JP2018201118A - 光送受信システム - Google Patents
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Abstract
Description
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態における光送受信システム100の構成を示す図である。以下の説明では、光送受信システム100を、PONシステムに適用した場合を例に説明する。PONシステムは、光伝送システムの一態様である。光送受信システム100は、ONU1及びOLT2を備える。なお、図1では、光送受信システム100がONU1を一台備える構成を示しているが、光送受信システム100はONU1を複数台備えていてもよい。
OLT2は、例えば収容局に設置される。OLT2は、光受信器20を備える。光受信器20は、光送信器10から送信された光信号を受信する。
周波数変調部102は、ゲートスイッチ1021と、半導体レーザ1022とを備える。ゲートスイッチ1021は、送信信号とゲート信号とに基づいて、ゲート信号が供給される時間区間に対応する区間の送信信号をバースト信号として半導体レーザ1022に出力する。
また、ゲート信号は、外部から入力される。ゲート信号が供給される時間区間は、図3におけるバースト信号が存在する区間に対応している。ゲート信号は、間欠的に複数回供給される。そのため、ゲートスイッチ1021は、複数のバースト信号を間欠的に半導体レーザ1022に出力する。
光受信器20が行う処理は、デジタル信号処理部24が行う処理を除けば、デジタルコヒーレント伝送で用いられる一般的なホモダイン受信器と同様である。デジタル信号処理部24は、差動検波部241、位相平均算出部242、位相回転部243、トレーニング信号検出部244、タップ係数算出部245及びFIRフィルタ部246を備える。
図7及び図8に、デジタルデータをオフラインにより信号処理した結果を示す。このデジタルデータは、信号ビットレート10.0Gbit/s、変調指数0.6の2値のCPFSK信号を実験により生成し、ホモダイン検波して得られたI成分とQ成分の各々を50GS(GigaSample)/sでサンプリングして得られたデジタルデータである。
第1の実施形態における光送信器10は、図5のように構成されてもよい。図5は、第1の実施形態における光送信器10に替えて適用される光送信器10aの構成を示すブロック図である。光送信器10aにおいて、光送信器10と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。
タップ係数算出部245aは、I−Q平面上の予め定められる所定の信号点を目標値として収束させてタップ係数の最適値を算出する。
第2の実施形態では、光送受信システムの構成のうち光送信器の構成が第1の実施形態における光送受信システム100と異なる。
図10は、本発明の第2の実施形態における光送信器10bの構成を示すブロック図である。光送信器10bは、周波数変調部102bを備える。周波数変調部102bは、半導体レーザ1022、半導体光増幅器1023及び電界吸収型変調器1024を備える。光送信器10bは、図5に示した第1の実施形態の光送信器10aの構成に対して、電界吸収型変調器1024を新たに備えた構成である。光送信器10aと同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。なお、以下の説明では、電界吸収型変調器1024をEA(Electro Absorption)変調器1024と記載する。
第2の実施形態における光送信器10bは、図13のように構成されてもよい。図13は、第2の実施形態における光送信器10bに替えて適用される光送信器10cの構成を示すブロック図である。光送信器10cは、周波数変調部102cを備える。周波数変調部102cは、半導体レーザ1022、半導体光増幅器1023及びEA変調器1024(図13では、電界吸収型変調器1024)を備える。光送信器10cは、図10に示した光送信器10bの構成に対して、EA変調器1024に入力される制御信号が送信信号の極性を逆にした制御信号である点が異なる。光送信器10bと同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。送信信号、すなわち2値のデジタルベースバンド信号が半導体レーザ1022に外部から入力され、当該送信信号の極性を逆にした制御信号がEA変調器1024に外部から入力される。
上記の第1及び第2の実施形態では、送信信号として、主に、2値のデジタルベースバンド信号を適用する例について説明しているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限ら得ない。N値(Nは、3以上の整数)のデジタルベースバンド信号を用いて、N値のCPFSK信号またはDM−PSK信号を生成する構成としてもよい。
上記の第1及び第2の実施形態では、光送受信システム100をPONシステムに適用する構成を示したが、光送受信システム100はその他の光伝送システムに適用されてもよい。
Claims (4)
- 光信号を送信する光送信器と、前記光信号を受信する光受信器とを備える光送受信システムであって、
前記光送信器は、
半導体レーザを有し、送信データに対して、予め定められる複数の信号点の固定パターンであって各信号点の出現頻度が均一、または、ほぼ均一である固定パターンを付加して生成された送信信号を駆動信号として前記半導体レーザを駆動して周波数変調光信号を生成して送信する周波数変調部、
を備え、
前記光受信器は、
局部発振光を出力する局部発振光源と、
前記周波数変調光信号を受信し、前記局部発振光に基づいて、前記周波数変調光信号をホモダイン検波して、同相成分と直交成分の電気信号を出力する90度光ハイブリッド検波器と、
前記同相成分と前記直交成分の電気信号の各々をサンプリングしてデジタルの前記同相成分のサンプリング信号と前記直交成分のサンプリング信号に変換するAD変換器と、
前記同相成分と前記直交成分のサンプリング信号を差動検波する差動検波部と、
差動検波によって得られる信号に含まれる前記信号点の固定パターンに基づいて、位相平均値を算出する位相平均算出部と、
前記位相平均値に基づいて、前記同相成分と前記直交成分のサンプリング信号の位相を逆回転させる位相回転部と、
を備える光送受信システム。 - 前記周波数変調部は、
前記駆動信号に対する前記半導体レーザが出力する光信号の強度の変化特性に対して、逆方向の透過強度の変化特性を有する電界吸収型光変調器を備え、
前記電界吸収型光変調器は、前記送信信号に基づいて、前記周波数変調光信号に対して強度変調を行う、請求項1に記載の光送受信システム。 - 前記周波数変調部は、前記駆動信号に対する前記半導体レーザが出力する光信号の強度の変化特性に対して、同一方向の透過強度特性を有する電界吸収型光変調器を備え、
前記電界吸収型光変調器は、前記送信信号の極性を反転させた信号に基づいて、前記周波数変調光信号に対して強度変調を行う、請求項1に記載の光送受信システム。 - 前記光受信器は、
タップ係数に基づいてフィルタリングを行うFIRフィルタ部と、
前記位相回転部が逆回転した前記同相成分と前記直交成分のサンプリング信号を前記FIRフィルタ部に与えて復調信号を得て、前記復調信号に含まれるサンプリング信号のI−Q平面上での位置と、予め定められる収束の目標値となる複数の所定の信号点の前記I−Q平面上での位置とに基づいて距離を算出し、算出した距離に基づいて、前記サンプリング信号が、最も近い前記所定の信号点に収束するように前記FIRフィルタ部のタップ係数の最適値を算出するタップ係数算出部と、
をさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の光送受信システム。
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