線形効果の影響を助長するため、一般に伝送速度を増加させると伝送距離が制限される。 In order to increase the transmission speed, a higher optical signal-to-noise ratio is required at the receiving end. Therefore, it is required to transmit with high optical signal power in the optical fiber. However, transmission with high optical signal power promotes the influence of nonlinear effects in the optical fiber, so that generally increasing the transmission speed limits the transmission distance.
そこで、伝送速度を上昇させるために非線形耐力に優れる変調方式が求められており、隣接パルス間の偏波状態を直交関係にする偏波ビットインターリーブ（ビット交番偏波）方式が注目されている。 Therefore, there is a demand for a modulation method with excellent nonlinear tolerance in order to increase the transmission speed, and a polarization bit interleaving (bit alternating polarization) method that makes the polarization state between adjacent pulses orthogonal is attracting attention.
偏波ビットインターリーブ方式は、例えば、ＴＥモード（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｏｄｅ）とＴＭモード（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｏｄｅ）などの２つの直交する偏波状態で交互に遷移する光パルス列によってデータ信号を伝送させる。この方式は、隣接パルス間の符号間干渉を抑制できるため、非線形耐力に優れていることが知られている。 In the polarization bit interleaving method, for example, a data signal is transmitted by an optical pulse train that alternately changes in two orthogonal polarization states, such as a TE mode (Transverse Electric mode) and a TM mode (Transverse Magnetic mode). This method is known to be excellent in non-linear strength because it can suppress intersymbol interference between adjacent pulses.
従来の偏波ビットインターリーブを行う送信器の一例として、光源と、ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）変調を行うパルスカーバと、ＲＺ信号をデータ変調するデータ変調器と、偏波変調部（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ａｌｔｅｒｎａｔｏｒ）を備えており、偏波変調部は、偏波ビームスプリッター（ＰＢＳ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）と、位相変調器（ＰＭ：Ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）と、偏波合波器（ＰＢＣ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）から構成される送信器が提案されている（例えば、下記非特許文献１の図１（ｂ））。
As an example of a transmitter that performs conventional polarization bit interleaving, a light source, a pulse carver that performs RZ (Return to Zero) modulation, a data modulator that performs data modulation on an RZ signal, and a polarization modulation unit (Polarization Alternator) are provided. The polarization modulator is a transmission composed of a polarization beam splitter (PBS), a phase modulator (PM), and a polarization beam combiner (PBC). A device has been proposed (for example, FIG. 1B of Non-Patent
この例においては、データ変調器によってデータ変調された光信号列は、偏波ビームスプリッターに入力されて、２つの直交した偏波（Ｅｘ，Ｅｙ）に分離される。分離された一方の光信号列は、位相変調器においてデータ変調のビットレートで１と０が交番する信号に位相変調される。すなわち、位相がπシフトするビットと、位相シフトしないビットが交互に並ぶ光信号列となる。偏波合波器では位相変調された光信号列と他方の光信号列を合波する。偏波ビームスプリッターと偏波合波器間の２つの光信号がビット単位で遅延量が同じである場合、偏波合波器からは偏波ビットインターリーブされた光信号列が出力される。 In this example, an optical signal sequence that has been data-modulated by a data modulator is input to a polarization beam splitter and separated into two orthogonal polarizations (Ex, Ey). One of the separated optical signal trains is phase-modulated into a signal in which 1 and 0 alternate at the data modulation bit rate in the phase modulator. That is, an optical signal sequence in which bits whose phase is shifted by π and bits whose phase is not shifted is alternately arranged. The polarization multiplexer combines the phase-modulated optical signal train with the other optical signal train. When the two optical signals between the polarization beam splitter and the polarization multiplexer have the same delay amount in units of bits, the polarization signal is output from the polarization multiplexer.
しかしながら、上記の非特許文献１に記載される従来技術では、位相変調器でビット毎にパルス列を変交番させるための位相調整に加え、偏波ビームスプリッターと偏波合波器間でビット単位での遅延量調整も併せて行わなければならず、制御が複雑になるという問題点があった。
However, in the conventional technique described in
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、偏波ビットインターリーブを行う光送信器に、２出力型変調器を用いることで、制御箇所を減らして制御性を向上させ、偏波ビットインターリーブを簡易に実現する光送信器を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By using a two-output type modulator for an optical transmitter that performs polarization bit interleaving, the number of control points is reduced and controllability is improved. An optical transmitter that easily realizes wave bit interleaving is provided.
本発明にかかる光送信器は、偏波ビットインターリーブ信号を生成する光送信器であって、ＲＺ変調された光信号を２分岐する分岐部、前記分岐部に接続し、所定の変調器駆動信号によって動作し、分岐された前記光信号間に所定の位相差を与える第１の位相変化部および第２の位相変化部、前記第１の位相変化部から出力された光信号と、前記第２の位相変化部から出力された光信号とを合流させ、１パルス信号毎に交互に２つの出力に分ける合流分岐部、を有する２出力型変調器と、前記２出力型変調器から出力された２つの光信号列を合波する偏波合波器と、を備えるものである。 An optical transmitter according to the present invention is an optical transmitter that generates a polarization bit interleaved signal, a branching unit that splits an RZ-modulated optical signal into two branches, connected to the branching unit, and a predetermined modulator driving signal The first phase change unit and the second phase change unit that give a predetermined phase difference between the branched optical signals, the optical signal output from the first phase change unit, and the second A two-output type modulator having a merging / branching unit that merges the optical signal output from the phase change unit of each of the two and alternately divides it into two outputs for each pulse signal, and is output from the two-output type modulator A polarization multiplexer that multiplexes two optical signal trains.
本発明によれば、偏波ビットインターリーブを簡易に実現する光送信器を提供することができる。 According to the present invention, an optical transmitter that easily realizes polarization bit interleaving can be provided.
以下に、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、それぞれが本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するためのものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Note that each of the embodiments described below is an embodiment for embodying the present invention, and is not intended to limit the present invention within the scope thereof.
実施の形態１．
図１は本実施の形態にかかる光送信器の構成例を示す図である。図示するように本実施の形態にかかる光送信器は、光源１と、データ変調器２と、パルスカーバ３と、２出力型変調器４と、偏波合波器５によって構成される。本実施の形態においてデータ変調器２は一例として強度変調器であるとする。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an optical transmitter according to the present embodiment. As shown in the figure, the optical transmitter according to the present embodiment includes a
光源１には、例えば、レーザー出力器を用いることができる。パルスカーバ３、２出力型変調器４のそれぞれには、例えば、マッハツェンダ型ＬｉＮｂＯ３変調器を用いることができる。または、ＩｎＰなど他の材質の変調器であってもよい。
As the
次に、図１を用いて本実施の形態にかかる光送信器の動作を説明する。まず、光源１は所定の波長のＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）光を生成し、データ変調器２へ出力する。データ変調器２は図示されていない発振器から入力されるクロック信号に基づき、ＣＷ光をｆ［Ｇｂｉｔ／ｓ］となる周波数で強度変調し、パルスカーバ３へ出力する。パルスカーバ３は強度変調された光信号からＲＺ変調された光信号を生成し、２出力型変調器４に出力する。パルスカーバ３は上記のデータ変調信号に同期するｆ［ＧＨｚ］またはｆ／２［ＧＨｚ］の信号によって駆動している。２出力型変調器４は入力されたＲＺ変調された光信号を１パルス信号毎に交互に２つの出力に振り分ける。２出力型変調器４は、上記のデータ変調信号に同期するｆ／２［ＧＨｚ］の信号で駆動している。または、上記データ変調信号に同期するｆ［ＧＨｚ］で０と１が変交番する信号によって駆動していてもよい。偏波合波器５は２出力型変調器４の２つの出力に分けられた光信号を合波する。これにより、偏波合波器５から偏波ビットインターリーブされた光信号が出力される。
Next, the operation of the optical transmitter according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, the
上記のデータ変調器２、パルスカーバ３、２出力型変調器４のデータ変調信号への同期方法としては、例えば、図示していない同一の発振器から出力されるクロック信号を、移相器により位相を調整して各機能部に入力することにより同期状態を保つ方法であってもよい。また、例えば、同一の発振器を用いる場合に限らず複数の発振器を用いてそれらの間で位相調整を行うことにより、同期を保つ方法であってもよい。上記以外の任意の方法を用いてもよい。
As a method of synchronizing the
図２は本実施の形態にかかる２出力型変調器の構成例を示す図である。パルスカーバ３によりＲＺ変調された光信号は入力導波路４０１から入力し、分岐部４０２によって分岐されて位相変化部４０３、４０４にそれぞれ伝播する。位相変化部４０３、４０４は導波路と導波路を伝播する光波の位相を変化させるための変調器駆動電圧を印加する電極によって構成されている。位相変化部４０３、４０４は変調器駆動信号によりプッシュプル駆動し、位相変化部４０３、４０４を進む光波には互いに逆向きの位相変化（±Φ）が与えられる。位相変化部４０３、４０４を伝播した光波は３ｄＢ方向性結合器４０５にて合流して光結合し、その後に分岐して出力導波路４０６、４０７から出力される。なお、本実施の形態の説明では、一例として３ｄＢ方向性結合器４０５を用いているが、これにかえてＸ分岐導波路、または、マルチモード干渉型（ＭＭＩ：Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）導波路を用いることも可能である。上記の位相変化部４０３、４０４は第１の位相変化部および第２の位相変化部に対応する。上記３ｄＢ方向性結合器４０５は合流分岐部に対応する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the two-output modulator according to the present embodiment. The optical signal RZ-modulated by the
図３は本実施の形態にかかる２出力型変調器の入力光信号列と変調器駆動信号の関係の一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、２出力型変調器４に入力されるＲＺ変調された光信号はデータ変調と同じｆ[ＧＨｚ]で変調されているとし、全て「１」であるとする。また、図３（ｂ）に示すように、変調器駆動信号はデータ変調の半分の周波数ｆ／２[ＧＨｚ]の正弦波であるとし、ＲＺ変調された光信号のデータ変調信号と変調器駆動信号は略位相同期しているものとする。なお、当然ながら、完全な位相同期が必要となるわけではなく、偏波合波器５で合波された光信号列の符号間干渉が低減され、適用する通信経路で必要とされる通信品質が得られる程度の略位相同期がとれていればよい。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the input optical signal train and the modulator drive signal of the two-output modulator according to this embodiment. As shown in FIG. 3A, it is assumed that the RZ-modulated optical signal input to the two-output modulator 4 is modulated at the same f [GHz] as the data modulation, and is all “1”. . Further, as shown in FIG. 3B, the modulator drive signal is a sine wave having a frequency f / 2 [GHz] which is half of the data modulation, and the data modulation signal of the RZ-modulated optical signal and the modulator drive are used. It is assumed that the signal is substantially phase synchronized. Of course, perfect phase synchronization is not required, and the intersymbol interference of the optical signal sequence combined by the
変調器駆動信号の駆動振幅が最大となる点で位相変化部４０３を進む光波の位相変化量がπ／４であるときには位相変化部４０４を進む光波の位相変化量は−π／４となり、両位相変化部を伝播する光波間の相対的な位相差はπ／２となる。一方、駆動振幅が最小となる点では上記位相変化量の符号は反転する。変調器駆動信号は図３（ｂ）に示すようにｆ[ＧＨｚ]で駆動振幅の最大、最小を繰り返すので、上記の位相差π／２で両位相変化部間の位相変化量の正負が周波数ｆ[ＧＨｚ]で切り替わる。これによって、３ｄＢ方向性結合器４０５で合流分岐して出力されるＲＺ変調された光信号は、出力導波路４０６、４０７から１パルス信号毎に交互に出力される。
When the phase change amount of the light wave traveling through the
出力導波路４０６、４０７から出力された光信号列は偏波合波器５にて合波される。合波された光信号列の光強度を図３（ｃ）に示す。以下の説明において直交する偏波成分はＸ偏波、Ｙ偏波とする。図示するように、Ｘ偏波（実線）、Ｙ偏波（破線）が交互に入れ替わる偏波ビットインターリーブされた光パルス信号列となることがわかる。
The optical signal trains output from the
図４は本実施の形態にかかる２出力型変調器の出力信号の一例を示す図である。図４（ａ）は、２出力型変調器４に入力されるＲＺ変調された光信号列を示している。上記と同様に、ＲＺ変調された光信号列はデータ変調と同じｆ[ＧＨｚ]で変調されているとし、全て「１」であるとする。全ての光信号の偏波状態をＸ偏波としている。２出力型変調器４をデータ変調の半分の周波数ｆ／２［ＧＨｚ］の正弦波または矩形波の信号、または、ｆ［ＧＨｚ］で０と１が変交番する信号によって駆動することで、ＲＺ変調された光信号は２出力型変調器４の２つの出力導波路４０６、４０７から４（ｂ）、４（ｃ）に示すように交互に振り分けて出力される。この２つの光信号列を偏波合波器５にて合波することで４（ｄ）に示すような隣接パルスの偏波が直交した偏波ビットインターリーブされた光信号列を得ることができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an output signal of the two-output modulator according to the present embodiment. FIG. 4A shows an RZ-modulated optical signal string input to the two-output type modulator 4. Similarly to the above, it is assumed that the RZ-modulated optical signal train is modulated at the same f [GHz] as the data modulation and is all “1”. The polarization state of all optical signals is X polarization. By driving the two-output type modulator 4 with a sine wave or rectangular wave signal having a frequency f / 2 [GHz] which is half of the data modulation, or with a signal in which 0 and 1 alternate in f [GHz], RZ The modulated optical signals are alternately distributed and output from the two
以上のように、本実施の形態にかかる光送信器は、ＲＺ変調された光信号を１パルス信号毎に２つの出力に交互に振り分けていく２出力型変調器４と、振り分けられた光信号列を合波する偏波合波器５を備えるように構成した。これにより、２出力型変調器の位相制御により偏波ビットインターリーブされた光信号列を得ることができ、従来と比べ制御性が向上し、偏波ビットインターリーブを簡易に実現することができる。またさらには、偏波ビームスプリッターと偏波合波器間のビット単位の遅延調整が不要となり、偏波ビットインターリーブ信号列を安定して生成できる。またさらには、従来と比べ、制御の簡易化により部品点数を削減できるので、小型化、低コスト化を実現することができる。
As described above, the optical transmitter according to the present embodiment includes the two-output modulator 4 that alternately distributes the RZ-modulated optical signal into two outputs for each pulse signal, and the distributed optical signal. A
なお、本実施の形態における偏波ビットインターリーブでは、一例として全て「１」のＲＺパルス化された光信号列に対する偏波ビットインターリーブについて説明したが、本実施の形態を適用できる変調信号はこれに限られるものではなく、伝送する情報に基づいて他の変調方式であってもよい。例えば、データ変調器２において、通常のＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）などの他の変調方式でデータ変調したとしても本実施の形態を適用することができる。
In the polarization bit interleaving in the present embodiment, as an example, the polarization bit interleaving for the optical signal sequence in which all RZ pulses are “1” has been described. However, the modulation signal to which the present embodiment can be applied is described here. It is not limited, and other modulation schemes may be used based on information to be transmitted. For example, in the
なお、上記の実施の形態では１つのＲＺ信号、すなわち、１パルス信号（１シンボル）が１ビットを表す場合について説明したが、多値信号のように１パルス信号（１シンボル）がＮ（Ｎ：任意の整数）ビットを表す場合にも適用できる。すなわち、この場合にも２出力型変調器４は１パルス信号毎に交互に２つの出力に振り分けて、直交する偏波が１パルス信号毎に遷移する光信号列となる。 In the above embodiment, one RZ signal, that is, one pulse signal (one symbol) represents one bit, but one pulse signal (one symbol) is N (N : Arbitrary integer) bits can also be applied. That is, in this case as well, the two-output modulator 4 is alternately distributed to two outputs for each pulse signal, and becomes an optical signal train in which orthogonal polarization changes for each pulse signal.
なお、本実施の形態における図１ではデータ変調器２を光源１とパルスカーバ３の間に配置されているが、データ変調器２をパルスカーバ３と２出力型変調器４の間に配置してもよい。または、偏波直交多重した信号に対応可能なデータ変調器であれば、偏波合波器５の後段に配置することもできる。
Although the
なお、本実施の形態における２出力型変調器４は、位相変化部４０３、４０４に変調器駆動信号を印加してプッシュプル駆動させているが、例えば、片側の位相変化部に印加して、上記と同様の変調器駆動信号の制御によって、両位相変化部を伝播する光波の相対的な位相差がπ／２となり、両位相変化部間の位相変化量の正負がデータ変調と同じ周波数で切り替わるように制御すれば、上記と同様の結果を得ることができる。
In the two-output type modulator 4 in the present embodiment, the modulator driving signal is applied to the
実施の形態２．
実施の形態１においては、２出力型変調器４の変調器駆動信号の位相を制御する構成を備えていなかったが、本実施の形態ではこれを追加する構成としている。
In the first embodiment, the configuration for controlling the phase of the modulator drive signal of the two-output type modulator 4 is not provided, but in the present embodiment, this is added.
図５は本実施の形態にかかる２出力型変調器の入力光信号列と変調器駆動信号の関係の一例を示す図である。図３と同様に図５（ａ）に示すように、２出力型変調器４に入力されるＲＺ変調された光信号列はデータ変調と同じｆ[ＧＨｚ]で変調されているとし、全て「１」であるとする。また、図５（ｂ）に示すように、位相変化部４０３、４０４に印加される変調器駆動信号はデータ変調の半分の周波数ｆ／２[ＧＨｚ]の正弦波であるとする。しかし、データ変調信号と変調器駆動信号は略位相同期しておらず、変調器駆動信号が位相同期状態から１／４周期ずれた状態となっている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the input optical signal sequence and the modulator drive signal of the two-output modulator according to this embodiment. As in FIG. 3, as shown in FIG. 5A, it is assumed that the RZ-modulated optical signal sequence input to the two-output modulator 4 is modulated at the same f [GHz] as the data modulation. 1 ”. As shown in FIG. 5B, it is assumed that the modulator drive signal applied to the
このような場合には、図５（ｃ）に示すとおり、Ｘ偏波（実線）とＹ偏波（破線）の両偏波成分に重なりが生じることによって両偏波成分の周期性が失われ、偏波ビットインターリーブされた光信号列を得ることができなくなる。一般的に、光変調器では温度変化や経時劣化などによって変調器駆動信号が最適な動作点からずれることがある。したがって、偏波ビットインターリーブを安定して実現するには、２出力型変調器４に入力されるＲＺ変調された光信号のデータ変調に変調器駆動信号が同期するよう位相関係を制御する構成があることが望ましい。 In such a case, as shown in FIG. 5 (c), both the polarization components of the X polarization (solid line) and the Y polarization (broken line) are overlapped, thereby losing the periodicity of both polarization components. Thus, it becomes impossible to obtain a polarization bit interleaved optical signal sequence. In general, in an optical modulator, the modulator drive signal may deviate from the optimum operating point due to temperature change or deterioration with time. Therefore, in order to stably realize the polarization bit interleaving, there is a configuration in which the phase relationship is controlled so that the modulator driving signal is synchronized with the data modulation of the RZ-modulated optical signal input to the two-output modulator 4. It is desirable to be.
図６は本実施の形態にかかる光送信器の構成例を示す図である。本実施の形態にかかる光送信器は、実施の形態１の図１に光カプラ６と、受光器７と、制御回路８と、移相器９を追加する構成としている。図６において、実施の形態１の図１と同様の機能を有する構成は、図１と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the optical transmitter according to the present embodiment. The optical transmitter according to the present embodiment has a configuration in which an
次に、図６を用いて本実施の形態にかかる光送信器の動作について説明する。光カプラ６は偏波合波器５から出力された光信号のうちの一部を分岐する。受光器７は光カプラ６によって分岐された光信号を受光し、光信号を電流信号に変換する。変換された電流信号は制御回路８に出力される。受光器７は、例えば、光検出器（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いることができる。なお、受光器７は、光検出器の後段にトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ：Ｔｒａｎｓ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を配置して電流信号を電圧信号に変換してから制御回路８に出力するものであってもよい。制御回路８は受光器７からの電気出力信号に基づいて２出力型変調器４に入力されるＲＺ信号列のデータ変調信号と変調器駆動信号間の位相ずれを制御する制御信号を出力する。移相器９は制御回路８からの制御信号に基づき変調器駆動信号の位相調整を行う。
Next, the operation of the optical transmitter according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The
制御回路８の位相ずれの制御方法の一例として、変調器駆動信号の周波数ｆ／２［ＧＨｚ］よりも十分に遅い低周波信号を重畳した変調器駆動信号によって２出力型変調器４を駆動し、受光器７の電気出力信号から低周波信号の周波数成分を抽出して位相ずれを制御する方法がある。２出力型変調器４が最適な設定で動作している場合には、低周波信号の２倍の周波数成分が最大となり、低周波信号の周波数成分が最小となる。一方、最適な設定からずれが生じると、低周波信号の２倍の周波数成分が減少し、低周波信号の周波数成分が増加する。制御回路８は受光器７の電気出力信号からバンドパスフィルターによって高周波成分を取り除き、残った低周波成分と低周波信号と同期検波する。この結果に基づき、制御回路８は低周波信号の周波数成分が最小、または、低周波信号の２倍の周波数成分が最大となるように変調器駆動信号の位相をずらす制御信号を生成する。移相器９は制御回路８から出力される制御信号に基づき変調器駆動信号の位相調整を行う。
As an example of the control method of the phase shift of the
以上のように、本実施の形態にかかる光送信器は、偏波合波器５から出力された光信号の一部を分岐し、光信号を変換した電気信号から制御回路８によってＲＺ変調された光信号のデータ変調信号と変調器駆動信号間の位相ずれを制御し、制御回路８の制御信号に基づき変調器駆動信号の位相を調整する移相器９を備えるように構成した。これによって、２出力型変調器に入力されるＲＺ変調された光信号のデータ変調信号と変調器駆動信号の位相同期を保持する制御が適宜行われることなり、直交する両偏波成分が交互に入れ替わる周期性が安定し、偏波ビットインターリーブを安定に実現することができる。
As described above, the optical transmitter according to the present embodiment branches a part of the optical signal output from the
なお、本実施の形態は図６に示す構成に限られない。例えば、図７に示すような構成とすることも可能である。図７は本実施の形態にかかる光送信器の構成例を示す図である。図６と異なる点は光カプラ６の位置を偏波合波器５の前段の２出力型変調器４の一方の出力側に設ける構成としている。すなわち、偏波合波器５から出力される光信号でなくても、２出力型変調器４から出力された光信号であれば、位相ずれを検出することができる。
The present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. For example, a configuration as shown in FIG. 7 is also possible. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the optical transmitter according to the present embodiment. The difference from FIG. 6 is that the position of the
また、上記実施の形態１または実施の形態２にかかる光送信器と、該光送信器からの光信号列を受信する光受信器を備える光伝送システムを形成することができる。図８は上記実施の形態１または実施の形態２にかかる光送信器を備える光伝送システムの構成例である。図示している光送信器１０と光受信器１１は光ファイバ１２を介して光信号列を伝送する。このような光伝送システムは、例えば、海底ケーブル、または、伝送区間の一部または全てが陸上の区間の光伝送システムなどに適用することができる。なお、上記実施の形態１または実施の形態２にかかる光送信器は、他の光送信器からの光信号列を受信する機能を備えていてもよい。図９はこの場合における上記実施の形態１または実施の形態２にかかる光送信器を備える光伝送システムの構成例である。図示するように図８の光伝送システムにおいて光送信器１０、光受信器１１のそれぞれを、光送受信機能を備えた実施の形態１または実施の形態２の光送信器である光送受信器１３によって置き換えたものとすることもできる。なお、図８および図９において省略されている先には光送信器１０、光受信器１１、または光送受信器１３がある。
In addition, an optical transmission system including the optical transmitter according to the first embodiment or the second embodiment and an optical receiver that receives an optical signal train from the optical transmitter can be formed. FIG. 8 is a configuration example of an optical transmission system including the optical transmitter according to the first embodiment or the second embodiment. The illustrated
１ 光源
２ データ変調器
３ パルスカーバ
４ ２出力型変調器
４０１ 入力導波路
４０２ 分岐部
４０３、４０４ 位相変化部
４０５ ３ｄＢ方向性結合器
４０６、４０７ 出力導波路
５ 偏波合波器
６ 光カプラ
７ 受光器
８ 制御回路
９ 移相器
１０ 送信器
１１ 受信器
１２ 光ファイバ
１３ 光送受信器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）変調された光信号を２分岐する分岐部、
前記分岐部に接続し、所定の変調器駆動信号によって動作し、分岐された前記光信号間に所定の位相差を与える第１の位相変化部および第２の位相変化部、
前記第１の位相変化部から出力された光信号と、前記第２の位相変化部から出力された光信号とを合流させ、１パルス信号毎に交互に２つの出力に分ける合流分岐部、を有する２出力型変調器と、
前記２出力型変調器から出力された２つの光信号列を合波する偏波合波器と、を備えることを特徴とする光送信器。 An optical transmitter that generates a polarization bit interleaved signal,
A branching unit that splits an RZ (Return to Zero) modulated optical signal into two branches;
A first phase change unit and a second phase change unit connected to the branch unit, operated by a predetermined modulator drive signal, and giving a predetermined phase difference between the branched optical signals;
A merging / branching unit that combines the optical signal output from the first phase change unit and the optical signal output from the second phase change unit, and alternately divides the signal into two outputs for each pulse signal; A two-output modulator having
An optical transmitter comprising: a polarization multiplexer that multiplexes two optical signal sequences output from the two-output modulator.
前記２出力型変調器から出力された光信号の一部を受光し、該光信号を電気信号に変換する受光器と、
前記受光器からの電気出力信号に基づき、前記ＲＺ変調された光信号のデータ変調信号と変調器駆動信号との位相ずれを制御する制御信号を生成する制御回路と、
前記制御回路からの制御信号に基づき、前記変調器駆動信号の位相を調整する移相器と、を備えることを特徴とする光送信器。 The optical transmitter according to claim 1 or 2, further comprising:
A light receiver that receives a part of the optical signal output from the two-output modulator and converts the optical signal into an electrical signal;
A control circuit for generating a control signal for controlling a phase shift between a data modulation signal of the RZ-modulated optical signal and a modulator drive signal based on an electrical output signal from the light receiver;
An optical transmitter comprising: a phase shifter that adjusts a phase of the modulator driving signal based on a control signal from the control circuit.
前記分岐された光信号のそれぞれの位相を変化させ、光信号間に所定の位相差を与える位相変化ステップと、
前記分岐された光信号を合流させ、１パルス信号毎に交互に２つの出力に分ける合流分岐ステップと、
前記合流分岐ステップによって出力された２つの光信号列を合波する合波ステップと、を有することを特徴とする偏波ビットインターリーブ信号生成方法。 A branching step for branching the RZ-modulated optical signal into two;
A phase changing step for changing a phase of each of the branched optical signals and providing a predetermined phase difference between the optical signals;
A merging / branching step for merging the branched optical signals and dividing them alternately into two outputs for each pulse signal;
A polarization bit interleaving signal generation method, comprising: a multiplexing step for multiplexing the two optical signal sequences output by the merging / branching step.
前記合流分岐ステップによって出力された光信号の一部を受光し、該光信号を電気信号に変換する受光ステップと、
前記受光ステップによって出力された電気出力信号に基づき、前記ＲＺ変調された光信号のデータ変調信号と、前記分岐された光信号の位相を変化させる信号との位相ずれを制御する制御信号を生成する制御ステップと、
前記制御ステップによって出力された制御信号に基づき、前記分岐された光信号の位相を変化させる信号の位相を調整する位相調整ステップと、を有することを特徴とする偏波ビットインターリーブ信号生成方法。 The polarization bit interleave signal generation method according to claim 6, further comprising:
Receiving a part of the optical signal output by the merging and branching step, and converting the optical signal into an electrical signal; and
Based on the electrical output signal output by the light receiving step, a control signal for controlling a phase shift between the data modulation signal of the RZ-modulated optical signal and a signal for changing the phase of the branched optical signal is generated. Control steps;
And a phase adjustment step of adjusting a phase of a signal that changes a phase of the branched optical signal based on the control signal output by the control step.
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