JP3829198B2 - 光伝送方法及びシステム - Google Patents
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Description
Leonid G. Kazovsky, "Balanced phase-Locked loops for optical Homodyne receivers: Performance Analysis, Design Considerations, and laser Linewidth Requirements," Journal of lightwave technology, Vol. LT-4, No. 2, February 1986 Stefano Camadel, et al., "10 GBIT/S 2-PSK TRANSMISSION AND HOMODYNE COHERENT DETECTION USING COMMERCIAL OPTICAL COMPONENTS," ECOC2003, Vol. 3, We. P. 122, pp.800-801
(その他)
12:光伝送路
14:光受信装置
20:レーザ光源
22:偏光ビームスプリッタ
24.26:アーム
28:位相変調器
30:偏波合波器
40:光アンプ
42:光バンドパスフィルタ
44:偏波制御装置
46:偏光ビームスプリッタ
48,50:アーム
51:光アンプ
52:半波長板
54:合分波器
56,58:合分波器54の出力光
60,62:フォトダイオード
64:アンプ
66:電気受信器
68:エラー訂正装置
70:制御装置
72:ヒータ
74:制御装置
110:光送信装置
112:光伝送路
114:光受信装置
120:レーザ光源
122:偏光ビームスプリッタ
124,126:アーム
128:分波器
130a,130b:アーム
134a,134b:位相変調器
136:位相シフタ
138:偏波合波器
140:光アンプ
142:光バンドパスフィルタ
180:分波器
182a,182b:データ受信装置
184:位相シフタ
210:光送信装置
212:光伝送路
214:光受信装置
220:レーザ光源
222:偏波ビームスプリッタ
224,226:アーム
228a,228b,228c:位相変調器
230:プリコーダ
232:偏波合波器
240:光アンプ
242:光バンドパスフィルタ
280:分波器
282a,282b,282c:データ受信装置
284:位相シフタ
286:デコーダ
310:光送信装置
312:光伝送路
314:光受信装置
332:キャリア周波数シフタ(CFS)
334:ローカル発振器
342:光バンドパスフィルタ
372:キャリア周波数シフタ
373:電圧制御発振器(VCO)
374:制御装置
Claims (12)
- 互いに直交する第1及び第2の偏波成分を有する光キャリアを発生するステップと、
当該光キャリアの当該第1の偏波成分を送信データに従い位相変調することにより位相変調信号を生成する位相変調ステップと、
当該第2の偏波成分の光キャリア周波数を所定周波数だけシフトすることにより周波数シフト偏波成分を生成する光キャリア周波数シフトステップと、
当該位相変調信号光と当該周波数シフト偏波成分とを直交偏波状態で光伝送路に出力する伝送路出力ステップと、
当該光伝送路から入力する当該位相変調信号光と当該周波数シフト偏波成分を分離する偏波分離ステップと、
当該偏波分離ステップで分離された当該周波数シフト偏波成分の光キャリア周波数を当該第2の偏波成分の光キャリア周波数に戻す光キャリア周波数復元ステップと、
当該偏波分離ステップで分離された当該位相変調信号光と、当該光キャリア周波数復元ステップで復元された当該第2の偏波成分を合波することにより、当該位相変調信号光を強度変調信号光に変換する位相変調/強度変調変換ステップと、
当該強度変調信号光を電気信号に変換する光電変換ステップと、
当該電気信号から当該送信データを復元する復元ステップ
とを具備することを特徴とする光伝送方法。 - 当該位相変調信号が多値位相変調信号光であることを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。
- 当該伝送路出力ステップが、当該位相変調信号光及び当該周波数シフト偏波成分を互いに直交する偏波状態で合波する偏波合波ステップと、当該偏波合波ステップによる合波光を当該光伝送路に出力するステップとを具備することを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。
- 当該復元ステップが、受信データの伝送誤り率を算出する伝送誤り率算出ステップを具備し、
当該偏波分離ステップが、当該伝送誤り率算出ステップで算出される当該伝送誤り率に従い、当該伝送誤り率が少なくなくように当該光伝送路から入力する光の偏波方向を制御する偏波制御ステップを具備する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の光伝送方法。 - 当該位相変調/強度変調変換ステップが、当該偏波分離ステップで分離された当該位相変調信号光と、当該光キャリア周波数復元ステップで復元された当該第2の偏波成分との干渉により、コンストラクティブモード及びデストラクティブモードの強度変調信号光を生成し、
当該光電変換ステップが、コンストラクティブモード及びデストラクティブモードの強度変調信号光をバランス受信する
ことを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。 - 位相変調を使って光送信装置(310)から光伝送路(312)を介して光受信装置(314)に信号を伝送する光伝送システムであって、
当該光送信装置(310)が、
互いに直交する第1及び第2の偏波成分を有するレーザ光を出力するレーザ光源(20)と、
当該レーザ光源の出力レーザ光から当該第1及び第2の偏波成分を分離する偏波分離装置(22)と、
当該偏波分離装置(22)により分離された当該第1の偏波成分を送信データにより位相変調し、位相変調信号光を出力する位相変調器(28,134a,134b,228a,228b,228c)と、
当該偏波分離装置(22)により分離された当該第2の偏波成分の光キャリア周波数を所定周波数だけシフトすることにより、周波数シフト偏波成分を生成する第1の光キャリア周波数シフタ(332)と、
当該位相変調信号光と当該周波数シフト偏波成分を互いに直交する偏波で合波し、伝送信号光として光伝送路(312)に出力する偏波合波器(30)
とを具備すること、及び、
当該光受信装置(314)が、
当該光伝送路(312)から出力される伝送信号光を、当該位相変調信号光を含む第3の偏波成分と、当該第3の偏波成分と直交する偏波の第4の偏波成分に分離する受信側偏波分離装置(44,46)と、
当該第4の偏波成分の光キャリア周波数を当該第2の偏波成分の光キャリア周波数に戻す第2の光キャリア周波数シフタ(372)と、
当該第3の偏波成分と当該第2の光キャリア周波数シフタの出力光を互いに同じ偏波方向で合波する受信側偏波合波器(54)と、
当該偏波合波器(54)の出力信号光を電気信号に変換する光電変換器(60,62)と、
光電変換器(60,62)から出力される電気信号から当該送信データを復元する復元装置(66,68)
とを具備することを特徴とする光伝送システム。 - 当該位相変調器が、当該第1の偏波成分をn個に分割して、それぞれ異なるアーム(130a,130b)に供給する光分割器(124)と、各アーム(130a,130b)上に配置され、送信データに従い入射光を位相変調する位相変調素子(134a,134b)と、各アームの出力光を合波する合波器(132)とを具備し、
当該光受信装置が、当該受信側偏波分離装置(44,46)、当該第2の光キャリア周波数シフタ(372)、当該受信側偏波合波器(54)及び当該光電変換器(60,62)からなるn系統のデータ受信装置(182a,182b,282a,282b,282c)と、当該光伝送路から入力する光を当該n系統のデータ受信装置に分配する光分割器(180,280)とを具備する
ことを特徴とする請求項6に記載の光伝送システム。 - 当該位相変調器が、シリアルに配置される複数の位相変調素子(228a,228b,228c)を具備し、
当該光受信装置が、当該受信側偏波分離装置(44,46)、当該第2の光キャリア周波数シフタ(372)、当該受信側偏波合波器(54)及び当該光電変換器(60,62)を具備するn系統のデータ受信装置(182a,182b,282a,282b,282c)と、当該光伝送路から入力する光を当該n系統のデータ受信装置に分配する光分割器(180,280)とを具備する
ことを特徴とする請求項6に記載の光伝送システム。 - 当該受信側偏波合波器が、当該第3の偏波成分及び当該第2の光キャリア周波数シフタの出力光を互いに同じ偏波方向で合波することにより干渉させ、コンストラクティブモード及びデストラクティブモードの強度変調信号光を生成する合分波器(54)であり、
当該光電変換器が、当該コンストラクティブモード及びデストラクティブモードの強度変調信号光をバランス受信する2つのフォトダイオード(60,62)を具備する
ことを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載の光伝送システム。 - 当該受信側偏波合波器(54)が、
当該当該受信側偏波分離装置で分離された当該第3の偏波成分を伝送する第1のアーム(48)と、
当該受信側偏波分離装置で分離された当該第4の偏波成分を伝送する第2のアーム(50)と、
当該第1及び第2のアームの何れか一方に配置され、入射光の偏波を直交する偏波方向の偏波に変換する偏波変換器(52)と、
当該第1及び第2のアーム(48,50)の出力光を合波する合波器(54)
とを具備することを特徴とする請求項6乃至9の何れか1項に記載の光伝送システム。 - 当該合波器が、当該第1及び第2のアーム(48,50)の出力光を互いに干渉させ、コンストラクティブモード及びデストラクティブモードの強度変調信号光を生成する合分波器(54)であり、
当該光電変換器が、当該コンストラクティブモード及びデストラクティブモードの強度変調信号光をバランス受信する2つのフォトダイオード(60,62)を具備する
ことを特徴とする請求項10に記載の光伝送システム。 - 当該復元装置が、受信データの誤り率を算出する誤り率算出装置(68)を具備し、
当該受信側偏波分離装置が、当該光伝送路(12)から出力される伝送信号光の偏波方向を制御する偏波制御装置(44)と、当該偏波制御装置の出力光を互いに直交する当該第3及び第4の偏波成分に分離する偏波分離素子(46)と、当該誤り率算出装置(68)による当該誤り率が小さくなるように、当該偏波制御装置(44)を制御する制御装置(70)とを具備する
ことを特徴とする請求項6乃至11の何れか1項に記載の光伝送システム。
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